Свойства природных вод и требования к качеству питьевой воды
Качество воды природных источников, так же как и требования, которые предъявляются к качеству воды, используемой различными потребителями, весьма разнообразны.
Качество воды определяется наличием в ней различных веществ неорганического и органического происхождения, а также микроорганизмов. Примеси могут содержаться в воде в различном состоянии:
· во взвешенном – в виде отдельных частиц (грубодисперсная взвесь);
· в коллоидном;
· в растворенном.
Рассмотрим основные физические, химические и бактериологические свойства воды природных источников.
Содержание взвешенных веществ. Мутность.
Мутность воды обусловливается наличием в ней различного рода механических примесей, находящихся во взвешенном состоянии: частиц песка, глины, илистых частиц органического происхождения, планктона, водорослей и др. Мутность обычно свойственна воде поверхностных источников и главным образом рек.
Чем меньше размеры частиц грунта, тем большее количество их несет река. Чем больше скорость течения, тем больших размеров частицы могут увлекаться водой. При определенной скорости течения воды частицы эти поддерживаются во взвешенном состоянии и придают воде мутность.
Цветность.
Цветность свойственна воде рек, питающихся частично болотной водой, а иногда и воде водохранилищ. Объясняется главным образом присутствием в воде гумусовых веществ. Измеряется цветность в градусах по так называемой платинокобальтовой шкале путем сравнения исследуемой воды с водой, имеющей эталонную цветность. Цветность питьевой воды, подаваемой водопроводом, не должна превышать 20 град. В исключительных случаях, по согласованию с органами санитарного надзора может быть допущена цветность воды до 35 град.
Запахи и привкусы воды.
Наличие запахов и привкусов у воды природных источников обусловливается присутствием в ней растворенных газов, различных минеральных солей, а также органических веществ и микроорганизмов. Запах и привкус имеют болотные и торфяные воды, а также воды, содержащие сероводород. В ряде случаев запах вызывают присутствующие в воде живые или гниющие после отмирания водоросли.
Неприятный запах имеет вода после хлорирования при наличии в ней некоторых количеств остаточного хлора. Интенсивность запаха, как правило, увеличивается с повышением температуры воды.
Привкус солоноватый и даже горько-солоноватый часто имеют сильно минерализованные воды подземных источников.
В большинстве случаев при использовании воды для производственных целей запах и вкус воды сами по себе несущественны. Однако наличие их может указывать на присутствие в воде нежелательных примесей.
Температура воды.
В течение года температура воды поверхностных источников колеблется в весьма широких пределах (для стран СНГ – от близкой к нулю до 25°С, а иногда и выше). Воды подземные, в особенности артезианские, имеют почти постоянную температуру в течение года – 8…12°С.
Для питьевых целей наиболее желательно использование воды с температурой 7…12°С.
Жесткость воды.
Жесткость воды обусловливается содержанием в ней солей кальция и магния. Различают карбонатную жесткость, которая определяется наличием в воде двууглекислых солей кальция и магния, и некарбонатную, при которой в воде содержатся другие соли кальция и магния – сульфаты, хлориды, нитраты.
Суммарная жесткость воды называется общей жесткостью. Вода разных природных источников имеет весьма различную жесткость. Речная вода, за некоторыми исключениями, обладает относительно небольшой жесткостью.
Содержание газов.
В воде природных источников чаще всего присутствуют следующие газы: кислород О2, двуокись углерода (углекислый газ) СО2 и сероводород H2S.
Содержание кислорода и двуокиси углерода даже в значительных количествах не ухудшает качества питьевой воды, но способствует коррозии металлических стенок труб, резервуаров, котлов. Процесс коррозии усиливается с повышением температуры воды, а также при ее движении. При значительном содержании в воде агрессивной двуокиси углерода коррозии подвергаются также стенки бетонных труб и резервуаров.
Содержание сероводорода придает воде неприятный запах и, кроме того, вызывает коррозию металлических стенок труб, баков и котлов. В связи с этим присутствие H2S не допускается в воде, употребляемой для хозяйственно-питьевых и для большинства производственных нужд.
Содержание соединений железа.
Железо довольно часто встречается в воде подземных источников, в основном в форме растворенного двухвалентного железа. Иногда железо содержится и в поверхностных водах в форме комплексных соединений, коллоидов или тонкодисперсной взвеси.
Наличие железа в водопроводной воде может придавать ей плохой вкус, вызывает отложение осадка и зарастание водопроводных труб. При использовании такой воды для стирки белья на нем остаются пятна.
Согласно ГОСТ, в воде, подаваемой централизованными системами хозяйственно-питьевого водоснабжения, содержание железа допускается в количестве не более 0,3 мг/л.
Содержание азотистых соединений.
Наличие азотсодержащих соединений – нитратов (NO3–), нитритов (NО2–) и аммонийных солей (NH4+) – в воде поверхностных источников или в подземных водах может обусловливаться загрязнением этих вод сточными водами. При этом наличие аммонийных соединений указывает на свежее загрязнение, а наличие нитритов – на относительно недавнее загрязнение. Содержание же в воде нитратов может указывать на давнее, уже ликвидированное, загрязнение источника сточными водами.
Содержание растворенных веществ (сухой остаток).
Общее количество веществ (кроме газов), содержащихся в воде в растворенном состоянии, характеризуется сухим остатком, получаемым в результате выпаривания профильтрованной воды и высушивания задержанного остатка до постоянной массы. В воде источника, используемого для хозяйственно-питьевых целей, сухой остаток не должен превышать 1000 мг/л.
Активная реакция воды.
Концентрация в воде водородных ионов рН определяет ее активную реакцию:
· при нейтральной реакции рН=7;
· при кислой реакции рН<7;
· при щелочной реакции рН>7.
Согласно ГОСТ вода, подаваемая хозяйственно-питьевым водопроводом, должна иметь рН в пределах 6,5…8,5.
Бактериальная загрязненность воды.
Общая бактериальная загрязненность воды характеризуется количеством бактерий, содержащихся в 1 мл воды. Согласно ГОСТ, питьевая вода не должна содержать более 100 бактерий в 1 мл.
Особую важность для санитарной оценки воды имеет определение наличия в ней бактерий группы кишечной палочки. Присутствие кишечной палочки свидетельствует о загрязнении воды фекальными стоками и, следовательно, о возможности попадания в нее болезнетворных бактерий, в частности бактерий брюшного тифа.
Путем бактериологического анализа воды определяют число кишечных палочек в 1 л воды (так называемый колииндекс) или тот наименьший объем воды, в котором еще обнаруживается кишечная палочка (колититр).
Согласно требованиям стандарта, в питьевой воде, подаваемой в сеть хозяйственно-питьевых водопроводов, может содержаться не более трех кишечных палочек на 1 л.