Практическая работа
Оценка качества воды по органолептическим показателям 1 час
(продолжение работы от 15.05.2020)
Задание
1 Внимательно прочитать методический указания по выполнению работы
2 Ответить на контрольные вопросы письменно в тетради
Теоретическая часть
Питьевая вода – вода, отвечающая по своему качеству в естественном состоянии или после обработки (очистки, обеззараживания) установленным нормативным требованиям и предназначенная для питьевых и бытовых нужд человека, либо для производства пищевой продукции.
Качество питьевой воды служит основой для эпидемической безопасности и здоровья населения. Доброкачественная по химическим, микробиологическим и органолептическим свойствам вода является показателем высокого санитарного благополучия и жизненного уровня населения, обеспеченного централизованным водоснабжением.
Качество питьевой воды должно соответствовать гигиеническим нормативам перед ее поступлением в распределительную сеть, а также в точках водоразбора наружной и внутренней водопроводной сети.
Отклонения от гигиенических нормативов допускаются при одновременном выполнении следующих условий:
- обеспечение населения питьевой водой не может быть достигнуто иным способом;
- соблюдения согласованных с центром госсанэпиднадзора на ограниченный период времени максимально допустимых отклонений от гигиенических нормативов;
- максимального ограничения срока действия отступлений;
- отсутствия угрозы здоровью населения в период действия отклонений;
- обеспечения информации населения о введении отклонений и сроках их действия, об отсутствии риска для здоровья, а также о рекомендациях по использованию питьевой воды.
В последнее время проблема качества питьевой воды стоит особенно остро. Природные источники пресной воды загрязнены различными ядохимикатами, многие из которых способны накапливаться в организме, вызывая различные заболевания.
Ситуацию осложняют синергетические эффекты, когда суммирующее действие двух или более токсичных веществ существенно превосходит эффект каждого отдельного компонента в виде их простой суммы.
Вода считается чистой, если ее состав и свойства ни по одному из показателей не выходят за пределы установленных нормативов, а содержание вредных веществ не превышает предельно-допустимых концентраций (ПДК).
С другой стороны, для некоторых химических соединений есть и нижний порог безопасности. Дефицит кальция, магния, йода, фтора также неблагоприятно влияет на организм. Например, недостаток йода способствует развитию заболеваний щитовидной железы, а дефицит фтора ведёт к возникновению кариеса.
В соответствии с нормативными требованиями качество питьевой воды оценивают по трем показателям:
- бактериологическому (общая бактериальная загрязненность воды, загрязненность ее кишечной палочкой и т.д.);
- содержанию токсичных веществ (алюминий, фенолы, свинец, мышьяк, пестициды и т.д.);
- органолептическим свойствам (привкус, запах, цвет, мутность).
Безопасность питьевой воды по химическому составу определяется по содержанию вредных химических веществ, наиболее часто встречающихся в природных водах на территории Российской Федерации, а также веществ антропогенного происхождения, получивших глобальное распространение.
В качестве гигиенических нормативов принимают предельно-допустимые концентрации (ПДК).
ПДК - максимальные концентрации, при которых вещества не оказывают прямого или опосредованного влияния на состояние здоровья человека (при воздействии на организм в течение всей жизни) и не ухудшают гигиенические условия водопотребления (табл.1).
Гигиенические нормативы содержания вредных веществ в питьевой воде
| № | Наименование вещества | Величина норматива (ПДК, мг/л) | Лимитирующий показатель вредности | Класс опасности |
| Алюминий (Al3+) | 0,5 | с.-т. | ||
| Аммиак (по азоту) | 2,0 | с.-т. | ||
| Барий (Ba2+) | 0,1 | с.-т. | ||
| Бензол | 0,01 | с.-т. | ||
| Бериллий (Be2+) | 0,0002 | с.-т. | ||
| Бор (B, суммарно) | 0,5 | с.-т. | ||
| Бромид – ион | 0,2 | с.-т. | ||
| Ванадий | 0,1 | с.-т. | ||
| Висмут | 0,1 | с.-т. | ||
| Вольфрам | 0,05 | с.-т. | ||
| Глицерин | 0,06 | орг.пена | ||
| Железо (Fe суммарно) | 0,3 (1,0)* | орг.зап. | ||
| Кадмий (Cd, суммарно) | 0,001 | с.-т. | ||
| Кобальт | 0,1 | с.-т. | ||
| Кремний | 10,0 | с.-т. | ||
| Литий | 0,03 | с.-т. | ||
| Марганец (Mn, суммарно) | 0,1 (0,5)* | орг. | ||
| Медь (Cu, суммарно) | 1,0 | орг. | ||
| Молибден (Мо, суммарно) | 0,25 | с.-т. | ||
| Мышьяк (As, суммарно) | 0,05 | с.-т. | ||
| Нафталин | 0,01 | орг. зап. | ||
| Никель (Ni, суммарно) | 0,1 | c.-т. | ||
| Нитраты (NO3-) | c.-т. | |||
| Нитрит – ион | 3,0 | орг. | ||
| Нитробензол | 0,2 | с.-т. | ||
| Перекись водорода | 0,1 | с.-т. | ||
| Пропилен | 0,5 | орг. зап. | ||
| Ртуть (Нg, суммарно) | 0,0005 | с.-т. | ||
| Свинец (Pb, суммарно) | 0,3 | с.-т. | ||
| Селен (Se, суммарно) | 0,1 | с.-т. | ||
| Серебро | 0,05 | с.-т. | ||
| Сероводород | 0,003 | орг. зап. | ||
| Спирт метиловый | 3,0 | с.-т. | ||
| Стирол | 0,1 | орг. зап. | ||
| Сульфаты (SO42-) | орг. | |||
| Сурьма | 0,05 | с.-т. | ||
| Таллий | 0,0001 | с.-т. | ||
| Теллур | 0,01 | с.-т. | ||
| Тиомочевина | 0,03 | с.-т. | ||
| Толуол | 0,5 | орг. зап. | ||
| Фенол | 0,001 | орг. зап. | ||
| Фосфор элементарный | 0,0001 | с.-т. | ||
| Формальдегид (при озонировании воды) | 0,05 | с.-т. | ||
| Хлор остаточный свободный | В пределах 0,3-0,5 | орг. | ||
| Хлориды (Cl -) | орг. | |||
| Хлороформ (при хлорировании воды) | 0,2 | с.-т. | ||
| Хром (Cr3+) | 0,5 | с.-т. | ||
| Хром (Cr6+) | 0,05 | с.-т. | ||
| Цианиды (CN -) | 0,035 | с.-т. | ||
| Цинк (Zn2+) | 5,0 | орг. | ||
| Примечания: *Величина, указанная в скобках, может быть установлена по постановлению главного государственного санитарного врача по соответствующей территории для конкретной системы водоснабжения на основании оценки санитарно-эпидемиологической обстановки в населенном пункте и применяемой технологии водоподготовки. |
Вредные и ядовитые вещества, в зависимости от их состава и характера действия, нормируются по лимитирующему показателю вредности (ЛПВ), под которым понимают наибольшее отрицательное влияние, оказываемое данными веществами.
При оценке качества питьевой воды используют следующие виды ЛПВ:
- «с.-т.» - санитарно-токсикологический;
- «орг.» - органолептический с расшифровкой характера изменения органолептических свойств воды (зап. - изменяет запах воды; окр. - придает воде окраску; пен. - вызывает образование пены; пл. - образует пленку на поверхности воды; привк. - придает воде привкус; оп.- вызывает опалесценцию).
В соответствии с действующей классификацией химические вещества, присутствующие в воде по степени опасности подразделяются на четыре класса:
1 класс - чрезвычайно опасные;
2 класс - высокоопасные;
3 класс - опасные;
4 класс - умеренно опасные.
В основу данной классификации положены показатели, характеризующие различную степень опасности для человека химических соединений, загрязняющих питьевую воду, в зависимости от токсичности, кумулятивности, способности вызывать отдаленные эффекты, лимитирующего показателя вредности.
При обнаружении в питьевой воде нескольких химических веществ, относящихся к 1 и 2 классам опасности и нормируемых по санитарно-токсикологическому признаку вредности, сумма отношений обнаруженных концентраций каждого из них в воде к величине его ПДК не должна быть больше 1. Расчет ведется по формуле:
С1 + С2 + С3 + ….+ Сn = 1 (1)
ПДК1 ПДК2 ПДК3 ПДКn
С1, С2, Сn – фактическая концентрации индивидуальных химических веществ 1 и 2 класса опасности.
Наряду с химическими показателями качества воды определяют ее органолептические характеристики. Органолептическими свойствами воды называются те параметры воды, которые воспринимаются органами чувств человека и оцениваются по интенсивности их восприятия. К ним относятся вкус и привкус, запах, окраска, мутность и др. Несоответствие этих параметров воды оптимальным, как правило, является основанием для более тщательного химического анализа.
Окрашенная, мутная, с осадком или имеющая неприятный вкус и запах, вода неполноценна по своему качеству, т.к. человек не может употреблять ее для питья, приготовления пищи или для других бытовых нужд. Плохое качество питьевой воды по органолептическим показателям сказывается на многих физиологических функциях организма человека, в частности – при употреблении мутной воды с неприятным вкусом или запахом снижается секреторная деятельность желудка.
Рассмотрим подробнее основные органолептические свойства воды: прозрачность, мутность, цветность, запах, вкус и привкус.
1) Цветность.
Цветность воды обычно обусловлена присутствием окрашенного органического вещества (главным образом гуминовых и фульвовых кислот, связанных с гумусом почвы). На цветность воды сильно влияет присутствие железа и других металлов в виде естественных примесей или в качестве продуктов коррозии. Она бывает также обусловлена загрязнением водоисточника промышленными стоками и может служить первым признаком возникновения опасной ситуации.
Цветностью называется условно принятая количественная характеристика для описания цвета природной и питьевой воды, имеющей незначительную естественную окраску. Цветность является косвенным показателем количества содержащихся в воде растворенных органических веществ.
Методы определения цветности воды:
- метод визуального определения цветности. Метод применяют только при необходимости ориентировочной оценки цветности;
- метод фотометрического определения цветности с применением хром-кобальтовой или платино-кобальтовой шкалы.
Цветность воды определяется сравнением с растворами специально приготовленной шкалы цветности и выражается в градусах цветности этой шкалы.
Цветность питьевой воды не должна превышать 20 градусов по платиново-кобальтовой шкале (максимальное количество баллов по данной шкале – 70).
Высокая цветность воды свидетельствует о ее неблагополучном состоянии. При этом обязательно необходимо точно установить причину высокой цветности воды, поскольку методы ее очистки от органических соединений и, например, соединений железа, различаются. Поэтому при интенсивной окраске питьевой воды необходим ее химический анализ.
2) Запах воды.
Наличие запаха у питьевой или природной воды может быть связано либо с наличием в ней разлагающихся органических веществ, либо с присутствием химических загрязнителей. Например, сероводородный запах (запах «тухлых яиц») свидетельствует о неблагоприятном микробиологическом состоянии воды. Фенольный или смоляной запах могут свидетельствовать о загрязнении промышленными стоками. Хлорный запах говорит об избыточной концентрации (более 0,6 мг/л) активного хлора, используемого для обеззараживания питьевой воды и воды бассейнов.
В химической лаборатории запах воды определяют как при комнатной температуре (20°С), так и при нагревании до 60°С. Характер запаха выражается описательно: без запаха, сероводородный, болотный, гнилостный, плесневый и т. п.
Интенсивность запаха оценивают по пятибалльной шкале (табл.2).