Сравнительная характеристика методов оценки колодезной води

Содержание

ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………….4

1. Обзор литературных источников……………………………………………6

1.1Колодезная  вода - как объект анализа…………………………………….6

1.2. Характеристики подземных  вод, их химический состав………….……....8

1.3 Требования и стандарты, предъявляемые к безопасности и качеству колодезной воды…………………………………………………………………10

1.4  Гигиенические требования к устройству и содержанию колодцев…….14   

2. Экспериментальная часть…………………………………………………..16

2.1. Охрана труда ………………………………………………………………16

2.2. Аппаратура и реактивы……………………………………………………18

3. Определение санитарно – химических показателей безопасности и качества питьевой воды ………………………………..………………………21

3.1..Органолептические методы определения запаха, вкуса, цветности…………………………………………………………………………22

3.2.Определение физико – химических показателей…………………………24

3.2.1. Определение рН колодезной воды…………………………………….24

3.2.2. Комплексонометрическое определение жесткости  воды……………..25

3.2.3. Определение содержания сухого остатка. …………………………...27

3.2.4. Комплексонометрическое определение сульфатов в воде…………….28

3.2.5.Аргентометрическое определение хлоридов……………………………30

3.2.6.Атомно –абсорбционное определение железа и марганца……………..32

3.3. Определение санитарно – токсикологических показателей……………..35

3.3.1. Определение ионов аммония. …………………………………………...35

3.3.2. Определение фторидов …………………………………………………..39

3.3.3. Определение нитратов …………………………………………………...43

3.3.4.Определение перманганатной окисляемости …………………………...45

4. Определение нерегламентируемых  компонентов качества воды…………47

4.1. Определение полифосфатов………………………………………………..47

4.2.Определение тяжелых  металлов……………………………………………49

5. Определение кальция  по показателям физиологической  полноценности минерального состава  питьевой воды………………………………………..52

5.1.Комплексонометрическое определение кальция…………………………52

5.2. Ионометрическое определение  кальция………………………………….53

5.3.Сравнительное изучение  методик определения кальция  в воде………...56

5.4.Расчет погрешности ионометрического определения кальция в воде….58

ВЫВОДЫ……………………………………………………………………...65

Список использованной литературы………………………………………..68

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Ухудшение состояния основных  источников  водоснабжения Украины, вследствие их загрязнения нитратами, тяжелыми металлами, пестицидами, нефтепродуктами и патогенными микроорганизмами создает серьезные затруднения при обеспечении населения  качественной питьевой водой. Важное значение имеет информация о состоянии и характере загрязнения источников водоснабжения, качестве питьевой воды.

Подземные воды из организованных источников активно используются жителями как альтернатива водопроводу. При этом возможно снижение риска воздействия токсичных веществ на население и улучшение вкусовых качеств потребляемой воды. Но систематических исследований по оценке качества воды этих источников не проводится. Обеспечение населения доброкачественной питьевой водой относится  числу важнейших факторов, характеризующих санитарно – эпидемиологическое состояние страны.  Анализ проб колодезной воды, отбираемых не очень часто в ограниченном количестве мест может не дать полной картины качества воды. Использование внелабораторных методов контроля может снизить высокую нагрузку на стационарные аналитические лаборатории. Обеспечение экологической безопасности является одно из основных проблем колодезной воды.

В соответствии со статьями 18, 40 Закона Украины «Об обеспечении  санитарного и эпидемиологического  благополучия населения», статей 58, 59, 60 Водного кодекса Украины, статей 26,28, 30, 43, 44 Закона Украины «О питьевой воде и питьевом водоснабжении».

В соответствии с этими  санитарными нормами и требованиями предполагается периодический контроль качества и безопасности питьевой воды из колодцев. Но он не осуществляется повсеместно.

 

    

Цель  дипломной работы:

- оценка  безопасности и качества колодезной воды  п. Металлист, Амвросиевского района, Донецкой области;

- сравнительная оценка методик  определения кальция в воде, как  показателя физиологической полноценности  минерального состава питьевой  воды.

                             

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ

 

1. Колодезная вода – как объект анализа

 

Примерно до конца 19 века вода считалась бесплатным неистощимым  даром природы. Ее не хватало только в слабо населенных районах пустынь. В 20  веке взгляд на воду резко изменился. В результате быстрого роста населения земного шара и бурного развития промышленности проблема снабжения человечества чистой пресной водой стала чуть ли не мировой проблемой номер один.

В настоящее время люди используют ежегодно около 300 млрд. кубических метров воды, и эта цифра непрерывно растет. Во многих густонаселенных промышленных районах чистой воды уже не хватает.

В зависимости от местности  вода приобретает много дополнительных примесей, которые существенно меняют ее вкусовые качества. В зависимости от набора солей, вода может быть: жесткой или мягкой. В процессе рекристаллизации вода приобретает другие свойства: меняется ее насыщенность ионами водорода, меняется даже ее удельная плотность, значит, меняется и ее активность. Она может быть легкой, средней или тяжелой.

Вода, которую  мы потребляем, обязательно должна быть чистой. Болезни, которые передаются через загрязненную воду, вызывают ухудшение здоровья, инвалидность и  гибель огромного числа людей, особенно детей. Поэтому необходимо следить за качеством воды в колодце. Колодца с совершенно чистой водой никогда не бывает, так как вода всегда содержит вещества, не входящие в ее молекулярный состав.       Вода - это H₂О (оксид водорода), а все другие жидкости - это сложные системы, в которых вода является основой. Вода - растворитель большого количества химических веществ и та жидкость, которая находится в колодце или скважине и которую мы называем водой, не является водой, так как в ней содержится большое количество примесей разного происхождения. Но не все вещества растворяются в воде, жир смывается при взаимодействии воды с мылом или другими поверхностно-активными веществами. С поверхности озер, рек, суши, океанов, растений и живых организмов вода постоянно испаряется и льется на землю в виде дождей. Растворенные вещества в воде, могут быть полезными и вредными. Полезные вещества - это минеральные воды, применяемые при лечении болезней желудка и кишечника. Способностью воды растворять мед, сахар, соль мы всегда пользуемся. Вода растворяет бытовую химию и тем является первоисточником загрязнения окружающей среды. В скважинной и колодезной воде живут, не растворяются в ней микроорганизмы: микробы, бактерии, грибы, вирусы, простейшие и наносят вред здоровью человека [1].        Также качество воды определяется по наличию в ней химических включений, которые раньше всего обнаруживают наши органы чувств: обоняние, зрение. Так, микрочастицы меди придают воде в колодце мутность, а примеси железа – красноту.       Если судить по источнику происхождения, то существуют три разновидности воды:           1. Грунтовая вода, она же может называться артезианской, если будет находиться под каким - либо водоупорным слоем или родниковой (ключевой) водой, если будет вытекать в виде родничка.     2. Верхняя вода (верховодка) - это талая снежная и дождевая вода.  3.Обработанная человеком вода - это водопроводная, минерализованная и очищенная вода, продаваемая в бутылках.  Родниковая вода - грунтовая подземная вода, самостоятельно выходящая наверх, иногда попадает в колодец или неглубокую скважину. Часто приходится сталкиваться с мнением, что родниковая вода в колодце - это самая чистая вода. Чистота ключевой колодезной воды ассоциируется с чистой родниковой водой. Если родниковая вода течет в чистой земле, то и в колодце она будет чистой. Колодец или скважина в этом случае являются ловушкой для родника.         В колодце родниковая вода не подвергается химической очистке, там   нет хлора и искусственных примесей, которые присутствуют в водопроводной воде.           Находящийся в колодце родник (ключ) бывает чище водопроводной воды, в нем бывает меньше бактерий и вирусов, которые становятся причиной заболевания, но он бывает и опасным, так как на состояние воды в колодце влияет неблагоприятная экологическая обстановка. Колодцы, в которых бьют родники, часто питаются водой верхних водоемов [2].

 

2. . Характеристика и химический состав подземных вод

     К подземным  относятся воды, заполняющие в  капельно-жидком состоянии полости  и поры в породах, слагающих земную кору.     Колодезная вода должна быть прозрачной и чистой, без вкуса и запаха. Очистить её от мелких частиц песка и глины, попадающих из водоносных слоев можно с помощью фильтрации или просто дать ей отстояться в посуде 5-6 часов.            Грунтовые воды содержат различные примеси такие как соли кальция, аммиак, фосфорные кислоты и др.         Поглощая из грунтовых слоев углекислоту, вода способна растворять минеральные соли как вредные, так и полезные для организма человека[2,7].       Любая подземная вода представляет собой сложный многокомпонентный состав, который зависит от среды, в которой происходит его формирование. Поэтому особенностей, определяющих химический состав вод большое множество. 

                                                                                                  

Основные  из них:          1. Состав почв и пород, с которыми они соприкасаются.     2. Разобщенность отдельных водоносных горизонтов, разделенных слабо фильтрующими или почти водонепроницаемыми слоями, что обуславливает слабый водообмен между водоносными горизонтами                                        3.Ограниченность соприкосновения их с земной поверхностью и атмосферой. Это обстоятельство имеет очень важное значение для формирования химического состава подземных вод: с поверхности земли через почву поступают атмосферные осадки, речные и озерные воды, атмосферный кислород, создавая зону окислительных процессов; также поступают различные продукты загрязнения.       4.Меняющиеся физические условия: температура и давление.      5.Незначительное развитие биологических процессов при одновременно возрастающем значении микробиологических. Отсутствие света и кислорода делает невозможным развитие растительности, зато способствует развитию особых микроорганизмов.                                    6. Различная климатическая зона.         Все это определяет основные черты химического состава подземных вод, к которым можно отнести качественное разнообразие в тех или иных количествах химических элементов.        Наиболее нестабилен химический состав подземных вод в грунтовых водах, так как он в наибольшей степени подвержен внешним воздействиям (атмосферные осадки, поверхностные воды, близость к дневной поверхности, процессы испарения, климатические условия, рельеф, различные техногенные факторы загрязнения).       Химический состав водоемов зависит от дождей, которые проходят через грязный воздух, землю и состав колодезной родниковой воды меняется постоянно. Многие верят в сказки о чистой грунтовой воде из колодца, которая когда-то была былью. Не имеет значения, как глубоко вырыт колодец, и поэтому без анализа воды нельзя узнать, что принесет колодезная родниковая вода - здоровье или болезнь.     Свойства воды как источника водоснабжения, требования предъявляемые к качеству питьевой воды, представлены в справочниках, монографиях, государственных и международных стандартах.[2,8]

1.3 Требования и стандарты предъявляемые к безопасности и качеству колодезной воды

Так как по своим качествам  питьевая вода должна соответствовать государственному и международному  стандартам, то она должна быть безопасна  в  эпидемическом  отношении, безвредна по химическому составу и иметь  благоприятные  органолептические  свойства.            

 

Табл. 1.3.1.   Санитарно – химические показатели безопасности и качества колодезной воды.

 

№ п/п	Наименование показателей		Единицы измерения	Нормативы для колодезной воды
Органолептические  показатели
1	Запах: при t 20оС при t 60оС	Баллы		3 3
2	Окрашенность	градусы		35
3	Мутность	Нефелометрическая единица мутности  (1НОК = 0,58 мг/дм3)		3,5
4	Вкус и привкус	Баллы		3
Физико – химические показатели а) неорганические компоненты
5	Водородный  показатель	Единицы рН		6,5-8,5
6	Железо общее	мг/дм3		1,0
7	Общая жесткость	ммоль/ дм3		10,0
8	Марганец	мг/дм3		0,5
9	Сульфаты	мг/дм3		500
10	Сухой остаток	мг/дм3		1500
11	Хлор остаточный свободный	мг/дм3		0,5
12	Хлориды	мг/дм3		350
б)  органические компоненты
13	Хлор остаточный связанный	мг/дм3		1,2
Санитарно – токсикологические показатели а) неорганические компоненты
14	Аммоний	мг/дм3		2,6
15	Нитраты (по NO3)	мг/дм3		50,0
16	Нитриты	мг/дм3		3,3
17	Фториды	мг/дм3		1,5
б) интегральный показатель
18	Перманганатная  окисляемость	мг/дм3		5,0