Шестикомпонентный анализ воды: что определяет и как проводится

Отбор проб и подготовка их к анализу .

Так как отбор проб
производится ручным путем , то количество
мест постоянного контроля должно быть
по возможности меньшим .

Первая точка
контроля — отбор поступающей на очистку
сточной воды .

Отбор производится
в сборном канале или камере после решеток
(можно брать перед решет-ками , но в этом
случае крупные взвеси искажают анализ
по взвешенным веществам ).

Вторая точка
— осветленная вода после первичных
отстойников — характеризует состав
сточных вод после механической очистки
.

Третья точка
— после аэрационных сооружений (аэротенков
, биофильтров ) .

Четвертая точка
— после вторичных отстойников , перед
выпуском воды в водоем . При наличии
сооружений доочистки и дезинфекции
очищенной воды , необходим отбор проб
после этих сооружений .

Забор проб производится
на глубине 0,5 м от поверхности воды .

Места для забора
проб должны иметь удобные подходы или
подъезды и быть освещены .

Ошибки в отборе проб
не допустимы т.к. в процессе анализа их
исправить невозможно .

Правильность отбора
проб определяется :

местом отбора ;

периодичностью
отбора ;

объемом пробы ;

качеством сосуда
для отбора пробы .

Периодичность отбора
— серийный отбор ( отбор каждый час ,
затем смешивание всех проб и определение
среднесуточной пробы ) . Это применимо
не для всех анализов . Объем пробы зависит
от числа ее компонентов , которые нужно
определить ( для полного анализа — 5 л ,
для растворённого О₂
— 100 мл ) . Посуда для отбора проб должна
быть из бесцветного стойкого стекла с
резиновыми или притертыми пробками .
Посуда должна быть хорошо вымыта ,
обезжирена (СМС или хромовой смесью ) ,
промыта дистиллированной водой и
высушена .

Анализ проб
производится сразу после отбора . Если
необходимо хранение пробы , то ее хранят
в холодильнике (1…3 С
) в закрытой посуде в течение суток .
Пробы предназначенные для определения
перманганатной , бихроматной окисляемости
, а также различных форм азота , консервируют
, добавляя на 1 л пробы 2 мл 25% Н₂SO₄
.

Выполняется полный
или сокращенный химический анализ .

При полном химическом
анализе (1 раз в декаду в среднесуточной
пробе ) определяют :

температуру ,
цветность , запах , рН , прозрачность ,
массу и объем оседающих и взвешенных
веществ , количество плотного остатка
с учетом потерь при прокаливании ,
количество азота (общий , аммонийный ,
нитритный , нитратный ) бихроматную
окисляемость (ХПК) , БПК₅
, БПК_ПОЛН
, количество растворенного кислорода
, хлориды , сульфаты , тяжелые металлы (
Fe
, Cu
, Cr
, Zn
, Pb
, Ni
и т.д. ) , фенолы , цианиды , сульфиды ,
ПАВ, эфирорастворимые вещества,
нефтепродукты , свободный хлор .

Кроме химического
анализа сточных вод производят :

бактериологический
(сапрофиты , Coli
, патогенные микроорганизмы ) ;

радиологический
анализ (определение радиоактивного
фона воды и осадков ) ;

гельминтологические
анализы .

При сокращенном
химическом анализе сточных вод определяют
:

температуру ;

прозрачность ;

рН ;

С_СВЗ, С_ПРОК
;

БПК₅
; ХПК ; О₂
.

Где можно сделать анализ питьевой воды

Существуют различные организации, которые проводят анализ питьевой воды. Конечно, лаборатории отличаются друг от друга качеством работы и стоимостью услуг. Где сделать анализ питьевой воды, чтобы в результатах можно было не сомневаться? Лучше отдать предпочтение компании с большим опытом, которая оказывает подобные услуги длительное время. Они всегда будут более ответственны, чем мелкие и недавно организованные фирмы, поскольку дорожат своим хорошим имиджем. Также крупная компания, скорее всего, проведет анализ питьевой воды быстрее, поскольку имеет собственные лаборатории и не нуждается в услугах других учреждений. Прежде чем определиться с предприятием, которому вы доверите исследования, узнайте о том, какие тесты оно проводит, имеет ли свою лабораторию и свидетельство об аккредитации.

Услуги лабораторий оказываются в соответствии с договором. В нем перечисляется весь перечень проводимых исследований, способ предоставления результатов, срок их получения и стоимость проводимой работы.

Зачем контролировать состав воды, или Чем опасно отклонение от СанПиН?

Воду, с которой контактирует человек, можно условно поделить на группы: питьевая, стоковая и природная. Согласно установленным санитарно-эпидемиологическим нормам питьевой продукт должен иметь отличные органолептические качества (не иметь цвета и запаха, быть прозрачным и мягким). В нем не должно содержаться вредных химических веществ, бактерий, микробов и вирусов. Допускается содержание природных элементов, но в определенном количестве.

Более жесткие требования разработаны к сточным водам, которые сбрасываются в реки, грунт. Безопасными будут те сбросы, которые не имеют в составе тяжелых металлов, токсичных и химических элементов, нефтепродуктов и прочих загрязнителей. Профессиональный и регулярный контроль состава и свойств сточных вод и водопроводной (природной) воды позволяет избежать (предупредить):

Загрязнения окружающей среды;
Ухудшения экологической обстановки в районах выброса сточных и грязных вод;
Загрязнения грунтовых вод и почвы — «отравленная» жижа просачивается через почву в подземные воды и попадает в колодцы, скважины, водоемы;
Серьезных кардиологических заболеваний, недугов ЖКТ, печени, почек и дерматологических болезней у населения;
Нарушений в развитии детей и так далее.

Чтобы сохранить свое здоровье и прекрасное самочувствие необходимо тщательно заботиться о том, что вы пьете. Обратитесь к нам, мы проведем анализы и подскажем, как улучшить ситуацию.

Для чего проводится анализ питьевой воды

Сейчас даже дети знают, что перед применением питьевой воды ее нужно подвергнуть очистке. Однако необходимо понимать, что перед очисткой должен быть проведен анализ. Ни в коем случае не следует пропускать этот этап, поскольку без него нельзя подобрать правильный метод очистки. Дело в том, что источник воды, особенности трубопровода и многие другие факторы определенным образом влияют на качество жидкости и на то, какие примеси будут преобладать в ее составе. При этом универсального фильтра, который мог бы справляться со всеми примесями, не существует. Но если провести анализ питьевой воды, вы будете знать, от каких элементов ее требуется очистить, и сможете подобрать именно тот фильтр, который будет полезен в данном случае.

Статьи, рекомендуемые к прочтению:

Анализ качества питьевой воды предполагает определение ее состава на химическом и физическом уровнях

Особое внимание уделяется вредным примесям, среди которых:

Бактерии и микроорганизмы;
Ионы тяжелых металлов;
Соли;
Хлор;
Другие химические соединения и элементы;
Примеси механического характера.

Загрязняющие вещества могут иметь разное происхождение. В частности, питьевая вода может являться средой обитания различных микроорганизмов, поэтому их в первую очередь стремятся обнаружить при анализе. Самым распространенным способом борьбы с бактериями в городах является хлорирование, которое не только эффективно удаляет загрязнение, но и не требует больших затрат. Однако анализ такой воды показывает повышенный уровень хлора, соответственно, ее нежелательно употреблять в качестве питьевой.

Также анализ питьевой воды может выявить примеси, наличие которых связано непосредственно с деятельностью людей. Некоторые загрязнители могут попадать в водоемы вследствие слива промышленных отходов или попадания в реки и озера сточных вод. Еще один фактор риска – старые коммуникации. В городах, где давно не меняли трубы, анализ часто показывает превышенную концентрацию некоторых вредных веществ.

Анализ питьевых и природных вод может показывать совершенно разные результаты в разных городах и регионах. Без предварительного анализа правильный фильтр подобрать невозможно.

Читайте материал по теме: Очистка воды в загородном доме: особенности и типы оборудования

Влияние различных веществ на показатели качества питьевой воды

Некоторые ингредиенты способны негативно сказываться на пищевых свойствах питьевой воды:

Вещества, которые влияют на организм человека

Железо. Присутствует в гидрокарбонатах, органических соединениях, сульфатах, хлоридах. Железо в воде может присутствовать в виде взвеси, придающей красный оттенок и ухудшающей вкус. Допустимое содержание компонента – 0,3 мг/л.
Марганец. Питьевой жидкости он придает неприятный вкус, оставляет пятна на предметах и тканях. Нормальная концентрация – не более 0,1 мг/л.
Катионы марганца и кальция. Образуют налет на сантехнике и нагревательных элементах. Жесткая вода представляет опасность для человека, приводит к накоплению солей в организме. Допустимое количество – 3–3,5 мг-экв/л.
Сульфиды. Об их наличии свидетельствует специфический запах из трубопровода. Повышается содержание серобактерий, токсинов, раздражающих кожные покровы.
Фториды. В некоторых регионах осуществляется искусственное обогащение питьевой воды фторидами. Их оптимальная концентрация – не более 1,5 мг/л.

Сниженная минерализация жидкости провоцирует нарушение водно-солевого обмена, негативно сказывается на функционировании желудка.

Качественная вода

Неважно, как вы решили проверить воду, результаты анализов будут сравниваться с действующими нормативами для данного вида воды. Существует несколько разновидностей воды:

Питьевая водопроводная
Питьевая бутилированная
Очищенная вода (есть несколько видов: дистиллированная, деионизированная, стерильная, питьевая, вода для инъекций)
Минеральная бутилированная вода
Сточная вода
Природные воды суши
Техническая вода

Для каждого вида воды используются свои регламентирующие документы и свои нормы по предельно-допустимым концентрациям. Поскольку самым важным и чаще всего проверяемым типом воды является питьевая, именно её характеристики качества мы и рассмотрим в нашей статье.

О качестве питьевой воды можно судить по показателям, которые будут сравниваться с нормативами, оговоренными в ГОСТ 2874-82 и СанПиН 2.1.4.1074-01. При этом все показатели можно разбить на пять групп:

Группа химических характеристик. Здесь определяется концентрация и химический состав жидкости до подачи её в систему водоснабжения. В данную группу относят остаточные включения хлора, серебра и хлороформа.
Группа органолептических показателей. Анализ позволяет охарактеризовать вкусовые качества воды, её запах, цвет и мутность.
Группа токсикологических характеристик позволяет выявить в воде различные вредные для нашего организма вещества. При этом в минимально допустимых концентрациях они могут быть. В данную группу попадают мышьяк, пестициды, фенолы, алюминий.
Группа микробиологических показателей регламентирует присутствие в жидкости вредных микроорганизмов.
Группа общих показателей. Сюда относятся вещества, оказывающие влияние на вкусовые, цветовые качества воды, на её запах и прозрачность. Эти вещества позволяют сделать выводы о жёсткости водной среды, её кислотности. В данную группу относятся показатели количества железа, сульфидов, нитратов, марганца, магния и калия, а также определяется остаточное содержание нефтепродуктов.

Виды исследований

Для определения качества канализационных стоков используют различные виды исследований, которые помогают определить состав загрязняющих веществ, их концентрацию. Результаты исследования помогают правильно оценить санитарно-экологическую обстановку, выбрать систему очисток.

Канализационные сбросы анализируются с использованием следующих методов:

химический;
микробиологический;
токсикологический;
санитарно-гигиенический;
радиологический.

Исследованию подлежат не только производственные, но и сточные приусадебных хозяйств. Для быстрого определения химического состава применяют экспресс-методику.

Микробиологический метод

При микробиологическом исследовании используют АТФ-метод, титрацию, чашечный подсчет, мембранную фильтрацию. С помощью БАК-анализа определяют количество патогенных микроорганизмов, колиформных бактерий, стафилококков. Результаты исследования используют для определения метода очистки.

Химический метод

При химическом исследовании используют весовой и объемный метод. С помощью химического анализа определяют:

кислотность;
токсичность;
прозрачность;
взвешенный остаток.

Данные ХПК, БПК применяются для определения потребности кислорода. В ходе химического исследования определяют соответствие нормам ПДК.

Анализ стоков на приусадебном участке

Стоки приусадебного хозяйства становятся причиной загрязнения почвы. Они несут потенциальную опасность не только данному участку, но и соседним. Поэтому владельцам приусадебных участков рекомендуется делать полный химический метод.

Результаты помогут избежать загрязнения, выбрать и оборудовать подходящий септик. Это позволяет устранить неприятные запахи.

Экспресс-анализ

Если необходимо срочно определить химический состав, то делают экспресс-исследование. Для этого используют прибор для анализа сточной воды. С помощью экспресс-метода определяют уровень щелочности, содержание хлорных, фосфорных соединений.

Экспресс-методика позволяет определить органолептические показатели. Недостатком метода считается низкая точность.

Методы и способы оценки показателей

Из всех органолептических показателей вкус и запах оцениваются субъективно, в баллах, исходя из «показаний» рецепторов. Формально оценить их невозможно.

Чтобы определить наличие запаха, просто открывают бутылку, в которой доставлена проба, и поверхностно втягивают носом воздух в 3-5 см от ее горлышка.

Затем воду (около 100 мл) переливают в широкогорлую колбу и нагревают на плите до нужной температуры, не закрывая. После этого воду взбалтывают вращательным движением и вновь оценивают запах.

Вкус распознают, сделав небольшой глоток воды (15-20 мл) и в течение нескольких секунд подержав ее во рту. После этого воду сплевывают.

Для определения прозрачности разработано три метода. Результаты оценки по ним признаются равно достоверными:

По диску Секки. Способ применяется для открытых водоемов. Диск диаметром 30 см с прикрепленным к нему грузом погружают в воду так, чтобы он опускался вертикально. Когда диск пропадет из виду, измеряется длина отрезка веревки. Для самостоятельной оценки вместо специального диска используют тарелки, миски, крышки кастрюль.
По кресту. Измеряют высоту водяного столба, через который различим крест. Он рисуется на белом фарфоровом диске черными линиями толщиной 1 мм, на концах каждой перекладины – сплошные круги диаметром 1 мм. Минимальная высота столба в лабораторных условиях – 3,5 м. Его низ подсвечивается мощной лампой (около 300 Вт).
По шрифту. Воду выливают в специальный цилиндр высотой 30 см с прозрачным дном. Под него подкладывают лист со стандартным типографским шрифтом (средняя толщина, высота 3,5 мм) и измеряют высоту столба, при которой текст отчетливо различим.

Мутность воды может определяться субъективно – с помощью мутномерной пробирки. В нее наливают воду (высота столба 10-12 см) и оценивают наличие взвеси визуально, глядя на свет.

Чтобы исключить ошибки, измерение проводят фотометрически. Здесь необходим специальный прибор, оценивающий степень ослабления светового потока, проходящего через воду (турбодиметрический метод), или степень светорассеяния в отраженном свете (нефелометрический).

Международные стандарты допускают измерение мутности в «полевых» условиях с помощью диска Секки диаметром 20 см с равномерно расположенными по кругу отверстиями диаметром 5,5 см. Операцию повторяют 3-4 раза, чтобы «усреднить» влияние отраженного от поверхности воды света.

Цветность воды оценивается в градусах платиново-кобальтовой шкалы, ее значение варьируется от 1-2 до сотни градусов. Предельно допустимое значение для питьевой воды – 35 градусов.

Оценка проводится визуально или фотометрически путем сравнения с эталоном – условной искусственной шкалой со 100 делениями.

Ее получают, смешивая в разной концентрации бихромат калия и сульфат кобальта и получая модельные растворы. Для этого потребуется проба объемом минимум 15 мл, вся операция занимает не более 5 минут.

Грубо определить цветность можно, рассматривая столб воды в пробирке высотой 10-12 см на белом фоне при качественном боковом освещении

Дневной или искусственный это будет свет, в данном случае неважно

Проще всего с температурой. Это органолептический показатель вполне можно оценить в домашних условиях. Понадобится только термометр. Его погружают в емкость, заполненную водой, и ждут 2-3 минуты.

Проведение анализа

Все сточные воды, сбрасываемые в естественные водоемы, сильно влияют на данную биосферу:

Стимулируют эвтрофикацию;
Изменение биоценоза;
Гибель отдельных биологических особей;
Прочие негативные проявления.

Источники образования сточных вод – объекты жилищного, производственного, социально-бытового и иного назначения (квартиры, школы, медицинские учреждения, АЗС и проч.).

Экологический надзор постоянно совершенствует нормативную базу для контроля соблюдения санитарных нормативов очистки предприятиями. Эти меры необходимы для сохранения гидросферы, поддержание экологического равновесия конкретной территории.

Чаще всего исследуются пробы бытовых и промышленных стоков, которые поступают непосредственно на очистные станции и сооружения. Качество сбросов определяется по пробам из конечных потоков, которые направлены на очистку.

Простейшие анализы проб определяют следующие параметры стоков:

1) цвет;

2) уровень прозрачности;

3) температура;

4) наличие запаха.

Все сточные воды имеют повышенную температуру, слабую прозрачность и специфический запах. Чем вреднее производство, тем интенсивнее сбросы окрашены.

Химические показатели анализа проб сточной воды:

Уровень рН. Коммунальные стоки обладают нейтральной реакцией, а уровень рН промышленных нечистот может варьировать от сильнокислого до сильнощелочного. После фильтрации и очистки все сбросы должны иметь нейтральную реакцию;
Сухой остаток, который берется из нефильтрованных проб. Этот критерий показывает содержание в стоках взвешенных (известь, руда и т.д.) и растворенных примесей. Удаление взвешенных примесей происходит механическими способами водоочистки, например, остаиванием. Все городские стоки обладают уровнем оседающих веществ от 65 до 75%;
Определение зольности твердых видов примесей. Ее находят методом вычисления: прокаленный до +600ºС сухой остаток делится на первоначальный вес анализируемой пробы. Показатель зольности исчисляется процентами. Городские канализационные сбросы имеют от 25 до 35% зольности твердых примесей;
Значение окисляемости, определяемое воздействием аэробных бактерий и химическими реакциями на сточные воды.

Также ключевыми параметрами чистоты сточных вод является уровень содержания соединений азота и фосфора, сульфатов и хлоридов, ПАВ и токсических веществ. Биологические загрязнители сточных вод – бактерии, вирусы, патогенные простейшие, яйца гельминтов.

Последним показателем, выявляемым в ходе анализа проб сточных сбросов, это уровень растворенного кислорода. Норматив параметра – 8 мг/литр стоков.

Выводы: анализ проб сточных вод требуется при составлении плана для очистных станций, оценки эффективности ее работы и проверки качества очистки поступающих стоков. Все исследования проводятся специалистами в специальных лабораториях на точном оборудовании.

Самостоятельный тест в быту

Приборы позволяют непрофессионалу самостоятельно получить информацию о качестве воды, которой он пользуется.

Из-под крана

Для получения общих сведений о наличии примесей в водопроводной воде достаточно приобрести TDS-метр. Например, TDS-3 (о нем рассказано в этой статье). При концентрации примесей ниже 100 мг/л воду можно считать пригодной для хозяйственных нужд, умывания, приготовления пищи.

Бутилированной

Такую воду пьют, считая ее гарантированно чистой.

Чтобы уверенность в чистоте была полной нужно сделать анализ бутилированной воды, для этого желательно иметь 3 аппарата:

TDS;
pH;
ОВП.

Минимальная концентрация примесей, нормальная кислотность и отрицательный ОВП сделают употребление бутилированной воды приятным и полезным.

Из родника, скважины, колодца

О наличии в исходной воде нерастворимых частиц сообщит мутномер. Его показания упростят выбор фильтра для предварительной очистки воды.

Более точный тест воды из колодца или скважины проводится с помощью солемера и pH-метра. По данным этих приборов принимается решение об установке умягчителя воды. Тестирование помогает определить не только качество воды, но и эффективность работы фильтров.

H2O из бассейна

Для обеззараживания воды в бассейне до сих пор иногда используется хлор. В этом случае приобретается фотометр с функцией определения хлора, его соединений и циануровой кислоты. Подойдет погружной фотометр SCUBA II.

Вместо хлора в частных бассейнах нередко применяется активный кислород. Его чрезмерная концентрация вредна для здоровья, поэтому приобретается прибор для измерения количества кислорода, растворенного в воде. Например, оксиметр Milwaukee Mw600.

Мутность

Мутность также определяется концентрацией и размером твердых частиц. Эти частицы по происхождению делятся на глины, волокна, органические взвеси (остатки растений и животных). Большая часть взвешенных веществ, увеличивающих мутность, состоит из частиц почвы.

Величина органолептического показателя «мутность» важна по трем причинам.

Во-первых, мутность влияет на микробиологическую безопасность. Чем она больше, тем сложнее определять наличие бактерий и вирусов. Поверхность частиц и хлопьев – идеальное место для жизнедеятельности микроорганизмов. Там скапливаются питательные вещества, обеспечивая этим активный рост и размножение бактериальных колоний.

Во-вторых, мутность может вызывать неприятный запах и привкус. Наличие этих показателей вместе со взвешенными частицами делает воду непригодной к употреблению.

В-третьих, высокая величина данного органолептического показателя в питьевой воде после ее обработки указывает на неполадки в системе водоснабжения или в очистных сооружениях. Например, трубопроводы могут быть покрыты коррозией или через трещины в систему могут попадать частицы почвы.