Качество воды
Таким образом, можно сделать осторожный вывод о том, что в течение будущих десятилетий будет наблюдаться тенденция к переходу водоснабжения городов и поселков Московской области из поверхностных или открытых источников воды.
Г Л А В А 2
Оценка качества воды в источниках водоснабжения
2.1. Анализ воды и форма его выражения
При оценке качества воды, предназначенной для удовлетворения хозяйственно – питьевых потребностей, обычно используется анализ ( тип 2 ), в процессе которого определяются : физические свойства ( температура, запах и вкус, прозрачность или мутность, цветность), Cl-, SО42-, НСО3-, СО32-, NO3-, Са2+,Мg2+, Fе2+, Fе3+, рН, СО2 ( свободная ), сухой остаток Р, NO2-, NН4+ и окисляемость. Анализ дает общую характеристику воды и производится в полустационарных или стационарных условиях. При этом можно контролировать анализ по сухому остатку с вычислением суммы К+ + Nа+ по разности.
В отдельных случаях ( главным образом для подземных вод ) может потребоваться подробный анализ с дополнительным определением Nа+, К+, Мn2+, Fе2О3 + АI2O3, SiO2, агрессивной СО2, Н2S. Этот вид анализа позволяет произвести общий контроль определений не только по сухому остатку, но и по суммам мг – экв анионов и катионов.
Наиболее распространенными формами выражения концентрации химических веществ являются объемная ( мг / л ) и нормальная ( мг – экв /л ) ; в более редких случаях концентрацию выражают в весовой ( мг / кг ) и молярной ( г – мол / л ) форме. В любом случае результаты анализа могут быть представлены в виде солей ( NаСl, Са SO4 и т.д. ), окислов ( Nа2О, СаО и т.д.), ангидридов (SO3, N2O5 и т. д.) или в ионной форме. Последняя форма наиболее полно отражает действительное состояние веществ, растворенных в воде, их диссоциацию, облегчает и ускоряет проверку анализа, и потому в настоящее время является общепринятой. Следует, однако, иметь в виду, что при этой форме выражения неионизированные или очень мало ионизированные соединения (чаще всего трехвалентного железа, алюминия, кремния) обозначаются в виде соответствующих окислов ( Fe2O3, Аl2O3, Si02 ), а растворенные неионизированные газы – всегда их формулами ( СО2, Н2S, О2 ).
При пересчете концентраций, выраженных в солевой или окисно – ангидридной форме, в ионную форму содержание соли, окисла или ангидрида умножают на отношение молекулярных весов данного иона и соответствующего ему соединения. Например, содержание Са2+ в исследуемой воде при окисной форме выражения анализа, т.е через СаО, оказалось равным [Са] = 100 мг / л. Молекулярные веса: Са = 40,08, СаО = 56,08. 40,08
Следовательно: [Cа2+] = 
= 71,5 мг / л.
В таблице 1 в качестве примера приведен химический анализ воды с определениями, выраженными в ионной и окисло – ангидридной формах записи.
Форма выражения химического состава воды.
Таблица 1.
|
Ионная форма |
Окисно – ангидридная форма | |||||||
|
Наименование определений |
Молекулярный или ионный вес |
Эквивалентный вес |
Концентрация |
Наименование определений |
Молекулярный вес |
Концентрация в мг /л | ||
|
в мг /л |
в мг – экв / л | |||||||
|
Сl- |
35,46 |
35,46 |
17,73 |
0,5 |
Сl2 |
70,91 |
35,46 | |
|
SO42- |
96,07 |
48,03 |
72,04 |
1.5 |
SO3 |
80,07 |
60 | |
|
НСО3- |
61,02 |
61,02 |
122,04 |
2 |
СО2 |
44 |
88 | |
|
СО3-2 |
60,01 |
30,01 |
0 |
0 |
СО2 |
44 |
0 | |
|
NО3- |
62,01 |
62,01 |
31 |
0,5 |
N2O5 |
108 |
54 | |
|
Са2+ |
40,08 |
20,04 |
60,12 |
3 |
СаО |
56,08 |
84 | |
|
Мg 2+ |
24,32 |
12,16 |
12,16 |
1 |
МgO |
40,32 |
20,16 | |
|
Fе 2+ |
55,85 |
27,93 |
Следы |
FеО |
71,81 |
Следы | ||
|
Fе3+ |
55,85 |
18,62 |
не обнаружено |
Fе2О3 |
159,7 |
не обнаружено | ||
|
рН |
- |
- |
7 |
рН |
- |
7 | ||
|
СО2 ( свободная ) |
44 |
22 |
22 |
1 |
СО2 (свободная ) |
44 |
22 | |
|
Сухой остаток |
- |
- |
300 |
300 мг /л |
Сухой остаток |
- |
300 | |
|
NO2- |
46 |
46 |
следы |
NO3 |
76 |
следы | ||
|
NН4+ |
18,03 |
18.03 |
не обнаружено |
NН3 |
17.03 |
не обнаруженно | ||
|
окисляемость |
- |
- |
18 |
18 мг /л |
окисляемость |
- |
18 | |
|
Для пересчета концентрации Со, выраженных в мг /л, в СЭ (мг – экв/л) используется соотношение
Где Э – эквивалент на вес данного вещества Решающим показателем санитарного состояния воды является титр кишечной палочки (коли титр или коли индекс). Дополнительной характеристикой бактериальной загрязнённости служит число зародышей в одном литре исследуемой воды. | ||||||||
|
2.2. Проверка результатов анализа. Приступая к изучению анализов воды, необходимо прежде всего убедиться в их правильности. Правильность определения физических свойств (температуры. цветности, мутности или прозрачности, запаха и вкуса) может быть проверена только при поммощи повторных определений в аналогичных условиях; поэтому проектировщик, как правило, должен иметь серии анализов для одних и тех же точек и условий отбора. При количественной оценке мутности воды следует помнить, что этот показатель имеет наибольшую ценность при сравнении проб, но дает лишь приближенное представление о фактическом содержании взвешенных веществ. Последние для расчетных грязевых нагрузок должны быть определены весовым способом. Для контроля химического анализа сравнивают суммарное количество всех нелетучих составных частей, определенных анализов, с величиной сухого остатка. Естественно, что из –за неточностей в определениях всегда будет наблюдаться разница в сравниваемых величинах. Но, как правило, вес сухого остатка оказывается не более чем на 7 – 12 % выше суммы ионов солей. Такового рода контроль исключает возможность появления ошибки в анализе, а в отдельных случаях указывает на необходимость дополнительных определений. Не следует забывать, что при вычислении суммы ионов солей нужно брать только половину найденного анализом содержания НСО3-. Сумма всех нелетучих в мг / л по анализу определяется из выражения Р = Сl- + SO4-2 + ½ НСО3-2 + Са2+ +Мg2+ + Nа+ ( 2 ) Величину Nа+ находят по разности содержания отрицательных и положительных ионов. При нормальной форме выражения концентрации ( в мг – экв /л ) имеем
где К+ + Na+ - определяемое по разности содержание калия и натрия в мг – экв/л; | ||||||||
