ЛАБЫ

Контроль качества питьевой воды (Лаба)

 

Цель работы: определить физические и органолептические показатели питьевой воды (запах, мутность, цветность, pH), установить со­ответствие полученных данных санитарно-эпидемиологическим прави­лам и нормам (СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические тре­бования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснаб­жения»).

Оборудование, реактивы, материалы:

– набор пробирок, конические колбы, цилиндры (V = 50 мл), часовое стекло (калька);

– плитка, водяная баня, термометр;

– бумажные фильтры (белая лента);

– фотоэлектроколориметр (ФЭК), кюветы кварцевые (L = 50 мм);

– кобальто-бихроматовая шкала цветности;

– универсальная индикаторная бумага.

 

Для водоснабжения используют поверхностные воды рек, озер, кана­лов, водохранилищ и прудов, а также подземные воды. Особенностью всех поверхностных вод являются сезонные колебания их состава. Что в свою очередь проявляется в изменении таких показателей качества воды как: мутность, цветность, щелочность, жесткость, температура. Состав питьевой воды определяется совокупностью физико-географических усло­вий (климат, рельеф местности, почвенный покров, характер растительно­сти) и деятельностью человека (строительство ГЭС, регулирование стока, сброс сточных вод и пр.).

Выделяют три  группы показателей, определяющих качество питьевой воды:

А – характеризующие органолептические свойства;

Б – характеризующие химический состав воды;

В – характеризующие эпидемиологическую безопасность.

К основным физическим и органолептическим показателям питьевой воды относятся: запах, мутность, цветность, прозрачность, pH (водород­ный показатель), темпера­тура.

Органолептические свойства нормируются по интенсивности их воспри­ятия человеком – это запах, привкус, цветность, прозрачность, мутность, температура, примеси (пленка, водные организмы).

Температура. Этот показатель зависит от происхождения источника водоснабжения, времени года. Температуру определяют сразу после от­бора пробы или непосредственно в водоеме термометром с ценой деле­ния 0,1 ^оС. Термометр держат в воде не менее 5 минут.

Мутность. Вода бывает мутной из-за присутствия в ней взвешенных частиц: глины, песка, ила, органических взвесей, недостаточного качества очистки.

Существует несколько методов определения мутности воды: весовой, визуальный (сравнение мутности исследуемой воды со стандартным об­разцом), фотоэлектроколориметрический (основан на способности взве­шенных частиц рассеивать свет).

Запах. В зависимости от происхождения запахи делят на две группы:

1-я – запах естественного происхождения (от живущих и умирающих в воде организмов, влияния берегов, дна, срубов колодцев, состояния водо­проводной сети);

2-я – запах искусственного происхождения (от обработки водопроводной воды реагентами, длительного хранения и пр.).

Запахи первой группы определяют при t = 20 ^оС, второй – при t = 60 ^оС. Запахи воды определяют по классификации, представленной в табл. 1.

Чистая природная и питьевая вода запахов не имеет.

Интенсивность запаха (вкуса) воды определяют по 5-балльной шкале (табл. 2).

 

Таблица 1. Классификация запахов

 

Таблица 2. Интенсивность запахов (вкуса)

 

Цветность. Это природное свойство воды, обусловленное наличием гуминовых веществ, которые придают ей окраску от желтоватого до корич­невого цвета. Гуминовые вещества, образующиеся при разрушении орга­нических соединений в почве, вымываются из нее и поступают в водоемы. Бывает, что цветность воды повышается из-за ненадлежащего качества очистки воды.

Чистая вода в малом объеме бесцветна, в толстом слое – голубоватого оттенка. Иные оттенки свидетельствуют о наличии в воде различных рас­творимых и взвешенных примесей.

Цветность воды определяется в градусах цветности колориметриче­ским методом: путем сравнения цвета исследуемой воды с эталонной шкалой (кобальто-бихроматовая), имитирующей эту окраску. Вода, имею­щая цветность < 20 градусов, считается бесцветной.

pH (концентрация ионов водорода или активная реакция воды).
Водо­родный показатель выражают величиной pH, представляющей собой деся­тичный логарифм концентрации ионов водорода, взятый с обратным знаком:

                                                                                         (1)

Рис. Шкала кислотности

 

pH определяют в интервале от 1 до 14. pH  большинства природных вод на­ходится в пределах от 6,5 до 8,5 и зависит от соотношения концентраций свободного диоксида углерода (СО₂) и бикарбонат-иона (HCO^-₃). Более низкие значения pH могут наблюдаться в кислых болотных водах. Летом при интенсивном фотосинтезе pH может повыситься до 9,0. Данный показа­тель является индикатором загрязнения открытых водоемов при выпуске в них кислых или щелочных сточных вод.

Качество питьевой воды, по СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Ги­гиенические требования к качеству воды централизованных систем питье­вого водоснабжения», представлено ниже.

 

Таблица. СанПиН 2.1.4.1074-01

 

Последовательность выполнения работы

 

Задание 1. Определение запаха питьевой воды

В пробе воды определить вид и интенсивность запаха при температуре 20 и 60 ^оС.

В коническую колбу объемом 250 мл на 2/3 ее объема налить воды из-под крана, предварительно слив первые порции, накрыть часовым стеклом или калькой, взболтать вращательными движениями, открыть и понюхать воду. Оценить вид и интенсивность запаха по табл. 1, 2. Эту же колбу закрыть плотно калькой и на водяной бане поднять температуру воды до 60 ^оС. Воду взболтать вращательным движением, снять кальку и втянуть носом воздух из колбы. Оценить вид и интенсивность запаха нагретой воды.

 

Задание 2. Определение мутности питьевой воды

По инструкции (прил. 1) изучить правила работы на ФЭК.

Установить ФЭК на светофильтр с длиной волны λ = 530 нм. В одну чис­тую кювету длиной 50 мм налить до метки дистиллированную воду, в дру­гую – водопроводную. Обе кюветы поместить в кюветодержатель при­бора.

Установить по дистиллированной воде «ноль» шкалы оптической плот­ности D – нижняя  шкала.

Переместить ручку кюветодержателя так, чтобы в проходящий световой поток попала кювета с водопроводной водой. Замерить величину оптиче­ской плотности Di.

Мутность воды Mi, мг/л, определить графически по калибровочному графику D = f(M). На оси оптиче­ской плотности найти значение Di, определен­ное на при­боре, провести линию до пе­ресечения с калиб­ро­во­чной кривой, опустить пер­пендикуляр на ось мутности. Это и будет значение мутности воды Mi, мг/л.

 

Рис. График зависимости плотности от мутности

 

Задание 3. Определение цветности питьевой воды

Цветность воды определяется визуально по кобальто-бихроматовой шкале цветности.

В цилиндр налить 50 мл исследуемой питьевой воды и, просматривая окраску контрольных растворов шкалы сверху вниз на белом фоне, найти тот цилиндр шкалы, в котором окраска совпадает с окраской питьевой воды. Записать градус цветности, соответствующий окраске питьевой воды.

Более точно цветность можно определить на фотоэлектроколориметре. Растворы с различной цветностью анализируют в кюветах длиной 50 мм в синей части спектра на фоне дистиллированной воды. Значения опреде­ляются по калибровочному графику кобальто-бихроматовой цветности.

При цветности воды выше 35 градусов водопотребление ограничивается.

 

Задание 4. Определение pH питьевой воды

Для определения pH воды используется универсальная индикаторная бумага. С ее помощью можно определить pH с точностью до 0,2 – 0,3.

В стакан налить исследуемую воду, намочить полоску универсальной индикаторной бумаги, сравнить ее цвет со шкалой и определить значение pH питьевой воды.

Данные, полученные по анализу питьевой воды, занести в таблицу.

 

Таблица. Показатели качества исследуемой питьевой воды

 

Оценить качество водопроводной воды в соответствии с СанПиН 2.1.4.1074-01. По каким показателям вода не соответствует требованиям?