Показатели индексов загрязненности (по различным параметрам: эвтрофикация, токсикация, минерализация и т.д.) невысоки; степень изменения качества вод в этой части озера.также достаточно невысока .[ ...]
Показатели, степени загрязнения производственных сточных вод определяются особенностями производственного процесса. Наряду с указанными наибольшее значение имеют показатели: pH, кислотность, щелочность, содержание тяжелых металлов и других токсичных примесей, цветность, взвешенные вещества и плавающие примеси, запах воды и др.[ ...]
Показатель суммарного индекса сапробности равен 1,530 для 200 подсчитанных створок и 1,528 для 1000. Это один из самых высоких показателей для данного озера. Показатели индексов загрязненности (по иным параметрам: токсификация, минерализация, термофикация), напротив, невысоки. Степень изменения качества вод в этой части озера также достаточно невысока .[ ...]
Степень химического загрязнения почв определяется отклонением величины концентраций загрязняющих веществ от нормативного показателя (ПДК)1. Результатом такой оценки может явиться схема районирования территории города (М 1:25 ООО) по степени загрязненности почвы с выделением участков наиболее опасных ареалов загрязнения (сады, огороды, детские площадки и другие участки, где наблюдается наибольший контакт людей с почвой). Также выделяются зоны влияния загрязненного почвенного покрова на растительность и материально-технические объекты города, в отдельных случаях - на поверхностные и грунтовые воды.[ ...]
Загрязнение водных объектов. В качестве основных показателей оценки состояния поверхностных вод выбраны токсичные, приоритетные загрязняющие вещества, в том числе обладающие свойствами накопления в органах и тканях гидробионтов. Критерии оценки степени химического загрязнения поверхностных вод при стабильном сохранении химического загрязнения в течение трех лет приведены в табл. 6.4. Широко применяется ПХЗ-10 - формализованный суммарный показатель химического загрязнения вод. Он рассчитывается как сумма значений концентраций, нормированных на ПДК рыбохозяйственных водоемов, для 10 загрязняющих веществ с максимальным превышением ПДК.[ ...]
Степень загрязнения поверхностных и подземных вод, донных осадков, почвенных покровов и литосферы базируется также на большом количестве нормативных показателей, основанных на прямых экогеологических (гидрогеохимических, геохимических и геофизических и др.) критериях оценки.[ ...]
Показатели, характеризующие загрязнение водоисточников и питьевой воды веществами, отнесенными к III и IV классам опасности, а также физико-химическими свойствами и органолептическими характеристиками воды, относятся к дополнительным. Эти показатели используют для подтверждения степени интенсивного антропогенного загрязнения водоисточников, определенного но основным показателям.[ ...]
Загрязнения, содержащиеся в сточных водах б ают минерального, органического и бактериального происхождения и могут находиться в растворенном, коллоидном и нерастворензом состояниях. Степень загрязненности сточных вод определяют по ряду показателей санитарно-химического анализа.[ ...]
Показатель концентрации водородных ионов в промышленных сточных водах является одной из важнейших качественных характеристик процесса их очистки. Величина pH обеспечивает наиболее достоверную информацию о степени загрязненности кислотами и щелочами (или о степени очистки от них) воды, сбрасываемой в канализацию или возвращаемой в производство. Скорость и- направление реакций, протекающих при обработке промышленных стоков химическими реагентами, во многих случаях зависят от величины pH. Поддерживая концентрацию водородных ионов в очищаемых стоках на определенном уровне, можно создать оптимальные условия для выделения из воды многих неорганических веществ. Благодаря современной аппаратуре для непрерывного измерения величины pH в растворах и пульпах именно по этому параметру стало весьма удобно вести регулирование различных процессов в химической технологии, энергетике и в процессах очистки промышленных сточных вод.[ ...]
В воде р. Уфы ограниченно присутствуют техногенные загрязнения, что связано с высокой концентрацией предприятий нефтеперерабатывающего, нефтехимического и химического профиля. Наиболее опасный среди них -бенз(ос)пирен (Б(ос)П) - является глобальным загрязнителем, характерным для урбанизированных территорий. В этой связи представляется целесообразным сопоставить изменения природных загрязнений, характеризуемых показателями мутности и окисляемости с содержанием Б(ос)П в воде водоисточника и сравнить степень очистки от Б(ос)П с эффективностью очистки от природных загрязнений. Сравнение проведено по детерминированным компонентам мутности, окисляемости, концентрации Б(а)П в водоисточнике и в питьевой воде.[ ...]
Под «загрязненными» водами понимаются воды, которые в процессе их использования загрязняются различными компонентами и сбрасываются в водоемы без очистки или степень их очистки ниже установленной местными органами по регулированию использования и охране вод системы Минводхоза СССР и органами Минздрава СССР. Шахтные, рудничные и другие аналогичные воды также относятся к загрязненным водам, если их минерализация и другие показатели загрязнения превышают нормативы, установленные для воды, допускаемой к сбросу без очистки.[ ...]
К общим показателям загрязненности сточных вод следует отнести показатели, характеризующие общие свойства воды (органолептические, физико-химические), нерастворенные примеси (содержание взвешенных веществ и их зольность), растворенные вещества (общее содержание неорганических и органических примесей, «органического» углерода, определение перманганатной и би-хроматной окисляемости, биохимического потребления кислорода и др.). Эти показатели позволяют судить об общей загрязненности воды, степени загрязненности неорганическими и органическими веществами, в том числе биологически окисляемыми и т. д.[ ...]
Качество воды -это характеристика состава и свойств воды, определяющая ее пригодность для конкретных видов водопользования. Качество воды оценивается комплексом разнообразных показателей. Большинство показателей применяется для оценки любого происхождения и назначения.Однако в зависимости от степени загрязненности воды и вида водопользования число и набор показателей, достаточных для характеристики ее качества, может существенно изменяться. Основными показателями качества воды являются ионный состав, общее солесодержание, цветность, запах и вкус, жесткость, щелочность, содержание железа, марганца и некоторых других элементов.[ ...]
Суммарный показатель загрязненности вод превышает ПДК в 300 раз. Вполне понятно, что сброс таких шахтных вод сильно загрязняет речной сток и опасен в экологическом отношении для малых рек. Ликвидированная шахта в гораздо большей степени влияет на экологические условия окружающей среды, и на этом основании делается вывод о необходимости организации очистки сточных вод затопленных шахт.[ ...]
Критерием степени пригодности биохимического окисления для обезвреживания органических загрязнений в сточных водах является биохимический показатель. Этот показатель определяется как отношение полной биохимической потребности в кислороде (БПКполн) к химической потребности в кислороде (ХПК).[ ...]
До настоящего времени организмы - индикаторы сапробности не потеряли своего значения при мониторинге (Schroevers, 1988), но такая информация недостаточна для оценки состояния водоемов при токсическом, «тепловом», радиационном загрязнении, закислении. Так например, для оценки качества воды по зообентосу насчитывалось более 60 методов (Bakanov, 1994; Баканов, 2000), каждый из которых дает ценную информацию о водоеме. Комплексные методы трудоемки, требуют участия специалистов разного профиля.[ ...]
Все сточные воды, отводимые в канализацию и затем сбрасываемые в водоемы или в подземные горизонты, по степени загрязнения делятся на три вида: загрязненные, сброс которых в водоприемник может быть допущен только после соответствующей очистки; нормативно-очищенные, которые прошли очистку до требуемых в данных конкретных условиях показателей остаточных загрязнений; нормативно-чистые, которые по условиям приемника могут быть сброшены без очистки. Отнесение сточных вод к тому или другому виду производится органами по регулированию использования и охране вод.[ ...]
Анализ проб воды, забираемых в месте проектируемого спуска сточных вод, должен выявить степень загрязнения воды в водоеме в результате возможно существующих спусков сточных вод выше по течению. Кроме того, он позволяет установить величины тех показателей состава воды (pH, щелочность, растворенный кислород, БПК, специфические вредные вещества промышленных стоков), которые непосредственно используются при расчетах по спуску сточных вод применительно к правилам санитарной охраны водоемов.[ ...]
Необходимая степень очистки сточных вод определяется: расчетами разбавления сточных вод в водоеме; допустимой нагрузкой па водоем для отдельных показателей загрязнения (растворенных органических соединений и взвешенных веществ); допустимым изменением реакции водоема (величиной pH). Пр именяются также расчеты по нейтрализующей способности водоема, содержанию растворенного кислорода в воде водоема, по температуре воды в нем.[ ...]
В результате загрязнения нефтепродуктов изменяются физико-химические показатели качества товарной продукции: плотность, вязкость, содержание воды, механических примесей, температура вспышки, кислотность и т. д. В зависимости от вида и степени загрязненности предлагается их подразделять на загрязненные и отработанные.[ ...]
Обнаружение в воде бактерий группы кишечных палочек следует рассматривать как показатель фекального загрязнения воды, а их количество позволяет судить о степени этого загрязнения.[ ...]
Кроме обычных загрязнений, характеризуемых общесанитарными показателями, производственные сточные воды многих отраслей промышленности содержат специфические примеси, обладающие значительной степенью токсичности, причем одни и те же вещества часто находятся в сточных водах разных производств. Особенно большим разнообразием токсичных примесей отличаются, например, воды от обогащения руд цветных металлов, от травления металлов и от гальванопокрытий, воды предприятий химической и химико-фармацевтической промышленности и др.[ ...]
Прозрачность - показатель степени общей загрязненности воды. Прозрачность городских сточных вод обычно не превышает 3 - 5 см. Сточные воды после биологической очистки имеют прозрачность более 15 см. Прозрачность сточных вод определяется по шрифту.[ ...]
При определении степени уменьшения следует исходить из того, что эффект суммарного действия вредных веществ одной и той же группы по лимитирующему признаку вредности суммируется по простой схеме нумерического сложения. Правильность этого подкрепляется данными физиологии органов чувств (А. И. Бронштейн) и результатами специально поставленных опытов в отношении веществ с органолептическим признаком вредности (М. Н. Рублева, С. Д. Замыслова, Н. В. Грин и др.).[ ...]
После усреднителя вода выходит с концентрацией загрязнений по всем показателям значительно более низкой, чем в исходной сточной воде. Из этого можно заключить, что для исходной сточной воды показаны значения максимальных (а не средних) концентраций, колебания степени загрязненности воды очень велики и метод усреднения, безусловно, целесообразен.[ ...]
Бактериологические показатели качества воды являются частью-исследования свойств вод любого состава, происхождения и бактериальной загрязненности. Бактериологические показатели более чувствительны при определении степени загрязнения водоема бытовыми сточными водами, чем результаты химического исследования. Так, по содержанию бактерий-сапрофитов можно обнаружить загрязнение воды органическими биологическими разлагаемыми соединениями при разбавлении в десятки и сотни тысяч раз. Высокая чувствительность микробиологических методов исследования имеет большое значение в деле охраны водной среды от загрязнения.[ ...]
Индексы сапробности, показатели продукции фитопланктона и его биомассы характеризуют состояние воды по ее биоте. Это направление оценки качества водных систем относится к биоиндикации. Его достоинством является возможность комплексной оценки степени загрязненности вод (степени токсичности) даже в отсутствии информации о структуре загрязнителей.[ ...]
Наиболее характерный показатель экологического состояния морей - степень их загрязнения. Согласно международной терминологии загрязнение моря - это введение человеком прямо или косвенно в морскую среду веществ, наносящих вред животным и растениям, вызывающих опасность для здоровья людей, ухудшающих качество морской среды, уменьшающих ее полезные свойства. Степень загрязнения воды в море характеризуется ПДК загрязняющих веществ (ЗВ). На основании ПДК осуществляется контроль за состоянием и качеством морской среды. Превышение ПДК, особенно многократное, означает неблагополучное и даже кризисное состояние морской среды.[ ...]
Качество поверхностных вод территории Варандейского нефтяного месторождения относительно улучшилось, при этом изменился классификационный разряд степени загрязненности вод с 3-го класса (разряд А) «весьма загрязненные» на 2-й класс «слабо загрязненные». По сравнению с результатами обследования, полученными в 1999 г., в 2001 г. в поверхностных водах территории месторождений заметно снизилась загрязненность НУ, ПАУ, медью, цинком, кобальтом и свинцом. Улучшилось качество вод по показателям БПК, ХПК и содержанию СПАВ. Загрязненность фенолами, железом, марганцем, оловом, никелем, кадмием и ртутью осталась практически на прежнем уровне. В то же время в водах ряда тундровых озер отмечено увеличение уровней содержания фосфатов.[ ...]
Глубокая очистка сточных вод может исключить попадание N и Р в водоемы, поскольку при механической очистке содержание этих элементов снижается на 8-10%, при биологической - на 35-50 % и при глубокой очистке - на 98-99 %. Кроме того, разработан ряд мероприятий, позволяющих бороться с процессом эвтрофикации непосредственно в водоемах, например искусственное увеличение содержания кислорода с помощью аэрационных установок. Такие установки работают в настоящее время в СССР, ПНР, Швеции и других странах. Для снижения роста водорослей в водоемах используют различные гербициды. Однако установлено, что для условий Великобритании стоимость глубокой очистки сточных вод от биогенных веществ будет ниже, чем стоимость гербицидов, затраченных на снижение роста водорослей в водоемах. Существенным для последних является.снижение концентрации нитратов, представляющих опасность для здоровья человека. Всемирной организацией здравоохранения предельно допустимая концентрация нитратов в питьевой воде принята равной 45 мг/л или в пересчете на азот 10 мг/л, такая же величина принята по санитарным нормам для воды водоемов. Количество и характер соединений азота и фосфора влияют на общую продуктивность водоемов, вследствие чего они включены в число главных показателей при оценке степени загрязнения водоисточников.[ ...]
Количество бактерий в сточных водах бывает довольно значительное. Оно может достигнуть многих миллионов в 1 мл. Объем бактериальной массы (содержащей 85% воды) при количестве 100 млн. бактерий в 1 мл составляет 0,04% от объема сточных вод. Наличие большого количества бактерий в сточных водах характеризует степень их загрязненности. Однако этот показатель не является исчерпывающим. Во-первых, могут быть очень загрязненные воды, не имеющие бактерий, но содержащие токсичные вещества, во-вторых, помимо патогенных бактерий, бывают и сапрофитные, т. е. полезные. Поэтому, кроме определения количества бактерий в мл сточных вод, важно знать, какое количество кишечных палочек (бактерий «коли») присутствует в сточных водах. Наличие кишечных палочек в воде еще не говорит о зараженности ее инфекционными началами, например брюшного тифа. Но факт обнаружения кишечной палочки свидетельствует о нахождении в воде выделений человека и животных, что является отрицательным санитарным показателем. Бактериальную загрязненность сточных вод характеризуют величиной коли-титра, т. е. наименьшим объемом воды в мл, в котором содержится одна кишечная палочка. Так, если коли-титр равен 10, то это значит, что в 10 мл найдена 1 кишечная палочка; при коли-титре, равном 0,001, в 1 мл обнаруживается 1000 кишечных палочек. Коли-индекс означает количество кишечных палочек в 1 л жидкости. В сточных водах коли-титр может быть 0,000001 и даже меньше.[ ...]
При проведении опытов по влиянию воды из природных водоемов на Daphnia magna следует учитывать, что получаемые различия в состоянии дафний в разных пробах воды зависят не только от загрязнений которые могут присутствовать в пробах, но и от ряда других условий, как кормность на данном участке, естественный состав ©оды и т. п. С другой стороны, D. magna наиболее хорошо чувствует себя в (ß-мезосапробной зоне, поэтому небольшие и умеренные степени загрязнения воды разлагающимися веществами могут вызывать улучшение основных показателей состояния дафний. В условиях европейской части СССР в большинстве равнинных рек вода носит в норме переходный характер от олигосапробной к ß-мезосапробной. В воде рек и озер Севера условия, как правило, бывают типичными олигосапробными, D. magna при выдерживании в такой воде бледнеют и могут даже погибнуть от голода через 5-10 суток.[ ...]
Дифференцированные ставки платы за загрязнение определяются умножением базовых нормативов платы на коэффициенты, учитывающие экологические факторы по территориям и бассейнам рек. Коэффициенты экологической ситуации и экологической значимости состояния атмосферного воздуха и почвы рассчитаны по данным оценки лаборатории мониторинга природной среды и климата Госкомгид-ростата РФ и Академии наук. В их основу положен показатель степени загрязнения и деградации природной среды на территории экономических районов РФ в результате присущих этим районам выбросов в атмосферу и образующихся и размещаемых на их территории отходов. Коэффициенты экологической ситуации и экологической значимости состояния водных объектов рассчитаны на основании данных о количестве сброшенных загрязненных сточных вод и категории водного объекта.[ ...]
Растворенный кислород. Растворенный в воде кислород участвует в биологическом распаде органических веществ. В загрязненных поверхностных водных источниках количество растворенного кислорода значительно меньше, чем при предельном насыщении, показанном в табл. 2.5. Так как рыбы и большинство других обитающих в воде живых организмов и растений не могут существовать без кислорода, количество растворенного в воде кислорода представляет наиболее важный показатель степени загрязнения водоема. Во время аэробной обработки воды для сохранения оптимальных условий и предотвращения потерь энергии при избыточной аэрации степень аэрации регулируют, руководствуясь результатами определения количества растворенного в воде кислорода. Анализы на содержание растворенного кислорода используют также при определении биохимической потребности сточных вод в кислороде (ВПК). Небольшие пробы сточной воды смешивают с разбавляющей водой и помещают в колбу для проведения анализов на растворенный кислород через различные интервалы времени.[ ...]
Санитарно-гигиеническая оценка качества вод водных объектов основывается на данных физико-химических, бактериологических и гидробиологических анализов проб воды. С целью составления характеристики степени загрязнения вод проводится отбор наиболее важных и специфических показателей качества вод, учитывающих производственный профиль градообразующей базы не только в исследуемом городе, но и в пригородной зоне .[ ...]
Таким образом, по величине УКИЗВ поверхностные воды обследованной территории относятся к 3-му классу классификации степени загрязненности воды - разряд Б, «очень загрязненная».[ ...]
Примечания: 1. Временно, до разработки специальных санитарных показателей и нормативов для хозяйственно-питьевого н лечебного использования морских вод, требования и нормативы настоящих Правил распространяются на состав и свойства морской воды в местах расположения водозаборов опреснительных установок, водолечебниц и ванн. В местах водозаборов плавательных бассейнов с морской водой, количество бактерий группы кишечных палочек и энтерококков не должно превышать 100/л и 50/л соответственно. 2. При систематическом сезонном развитии и скоплении водорослей должны предусматриваться мероприятия по очистке от них района водопользования. 3. При органическом загрязнении, превышающем установленный норматив, оценка степени и характера загрязнения производится с учетом санитарной ситуации и других прямых и косвенных санитарных показателей загрязнения морской воды (включая БПКполное). 4. Для определения в морской воде патогенных микроорганизмов применяются мето’Ды, рекомендованные «Инструктивно-методическими указаниями по обнаружению в воде возбудителей кишечных инфекций» № 1150-74. 5. В местах массового купания дополнительным показателем загрязнения является количество стафилококков в воде. Сигнальное значение для регламентации нагрузки на пляжи имеет повышение их количества более 100 в 1 л. 6. Условия отведения, степень очистки и обеззараживания сточных вод при спуске их в пределах I пояса зоны санитарной охраны должны обеспечивать коли-индекс сточных вод не более 1000 при концентрации свободного хлора не менее 1,5 мг/л. При отведении сточных вод с берега за пределы I пояса зоны санитарной охраны, мнкробное загрязнение морской воды на границе I -II поясов зоны не должны превышать по коли-индексу I млн. 7. Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ, принятые в «Правилах охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами» № 1166-74, временно распространяются на водозаборы хозяйственно-питьевого и оздоровительно-лечебного использования морских вод и районы морского водопользования впредь до разработки специальных нормативов для прибрежных вод морей.[ ...]
Данные гидрохимического анализа указывают на исключительную загрязненность вод этого озера тяжелыми металллами (Ni - 2818, Си - 53 мкг/л и т.д.). Степень минерализации озера средняя. Показатель pH придонных вод близок к нейтральному (7,01). Поверхностные осадки озера носят мезотрофный характер.[ ...]
Известна роль водных грибов в качестве индикаторов разных типов и степеней загрязнения воды в водоемах.[ ...]
Аэробные сапрофиты составляют только часть общего числа микробов в воде, но являются важным санитарным показателем качества воды, так как между степенью загрязнения ее органическими веществами и микробным числом существует прямая зависимость. Кроме того, полагают, что чем выше микробное число, тем больше вероятность присутствия в воде патогенных микроорганизмов. Микробное число водопроводной воды не должно превышать 100. В природных водах этот показатель изменяется в очень широких пределах для разных водоемов и по сезонам года для одного и того же водоема. В чистых водоемах число аэробных сапрофитов может исчисляться десятками или сотнями, а в загрязненных и грязных водоемах составлять десяти тысяч и миллионы.[ ...]
Одним из показателей оценки загрязнения разных сред (продукты, вода, воздух) является количество пестицидов, которое может поступить в организм человека при контакте с этими средами. Почва занимает особое место среди других сред. Опасность содержания в почве того или иного пестицида оценивают с учетом степени перехода в контактирующие с почвой среды - растения, воду и воздух, а также влияния на общесанитарные показатели почвы. Результаты проведенных исследований позволили рекомендовать следующие предельно допустимые уровни содержания исследуемых пестицидов в почве (в мг/кг): севина-1,05, ПХП и ПХК - 0,5, ГХЦГ и у-ГХЦГ - 1.[ ...]
Основная стратегия снижения водопотребления в промышленности - увеличение степени оборачиваемости воды в производственном цикле. Заметим, что в конечном итоге, после многих циклов использования в технологическом процессе, остается чрезвычайно загрязненная вода, и вопрос, что с ней делать, далеко не тривиален и не имеет одйорнда;ноЕонжвэз]шше потребляет не более 10 % всего объема забираемой воды, но это очень дорогая вода, потому что строительство и эксплуатация весьма сложных систем водоснабжения обходится весьма дорого. Несмотря на это, типичная величина потерь воды в городских сетях составляет 50 %. В крупных городах развивающихся стран потери воды составляют: Манила (Филиппины) - 55-65%, Джакарта (Индонезия) - 50%, Мехико (Мексика) - 50%, Каир (Египет) - 47%, Бангкок (Таиланд) - 32%.[ ...]
В городских промышленных районах, где неизбежно возникают проблемы, связанные с загрязнением воды, необходимо проводить мероприятия по рациональному планированию на широкой основе. Агентство по охране окружающей среды обязывает каждый штат разработать региональные планы для контроля над качеством воды. Для получения правительственного разрешения на строительство какого-либо объекта его владельцы должны увязать свои планы с планами всего района (местности). Это подразумевает подготовку информации о влиянии объекта на окружающую среду, чтобы установить, не будет ли предлагаемый объект плохо влиять на здоровье и благосостояние людей, а также на окружающую среду. К тому же штатные стандарты имеют так называемый «антидеградационный» пункт, по которому с целью сохранения высокого качества некоторых природных вод их показатели могут быть установлены более высокими, чем показатели, соответствующие данному классу водных источников. Эта чистота природных водоемов должна сохраняться, если только не будет доказано, что другие виды использования воды и другие стандарты являются оправданными для экономического и социального развития. Поэтому для сохранения высокого качества воды на всех объектах, которые могут быть источниками загрязнений, должна быть обеспечена необходимая степень очистки стоков.[ ...]
На основе жизненного опыта человек с давних пор знал, что наибольшую опасность для питьевой воды представляют загрязнения сточными водами и фекалиями человека и животных [ 1 ]. Недоброкачественность питьевой воды является источником заболеваемости населения кишечными инфекциями и вирусным гепатитом. Основным источником загрязнения водоемов водоснабжения являются сельскохозяйственные предприятия. Во время паводков и сильных дождей навоз с полей, дорог и территорий ферм смывается в овраги и ручьи. В последнее время в водоохранной зоне крупных городов активизировалось дачное строительство, вызывающее неконтролируемое загрязнение источников питьевого водоснабжения. Так, в Москве-реке весной все санитарнобактериологические показатели превышают допустимые и фоновые величины. Интенсивная степень загрязнения воды характеризовалась свежим фекальным загрязнением . Это является следствием поступления в водоисточники бытовых и навозосодержащих поверхностных стоков. Только на территории Московской области весной скапливается более 2,5 млн. тонн навоза. Из-за отсутствия навозохранилищ достаточной емкости, специальных механизированных средств внесения навоза под запашку навоз вывозится зимой на поля, а в результате снеготаяния в больших количествах смывается и попадает в водоисточники . Все эти факторы способствуют повышению эпидемиологической опасности питьевой воды.[ ...]
Практикой установлено, что в системе мероприятий, направленных на предупреждение или уменьшение загрязнения водоемов сточными водами, наиболее желательными и эффективными являются меры по рационализации технологических процессов, сопровождающиеся сокращением сброса вредных веществ и утилизацией ценных веществ сточных вод или использованием сточных вод в оборотной системе водоснабжения. Когда эти мероприятия оказываются недостаточными по степени обезвреживания или недоступными по техническим или экономическим соображениям, возникает необходимость в специальных санитарно-технических мероприятиях для очистки и обезвреживания сточных вод. Поэтому проблема сокращения сброса в водоем сточных вод, как проблема технологическая и санитарно-техническая, оказывается неразрывно связанной с проблемой охраны водоемов от загрязнения в санитарных и народнохозяйственных интересах населения. В связи с этим большое значение приобрели исследования, дающие представление о тех показателях состава и свойств воды водоема, по которым можно было судить о степени загрязнения водоемов.- Известный уровень этих показателей состава воды водоемов, по существу, указывает на предел допустимого загрязнения водоемов, который,не должен превышаться, чтобы не нарушить нормальные условия водопользования и не нанести ущерб санитарно-быто-вым и хозяйственным интересам населения.[ ...]
Доминирующей группой по количеству и разнообразию на всех станциях являются личинки хирономид. Он основан на смене видового состава хирономид и закономерном изменении соотношения численности личинок, принадлежащих к подсемействам Orthocladiinae, Chironominae, Tanypodinae, что происходит из-за роста уровня загрязнения. В результате обработки данных получены следующие значения индекса Балушкиной: пос. Метелево - 1,53, р-н Лесобазы - 2,40, д. Мальково - 1,92. Согласно литературным данным, значение индекса, лежащее в диапазоне 1,08-6,5, характеризует поверхностные воды как умеренно загрязненные. Таким образом, все три участка реки попадают под эту категорию. Однако пос. Метелево имеет самый маленький индекс, что характеризует его как самый чистый участок из представленных. В то же время участок в районе Лесобазы имеет самый высокий показатель хирономидного индекса, что указывает на более сильное антропогенное загрязнение в этом районе. Участок реки в районе д. Мальково лежит ниже по течению. Значение индекса здесь снижается, что, вероятно, происходит вследствие процессов самоочищения. Для более объективной оценки качества воды в данной работе были также использованы биотический индекс Вудивисса и метод Наглшмидта. В основу первого метода положена закономерность упрощения таксономической структуры биоценоза по мере повышения уровня загрязнения вод. На всех станциях значения индекса Вудивисса были равны 5. По классификатору качества вод Росгидромета полученное значение соответствует умеренно загрязненным водам (третий класс качества). Таким образом, в данном случае индекс Вудивисса и индекс Балушкиной указывают на одинаковую степень загрязнения воды. Следует отметить, что индекс Балушкиной по сравнению с индексом Вудивисса позволяет оценить не только класс качества воды, но также показывает градацию уровня загрязнености в числовом выражении. Его отличие заключается в том, что подсчитывается общее количество видов, а не групп организмов, как у Вудивисса. При этом также не требуется точного определения до вида, достаточно определить сколько видов присутствует. Метод Наглшмидта учитывает не только качественный, но и количественный состав организмов.[ ...]
Изучение этой группы животных имеет существенное значение также потому, что тубифициды входят в систему сапробных организмов и при массовом развитии являются прекрасными показателями степени загрязнения воды и донных отложений. Однако известно, что принятая система сапробных организмов, лежащая в основе биологического анализа воды, при помощи которого приходится решать подчас чрезвычайно важные и ответственные вопросы санитарно-технической практики, далека от совершенства.[ ...]
На основе обработки литературных и экспериментальных данных, а также современных требований по созданию экологически безопасных производств оценку различных методов обезвреживания рекомендовано осуществлять с учетом показателей степени воздействия на окружающую среду (водоемы, почву, воздух); возможности комплексного использования продуктов, получаемых в процессе очистки; технологичности процесса (степень автоматизации, использования типового оборудования); степени опасности (взрывоопасность, токсичность применяемых реагентов); экономического эффекта от применения полученных продуктов . Причем отдельно рассматривается малотоннажное, среднетоннажное и крупно-тоннажное производство. Так, например, при применении термического метода обезвреживания серосодержащих сточных вод показатель качества "Степень воздействия на окружающую среду" оценивался в баллах в соответствии с отметкой на шкале желательности по следующим соображениям. В результате применения термического метода обезвреживания стока образуются газообразные и твердые отходы, использование которых не представляется возможным, так как образуется плав различных солей, которым практически невозможно найти применение. Утилизация газовых выбросов также является сложной технической задачей. Поэтому отходы выбрасываются в окружающую среду и являются источником загрязнения почвы, воздуха, водоемов. Степень экологической опасности возрастает с увеличением тоннажности целевого продукта установки. В связи с этим метод термического обезвреживания сточных вод крупнотоннажного производства серосодержащих присадок по данному показателю соответствует оценке "Очень плохо по шкале желательности.[ ...]
Кишечная палочка заселяет кишечник домашних животных, а также диких - млекопитающих и птиц, рептилий, земноводных, рыб и многих беспозвоночных животных, обитающих вблизи поселений человека, т. е. в пределах зоны фекального загрязнения природы человеком. Естественно, что в пределах этой же зоны кишечная палочка постоянно обнаруживается в воде и почве. Поэтому показателем степени фекального загрязнения воды является не самый факт присутствия кишечной палочки, а количество ее в определенном объеме воды.
Азотсодержащие вещества ионы аммония, нитритные и нитратные) образуются в воде в результате восстановления нитритов и нитратов железа сероводородом, гумусовыми веществами и т. д. либо в результате разложения белковых соединений, вносимых в водоем со сточными водами. В последнем случае вода ненадежна в санитарном отношении. В артезианских водах содержание нитритов достигает десятых долей мг/л, а в поверхностных водах - до тысячных долей мг/л. Формы азотсодержащих соединений, присутствующих в воде, позволяют судить о времени внесения в водйем сточных вод. Например, присутствие ионов аммония и отсутствие нитритов свидетельствуют о недавнем загрязнении воды.[ ...]
Азотсодержащие вещества (ионы аммония, нитритные и нитратные ионы) образуются в воде в результате разложения белковых соединений, попадающих в нее почти всегда со сточными бытовыми водами, стоками коксобензольных, азотнотуковых и других заводов. Белковые вещества под действием микроорганизмов подвергаются распаду, конечный продукт которого - аммиак. Наличие последнего свидетельствует о загрязнении воды сточными водами.[ ...]
Среди азотсодержащих загрязнений в сточных водах аммиак- один из наиболее опасных. Он является главным источником питания для нитрифицирующих бактерий; увеличивая pH, он способствует жизнедеятельности последних. При биологическом окислении аммиака расходуется наибольшее количество кислорода. Так, по данным , расход кислорода составляет 4,57 кг/кг аммиака, 1,14 кг/кг нитритов и 2,67 кг/кг углеводородов.[ ...]
Распад азотсодержащих веществ до стадии аммиака (происходит довольно быстро, следовательно, присутствие его в воде свидетельствует о свежем ее загрязнении. О недавнем загрязнении воды говорит также наличие в ней азотистой кислоты.[ ...]
Масштабы загрязнения, его характер и сроки действия загрязняющих веществ в районах деятельности агропромышленных предприятий иные. Им свойственны как азотсодержащие органические и биогенные соединения (аммоний, нитриты, нитраты и пр.), патогенные микроорганизмы, так и минеральные удобрения, ядохимикаты, их метаболиты. Загрязненные почвогрунты и грунтовые воды в одних случаях могут быть локализованы в пределах площади самого агропромышленного комплекса и прилегающих к нему участков (крупные животноводческие комплексы, фермы и пр.), в других - занимают большие площади, измеряемые тысячами квадратных километров (орошаемые и богарные земли с интенсивной технологией выращивания сельскохозяйственной продукции). Продолжительность нахождения загрязняющих ингредиентов определяется скоростью распада органических и минеральных веществ, временем жизнедеятельности микроорганизмов. Вследствие этого при ликвидации источника загрязнения срок существования одних загрязняющих компонентов измеряется от нескольких суток до 1- 3 лет, а других - достигает десятков и даже сотен лет.[ ...]
Оптимизация почвенных режимов, создание оптимальных соотношений С: N благоприятствует минерализации нефтяных отходов и сокращает время очистки почв от загрязняющих веществ. При очень интенсивном, глубоком загрязнении почв нефтью и нефтепродуктами (особенно в южных районах) рекомендуется удаление нефтенасыщенных горизонтов и их захоронение с последующим созданием насыпных искусственных плодородных горизонтов.[ ...]
По наличию азотсодержащих веществ в воде можно судить о загрязненности ее бытовыми стоками. Если загрязнение произошло недавно, то весь азот, как правил®, находится в виде аммиака. Если наряду с аммиаком имеются нитриты, то это означает, что с момента заражения прошло некоторое время. А если весь азот представлен нитратами, то с момента заражения прошло много времени, и вода водоема в месте отбора проб са-моочистилась. На опыте установлено, что при комнатной температуре 10 мг азота аммонийных солей окисляется в нитриты через 15 дней, а при окислении нитритов в нитраты требуется 40 дней.[ ...]
Для определения загрязнений из природных источников регистрируют поток загрязняющего вещества на определенной площади поверхности или измеряют количество оседающих веществ на специальных коллекторах (с учетом продуктов их последующего окисления); при этом оценка будет правильной только в том случае, если количество природных выбросов сильно превышает количество антропогенных загрязнений. Именно таким образом определяют оксиды азота, генерируемые молниями в районах, отдаленных от промышленных зон. Количество оксидов устанавливают по количеству нитратов, выпавших с осадками. Выбросы щелочных материалов из так называемых «открытых» источников (дороги без твердого покрытия, атмосферная эрозия почв, агротехнические мероприятия и др.) оценивают по осаждению твердых щелочных частиц. Однако в отдельных случаях выбросы от природных источников довольно трудно отнести к конкретным объектам. Так, при внесении на поля удобрений обычно определяют общее количество аммиака, выделяемого как растениями, так и в результате трансформации азотсодержащих химикатов.[ ...]
По наличию тех или иных азотсодержащих соединений судят о времени загрязнения воды стоками. Так, наличие в воде ЫН и отсутствие нитритов указывает на недавнее загрязнение воды. Одновременное же присутствие их свидетельствует о том, что с момента первичного загрязнения прошел уже какой-то промежуток времени. Отсутствие МН при наличии нитритов и особенно нитратов говорит о том, что загрязнение произошло уже давно и вода за это время самоочистилась.[ ...]
Из показателей химического загрязнения воды источника или хозяйственно-питьевой водопроводной воды в первую очередь заслуживают внимания продукты распада органических соединений в воде азотсодержащих веществ ЫНГ> тО? и N0; Наличие в воде альбуминоидного аммиака МН+ даже в виде следов сигнализирует о свежем ее загрязнении; при наличии в воде хотя бы следов нитрит-иона N0 воду обычно считают подозрительной в санитарном отношении; наличие в воде нитратов N0 при отсутствии аммиака и нитритов свидетельствует об имевшемся загрязнении и закончившейся минерализации. Солевой аммиак и следы нитрит-иона могут присутствовать и в незагрязненной воде в результате процессов восстановления азотнокислых солей при взаимодействии их с гуминовыми веществами. Однако при отсутствии аммиака и нитрит-иона при большом количестве нитрат-иона, повышенной окисляемости и наличии в большом количестве хлоридов и сульфидов воду обычно считают в санитарном отношении подозрительной. Таким образом, наличие азотсодержащих веществ при отсутствии других показателей загрязнения не служит доказательством недоброкачественности воды, особенно если вода артезианская.[ ...]
Сточные воды производства смазок. Загрязнения сточных вод производства смазок представлены парафиновыми, циклопарафиновыми и ароматическими углеводородами, карбоновыми кислотами (и их эфирами), алифатическими спиртами, фенолами и другими органическими веществами. Концентрация загрязнений в стоках сильно колеблется. К органическим загрязнениям относятся также компоненты масляной основы смазок, сложные эфиры гликолей, глицерина и высокомолекулярных жирных кислот, кремнийоргани-ческие кислоты, смолы, различные вещества, применяемые в качестве загустителей (петролатумы, церезины, парафины, производные мочевины и другие азотсодержащие соединения). Биохимическая характеристика стоков приведена в табл. 1.3.[ ...]
В смеситель / подается раствор фосфор- и азотсодержащих соединений (фосфора до 3 и азота до 15 мг/л), если эти соединения отсутствуют в промышленном стоке. Далее сточные воды направляются в аэротенкн 2, в которых происходит окисление органических загрязнений микроорганизмами активного ила ври интенсивной аэрации. Активный ил адсорбирует и в присутствии кислорода воздуха окисляет значительную часть загрязнений.[ ...]
Процесс нитрификации является конечной стадией минерализации азотсодержащих органических загрязнений. Наличие нитратов в очищенных сточных водах служит одним из показателей степени их очистки; поэтому необходимо применять такие очистные сооружения, которые обеспечили бы оптимальные условия для жизнедеятельности нитрифицирующих бактерий.[ ...]
Деструкционные схемы предполагают разрушение аммиака и других азотсодержащих соединений с получением элементарного азота. Оптимальный вариант деструкционных схем - разложение загрязняющих примесей непосредственно в очищаемой газовой или жидкостной системе. Этот вариант ограничен лишь объемом газа или жидкости. При больших объемах резко возрастают капитальные и эксплуатационные затраты, причем затраты экспоненциально возрастают по мере уменьшения содержания загрязнений в очищаемом газе.[ ...]
Оксид азота (I) Ы20 (закись азота, веселящий газ) не оказывает большого влияния на загрязнение воздуха, однако представляет известный интерес ввиду своей распространенности в низких концентрациях. В концентрации около 0,3 млн-1 Ы20 является нормальной составной частью незагрязненной атмосферы, примерно в такой же концентрации он содержится в растворенном виде в морской воде. Следовые количества Ы20 обнаружены и в табачном дыме (40 мкг в 1 г табака). Из-за отсутствия специфичных методов обнаружения и благодаря хорошей растворимости в воде присутствие 1
При удельных нагрузках 80-150 мг/г обеспечивается полное окисление и нитрификация азотсодержащих загрязнений. Экологические условия соответствуют р-мезосапробной зоне водоема. При полном окислении поступающих на очистку растворенных органических веществ, ненарушенном балансе их сорбции и окислении, низких нагрузках на активный ил и развитом процессе нитрификации формируется наиболее экологически совершенный биоценоз - нитрифицирующий активный ил.[ ...]
Химический анализ позволяет обнаружить компоненты воды, являющиеся индикаторами на ее загрязнение; эти химические вещества, безвредные для организма человека в тех.количествах, в которых они встречаются в воде, указывают, однако, .на связь водоема с тем или иным источником его загрязнения. Из числа показателей химического загрязнения воды в первую очередь заслуживают внимания продукты распада органических соединений в виде азотсодержащих веществ МН4‘, N02" и М03" (санитарное значение этих веществ было подробно выяснено в ходе их исследования). Однако при оценке санитарного значения азотсодержащих веществ необходима большая осторожность, так как они бывают, как об этом говорилось, минерального происхождения. Наличие азотсодержащих веществ при Отсутствии других показателей загрязнения не служит доказательством недоброкачественности воды, особенно если исследуются подземные глубинные воды (из артезианских скважин.[ ...]
Биохимическая очистка сточных вод проводится преимущественно для удаления органических загрязнений.[ ...]
Присутствие в воде всех трех ингредиентов ¡говорит с одной стороны, о сравнительно давнем загрязнении, с другой - также о наличии свежего загрязнения. Однако приведенные данные о значении определения азотсодержащих веществ для оценки воды в санитарном отношении можно принять только за схему, так как необходимо учесть ряд привходящих факторов, подробно освещенных при выяснении санитарного значения каждого отдельного элемента в группе азотсодержащих веществ.[ ...]
Присутствие в воде только азотной кислоты при одновременном отсутствии аммиака и азотистой кислоты указывает на загрязнение воды в прошлом. В этом случае с момента загрязнения воды прошел срок, достаточный для того, чтобы азотсодержащие вещества целиком минерализовались; следовательно, должно произойти также отмирание патогенных микроорганизмов, и воду можно признать удовлетворительной в эпидемиологическом отношении, что должно быть подтверждено данными бактериологического исследования.[ ...]
При проектировании и реализации мониторинга природных вод и почв в первую очередь возникает необходимость геохимического картирования загрязненных различными химическими и органическими веществами территорий нефтегазовых месторождений с выделением и ранжированием источников загрязнения по их роли в формировании загрязняющих техногенных потоков, а также с определением региональных фоновых значений загрязняющих веществ (в основном тяжелых металлов, углеводородов, азотсодержащей органики и др.).[ ...]
Возможность смыва химических веществ с почвы поверхностными стоками была показана на примере многих соединений. Так, интенсивное применение азотсодержащих минеральных удобрений привело к резкому повышению соединений азота в подземных водах. Еще большую опасность представляют загрязненные воды как среда обитания живых организмов, употребляемых человеком в пищу. Склонность экзогенных химических веществ к миграции по пищевым цепям и кумуляции приводит к тому, что рыба, моллюски, ракообразные, сконцентрировавшие в себя значительные количества вредных веществ, могут служить причиной отравления людей. Так, причиной широко известной болезни Минамата (Япония) является загрязнение воды ртутноорганическими веществами и концентрация их в водорослях, используемых населением в качестве продуктов питания.[ ...]
Сточные воды коксохимических установок и заводов. Сточные воды установок гидрорезки кокса содержат циклопарафиновые и ароматические углеводороды, фенолы и азотсодержащие соединения. Содержание в стоках указанных загрязнений зависит от состава тяжелых нефтяных остатков: мазутов, гудронов, экстрактов селективной очистки масел и другого сырья.[ ...]
Коммунальное хозяйство населенных пунктов в настоящее время рассматривается как один из важнейших деструкторов устойчивости антропогенных экосистем. Особую опасность загрязнения из коммунальных источников стали приобретать в условиях мегаполисов. Главным фактором опасности являются ненадежность и устарелость оборудования и конструкций инженерных сетей: водопровод, канализация; фильтрат из хранилищ твердых бытовых отходов. Сооружения водоподготовки с обширными иловыми картами, аэраторы и отстойники на очистных сооружениях, поля осадков сточных вод и линейные канализационные сооружения сбрасывают в виде потерь грязные сточные воды в первый от поверхности водоносный горизонт. В крупных, особенно старых исторических городах, имеющих Тенденцию к превращению в мегаполис или ставших мегаполисом, как, например, Москва, острой проблемой становится эксплуатация, консервация и ликвидация кладбищ. Подземные воды при неверном выборе места для кладбища сильно загрязняются азотсодержащими соединениями.[ ...]
Денитрификания - процесс биохимического восстановления нитратного и нитритного азота в оксиды и свободный азот - используется как ступень биологической очистки сточных вод от азотсодержащих соединений. Для процесса денитрификации требуется наличие в очищаемой воде специфического легкораэлагаемого биохимическим путем органического субстрата. Он подвергается, как правило, полному окислению до С02 и Н20. Денитрифицирующие бактерии (гетеротрофы, присутствующие в сточных водах в большом количестве) могут окислять очень широкий круг органических веществ: углеводорода, спирты и органические кислоты. Если процесс денитрификации проводят с биологически очищенной водой, практически лишенной исходных органических веществ, то в качестве углеродного питания чаще всего используют метанол. Последний полностью потребляется в процессе денитрификации и не способствует вторичному загрязнению очищенных сточных вод.[ ...]
Смешанный сток 25 поступает в денитрификатор 26, где происходит процесс восстановления нитритов и нитратов до свободного азота, а также окисление сапрофитными микроорганизмами органических загрязнений кислородом азотсодержащих соединений. Иловая смесь 27 поступает во вторичный отстойник 29, где происходит отделение очищенной жидкости 28 от активного ила. Активный ил из вторичных отстойников 12, 20, 29 частично возвращается на соответствующие стадии биохимического процесса очистки как возвратный ил 10, 17, 31, а частично как избыточный ил 13, 21, 30 поступает на обработку осадка.[ ...]
Для очистки сточнцх вод, которая наиболее успешно проходит в аэробных условиях, как:это видно из предыдущего, необходимо наличие кислорода для окисления органического вещества, входящего в состав загрязнений сточных вод. Израсходованный на это кислород пополняется вновь главным образом за счет растворения его из атмосферного воздуха. Таким образом, в канализационных очистных сооружениях, которые служат для минерализации органических загрязнений, входящих в состав сточных вод, одновременно протекают два процесса: потребление кислорода и растворение его. Установлено, что минерализация органического вещества, происходящая в результате его окисления при содействии микроорганизмов-минерализаторов или так называемого биохимического окисления, совершается в две фазы: в первую фазу окисляются углеродсодержащие вещества, дающие в результате углекислоту и воду, во вторую фазу окисляются азотсодержащие вещества сначала до нитритов, а затем до нитратов.[ ...]
Из антропогенных источников выделяется около 93 % оксидов азота, главным образом в виде монооксида азота, который в результате атмосферных свободнорадикальных реакций превращается в диоксид азота. Оценка азотсодержащих выбросов менее точна по сравнению с оценкой выбросов диоксида серы. По данным различных исследователей, в 1982 г. в США было выброшено в атмосферу тепловыми электростанциями 5,6-7,2 млн.-т оксидов азота (в пересчете на N02); при сжигании топлива в промышленности 3,1- 3,8; транспортными средствами 7,0-7,9; из других источников 2,8-3,0; всего 18,7-21,7 млн. т загрязнений. Данные о выбросах БОг и N0 по сезонам года приведены в табл. 4.[ ...]
Ценную информацию при анализе ПАС могут дать) детекторы, специфически реагирующие на отдельные гетероатомы или определенные функциональные группы. Это чувствительный к соединениям азота термоионный детектор, пригодный для обнаружения азотсодержащих. ПАС на уровне пикограммов. Например, одновременное детектирование ПАУ и[ ...]
В чистых подземных водах их не более 0,1 мг/л, но в местах, где применяются минеральные удобрения, концентрация резко возрастает. Содержание нитратов в почвенных растворах достигает 300 мг/л и более. Обнаружение нитратов и нитритов в почвах и подземных водах указывает на загрязнение их азотсодержащими органическими веществами. В организм попадают с пищей, так как могут накапливаться в различных сельскохозяйственных растениях, и вызывают метгеноглобинемию, оказывают раздражающее действие на кожу и т.п. Токсическое действие нитритов на организм обусловлено их влиянием на сосудодвигательный и дыхательный центры центральной нервной системы, а также образованием в организме сильных канцерогенов - нитрозаминов. Нитрозамины обнаружены и в машинных маслах (до 3%!). ПДК в воде - 45 мг/л, ПДК в воде по са-нитарно-токсикологическому признаку вредности - 10 мг/л.[ ...]
Гипохлорит натрия является селективным окислителем, он окисляет преимущественно аммиак, мочевину, аминокислоты и другие вещества и, в меньшей степени, углеводы. Если параллельно с определением- хлороемкости проводить определение пер-манганатной окисляемости, то это позволяет составить некоторое представление о природе загрязнений сточной воды. Действие ЫаОС1 будет еще более селективным, если анализируемую воду кипятят только 1 мин и при анализе сильно загрязненных вод вместо 0,02 н. раствора КаОС1 применять 0,1 н. раствор. В этих условиях действие гипохлорита на углеводы ослабляется, а на азотсодержащие соединения остается без изменения .[ ...]
В природных водах азот находится в виде ряда неорганических и разнообразных органических соединений. К неорганическим формам этого элемента относятся аммоний, нитриты и нитраты - все хорошо растворимые. Белковоподобные соединения, полипептиды, гумусовые вещества, аминокислоты, амины, мочевина - далеко не полный перечень азотсодержащих органических веществ, которые присутствуют в воде во взвешенном состоянии (остатки организмов), в виде коллоидных и истинных растворов. Между неорганическими и органическими соединениями азота постоянно осуществляются взаимные переходы. Повышение содержания нитратов и нитритов в воде свидетельствует о загрязнении воды. В чистых водах нитрит-ионы аналитически не обнаруживаются.[ ...]
Таким образом, эвтрофикацию водоемов можно предупредить удалением из воды хотя бы одного питательного вещества. Практически это сводится к удалению из сточных вод соединений фосфора, так как углерод в виде бикарбонатов, а азот в результате ассимиляции из воздуха некоторыми видами водной растительности почти всегда присутствуют в природных водах. К тому же из-за высокой растворимости большинства минеральных азотсодержащих солей изыскание эффективных и экономичных методов их удаления вызывает большие затруднения. Тем не менее, в последнее время выявилась необходимость строгого нормирования содержания аммонийных солей и нитратов в воде водоемов. Действующими в нашей стране «Правилами охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами» (1975) по токсикологическому признаку в воде водоемов рыбохозяйственного значения лимитируется содержание аммонийных соединений, а в воде водоемов хозяйственнопитьевого и культурно-бытового пользования - содержание нитратов. Предельно допустимая концентрация аммонийных соединений принята 0,5 мг/л, а для нитратов (в пересчете на азот) - 10 мг/л.[ ...]
Выпадение дождя приводит к тому, что воздух очищается еще одним способом, помимо только что описанного. Ранее мы уже говорили, что внутри облака капельки образуются в результате конденсации на мелких частицах радиусом 0,1 -1,0 мк. Эффективными ядрами конденсации являются частицы морской соли. По мнению ученых, большинство еще более мелких по размерам ядер конденсации составляет серусодержащие частицы, какие выбрасывают в атмосферу источники промышленных загрязнений. Ядрами конденсации могут служить и некоторые соединения азота. При выпадении дождя капельки, находящиеся внутри облака, в результате столкновения п слияния объединяются с дождевыми каплями. Когда они выпадают на землю, то уносят с собой серу- и азотсодержащие вещества. Иногда эти два типа веществ даже удобряют почву, так как добавляют в нее питательные (для растений) вещества.[ ...]
Доля легко окисляемого органического вещества по отношению к общему значительно колеблется и зависит от лимнологического типа водоема, сезона года, биологических процессов, поверхностного стока и т. д. . Г. Г. Винберг показал, что на участке верхнего Днепра БПКполн составляло в июле 37,3-44,1% от ХПК, а в июне и феврале 16,7-22,5 и 23,5-37,2% соответственно. Приводимые в этой же книге значения для других водоемов колеблются от 4,6 до 50%. Таким образом, отношение БПКполн/ХПК может возрастать не только в связи с загрязнением водоема бытовыми сточными водами, но и за счет естественных процессов, которые нужно выделять при учете антропогенного влияния на водоем. Если на участках рек БПКполн/ХПК не превышает 10%, это явно свидетельствует о присутствии в водоеме соединений, не распадающихся при очистке на городской станции аэрации. По Т. Стоунесу, 37% углеродсодержащих органических веществ бытовых сточных вод не подвергается полному биохимическому окислению. Во второй фазе окисления (после 5-10 сут) интенсивно идет процесс нитрификации, который оценивается по расходу Ог после посева в сильно разбавленные сточные воды нитрифицирующих микроорганизмов, выделенных из очищенных стоков. Процесс распада азотсодержащих соединений наиболее активно идет после 15-го дня инкубации.[ ...]
Степень биохимического окисления многих органических соединений, загрязняющих сточные воды, невысока. Степень биохимического окисления серу- и азотсодержащих соединений весьма различна - от 0,02 до 0,95. Причем анализ реального состава сточных вод в канализационных коллекторах ряда промышленных районов указывает на высокое содержание в них консервативных загрязнений (БПКп/ХПК от 1/6 до 1/15) .[ ...]
Статистические методы условно можно разделить на прямые и косвенные. К косвенным1 относятся методы корреляционного анализа, основанные на использовании коэффициентов корреляции и эластичности. В частности, на существование риска заболеваемости может указывать высокое значение коэффициента корреляции между уровнем концентрации загрязнителя в той или иной сфере окружающей среды и уровнем заболеваемости населения, рассчитанного по информации, отражающей соответствующие показатели на совокупности территорий. Корреляционный анализ, например, подтверждает существование прямых взаимосвязей между концентрацией СО в атмосфере и частотой заболеваний астмой, концентрацией свинца в атмосфере, воде и заболеваниями крови, концентрацией азотсодержащих и хлорсодержащих соединений в воде и заболеваниями желудка и почек, уровнем бактериального загрязнения вод и кишечными заболеваниями и т.д.
наличие в воде органических веществ. Количество растворенного кислорода зависит от температуры воды. Чем ниже температура о, тем больше растворенного кислорода в воде. Кроме того, содержание кислорода зависит от наличия в воде зоо- и фитопланктона. Если в воде много водорослей или много животных, то содержание кислорода меньше, так как часть кислорода расходуется на жизнедеятельность зоо - и фитопланктона. Содержание кислорода также зависит от поверхности водоема: в открытых водоемах кислорода больше. Содержание кислорода при всех прочих условиях будет зависеть от барометрического давления и от загрязнения. Чем больше загрязнение, тем меньше кислорода содержится в воде потому кислород буде расходоваться на окисление загрязнения (органических веществ). Для того чтобы судить о том достаточно или недостаточно кислорода в водоеме, существуют таблицы Виндлера, где приводятся данные о пределе растворимости кислорода при данной температуре. Если мы определяем количество растворенного кислорода нашей пробе воды и находим, что при 7 градусах у нас в пробе содержится 9 мг кислород, то эти цифры ничего не дают. Мы должны посмотреть в таблицу Виндлера: при 7 градусах должно быть растворено 11 мг. Кислорода на литр и это говорит о том что, по всей видимости, в воде содержится большое количество органических веществ
Показатель биохимического потребления кислорода (БПК). БПК - это количество кислорода, которое необходимо для окисления легко окисляемых органических веществ, находящихся в 1 литре воды. Условия для проведения этого анализа: экспозиция 1 сутки, 5 суток, двадцать суток. Методика: требуется время и темное место: берутся две банки, заполняются исследуемой водой. В первой банке определяется содержание кислорода тотчас, а вторую банку ставят либо на сутки, либо на 5, либо на 20 в темное помещение и определяют содержание кислорода. Чем больше содержится органических веществ в пробе воды, тем меньше кислорода будет обнаружено, потому что часть растворенного кислорода израсходуется на окисление органических веществ (легко окисляемых).
Окисляемость воды - это количество кислорода, которое необходимо для окисления легко и средне окисляемых органических веществ находящихся в 1 литре воды. Условия: окислитель - перманганат калия, 10 минутное кипячение. Не всегда высокая цифра окисляемости свидетельствует о неблагополучии водоисточника. Высокая цифра окисляемости может быть за счет растительной органики. Например, вода Ладожского озера и вообще вода северных водоемов содержит большее количество органики растительного происхождения и окисляемость наших вод достаточно высокая, но это не говорит о том что вода вредна или загрязнена. Кроме того, высокая цифра окисляемости может быть обусловлена наличием в воде неорганических веществ - сильных восстановителей что характерно для подземных вод. Сюда относятся сульфиды, сульфиты, соли закиси железа. Нитриты. Высокая цифра окисляемости может быть обусловлена наличием в воде органики животного происхождения, и только в этом случае мы говорим о том, что водоем загрязнен. Естественно возникает вопрос, как же нам решить за счет чего у нас наблюдается высокая цифра окисляемости. Для ответа на этот вопрос существуют следующие приемы: для того чтобы дифференцировать окисляемость за счет органических веществ от окисляемости за счет неорганических веществ нужно поставить пробу на холоду: на холоду окисляются неорганические вещества (минеральные). Допустим у нас окисляемость был 8 мг/л, поставили пробу на холоду, выяснили что окисляемость на холоду составляет 1 мг/л. Получается что за счет органических веществ приходится 7 мг/л. Теперь мы должны отдиференцировать органику растительного от животного происхождения. В этом случае нужно посмотреть на бактериологические показатели. ГОСТом окисляемость не нормируется, так как она может быть высокой и в нормальной и загрязненной воде. Однако существуют ориентировочные нормы. Ориентировочные нормы следующие: для поверхностных водоемов - 6-8 мг/л. Для подземных водоисточников, для шахтных колодцев 4 мг/л, для артезианских вод 1-2 мг/л.
ХПК - также показатель наличия в воде органических веществ - химическая потребность в кислороде. Это количество кислорода, которое необходимо для окисления легко, средне и трудно окисляемых органических веществ находящихся в 1 литре воды. Условия проведения анализа: двухромистый калий в качестве окислителя, концентрированная серная кислота, двухчасовое кипячение. В любой воде если правильно проведен анализ, то БПК будет всегда меньше чем окисляемость, а окисляемость всегда меньше ХПК. Определение ХПК, БПК и окисляемости имеет значение для прогнозирования сисстемы очистки сточных вод. Если взять сток - хозяйственно-фекальный нашего города и сток целлюлозно-бумажного комбината, и определить 3 этих фактора вы получите что в хозяйственно-фекальных сточных водах основную массу составляют легко окисляемые химические вещества, следовательно, для очистки надо применять биологический метод. В стоках целлюлозно-бумажного комбината значительно больше средне- и трудно окисляемых веществ, следовательно, применять надо химическую очистку.
Исследование органического углерода - показатель на наличие в воде органических веществ. Чем больше обнаруживается органического углерода, тем больше органики в воде. Существуют ориентировочные нормы по органическому углероду. Считается что если он присутствует в пределах 1-10 мг/ л этот водоем чистый, Более 100 - загрязненный.
ССЕ - карбо-хлороформэкстракт. Этот показатель позволяет определить присутствие в воде трудно определяемых веществ: нефтепродуктов, пестицидов, ПАВ. Все эти вещества адсорбируются на угле, а затем экстрагируются. Считается что если ССЕ в пределах 0.15 - 0.16 то этот водоем чистый, 10 и более - водоем загрязнен.
Определение хлоридов и сульфатов. Хлориды дают соленый вкус, сульфаты - горький. Хлориды не должны превышать 250 мг/л, а сульфаты не более 500 мг/л. Чаще всего хлориды и сульфаты в воде минерального происхождения, что связано с почвенным составом, но в отдельных случаях хлориды и сульфаты могут быть показателями загрязнения, когда они поступают в водоемы как загрязнения со сточными водами бань и т.п. Если содержание этих веществ меняется в динамике, то, безусловно, есть загрязнение водоисточника.
Сухой остаток. Если взять 1 литр воды и выпарить, взвесить остаток, то получим вес сухого остатка. Чем больше вода минерализована, тем этот сухой остаток будет больше. По ГОСТу сухой остаток не должен превышать 1000 мг/л. Потери при прокаливании позволяют судить о количестве органики в остатке (так органические вещества сгорают) Чем больше потерь при прокаливании, тем больше в воде содержится органических веществ. В чистой воде потери при прокаливании не должны превышать 1/3 сухого остатка, то есть 333 мг.
Все эти показатели являются косвенными, так как они не позволяют сами определить те вещества которые вызвали загрязнение. Более прямыми являются бактериологические показатели - индекс и титр бактерий группы кишечной палочки. загрязнение гигиенический водоем бактериальный
Состав сточных вод и их свойства оценивают по результатам санитарно-химического анализа, включающего наряду со стандартными химическими тестами ряд физических, физико-химических и санитарно-бактериологических определений.
Сложность состава сточных вод и невозможность определения каждого из загрязняющих веществ приводят к необходимости выбора таких показателей, которые характеризовали бы определенные свойства воды без идентификации отдельных веществ.
Полный санитарно-химический анализ предполагает определение следующих показателей: температура, окраска, запах, прозрачность, величина pH, сухой остаток, плотный остаток и потери при прокаливании (п.п.п.), взвешенные вещества, оседающие вещества по объему и по массе, перманганатная окисляемость, химическая потребность в кислороде (ХПК), биохимическая потребность в кислороде (БПК), азот (общий, аммонийный, нитритный, нитратный), фосфаты, хлориды, сульфаты, тяжелые металлы и другие токсичные элементы, поверхностно-активные вещества (ПАВ), нефтепродукты, растворенный кислород, микробное число, бактерии группы кишечной палочки (БГКП), яйца гельминтов. В число обязательных тестов полного санитарно-химического анализа на городских очистных станциях может быть включено определение специфических примесей, поступающих в водоотводящую сеть населенных пунктов от промышленных предприятий.
Температура - один из важных технологических показателей. Функцией температуры является вязкость жидкости и, следовательно, сила сопротивления оседающим частицам. Важнейшее значение имеет температура для биологических процессов очистки, так как от нее зависят скорости биохимических реакций и растворимость кислорода в воде.
Окраска - один из органолептических показателей качества сточных вод. Хозяйственно-фекальные сточные воды обычно слабо окрашены и имеют желтовато-буроватые или серые оттенки. Наличие интенсивной окраски различных оттенков - свидетельство присутствия производственных сточных вод. Для окрашенных сточных вод определяют интенсивность окраски по разведению до бесцветной, например 1:400; 1: 250 и т.д.
Запах - органолептический показатель, характеризующий наличие в воде пахнущих летучих веществ. Обычно запах определяют качественно при температуре пробы 20 °С и описывают как фекальный, гнилостный, керосиновый, фенольный и т.д. При неясно выраженном запахе определение повторяют, подогревая пробу до 65 °С. Иногда необходимо знать пороговое число - наименьшее разбавление, при котором запах исчезает.
Концентрация ионов водорода выражается величиной pH. Этот показатель чрезвычайно важен для биохимических процессов, скорость которых может существенно снижаться при резком изменении реакции среды. Установлено, что сточные воды, подаваемые на сооружения биологической очистки, должны иметь значение pH в пределах 6,5-8,5. Производственные сточные воды (кислые или щелочные) должны быть нейтрализованы перед сбросом в водоотводящую сеть, чтобы предотвратить ее разрушение. Городские сточные воды обычно имеют слабощелочную реакцию среды (pH = 7,2-7,8).
Прозрачность характеризует общую загрязненность сточной воды нерастворенными и коллоидными примесями, не идентифицируя вид загрязнений. Прозрачность городских сточных вод обычно составляет 1-3 см, а после очистки увеличивается до 15-30 см.
Сухой остаток характеризует общую загрязненность сточных вод органическими и минеральными примесями в различных агрегативных состояниях (в мг/л). Определяется этот показатель после выпаривания и дальнейшего высушивания при t - 105 °С пробы сточной воды. После прокаливания (при t = 600 °С) определяется зольность сухого остатка. По этим двум показателям можно судить о соотношении органической и минеральной частей загрязнений в сухом остатке.
Плотный остаток - это суммарное количество органических и минеральных веществ в профильтрованной пробе сточных вод (мг/л). Определяется при таких же условиях, что и сухой остаток. После прокаливания плотного остатка при Г = 600 °С можно ориентировочно оценить соотношение органической и минеральной частей растворимых загрязнений сточных вод. При сравнении прокаленных сухого и плотного остатков городских сточных вод определено, что большая часть органических загрязнений находится в нерастворенном состоянии. При этом минеральные примеси в большей степени находятся в растворенном виде.
Взвешенные вещества - показатель, характеризующий количество примесей, которое задерживается на бумажном фильтре при фильтровании пробы. Это один из важнейших технологиче-
ских показателей качества воды, позволяющий оценить количество осадков, образующихся в процессе очистки сточных вод. Кроме того, этот показатель используется в качестве расчетного параметра при проектировании первичных отстойников. Количество взвешенных веществ - один из основных нормативов при расчете необходимой степени очистки сточных вод. Потери при прокаливании взвешенных веществ определяются так же, как для сухого и плотного остатков, но выражаются обычно не в мг/л, а в виде процентного отношения минеральной части взвешенных веществ к их общему количеству по сухому веществу. Этот показатель называется зольностью. Концентрация взвешенных веществ в городских сточных водах обычно составляет 100-500 мг/л.
Оседающие вещества - часть взвешенных веществ, оседающих на дно отстойного цилиндра за 2 ч отстаивания в покое. Этот показатель характеризует способность взвешенных частиц к оседанию, позволяет оценить максимальный эффект отстаивания и максимально возможный объем осадка, который может быть получен в условиях покоя. В городских сточных водах оседающие вещества в среднем составляют 50-75% общей концентрации взвешенных веществ.
Под окисляемостью понимают общее содержание в воде восстановителей органической и неорганической природы. В городских сточных водах подавляющую часть восстановителей составляют органические вещества, поэтому считается, что величина окисляемости полностью относится к органическим примесям. В зависимости от природы используемого окислителя различают химическую окисляемость, если при определении используют химический окислитель, и биохимическую, когда роль окислительного агента выполняют аэробные бактерии; этот показатель - биохимическая потребность в кислороде (ВПК). В свою очередь, химическая окисляемость может быть перманганатной (окислитель КМп0 4), бихроматной (окислитель К 2 Сг 2 0 7) и иодатной (окислитель КЮ 3). Результаты определения окисляемости независимо от вида окислителя выражают в мг/л 0 2 . Бихроматную и иодатную окисляемость называют химической потребностью в кислороде, или ХПК.
Перманганатная окисляемость - кислородный эквивалент лег-коокисляемых примесей. Основная ценность этого показателя - быстрота и простота определения. Перманганатная окисляемость используется с целью получения сравнительных данных. Тем не менее есть такие вещества, которые не окисляются КМп0 4 . Только после определения ХПК можно достаточно полно оценить степень загрязненности воды органическими веществами.
БПК - кислородный эквивалент степени загрязненности сточных вод биохимически окисляемыми органическими веществами. БПК определяет количество кислорода, необходимое для жизнедеятельности микроорганизмов, участвующих в окислении органических соединений. БПК характеризует биохимически окисляемую часть органических загрязнений сточной воды, находящихся в первую очередь в растворенном и коллоидном состояниях, а также в виде взвеси.
Азот находится в сточных водах в виде органических и неорганических соединений. В городских сточных водах основную часть органических азотистых соединений составляют вещества белковой природы - фекалии, пищевые отходы. Неорганические соединения азота представлены восстановленными - и ТЧН 3 и окисленными формами N0^ и N0^. Аммонийный азот в большом количестве образуется при гидролизе мочевины - продукта жизнедеятельности человека. Кроме того, процесс аммонификации белковых соединений также приводит к образованию соединений аммония.
В городских сточных водах до их очистки азот в окисленных формах (в виде нитритов и нитратов), как правило, отсутствует. Нитриты и нитраты восстанавливаются группой денитрифицирующих бактерий до молекулярного азота. Окисленные формы азота могут появиться в сточной воде лишь после биологической очистки.
Источником соединений фосфора в сточных водах являются физиологические выделения людей, отходы хозяйственной деятельности человека и некоторые виды производственных сточных вод.
Концентрации азота и фосфора в сточных водах - важнейшие показатели санитарно-химического анализа, имеющие значение для биологической очистки. Азот и фосфор - необходимые компоненты состава бактериальных клеток. Их называют биогенными элементами. При отсутствии азота и фосфора процесс биологической очистки невозможен.
Хлориды и сульфаты - показатели, концентрация которых влияет на общее солесодержание.
В группу тяжелых металлов и других токсичных элементов входит большое число элементов, которое по мере накопления знаний о процессах очистки все более возрастает. К токсичным тяжелым металлам относят железо, никель, медь, свинец, цинк, кобальт, кадмий, хром, ртуть; к токсичным элементам, не являющимся тяжелыми металлами, - мышьяк, сурьму, бор, алюминий и т.д.
Источник тяжелых металлов - производственные сточные воды машиностроительных заводов, предприятий электронной, приборостроительной и других отраслей промышленности. В сточных водах тяжелые металлы содержатся в виде ионов и комплексов с неорганическими и органическими веществами.
Синтетические поверхностно-активные вещества (СПАВ) - органические соединения, состоящие из гидрофобной и гидрофильной частей, обусловливающих растворение этих веществ в маслах и в воде. Примерно 75% общего количества производимых СПАВ приходится на долю анионоактивных веществ, второе место по выпуску и использованию занимают неионогенные соединения. В городских сточных водах определяют СПАВ этих двух типов.
Нефтепродукты - неполярные и малополярные соединения, экстрагируемые гексаном. Концентрация нефтепродуктов в водоемах строго нормируется; и поскольку на городских очистных сооружениях степень их задержания не превышает 85%, в поступающей на станцию сточной воде также ограничивается содержание нефтепродуктов.
Растворенный кислород в поступающих на очистные сооружения сточных водах отсутствует. В аэробных процессах концентрация кислорода должна быть не менее 2 мг/л.
Санитарно-бактериологические показатели включают определение общего числа аэробных сапрофитов (микробное число), бактерий группы кишечной палочки и анализ на яйца гельминтов.
Микробное число оценивает общую обсемененность сточных вод микроорганизмами и косвенно характеризует степень загрязненности воды органическими веществами - источниками питания аэробных сапрофитов. Этот показатель для городских сточных вод колеблется в пределах 10 6 -10 8 .
Концентрация загрязнений в сточной воде (мг/л или г/м 3) рассчитывается по формуле
В еп - концентрация какого-либо из загрязнителей в сточной воде поступающей на очистку; а - величина загрязнений, г/сут, на одного человека; q - норма водоотведения, л/чел, в сутки.
Величина загрязнений в сточной воде на одного человека приведена в табл. 8.1
Таблица 8.1
Количество загрязняющих веществ на одного жителя
Примечания: 1. Количество загрязняющих веществ от населения, проживающего в неканализованных районах, надлежит учитывать в размере 33%.
2. При сбросе бытовых сточных вод промышленных предприятий в канализацию населенного пункта количество загрязняющих веществ от эксплуатационного персонала дополнительно не учитывается.
Мутность – показатель качества воды, обусловленный присутствием в воде нерастворенных и коллоидных веществ неорганического и органического происхождения. Причиной мутности поверхностных вод являются илы, кремниевая кислота, гидроокиси железа и алюминия, органические коллоиды, микроорганизмы и планктон. В грунтовых водах мутность вызвана преимущественно присутствием нерастворенных минеральных веществ, а при проникании в грунт сточных вод – также и присутствием органических веществ. В России мутность определяют фотометрическим путем сравнения проб исследуемой воды со стандартными суспензиями. Результат измерений выражают в мг/дм3 при использовании основной стандартной суспензии каолина или в ЕМ/дм3 (единицы мутности на дм3) при использовании основной стандартной суспензии формазина. Последнюю единицу измерения называют также Единица Мутности по Формазину (ЕМФ) или в западной терминологии FTU (Formazine Turbidity Unit). 1FTU=1ЕМФ=1ЕМ/ дм3. В последнее время в качестве основной во всем мире утвердилась фотометрическая методика измерения мутности по формазину, что нашло свое отражение в стандарте ISO 7027 (Water quality - Determination of turbidity). Согласно этому стандарту, единицей измерения мутности является FNU (Formazine Nephelometric Unit). Агентство по Охране Окружающей Среды США (U.S. EPA) и Всемирная Организация Здравоохранения (ВОЗ) используют единицу измерения мутности NTU (Nephelometric Turbidity Unit). Соотношение между основными единицами измерения мутности следующее: 1 FTU(ЕМФ)=1 FNU=1 NTU.
ВОЗ по показаниям влияния на здоровье мутность не нормирует, однако с точки зрения внешнего вида рекомендует, чтобы мутность была не выше 5 NTU (нефелометрическая единица мутности), а для целей обеззараживания – не более 1 NTU.
Мера прозрачности – высота столба воды, при которой можно наблюдать опускаемую в воду белую пластину определенных размеров (диск Секки) или различать на белой бумаге шрифт определенного размера и типа (шрифт Снеллена). Результаты выражаются в сантиметрах.
Характеристика вод по прозрачности (мутности)
Цветность
Цветность – показатель качества воды, обусловленный главным образом присутствием в воде гуминовых и фульфовых кислот, а также соединений железа (Fe3+). Количество этих веществ зависит от геологических условий в водоносных горизонтах и от количества и размеров торфяников в бассейне исследуемой реки. Так, наибольшую цветность имеют поверхностные воды рек и озер, расположенных в зонах торфяных болот и заболоченных лесов, наименьшую – в степях и степных зонах. Зимой содержание органических веществ в природных водах минимальное, в то время как весной в период половодья и паводков, а также летом в период массового развития водорослей – цветения воды - оно повышается. Подземные воды, как правило, имеют меньшую цветность, чем поверхностные. Таким образом, высокая цветность является тревожным признаком, свидетельствующим о неблагополучии воды. При этом очень важно выяснить причину цветности, так как методы удаления, например, железа и органических соединений отличаются. Наличие же органики не только ухудшает органолептические свойства воды, приводит к возникновению посторонних запахов, но и вызывает резкое снижение концентрации растворенного в воде кислорода, что может быть критично для ряда процессов водоочистки. Некоторые в принципе безвредные органические соединения, вступая в химические реакции (например, с хлором), способны образовывать очень вредные и опасные для здоровья человека соединения.
Цветность измеряется в градусах платино-кобальтовой шкалы и колеблется от единиц до тысяч градусов – Таблица 2.
Характеристика вод по цветности
Вкус и привкус
Вкус воды определяется растворенными в ней веществами органического и неорганического происхождения и различается по характеру и интенсивности. Различают четыре основных вида вкуса: соленый, кислый, сладкий, горький. Все другие виды вкусовых ощущений называются привкусами (щелочной, металлический, вяжущий и т.п.). Интенсивность вкуса и привкуса определяют при 20 °С и оценивают по пятибалльной системе, согласно ГОСТ 3351-74*.Качественную характеристику оттенков вкусовых ощущений – привкуса – выражают описательно: хлорный, рыбный, горьковатый и так далее. Наиболее распространенный соленый вкус воды чаще всего обусловлен растворенным в воде хлоридом натрия, горький – сульфатом магния, кислый – избытком свободного диоксида углерода и т.д. Порог вкусового восприятия соленых растворов характеризуется такими концентрациями (в дистиллированной воде), мг/л: NaCl – 165; CaCl2 – 470; MgCl2 – 135; MnCl2 – 1,8; FeCl2 – 0,35; MgSO4 – 250; CaSO4 – 70; MnSO4 – 15,7; FeSO4 – 1,6; NaHCO3 – 450.
По силе воздействия на органы вкуса ионы некоторых металлов выстраиваются в следующие ряды:
O катионы: NH4+ > Na+ > K+; Fe2+ > Mn2+ > Mg2+ > Ca2+;
O анионы: ОН- > NO3- > Cl- > HCO3- > SO42- .
Характеристика вод по интенсивности вкуса
|
Интенсивность вкуса и привкуса |
Характер появления вкуса и привкуса |
Оценка интенсивности, балл |
|
Вкус и привкус не ощущаются |
||
|
Очень слабая |
Вкус и привкус не ощущаются потребителем, но обнаруживаются при лабораторном исследовании |
|
|
Вкус и привкус замечаются потребителем, если обратить на это его внимание |
||
|
Заметная |
Вкус и привкус легко замечаются и вызывают неодобрительные отзывы о воде |
|
|
Отчетливая |
Вкус и привкус обращают на себя внимание и заставляют воздержаться от питья |
|
|
Очень сильная |
Вкус и привкус настолько сильные, что делают воду непригодной к употреблению |
Запах
Запах – показатель качества воды, определяемый органолептическим методом с помощью обоняния на основании шкалы силы запаха. На запах воды оказывают влияние состав растворенных веществ, температура, значения рН и целый ряд прочих факторов. Интенсивность запаха воды определяют экспертным путем при 20 °С и 60 °С и измеряют в баллах, согласно требованиям.Следует также указывать группу запаха по следующей классификации:
По характеру запахи делят на две группы:
- естественного происхождения (живущие и отмершие в воде организмы, загнивающие растительные остатки и др.)
- искусственного происхождения (примеси промышленных и сельскохозяйственных сточных вод).
Запахи естественного происхождения
|
Обозначение запаха |
Характер запаха |
Примерный род запаха |
|
Ароматический |
Огуречный, цветочный |
|
|
Болотный |
Илистый, тинистый |
|
|
Гнилостный |
Фекальный, сточный |
|
|
Древесный |
Запах мокрой щепы, древесноый коры |
|
|
Землистый |
Прелый, запах свежевспаханной земли, глинистый |
|
|
Плесневый |
Затхлый, застойный |
|
|
Запах рыбьегожира, рыбный |
||
|
Сероводородный |
Запах тухлых яиц |
|
|
Травянистый |
Запах скошенной травы, сена |
|
|
Неопределенный |
Запахи естественного происхождения, не попадающие под предыдущие определения |
Интенсивность запаха по ГОСТ 3351-74* оценивают в шестибальной шкале – см. следующую страницу.
Характеристика вод по интенсивности запаха
|
Интенсивность запаха |
Характер появления запаха |
Оценка интенсивности, балл |
|
Запах не ощущаются |
||
|
Очень слабая |
Запах не ощущаются потребителем, но обнаруживаются при лабораторном исследовании |
|
|
Запах замечаются потребителем, если обратить на это его внимание |
||
|
Заметная |
Запах легко замечаются и вызывают неодобрительные отзывы о воде |
|
|
Отчетливая |
Запах обращают на себя внимание и заставляют воздержаться от питья |
|
|
Очень сильная |
Запах настолько сильные, что делают воду непригодной к употреблению |
Водородный показатель (рН)
Водородный показатель (рН) - характеризует концентрацию свободных ионов водорода в воде и выражает степень кислотности или щелочности воды (соотношение в воде ионов Н+ и ОН- образующихся при диссоциации воды) и количественно определяется концентрацией ионов водорода pH = - IgЕсли в воде пониженное содержание свободных ионов водорода (рН>7) по сравнению с ионами ОН-, то вода будет иметь щелочную реакцию, а при повышенном содержании ионов Н+ (рН<7)- кислую. В идеально чистой дистиллированной воде эти ионы будут уравновешивать друг друга. В таких случаях вода нейтральна и рН=7. При растворении в воде различных химических веществ этот баланс может быть нарушен, что приводит к изменению уровня рН.
Определение pH выполняется колориметрическим или электрометрическим методом. Вода с низкой реакцией рН отличается коррозионностью, вода же с высокой реакцией рН проявляет склонность к вспениванию.
В зависимости от уровня рН воды можно условно разделить на несколько групп:
Характеристика вод по рН
Контроль над уровнем рН особенно важен на всех стадиях водоочистки, так как его "уход" в ту или иную сторону может не только существенно сказаться на запахе, привкусе и внешнем виде воды, но и повлиять на эффективность водоочистных мероприятий. Оптимальная требуемая величина рН варьируется для различных систем водоочистки в соответствии с составом воды, характером материалов, применяемых в системе распределения, а также в зависимости от применяемых методов водообработки.
Обычно уровень рН находится в пределах, при которых он непосредственно не влияет на потребительские качества воды. Так, в речных водах pH обычно находится в пределах 6.5-8.5, в атмосферных осадках 4.6-6.1, в болотах 5.5-6.0, в морских водах 7.9-8.3. Поэтому ВОЗ не предлагает какой-либо рекомендуемой по медицинским показателям величины для рН. Вместе с тем известно, что при низком рН вода обладает высокой коррозионной активностью, а при высоких уровнях (рН>11) вода приобретает характерную мылкость, неприятный запах, способна вызывать раздражение глаз и кожи. Именно поэтому для питьевой и хозяйственно-бытовой воды оптимальным считается уровень рН в диапазоне от 6 до 9.
Кислотность
Кислотностью называют содержание в воде веществ, способных вступать в реакцию с гидроксид-ионами (ОН-). Кислотность воды определяется эквивалентным количеством гидроксида, необходимого для реакции.В обычных природных водах кислотность в большинстве случаев зависит только от содержания свободного диоксида углерода. Естественную часть кислотности создают также гуминовые и другие слабые органические кислоты и катионы слабых оснований (ионы аммония, железа, алюминия, органических оснований). В этих случаях pH воды не бывает ниже 4.5.
В загрязненных водоемах может содержаться большое количество сильных кислот или их солей за счет сброса промышленных сточных вод. В этих случаях pH может быть ниже 4.5. Часть общей кислотности, снижающей pH до величин < 4.5, называется свободной.
Жесткость
Общая (полная) жесткость – свойство, вызванное присутствием растворенных в воде веществ, в основном - солей кальция (Ca2+) и магния (Mg2+), а также других катионов, которые выступают в значительно меньших количествах, таких как ионы: железа, алюминия, марганца (Mn2+) и тяжелых металлов (стронций Sr2+, барий Ba2+).Но общее содержание в природных водах ионов кальция и магния несравнимо больше содержания всех других перечисленных ионов – и даже их суммы. Поэтому под жесткостью понимают сумму количеств ионов кальция и магния – общая жесткость, складывающаяся из значений карбонатной (временной, устраняемой кипячением) и некарбонатной (постоянной) жесткости. Первая вызвана присутствием в воде гидрокарбонатов кальция и магния, вторая наличием сульфатов, хлоридов, силикатов, нитратов и фосфатов этих металлов.
В России жесткость воды выражают в мг-экв/дм3 или в моль/л.
Карбонатная жесткость (временная) – вызвана присутствием растворенных в воде бикарбонатов, карбонатов и углеводородов кальция и магния. Во время нагревания бикарбонаты кальция и магния частично оседают в растворе в результате обратимых реакций гидролиза.
Некарбонатная жесткость (постоянная) – вызывается присутствием растворенных в воде хлоридов, сульфатов и силикатов кальция (не растворяются и не оседают в растворе во время нагревания воды).
Характеристика вод по значению общей жесткости
|
Группа вод |
Еденица измерения, ммоль/л |
|
Очень мягкая |
|
|
Средней жесткости |
|
|
Очень жесткая |
Щелочность
Щелочностью воды называется суммарная концентрация содержащихся в воде анионов слабых кислот и гидроксильных ионов (выражена в ммоль/л), вступающих в реакцию при лабораторных исследованиях с соляной или серной кислотами с образованием хлористых или сернокислых солей щелочных и щелочноземельных металлов.Различают следующие формы щелочности воды: бикарбонатная (гидрокарбонатная), карбонатная, гидратная, фосфатная, силикатная, гуматная – в зависимости от анионов слабых кислот, которыми обусловливается щелочность. Щелочность природных вод, рН которых обычно < 8,35, зависит от присутствия в воде бикарбонатов, карбонатов, иногда и гуматов. Щелочность других форм появляется в процессах обработки воды. Так как в природных водах почти всегда щелочность определяется бикарбонатами, то для таких вод общую щелочность принимают равной карбонатной жесткости.
Железо, марганец
Железо, марганец - в натуральной воде выступают преимущественно в виде углеводородов, сульфатов, хлоридов, гумусовых соединений и иногда фосфатов. Присутствие ионов железа и марганца очень вредит большинству технологических процессов, особенно в целлюлозной и текстильной промышленности, а также ухудшает органолептические свойства воды.Кроме того, содержание железа и марганца в воде может вызывать развитие марганцевых бактерий и железобактерий, колонии которых могут быть причиной зарастания водопроводных сетей.
Хлориды
Хлориды – присутствие хлоридов в воде может быть вызвано вымыванием залежей хлоридов или же они могут появиться в воде вследствие присутствия стоков. Чаще всего хлориды в поверхностных водах выступают в виде NaCl, CaCl2 и MgCl2, причем, всегда в виде растворенных соединений.Соединения азота
Соединения азота (аммиак, нитриты, нитраты) – возникают, главным образом, из белковых соединений, которые попадают в воду вместе со сточными водами. Аммиак, присутствующий в воде, может быть органического или неорганического происхождения. В случае органического происхождения наблюдается повышенная окисляемость.Нитриты возникают, главным образом, вследствие окисления аммиака в воде, могут также проникать в нее вместе с дождевой водой вследствие редукции нитратов в почве.
Нитраты - это продукт биохимического окисления аммиака и нитритов или же они могут быть выщелочены из почвы.
Сероводород
O при pH < 5 имеет вид H2S;
O при pH > 7 выступает в виде иона HS-;
O при pH = 5: 7 может быть в виде, как H2S, так и HS-.
Воде. Они поступают в воду вследствие вымывания осадочных горных пород, выщелачивания почвы и иногда вследствие окисления сульфидов и серы – продуктов расклада белка из сточных вод. Большое содержание сульфатов в воде может быть причиной болезней пищеварительного тракта, а также такая вода может вызывать коррозию бетона и железобетонных конструкций.
Двуокись углерода
Сероводород придает воде неприятный запах, приводит к развитию серобактерий и вызывает коррозию. Сероводород, преимущественно присутствующий в подземных водах, может быть минерального, органического или биологического происхождения, причем в виде растворенного газа или сульфидов. То, под каким видом проявляется сероводород, зависит от реакции pH:
- при pH < 5 имеет вид H2S;
- при pH > 7 выступает в виде иона HS-;
- при pH = 5: 7 может быть в виде, как H2S, так и HS-.
Сульфаты
Сульфаты (SO42-) – наряду с хлоридами являются наиболее распространенными видами загрязнения в воде. Они поступают в воду вследствие вымывания осадочных горных пород, выщелачивания почвы и иногда вследствие окисления сульфидов и серы – продуктов расклада белка из сточных вод. Большое содержание сульфатов в воде может быть причиной болезней пищеварительного тракта, а также такая вода может вызывать коррозию бетона и железобетонных конструкций.Двуокись углерода
Двуокись углерода (CO2) – в зависимости от реакции pH воды может быть в следующих видах:- pH < 4,0 – в основном, как газ CO2;
- pH = 8,4 – в основном в виде иона бикарбоната НСО3- ;
- pH > 10,5 – в основном в виде иона карбоната CO32-.
Растворенный кислород
Поступление кислорода в водоем происходит путем растворения его при контакте с воздухом (абсорбции), а также в результате фотосинтеза водными растениями. Содержание растворенного кислорода зависит от температуры, атмосферного давления, степени турбулизации воды, минерализации воды и др. В поверхностных водах содержание растворенного кислорода может колебаться от 0 до 14 мг/л. В артезианской воде кислород практически отсутствует.Относительное содержание кислорода в воде, выраженное в процентах его нормального содержания и называется степенью насыщения кислородом. Этот параметр зависит от температуры воды, атмосферного давления и уровня минерализации. Вычисляется по формуле: M = (ax0,1308x100)/NxP, где
М – степень насыщения воды кислородом, %;
А – концентрация кислорода, мг/дм3;
Р – атмосферное давление в данной местности, МПа.
N – нормальная концентрация кислорода при данной температуре и общем давлении 0,101308 МПа, приведенная в следующей таблице:
Растворимость кислорода в зависимости от температуры воды
|
Температура воды, °С |
|||||||||
Окисляемость
Окисляемость – это показатель, характеризующий содержание в воде органических и минеральных веществ, окисляемых сильным окислителем. Окисляемость выражается в мгO2 необходимого на окисление этих веществ, содержащихся в 1 дм3 исследованной воды.Различают несколько видов окисляемости воды: перманганатную (1 мг KMnO4 соответствует 0,25 мг O2), бихроматную, иодатную, цериевую. Наиболее высокая степень окисления достигается бихроматным и иодатным методами. В практике водоочистки для природных малозагрязненных вод определяют перманганатную окисляемость, а в более загрязненных водах – как правило, бихроматную окисляемость (называемую также ХПК – химическое потребление кислорода). Окисляемость является очень удобным комплексным параметром, позволяющим оценить общее загрязнение воды органическими веществами. Органические вещества, находящиеся в воде весьма разнообразны по своей природе и химическим свойствам. Их состав формируется как под влиянием биохимических процессов протекающих в водоеме, так и за счет поступления поверхностных и подземных вод, атмосферных осадков, промышленных и хозяйственно-бытовых сточных вод. Величина окисляемости природных вод может варьироваться в широких пределах от долей миллиграммов до десятков миллиграммов О2 на литр воды.
Поверхностные воды имеют более высокую окисляемость, а значит в них содержится высокие концентрации органических веществ по сравнению с подземными. Так, горные реки и озера характеризуются окисляемостью 2-3 мг О2/дм3, реки равнинные – 5-12 мг О2/дм3, реки с болотным питанием – десятки миллиграммов на 1 дм3.
Подземные же воды имеют в среднем окисляемость на уровне от сотых до десятых долей миллиграмма О2/дм3 (исключения составляют воды в районах нефтегазовых месторождений, торфяников, в сильно заболоченных местностях, подземных вод северной части РФ).
Электропроводность
Электропроводность – это численное выражение способности водного раствора проводить электрический ток. Электрическая проводимость природной воды зависит в основном от степени минерализации (концентрации растворенных минеральных солей) и температуры. Благодаря этой зависимости, по величине электропроводности можно с определенной степенью погрешности судить о минерализации воды. Такой принцип измерения используется, в частности, в довольно распространенных приборах оперативного измерения общего солесодержания (так называемых TDS-метрах).Дело в том, что природные воды представляют собой растворы смесей сильных и слабых электролитов. Минеральную часть воды составляют преимущественно ионы натрия (Na+), калия (K+), кальция (Ca2+), хлора (Cl–), сульфата (SO42–), гидрокарбоната (HCO3–).
Этими ионами и обуславливается в основном электропроводность природных вод. Присутствие же других ионов, например трехвалентного и двухвалентного железа (Fe3+ и Fe2+), марганца (Mn2+), алюминия (Al3+), нитрата (NO3–), HPO4–, H2PO4– и т.п. не столь сильно влияет на электропроводность (конечно при условии, что эти ионы не содержатся в воде в значительных количествах, как например, это может быть в производственных или хозяйственно-бытовых сточных водах). Погрешности же измерения возникают из-за неодинаковой удельной электропроводимости растворов различных солей, а также из-за повышения электропроводимости с увеличением температуры. Однако, современный уровень техники позволяет минимизировать эти погрешности, благодаря заранее рассчитанным и занесенным в память зависимостям.
Электропроводность не нормируется, но величина 2000 мкС/см примерно соответствует общей минерализации в 1000 мг/л.
Окислительно-восстановительный потенциал (редокс-потенциал, Eh)
Окислительно-восстановительный потенциал (мера химической активности) Eh вместе с рН, температурой и содержанием солей в воде характеризует состояние стабильности воды. В частности этот потенциал необходимо учитывать при определении стабильности железа в воде. Eh в природных водах колеблется в основном от -0,5 до +0,7 В, но в некоторых глубоких зонах Земной коры может достигать значений минус 0,6 В (сероводородные горячие воды) и +1,2 В (перегретые воды современного вулканизма).Подземные воды классифицируются:
- Eh > +(0,1–1,15) В – окислительная среда; в воде присутствует растворенный кислород, Fe3+, Cu2+, Pb2+, Mo2+ и др.
- Eh – 0,0 до +0,1 В – переходная окислительно-восстановительная среда, характеризуется неустойчивым геохимическим режимом и переменным содержанием кислорода и cероводорода, а также слабым окислением и слабым восстановлением разных металлов;
- Eh < 0,0 – восстановительная среда; в воде присутствуют сероводород и металлы Fe2+, Mn2+, Mo2+ и др.
