Муравьев А.Г. Руководство по определению показателей качества воды полевыми методами

Подождите немного. Документ загружается.

ном отношении. Так, к органолептическим лимитирующим показателям

относятся нормативы для тех веществ, которые вызывают неудовлетво-

рительную органолептическую оценку (по вкусу, запаху, цвету, пенисто-

сти) при концентрациях, находящихся в пределах допустимых значений.

Например, ПДК для фенола, устанавливаемая по наличию запаха, состав-

ляет 0,001 мг/л при условии хлорирования воды и 0,1 мг/л – в отсутствие

хлорирования. К органолептическим лимитирующим показателям отно-

сят также ПДК для имеющих окраску соединений хрома (VI) и хрома

(III), имеющих запах и характерный привкус керосина и хлорофоса, обра-

зующего пену сульфолана и т.п. Лимитирующие общесанитарные пока-

затели устанавливаются в виде нормативов для относительно малоток-

сичных и нетоксичных соединений – например, уксусной кислоты, аце-

тона, дибутилфталата и т.п. Для остальных (основной массы) вредных

веществ установлены как лимитирующие санитарно-токсиколо-

гические показатели вредности.

6.1. Органолептические показатели

Любое знакомство со свойствами воды, сознаем мы это или нет, на-

чинается с определения органолептических показателей, т.е. таких, для

определения которых мы пользуемся нашими органами чувств (зрением,

обонянием, вкусом). Органолептическая оценка приносит много прямой

и косвенной информации о составе воды и может быть проведена быстро

и без каких-либо приборов. К органолептическим характеристикам отно-

сятся цветность, мутность (прозрачность), запах, вкус и привкус, пени-

стость.

Органолептическая оценка качества воды – обязательная начальная

процедура санитарно-химического контроля воды. Ее правильному про-

ведению специалисты придают большое значение. Международные стан-

дарты ИСО 6658 и др. устанавливают специальные требования к дегуста-

торам (лицам, привлекаемым к органолептической оценке) и методам

проведения дегустации. Например, установлено 3 квалификационных

уровня дегустаторов: консультант, квалификационный консультант и

эксперт; для проведения органолептического анализа выделяются специ-

ально оборудованные помещения (ИСО 8589) и др. Перед исследованием

запаха или вкуса проводят предварительные испытания образца, свобод-

ного от посторонних запаха или привкуса, и такой образец шифрованным

образом включается в серию анализируемых проб. При корректной оцен-

ке органолептических показателей (т.е. с использованием таблиц, шкал,

различных критериев сопоставления) специалисты говорят об органо-

лептических измерениях.

6.1.1. Цветность

Цветность – естественное свойство природной воды, обусловленное

присутствием гуминовых веществ и комплексных соединений железа.

Цветность воды может определяться свойствами и структурой дна водо-

ема, характером водной растительности, прилегающих к водоему почв,

наличием в водосборном бассейне болот и торфяников и др.

Удовлетворительная цветность воды устраняет необходимость опре-

деления тех загрязнителей, ПДК которых установлены по цветности (ли-

митирующий показатель – органолептический). К таким загрязнителям

относятся многие красители и соединения, образующие интенсивно ок-

рашенные растворы и имеющие высокий коэффициент светопоглощения.

Цветность воды определяют визуально или фотометрически, срав-

нивая окраску пробы с окраской условной 1000-градусной шкалы цвет-

ности воды, приготавливаемой из смеси бихромата калия K

и суль-

фата кобальта CоSO

. Для воды поверхностных водоемов этот показатель

допускается не более 20 градусов по шкале цветности.

Если окраска воды не соответствует природному тону, а также при

интенсивной естественной окраске, определяют высоту столба жидкости,

при котором обнаруживается окраска, а также качественно характеризу-

ют цвет воды. Соответствующая высота столба воды не должна превы-

шать: для воды водоемов хозяйственно-питьевого назначения – 20 см;

культурно-бытового назначения – 10 см.

Можно определять цветность качественно, характеризуя цвет воды в

пробирке высотой 10–12 см (например, бесцветная, слабо-желтая, жел-

тая, буроватая и т.д.). Предлагаемый ниже метод определения цветности,

являющийся наиболее простым, в то же время рекомендован ГОСТ 1030.

Метод качественного определения цветности

Оборудование

Пробирка стеклянная высотой 15–20 см, лист белой бумаги (в каче-

стве фона).

Выполнение анализа

1. Заполните пробирку водой до высоты 10–12 см.

10-12 см

2. Определите цветность воды, рассматривая пробир-

ку сверху на белом фоне при достаточном боковом ос-

вещении (дневном, искусственном). Отметьте наибо-

лее подходящий оттенок из приведенных в табл. 3 ли-

бо заполните свободную графу в таблице.

Таблица 3

Цветность воды

Слабо-желтоватая

Коричневатая

Светло-желтоватая

Красно-коричневатая

Желтая

Другая (укажите какая)

Интенсивно-желтая

Метод количественного определения цветности

Метод количественного определения цветности воды основан на ви-

зуальном сравнении цвета анализируемой воды с искусственной стан-

дартной цветовой шкалой, создаваемой модельными растворами бихро-

мата калия и сульфата кобальта. Предлагаемый метод определения цвет-

ности воды является унифицированным на основе РД 52.24.497–95 и

ГОСТа 3351.

Цветность воды определяют в градусах цветности визуально-

колориметрическим методом, сравнивая окраску пробы с контрольной

шкалой образцов окраски:

0º; 10º, 20º; 30º; 40º; 60º, 100º, 300º, 1000º – в случае модельных эта-

лонных растворов хром-кобальтовой шкалы;

0º; 30º; 100º; 300º, 1000º – в случае пленочной контрольной шкалы.

Объем пробы, необходимой для определения, составляет не менее

12 мл. Продолжительность выполнения определения – не более 5 мин.

Оборудование и реактивы

Хром-кобальтовая шкала цветности в виде модельных эталонных

растворов (9 шт., приготовление см. приложение 1).

Примечание. Срок годности растворов хром-кобальтовой шкалы – 6 месяцев с

момента изготовления.

Воронка лабораторная, пробирка колориметрическая, штатив для

пробирок, фильтры «синяя лента»

Контрольная пленочная шкала образцов окраски проб для визуаль-

ного колориметрирования «Цветность»

Отбор проб и подготовка к определению

Пробы анализируемой воды следует отбирать в стеклянные бутыли с

пробками и проводить определение не позднее чем через 6 часов после

отбора пробы. При наличии взвешенных частиц пробы отфильтруйте

через бумажный фильтр «синяя лента». Первые порции фильтрата от-

бросьте.

Выполнение анализа

1. Наполните колориметрическую пробирку анализи-

руемой водой до края, так чтобы образовался выпук-

лый мениск. Удерживая пробирку рукой в вертикаль-

ном положении, закройте ее пробкой. Убедитесь в

плотном прилегании уплотнительного кольца.

2. Извлеките образцы эталонных растворов из упаков-

ки и расположите их на ровной горизонтальной по-

верхности на белом фоне пробкой вниз.

3. Пробирку с анализируемой водой переверните проб-

кой вниз и сравните окраску исследуемого образца со

стандартной хром-кобальтовой шкалой цветности или

пленочной контрольной шкалой образцов окраски проб

для визуального колориметрирования «Цветность», на-

блюдая окраску воды сверху, на белом фоне, при доста-

точном освещении. Для исследуемого образца определите

ближайшее по окраске поле пленочной шкалы или обра-

зец окраски раствора хром-кобальтовой шкалы и соответ-

ствующее ему значение в градусах цветности.

Примечание. Если цвет и оттенок образца воды не соответствуют модельным

эталонным образцам хром-кобальтовой шкалы, то эти показатели

оцениваются качественно, например: «окраска образца красно-

коричневая».

6.1.2. Запах

Запах воды обусловлен наличием в ней летучих пахнущих веществ,

которые попадают в воду естественным путем либо со сточными водами.

Практически все органические вещества (в особенности жидкие) имеют

запах и передают его воде. Обычно запах определяют при нормальной

(20°С) и при повышенной (60°С) температуре воды.

Запах по характеру подразделяют на две группы, описывая его субъ-

ективно по своим ощущениям (табл. 4):

1) естественного происхождения (от живущих и отмерших организ-

мов, от влияния почв, водной растительности и т.п.);

2) искусственного происхождения. Такие запахи обычно значитель-

но изменяются при обработке воды.

Таблица 4

Характер и интенсивность запаха

Естественного происхож-

дения:

Искусственного происхо-

ждения:

– землистый

– гнилостный

– плесневый

– торфяной

– травянистый и др.

– нефтепродуктов (бензи-

новый и др.)

– хлорный

– уксусный

– фенольный и др.

Интенсивность запаха оценивают по 5–балльной шкале, приведен-

ной в табл. 5 (ГОСТ 3351).

Таблица 5

Таблица для определения характера и интенсивности запаха

Интенсивность

запаха

Характер проявления запаха

Оценка интен-

сивности запаха

Нет

Запах не ощущается

Очень слабая

Запах сразу не ощущается, но обнаружива-

ется при тщательном исследовании (при

нагревании воды)

Слабая

Запах замечается, если обратить на это

внимание

Заметная

Запах легко замечается и вызывает неодоб-

рительный отзыв о качестве воды

Отчетливая

Запах обращает на себя внимание и застав-

ляет воздержаться от употребления

Очень сильная

Запах настолько сильный, что делает воду

непригодной к употреблению

Для питьевой воды допускается запах не более 2 баллов.

Можно количественно определить интенсивность запаха как степень

разбавления анализируемой воды водой, лишенной запаха



. При этом

определяют «пороговое число» запаха N:



где: V

– суммарный объем воды (с запахом и без запаха);

– объем анализируемой воды (с запахом), мл.

Если анализируемая вода содержит какое-либо пахнущее вещество,

то описанным способом можно определить его концентрацию в пробе.

Для этого предварительно определяют «пороговое число» запаха стан-

дартного раствора этого пахучего вещества известной концентрации. То-

гда концентрация этого вещества в пробе (С

) в мг/л будет равна:



где: С

– концентрация определяемого вещества в стандартном

растворе, мг/л;

и N

– «пороговое число» запаха стандартного раствора и

пробы соответственно.

Определение порогового числа избавляет от необходимости опреде-

лять количественное содержание в воде тех веществ, для которых ПДК

установлено по органолептическому показателю – запаху (например, для

фенолов и хлорфенолов).

Оборудование

Колба на 250–500 мл с пробкой.

Выполнение анализа

1. Заполните колбу водой на 1/3 объема и закройте

пробкой.

2. Взболтайте содержимое колбы вращательным

движением руки.

3. Откройте колбу и сразу же определите характер и

интенсивность запаха, вдыхая воздух, как показано

на рисунке. Воздух вдыхайте осторожно, не до-

пуская глубоких вдохов! Если запах сразу не ощущается или возникают

затруднения с его обнаружением (запах неотчетливый), испытание мож-



Такую воду можно приготовить обработкой активированным углем в количестве 0,6 г угля

на 1 л воды с последующим фильтрованием воды через бумажный фильтр, либо пропустив

воду через бытовой фильтр для очистки воды.

но повторить, нагрев воду в колбе до температуры 60°С, опустив колбу в

горячую воду. Пробку из колбы предварительно выньте.

Интенсивность запаха определите по пятибалльной шкале согласно

табл. 5.

6.1.3. Вкус и привкус

Оценку вкуса воды проводят у питьевой природной воды при отсут-

ствии подозрений на ее загрязненность. Различают 4 вкуса: соленый, кис-

лый, горький, сладкий. Остальные вкусовые ощущения считаются привку-

сами (солоноватый, горьковатый, металлический, хлорный и т.п.).

Интенсивность вкуса и привкуса оценивают по 5-балльной шкале,

приведенной в табл. 6 (ГОСТ 3351).

При определении вкуса и привкуса анализируемую воду набирают в

рот (например, из колбы после определения запаха) и задерживают на 3–

5 сек, не проглатывая. После определения вкуса воду сплевывают.

Таблица 6

Таблица для определения характера

и интенсивности вкуса и привкуса

Интенсивность

вкуса и привкуса

Характер проявления вкуса и привкуса

Оценка интенсив-

ности вкуса и

привкуса

Нет

Вкус и привкус не ощущаются

Очень слабая

Вкус и привкус сразу не ощущаются потребите-

лем, но обнаруживаются при тщательном тести-

ровании

Слабая

Вкус и привкус замечаются, если обратить на

это внимание

Заметная

Вкус и привкус легко замечаются и вызывают

неодобрительный отзыв о качестве воды

Отчетливая

Вкус и привкус обращают на себя внимание и

заставляют воздержаться от употребления

Очень сильная

Вкус и привкус настолько сильные, что делают

воду непригодной к употреблению

Для питьевой воды допускаются значения показателей вкуса и при-

вкуса не более 2 баллов.

При определении вкуса и привкуса воду не проглатывать!

Несмотря на кажущуюся простоту и безопасность определения вкуса

и привкуса воды, при организации практических работ с детьми мы не

рекомендуем определение этих показателей ими самими, т.к. для опреде-

ления случайно могут быть использованы загрязненные воды, а поведе-

ние детей не всегда может контролироваться учителями.

6.1.4. Мутность и прозрачность

Мутность воды обусловлена содержанием взвешенных в воде мел-

кодисперсных примесей – нерастворимых или коллоидных частиц раз-

личного происхождения.

Мутность воды обусловливают и некоторые другие характеристики

воды – такие, как:

– наличие осадка, который может отсутствовать, быть незначитель-

ным, заметным, большим, очень большим, измеряясь в миллиметрах;

– взвешенные вещества, или грубодисперсные примеси, – опреде-

ляются гравиметрически после фильтрования пробы, по привесу высу-

шенного фильтра. Этот показатель обычно малоинформативен и имеет

значение, главным образом, для сточных вод;

– прозрачность, измеряется как высота столба воды, при взгляде

сквозь который можно различать узнаваемый знак (отверстия на диске,

стандартный шрифт, крестообразная метка и т.п.).

Мутность определяют фотометрически (турбидиметрически – по

ослаблению проходящего света или нефелометрически – по светорассея-

нию в отраженном свете), а также визуально – по степени мутности стол-

ба высотой 10–12 см в мутномерной пробирке. В последнем случае пробу

описывают качественно следующим образом: прозрачная; слабо опалес-

цирующая; опалесцирующая; слабо мутная;

мутная; очень мутная (ГОСТ 1030). Указан-

ный метод мы и приводим далее в качестве

наиболее простого в полевых условиях.

Международный стандарт ИСО 7027

описывает также полевой метод определе-

ния мутности (а также прозрачности) воды

с использованием специального диска, из-

вестного как диск Секки (рис. 7). Этот ме-

тод благодаря своей простоте получил рас-

пространение в образовательных учрежде-

ниях нашей страны. Диск Секки представ-

ляет собой диск, отлитый из бронзы (или

другого металла с большим удельным ве-

сом), покрытый белым пластиком или бе-

лой краской и прикрепленный к цепи

(стержню, нерастягивающемуся шнуру и т.п.). Диск обычно имеет диа-

метр 200 мм с шестью отверстиями, каждое диаметром 55 мм, располо-

женными по кругу диаметром 120 мм. При определении мутности с по-

мощью диска его опускают в воду настолько, чтобы он был едва заме-

Рис. 7. Определение мут-

ности (прозрачности)

воды с помощью диска

Секки.

тен. Измеряют максимальную длину погруженной цепи (шнура), при

которой диск еще заметен. Измерения повторяют несколько раз, т.к.

возможно мешающее влияние отражения света от водной поверхности.

Для значений, меньших 1 м, результат приводят с точностью до 1 см;

для значений больших, чем 1 м, – с точностью до 0,1 м. Данный метод

удобен тем, что позволяет использовать для анализа мосты, наклонен-

ные над водой деревья, обрывистые берега и др. В некоторых случаях

анализ можно проводить и с берега, привязав шнур к длинной палке.

Следует отметить, что некоторые детские коллективы при обследова-

нии водоемов таким методом с успехом использовали вместо диска

Секки белую эмалированную крышку от кастрюли соответствующего

диаметра.

Прозрачность, или светопропускание, воды обусловлена ее цветом и

мутностью, т.е. содержанием в ней различных окрашенных и минераль-

ных веществ. Прозрачность воды часто определяют наряду с мутностью,

особенно в тех случаях, когда вода имеет незначительные окраску и мут-

ность, которые затруднительно обнаружить приведенными выше мето-

дами. Прозрачность определяют приведенным выше методом с использо-

ванием диска Секки (см. «Мутность»), а также по высоте столба воды,

который позволяет различать на белой бумаге стандартный шрифт. По-

следний метод, регламентированный ИСО 7027, мы и приводим ниже,

т.к. он позволяет судить о прозрачности воды практически в любых усло-

виях и на любом водоеме, независимо от его глубины, наличия мостов,

погодных условий и др. Следует отметить, что на прозрачность воды мо-

жет влиять не только наличие взвешенных частиц, но и окраска (цвет-

ность) воды.

Метод качественного определения мутности

Оборудование

Пробирка стеклянная высотой 10–12 см, лист темной бумаги (в каче-

стве фона).

Выполнение анализа

1. Заполните пробирку водой до высоты 10–12 см.

10-12 см

2. Определите мутность воды, рассматривая пробирку

сверху на темном фоне при достаточном боковом осве-

щении (дневном, искусственном). Выберите подходящее

из приведенных в табл. 7.

Таблица 7

Мутность воды

Мутность не заметна (отсутствует)

Слабо опалесцирующая

Опалесцирующая

Слабо мутная

Мутная

Очень мутная

Метод количественного определения мутности и

прозрачности

Метод количественного определения прозрачности основан на опре-

делении высоты водяного столба, при которой еще можно визуально раз-

личить (прочесть) черный шрифт высотой 3,5 мм и шириной линии

0,35 мм на белом фоне или увидеть юстировочную метку (например, чер-

ный крест на белой бумаге).

Используемый метод является унифицированным и соответствует

ИСО 7027.

Проведению анализа могут мешать вещества, окрашивающие воду, а

также пузырьки воздуха.

Оборудование

Ламинированный образец щрифта (высота 3,5 мм, ширина линии

0,35 мм) или юстировочная метка (2 шт.).

Пипетка для отбора воды, трубка для определения прозрачности

(длина 600 мм; диаметр 25 мм), экран для трубки, шприц с соединитель-

ной трубкой.

Примечание. Для устойчивости трубку для определения прозрачности лучше

закреплять в штативе.