Питьевые воды, расфасованные в емкости, могут представлять собой натуральные, подготовленные, либо минеральные. В зависимости от качества воды, улучшенного относительно гигиенических требований к воде централизованного водоснабжения, а также дополнительных медико-биологических требований, расфасованную воду подразделяют на 2 категории:
- первая категория - вода питьевого качества (независимо от источника ее получения), безопасная для здоровья, полностью соответствующая критериям благоприятности органолептических свойств, безопасности в эпидемическом и радиационном отношении, безвредности химического состава и стабильно сохраняющая свои высокие питьевые свойства;
- высшая категория - вода, безопасная для здоровья и оптимальная по качеству (из самостоятельных, как правило, подземных, предпочтительно родниковых или артезианских, водоисточников, надежно защищенных от биологического и химического загрязнения). При сохранении всех критериев для воды 1-й категории питьевая вода оптимального качества должна соответствовать также критерию физиологической полноценности по содержанию основных биологически необходимых макро- и микроэлементов и более жестким нормативам по ряду органолептических и санитарно - токсикологических показателей. [2]
2 Гигиенические требования к качеству питьевой воды
2.1 Нормативы качества питьевой воды централизованных систем водоснабжения
СанПиН 2.1.4 1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. Гигиенические требования к обеспечению безопасности систем горячего водоснабжения» устанавливают гигиенические требования к качеству питьевой воды, а также правила контроля качества воды, производимой и подаваемой централизованными системами питьевого водоснабжения населенных мест.
Согласно СанПиН 2.1.4 1074-01, к питьевой воде централизованных систем питьевого водоснабжения выделяют следующие требования:
- безопасность воды в эпидемическом и радиационном отношении;
- безвредный химический состав;
- благоприятные органолептические свойства;
- отсутствие в воде различимых невооруженным глазом водных организмов и поверхностной пленки.
2.1.1 Требования эпидемической безопасности
Безопасность питьевой воды в эпидемическом отношении определяется ее соответствием нормативам по микробиологическим и паразитологическим показателям (содержание потенциально опасных микроорганизмов), представленным в таблице 1.
Таблица 1 - Нормативы по микробиологическим и паразитологическим показателям
| Показатели | Единицы измерения | Нормативы |
| Термотолерантные колиформные бактерии | Число бактерий в 100 см3 | Отсутствие |
| Общие колиформные бактерии | Число бактерий в 100 см3 | Отсутствие |
| Общее микробное число | Число образующих колонии бактерий в 1 см3 | Не более 50 |
| Колифаги | Число бляшкообразующих единиц в 100 см3 | Отсутствие |
| Споры сульфитредуцирующих клостридий | Число спор в 20 см3 | Отсутствие |
| Цисты лямблий | Число цист в 50 дм3 | Отсутствие |
2.1.2 Требования химической безопасности
Безвредность воды по химическому составу определяется ее соответствием нормативам по:
1. обобщенным показателям и содержанию вредных химических веществ, наиболее часто встречающихся в природных водах на территории РФ, а также веществ антропогенного происхождения, получивших глобальное распространение (Таблица 2);
2. содержанию вредных химических веществ, поступающих и образующихся в воде в процессе ее обработки в системе водоснабжения;
3. Содержанию вредных химических веществ, поступающих в источники водоснабжения в результате хозяйственной деятельности человека.
Таблица 2 – Нормативы по содержанию вредных химических веществ
| Показатели | Единицы измерения | Нормативы (ПДК), не более | Показатель вредности | Класс опасности | |
| Обобщенные показатели | |||||
| Водородный показатель | единицы pН | в пределах 6-9 | |||
| Общая минерализация (сухой остаток) | мг/дм3 | ||||
| Жесткость общая | мг-экв./ дм3 | 7,0 | |||
| Окисляемость перманганатная | мг/ дм3 | 5,0 | |||
| Нефтепродукты, суммарно | мг/ дм3 | 0,1 | |||
| Поверхностно-активные вещества, анионоактивные | мг/ дм3 | 0,5 | |||
| Неорганические вещества | |||||
| Алюминий (Al3+) | мг/ дм3 | 0,5 | с.-т. | ||
| Барий (Ва2+) | -"- | 0,1 | -"- | ||
| Бериллий (Ве2+) | -"- | 0,0002 | -"- | ||
| Бор (В, суммарно) | -"- | 0,5 | -"- | ||
| Железо (Fe, суммарно) | -"- | 0,3 | орг. | ||
| Кадмий (Cd, суммарно) | -"- | 0,001 | с.-т. | ||
| Марганец (Мn, суммарно) | -"- | 0,1 | орг. | ||
| Медь (Сu, суммарно) | -"- | 1,0 | -"- | ||
| Молибден (Мо, суммарно) | -"- | 0,25 | с.-т. | ||
| Мышьяк (As, суммарно) | -"- | 0,05 | с.-т. | ||
| Никель (Ni, суммарно) | -"- | 0,1 | с.-т. | ||
| Нитраты (по NO3-) | -"- | с.-т. | |||
| Ртуть (Hg, суммарно) | -"- | 0,0005 | с.-т. | ||
| Свинец (Рb, суммарно) | -"- | 0,03 | -"- | ||
| Селен (Se, суммарно) | -"- | 0,01 | -"- | ||
| Стронций (Sr2-) | -"- | 7,0 | -"- | ||
| Сульфаты (SO2-) | -"- | орг. | |||
| Органические вещества | |||||
| -ГХЦГ (линдан) | -"- | 0,002 | с.-т. | ||
| ДДТ (сумма изомеров) | -"- | 0,002 | -"- | ||
| 2,4-Д | -"- | 0,03 | -"- |
При обнаружении в питьевой воде нескольких химических веществ, относящихся к 1 и 2 классам опасности, сумма отношений обнаруженных концентраций каждого из них в воде к величине его ПДК не должна быть больше 1. Расчет ведется по формуле 1:
(1)
где 
, 
, 
- концентрации индивидуальных химических веществ 1 и 2 класса опасности: факт. (фактическая) и доп. (допустимая).
2.1.3 Требования к органолептическим свойствам
Благоприятные органолептические свойства воды определяются ее соответствием нормативам, указанным в таблице 4, а также нормативам содержания веществ, оказывающих влияние на органолептические свойства воды (орг.), приведенным в таблице 2.
Таблица 4 – Нормативы органолептических показателей
| Показатели | Единицы измерения | Нормативы, не более |
| Запах | баллы | |
| Привкус | -"- | |
| Цветность | градусы | |
| Мутность | ЕМФ (единицы мутности по формазину) или мг/л (по каолину) | 2,6 1,5 |
2.1.4 Требования радиационной безопасности
Радиационная безопасность питьевой воды определяется ее соответствием нормам радиационной безопасности по показателям, представленным в таблице 5.
Таблица 5 – Нормы радиационной безопасности
| Показатели | Единицы измерения | Показатели радиационной безопасности |
| Суммарные показатели | ||
| Удельная суммарная α -активность | Бк/кг | 0,2 |
| Удельная суммарная β-активность | Бк/кг | 1,0 |
| Радионуклиды | ||
| Радон (222Rn) | Бк/кг | |
| S радионуклидов | единицы | ⩽1,0 |
Качество питьевой воды должно соответствовать данным гигиеническим нормативам перед ее поступлением в распределительную сеть, а также в точках водоразбора наружной и внутренней водопроводной сети. [1]
2.2 Нормативы качества питьевой воды, расфасованной в емкости
Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды, расфасованной в емкости. Контроль качества» устанавливают гигиенические требования к качеству питьевой воды, расфасованной в емкости: бутыли, контейнеры, пакеты, предназначенной для питьевых целей и приготовления пищи, а также требования к организации контроля ее качества.
СанПиН 2.1.4.1116-02 регламентирует гигиенические нормативы состава и свойств расфасованных вод для двух категорий качества. Согласно данному документу, питьевая бутилированной вода должна соответствовать критериям:
- Эстетических свойств;
- Безвредности химического состава;
- Эпидемической безопасности;
- Радиационной безопасности;
- Физиологической полноценности макро- и микроэлементного состава;
- Содержания в воде консервирующих веществ.
Не допускается присутствие в расфасованной воде различных видимых невооруженным глазом включений, поверхностной пленки и осадка.
2.2.1 Критерии эстетических свойств
Питьевые расфасованные воды должны соответствовать критериям эстетических свойств (Таблица 6), среди которых органолептические свойства и содержание основных солевых компонентов, оказывающих влияние на органолептические свойства воды.
Таблица 6 – Нормативы органолептических свойств и показатели солевого состава
| Показатели | Единицы измерения | Нормативы качества расфасованных питьевых вод, не более | Показатель вредности | Класс опасности | ||
| Первая категория | Высшая категория | |||||
| I. КРИТЕРИИ ЭСТЕТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ: I а. Органолептические показатели: | ||||||
| Запах при 20°С При нагревании до 60°С | баллы | 0 1 | 0 0 | орг. | - | |
| Привкус | -"- | орг. | - | |||
| Цветность | градусы | орг. | - | |||
| Мутность | ЕМФ | 1,0 | 0,5 | орг. | - | |
| Водородный показатель (рН), в пределах | единицы | 6,5-8,5 | 6,5-8,5 | орг. | - | |
| I б. Показатели солевого состава: | ||||||
| Хлориды | мг/л | орг. | ||||
| Сульфаты | -"- | орг. | ||||
| Фосфаты (РО43-) | -"- | 3,5 | 3,5 | орг. | ||
2.2.2 Критерии химического состава
Безвредность воды по химическому составу определяется ее соответствием нормативам по содержанию: основных солевых компонентов; токсичных металлов I, II и III классов опасности; токсичных неметаллических элементов и галогенов; органических веществ антропогенного и природного происхождения (Приложение А).
2.2.3 Критерии эпидемической безопасности
Безопасность питьевой воды в эпидемическом отношении определяется ее соответствием нормативам по микробиологическим и паразитологическим показателям (Приложение А).
Качество расфасованной воды должно соответствовать гигиеническим нормативам как при ее розливе, транспортировании, хранении, так и в течение всего разрешенного срока реализации в оптовой и розничной торговле.
2.2.4 Критерии радиационной безопасности
Радиационная безопасность расфасованной воды определяется ее соответствием нормам радиационной безопасности по показателям удельной суммарной альфа- и бета-активности (Приложение А). [2]
Нормативы физиологической полноценности макро- и микроэлементного состава бутилированной воды, а также содержания консервантов представлены в приложении А.
3 Характеристика железа и его соединений
3.1 Железо, как химический элемент
Железо — элемент побочной подгруппы восьмой группы четвёртого периода в периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева с атомным номером 26. Один из самых распространённых в земной коре металлов (второе место после алюминия). Металл средней активности, восстановитель.
Основные степени окисления — +2, +3
Простое вещество железо — ковкий металл серебристо-белого цвета с высокой химической реакционной способностью: железо подвергается коррозии при высоких температурах или при высокой влажности на воздухе. В чистом кислороде железо горит, а в мелкодисперсном состоянии самовозгорается и на воздухе.
Железо относится к d-элементам. Электронная конфигурация представлена на рисунке 1.
Рисунок 1 – Электронная конфигурация атома железа
Валентные электроны этого элемента относятся к двум энергетическим уровням. Железо в своих соединениях проявляет только положительные степени окисления (Таблица 7). В химических реакциях атом легко отдает два электрона с 4s-подуровня с образованием соединений, в которых он проявляет валентность равную двум и степень окисления +2. При образовании соединений со степенью окисления +3, металл отдает электроны с 4s-подуровня и с незаполненного d-подуровня. У железа наиболее устойчивыми являются соединения со степенью окисления +3. Таким образом, как и все d-элементы оно образует связи за счет орбиталей внешнего и предвнешнего слоев. Для железа существует большое число различных нестехиометрических соединений (Fe3P, Fe4N и других). [6]
Таблица 7 – Характерные степени окисления железа
| Степени окисления | Оксид | Гидроксид | Характер | Свойства | ||
| +2 | FeO | Fe(OH)2 | Основный | Восстановитель | ||
| +3 | Fe2O3 | Fe(OH)3 | Слабоосновный | Окислитель | ||
| +6 | Не получен | <H2FeO4> | Кислотный | Окислитель | ||
3.2 Железо в составе питьевых вод
Так как железо – один из самых распространенных металлов на Земле, этот элемент всегда присутствует в природных водах, из-за того, что он повсеместно рассеян в горных породах. Железо попадает в природные воды (поверхностные и подземные) в результате процессов выветривания и растворения горных пород и минералов, содержащих данный элемент. Помимо этого, соединения железа могут поступать в поверхностные воды вместе с бытовыми и промышленными стоками. В природных водах, железо, чаще всего встречается в виде ионов Fe2+ и Fe3+, а также в виде коллоидов и взвесей. В подземных водах, при низком содержании растворенного кислорода, железо находится в степени окисления +2, и при контакте с воздухом может окисляться Fe3+.
Содержание соединений железа в поверхностных водах, например рек, составляет десятые доли мг/дм3, вблизи болот — единицы мг/дм3. Повышенное содержание (> 1 мг/дм3) ухудшает качество воды и возможность использования ее для питьевых и технических целей.
В подготовленной питьевой воде (бутилированной, либо из централизованных систем) железо может содержаться в остаточных количествах после очистки вод из природных источников. Железо также может попасть в питьевую воду централизованных систем в результате износа водопроводных сетей и оборудования на очистительных станциях, так как водопроводные трубы изготавливают из стали, которые могут подвергаться коррозии при длительном использовании.
4 Методы определения железа в воде
4.1