ความขุ่นเป็นตัวบ่งชี้คุณภาพน้ำเนื่องจากการมีอยู่ของสารคอลลอยด์ที่ไม่ละลายน้ำซึ่งเป็นแหล่งกำเนิดอนินทรีย์และสารอินทรีย์ในน้ำ ความขุ่นในน้ำผิวดินเกิดจากตะกอน กรดซิลิก เหล็กและอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ คอลลอยด์อินทรีย์ จุลินทรีย์ และแพลงก์ตอน ในน้ำใต้ดิน ความขุ่นเกิดจากการมีแร่ธาตุที่ไม่ละลายน้ำเป็นส่วนใหญ่ และเมื่อซึมลงไปในดิน น้ำเสียเช่นเดียวกับการมีอินทรียวัตถุ ในรัสเซีย ความขุ่นถูกกำหนดโดยโฟโตเมตริกโดยการเปรียบเทียบตัวอย่างน้ำที่ศึกษากับสารแขวนลอยมาตรฐาน ผลของการวัดจะแสดงเป็น mg/dm3 เมื่อใช้สารแขวนลอยมาตรฐานดินขาวพื้นฐาน หรือใน MU/dm3 (หน่วยความขุ่นต่อ dm3) โดยใช้สารแขวนตะกอนมาตรฐาน formazin พื้นฐาน หน่วยวัดสุดท้ายเรียกอีกอย่างว่า Formazine Turbidity Unit (FMU) หรือในศัพท์ตะวันตก FTU (Formazine Turbidity Unit) 1FTU=1EMF=1EM/dm3 เมื่อเร็ว ๆ นี้ วิธีการโฟโตเมตริกสำหรับการวัดความขุ่นด้วยฟอร์มาซินได้รับการจัดตั้งเป็นวิธีหลักทั่วโลก ซึ่งสะท้อนให้เห็นในมาตรฐาน ISO 7027 (คุณภาพน้ำ - การหาค่าความขุ่น) ตามมาตรฐานนี้ หน่วยความขุ่นคือ FNU (Formazine Nephelometric Unit) สำนักงานปกป้องสิ่งแวดล้อมแห่งสหรัฐอเมริกา (U.S. EPA) และองค์การอนามัยโลก (WHO) ใช้ Nephelometric Turbidity Unit (NTU) สำหรับความขุ่น ความสัมพันธ์ระหว่างหน่วยความขุ่นพื้นฐานมีดังนี้ 1 FTU(NUF)=1 FNU=1 NTU
องค์การอนามัยโลกไม่ได้กำหนดมาตรฐานความขุ่นตามการบ่งชี้ถึงผลกระทบต่อสุขภาพ อย่างไรก็ตาม จากมุมมองของ รูปร่างแนะนำว่าความขุ่นไม่ควรเกิน 5 NTU (หน่วยความขุ่นแบบเนฟีโลเมตริก) และไม่เกิน 1 NTU เพื่อวัตถุประสงค์ในการปนเปื้อน
การวัดความโปร่งใสคือความสูงของคอลัมน์น้ำซึ่งเราสามารถสังเกตเห็นจานสีขาวขนาดหนึ่งหย่อนลงไปในน้ำ (ดิสก์ Secchi) หรือแยกแยะแบบอักษรที่มีขนาดและประเภทที่แน่นอนบนกระดาษสีขาว (แบบอักษร Snellen) ผลลัพธ์จะแสดงเป็นหน่วยเซนติเมตร
ลักษณะของน้ำในแง่ของความโปร่งใส (ความขุ่น)
โครมา
สีเป็นตัวบ่งชี้คุณภาพน้ำ ส่วนใหญ่เกิดจากการมีกรดฮิวมิกและกรดฟุลวิค รวมทั้งสารประกอบเหล็ก (Fe3+) ในน้ำ ปริมาณของสารเหล่านี้ขึ้นอยู่กับสภาพทางธรณีวิทยาในชั้นหินอุ้มน้ำ รวมถึงจำนวนและขนาดของพื้นที่พรุในลุ่มแม่น้ำที่ศึกษา ดังนั้นผิวน้ำของแม่น้ำและทะเลสาบที่ตั้งอยู่ในโซนของพื้นที่พรุและป่าพรุจึงมีสีที่สูงที่สุดและสีที่ต่ำที่สุดในเขตสเตปป์และสเตปป์ ในฤดูหนาวเนื้อหาของสารอินทรีย์ในน่านน้ำธรรมชาติมีน้อยในขณะที่ฤดูใบไม้ผลิในช่วงน้ำท่วมและน้ำท่วมเช่นเดียวกับในฤดูร้อนในช่วงที่มีการพัฒนาจำนวนมากของสาหร่าย - น้ำบาน - จะเพิ่มขึ้น ตามกฎแล้วน้ำใต้ดินมีสีต่ำกว่าน้ำผิวดิน ดังนั้นสีที่สูงเป็นสัญญาณที่น่าตกใจซึ่งบ่งบอกถึงปัญหาของน้ำ ในกรณีนี้การหาสาเหตุของสีเป็นสิ่งสำคัญมากเนื่องจากวิธีการถอดเช่นเหล็กและ สารประกอบอินทรีย์แตกต่าง. การปรากฏตัวของอินทรียวัตถุไม่เพียงแต่ทำให้คุณสมบัติทางประสาทสัมผัสของน้ำแย่ลงเท่านั้น ทำให้เกิดกลิ่นภายนอก แต่ยังทำให้ความเข้มข้นของออกซิเจนที่ละลายในน้ำลดลงอย่างรวดเร็ว ซึ่งอาจมีความสำคัญต่อกระบวนการบำบัดน้ำหลายขั้นตอน สารประกอบอินทรีย์ที่ไม่เป็นอันตรายโดยทั่วไปบางชนิดเข้าไป ปฏิกริยาเคมี(เช่นกับคลอรีน) สามารถสร้างสารประกอบที่เป็นอันตรายและเป็นอันตรายต่อสุขภาพของมนุษย์
Chromaticity วัดเป็นองศาของสเกลแพลทินัม-โคบอลต์ และช่วงจากหน่วยเป็นพันองศา - ตารางที่ 2
ลักษณะของน้ำตามสี
ลิ้มรสและรสชาติ
รสชาติของน้ำถูกกำหนดโดยสารอินทรีย์และอนินทรีย์ที่ละลายอยู่ในนั้นและมีลักษณะและความเข้มแตกต่างกัน มีสี่ประเภทหลักของรสชาติ: เค็ม, เปรี้ยว, หวาน, ขม ความรู้สึกรับรสประเภทอื่นๆ ทั้งหมดเรียกว่า รสผิดเพี้ยน (เป็นด่าง เป็นโลหะ มีรสฝาด ฯลฯ) ความเข้มของรสชาติและรสชาติถูกกำหนดที่ 20 ° C และประเมินตามระบบห้าจุดตาม GOST 3351-74 *ลักษณะเชิงคุณภาพของเฉดสีของความรู้สึกรับรส - รสที่ค้างอยู่ในคอ - แสดงเป็นคำอธิบาย: คลอรีน, ปลา, รสขม, และอื่น ๆ รสเค็มของน้ำที่พบมากที่สุดมักเกิดจากโซเดียมคลอไรด์ที่ละลายในน้ำ, ขม - แมกนีเซียมซัลเฟต, เปรี้ยว - คาร์บอนไดออกไซด์อิสระส่วนเกิน ฯลฯ เกณฑ์การรับรู้รสชาติของน้ำเกลือมีความเข้มข้นดังต่อไปนี้ (ในน้ำกลั่น) มก./ล.: NaCl - 165; CaCl2 - 470; MgCl2 - 135; MnCl2 - 1.8; FeCl2 - 0.35; MgSO4 - 250; CaSO4 - 70; MnSO4 - 15.7; FeSO4 - 1.6; NaHCO3 - 450.
ตามความแรงของผลกระทบต่ออวัยวะรับรส ไอออนของโลหะบางชนิดเรียงตัวเป็นแถวต่อไปนี้:
O ไอออนบวก: NH4+ > Na+ > K+; Fe2+ > Mn2+ > Mg2+ > Ca2+;
O แอนไอออน: OH-> NO3-> Cl-> HCO3-> SO42-
ลักษณะของน้ำตามความเข้มของรสชาติ
ความเข้มข้นของรสชาติและความอร่อย |
ลักษณะของรสและรส |
คะแนนความเข้มคะแนน |
รสชาติและรสชาติจะไม่รู้สึก |
||
อ่อนแอมาก |
ผู้บริโภคไม่รับรู้รสชาติและรสชาติ แต่ตรวจพบในห้องปฏิบัติการ |
|
ผู้บริโภคจะสังเกตเห็นรสชาติและรสชาติหากคุณใส่ใจกับมัน |
||
สังเกตได้ |
สังเกตรสชาติและรสชาติได้ง่ายและทำให้ไม่ชอบน้ำ |
|
แตกต่าง |
รสชาติและรสชาติดึงดูดความสนใจและทำให้คุณไม่ต้องดื่ม |
|
แข็งแรงมาก |
รสชาติและกลิ่นที่รุนแรงจนทำให้น้ำไม่เหมาะที่จะดื่ม |
กลิ่น
กลิ่นเป็นตัวบ่งชี้คุณภาพน้ำ ซึ่งกำหนดโดยวิธีการทางประสาทสัมผัสโดยใช้ความรู้สึกของกลิ่น โดยขึ้นอยู่กับระดับความแรงของกลิ่น องค์ประกอบของสารที่ละลายน้ำ อุณหภูมิ ค่า pH และปัจจัยอื่นๆ ที่มีอิทธิพลต่อกลิ่นของน้ำ ความเข้มข้นของกลิ่นของน้ำถูกกำหนดโดยผู้เชี่ยวชาญที่อุณหภูมิ 20°C และ 60°C และวัดเป็นจุดตามความต้องการควรระบุกลุ่มกลิ่นตามการจำแนกประเภทต่อไปนี้:
กลิ่นแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม:
- แหล่งกำเนิดตามธรรมชาติ (สิ่งมีชีวิตที่มีชีวิตและตายในน้ำ ซากพืชที่เน่าเปื่อย ฯลฯ)
- แหล่งกำเนิดเทียม (สิ่งเจือปนของน้ำเสียจากอุตสาหกรรมและการเกษตร)
กลิ่นหอมจากธรรมชาติ
การกำหนดกลิ่น |
ลักษณะของกลิ่น |
ประเภทของกลิ่นโดยประมาณ |
มีกลิ่นหอม |
แตงกวาดอกไม้ |
|
โบโลนี่ |
โคลน, โคลน |
|
เน่าเสีย |
อุจจาระ, สิ่งปฏิกูล |
|
วู้ดดี้ |
กลิ่นขี้เปียกเปลือกไม้ |
|
ดิน |
หอมกลิ่นดินที่เพิ่งไถพรวนดินเหนียว |
|
ขึ้นรา |
เหม็นอับ, นิ่ง |
|
กลิ่นน้ำมันปลาคาว |
||
ไฮโดรเจนซัลไฟด์ |
กลิ่นไข่เน่า |
|
หญ้า |
กลิ่นหญ้าแห้ง กลิ่นหญ้าแห้ง |
|
ไม่แน่นอน |
กลิ่นที่มาจากธรรมชาติซึ่งไม่อยู่ภายใต้คำจำกัดความก่อนหน้านี้ |
ความเข้มของกลิ่นตาม GOST 3351-74* ได้รับการประเมินในระดับหกจุด - ดูหน้าถัดไป
ลักษณะของน้ำโดยความเข้มของกลิ่น
ความเข้มของกลิ่น |
ลักษณะของกลิ่น |
คะแนนความเข้มคะแนน |
ไม่รู้สึกกลิ่น |
||
อ่อนแอมาก |
ผู้บริโภคไม่รู้สึกถึงกลิ่น แต่ตรวจพบในการทดสอบในห้องปฏิบัติการ |
|
ผู้บริโภคจะสังเกตเห็นกลิ่นหากคุณใส่ใจกับมัน |
||
สังเกตได้ |
สังเกตกลิ่นได้ง่ายและทำให้ไม่ชอบน้ำ |
|
แตกต่าง |
กลิ่นดึงดูดความสนใจและทำให้คุณเลิกดื่ม |
|
แข็งแรงมาก |
กลิ่นแรงจนทำให้น้ำใช้ไม่ได้ |
ดัชนีไฮโดรเจน (pH)
ดัชนีไฮโดรเจน (pH) - แสดงลักษณะความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออนอิสระในน้ำและแสดงระดับความเป็นกรดหรือด่างของน้ำ (อัตราส่วนของ H+ และ OH- ไอออนในน้ำที่เกิดขึ้นระหว่างการแยกตัวของน้ำ) และกำหนดเชิงปริมาณโดยความเข้มข้น ของไฮโดรเจนไอออน pH = - Igหากน้ำมีปริมาณไฮโดรเจนไอออนอิสระต่ำ (pH> 7) เมื่อเทียบกับ OH- ไอออน น้ำจะมีปฏิกิริยาเป็นด่างและมีปริมาณไอออน H + เพิ่มขึ้น (pH<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.
การวัดค่า pH ดำเนินการด้วยวิธีการวัดสีหรือวิธีอิเล็กโทรเมตริก น้ำที่มีค่า pH ต่ำจะมีฤทธิ์กัดกร่อน ในขณะที่น้ำที่มีค่า pH สูงมีแนวโน้มที่จะเกิดฟอง
ขึ้นอยู่กับระดับ pH น้ำสามารถแบ่งออกเป็นหลายกลุ่ม:
ลักษณะของน้ำตามค่า pH
การควบคุมระดับค่า pH มีความสำคัญอย่างยิ่งในทุกขั้นตอนของการบำบัดน้ำ เนื่องจากการ "ปล่อย" ไปในทิศทางใดทิศทางหนึ่งไม่เพียงแต่ส่งผลต่อกลิ่น รสชาติ และรูปลักษณ์ของน้ำเท่านั้น แต่ยังส่งผลต่อประสิทธิภาพของมาตรการบำบัดน้ำอีกด้วย ค่า pH ที่เหมาะสมที่ต้องการจะแตกต่างกันไปตามระบบบำบัดน้ำที่แตกต่างกัน โดยขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของน้ำ ลักษณะของวัสดุที่ใช้ในระบบจ่ายน้ำ และวิธีการบำบัดน้ำที่ใช้
โดยปกติแล้ว ระดับค่า pH จะอยู่ในช่วงที่ไม่ส่งผลโดยตรงต่อคุณภาพของน้ำสำหรับผู้บริโภค ดังนั้นค่า pH ของน้ำในแม่น้ำมักจะอยู่ในช่วง 6.5-8.5 ในชั้นบรรยากาศ 4.6-6.1 ในหนองน้ำ 5.5-6.0 ในน้ำทะเล 7.9-8.3 ดังนั้น WHO จึงไม่เสนอค่า pH ที่แนะนำทางการแพทย์ ในขณะเดียวกัน เป็นที่ทราบกันว่าที่ค่า pH ต่ำ น้ำจะมีฤทธิ์กัดกร่อนสูง และที่ระดับสูง (pH>11) น้ำจะมีลักษณะเป็นสบู่ กลิ่นไม่พึงประสงค์ และอาจทำให้ตาและผิวหนังระคายเคืองได้ นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมสำหรับน้ำดื่มและน้ำในครัวเรือน ระดับค่า pH ในช่วงตั้งแต่ 6 ถึง 9 จึงถือว่าเหมาะสมที่สุด
ความเป็นกรด
ความเป็นกรด หมายถึง ปริมาณในน้ำของสารที่สามารถทำปฏิกิริยากับไฮดรอกไซด์ไอออน (OH-) ความเป็นกรดของน้ำถูกกำหนดโดยปริมาณไฮดรอกไซด์ที่จำเป็นสำหรับปฏิกิริยาในน้ำธรรมชาติทั่วไป ความเป็นกรดในกรณีส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์อิสระเท่านั้น ส่วนตามธรรมชาติของความเป็นกรดยังสร้างขึ้นโดยกรดฮิวมิกและกรดอินทรีย์อ่อนอื่นๆ และไอออนบวกของเบสอ่อน (ไอออนของแอมโมเนียม เหล็ก อะลูมิเนียม เบสอินทรีย์) ในกรณีเหล่านี้ pH ของน้ำจะต้องไม่ต่ำกว่า 4.5
แหล่งน้ำเน่าเสียอาจมี จำนวนมากกรดแก่หรือเกลือของกรดแก่โดยการปล่อยน้ำเสียจากโรงงานอุตสาหกรรม ในกรณีเหล่านี้ ค่า pH อาจต่ำกว่า 4.5 ส่วนของค่าความเป็นกรดทั้งหมดที่ทำให้ pH มีค่าต่ำลง< 4.5, называется свободной.
ความแข็งแกร่ง
ความกระด้างทั่วไป (ทั้งหมด) เป็นคุณสมบัติที่เกิดจากการมีอยู่ของสารที่ละลายในน้ำ ส่วนใหญ่เป็นเกลือแคลเซียม (Ca2+) และแมกนีเซียม (Mg2+) รวมถึงไอออนบวกอื่นๆ ที่ทำหน้าที่ในปริมาณที่น้อยกว่ามาก เช่น ไอออน: เหล็ก อะลูมิเนียม แมงกานีส (Mn2+) และโลหะหนัก (สตรอนเชียม Sr2+, แบเรียม Ba2+)แต่ปริมาณแคลเซียมและแมกนีเซียมไอออนทั้งหมดในน้ำธรรมชาตินั้นมากกว่าปริมาณไอออนอื่นๆ ที่ระบุไว้อย่างหาที่เปรียบไม่ได้ หรือแม้กระทั่งผลรวมของไอออนเหล่านี้ ดังนั้นจึงเข้าใจว่าความแข็งเป็นผลรวมของปริมาณแคลเซียมและแมกนีเซียมไอออน - ความแข็งทั้งหมดซึ่งประกอบด้วยค่าของคาร์บอเนต (ชั่วคราว, กำจัดโดยการต้ม) และความแข็งที่ไม่ใช่คาร์บอเนต (ถาวร) ประการแรกเกิดจากการมีแคลเซียมและแมกนีเซียมไบคาร์บอเนตในน้ำ ประการที่สองเกิดจากการมีซัลเฟต คลอไรด์ ซิลิเกต ไนเตรตและฟอสเฟตของโลหะเหล่านี้
ในรัสเซียความกระด้างของน้ำจะแสดงเป็น mg-eq / dm3 หรือเป็น mol / l
ความกระด้างของคาร์บอเนต (ชั่วคราว) - เกิดจากการมีแคลเซียมและแมกนีเซียมไบคาร์บอเนต คาร์บอเนตและไฮโดรคาร์บอนที่ละลายอยู่ในน้ำ ในระหว่างการให้ความร้อน แคลเซียมและแมกนีเซียมไบคาร์บอเนตจะตกตะกอนบางส่วนในสารละลายอันเป็นผลมาจากปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสที่ผันกลับได้
ความกระด้างที่ไม่ใช่คาร์บอเนต (ถาวร) - เกิดจากการมีคลอไรด์ ซัลเฟต และแคลเซียมซิลิเกตที่ละลายอยู่ในน้ำ (ไม่ละลายและไม่ตกตะกอนในสารละลายระหว่างการให้น้ำร้อน)
ลักษณะของน้ำโดยค่าความกระด้างทั้งหมด
กลุ่มน้ำ |
หน่วยวัด มิลลิโมล/ลิตร |
นุ่มมาก |
|
ความแข็งปานกลาง |
|
ยากมาก |
ความเป็นด่าง
ความเป็นด่างของน้ำคือความเข้มข้นรวมของไอออนของกรดอ่อนและไฮดรอกซิลไอออนที่มีอยู่ในน้ำ (แสดงเป็นมิลลิโมล / ลิตร) ซึ่งทำปฏิกิริยาในการศึกษาในห้องปฏิบัติการกับกรดไฮโดรคลอริกหรือกรดซัลฟิวริกเพื่อสร้างคลอไรด์หรือเกลือซัลเฟตของโลหะอัลคาไลและอัลคาไลน์เอิร์ทรูปแบบของความเป็นด่างของน้ำมีความแตกต่าง: ไบคาร์บอเนต (ไฮโดรคาร์บอเนต), คาร์บอเนต, ไฮเดรต, ฟอสเฟต, ซิลิเกต, ฮิวเมต - ขึ้นอยู่กับแอนไอออนของกรดอ่อนซึ่งกำหนดความเป็นด่าง ค่าความเป็นด่างของน้ำตามธรรมชาติ ซึ่งค่า pH มักจะเป็น< 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.
เหล็กแมงกานีส
เหล็ก แมงกานีส - ในน้ำธรรมชาติทำหน้าที่ส่วนใหญ่ในรูปของไฮโดรคาร์บอน ซัลเฟต คลอไรด์ สารประกอบฮิวมิก และบางครั้งเป็นฟอสเฟต การมีไอออนของเหล็กและแมงกานีสเป็นอันตรายต่อกระบวนการทางเทคโนโลยีส่วนใหญ่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในอุตสาหกรรมเยื่อกระดาษและสิ่งทอ และยังทำให้คุณสมบัติทางประสาทสัมผัสของน้ำแย่ลงด้วยนอกจากนี้ ปริมาณของธาตุเหล็กและแมงกานีสในน้ำยังสามารถทำให้เกิดการพัฒนาของแบคทีเรียแมงกานีสและแบคทีเรียที่เป็นธาตุเหล็ก ซึ่งโคโลนีของแบคทีเรียเหล่านี้อาจทำให้ท่อน้ำโตมากเกินไป
คลอไรด์
คลอไรด์ - การปรากฏตัวของคลอไรด์ในน้ำอาจเกิดจากการชะล้างคลอไรด์ที่สะสมอยู่ หรืออาจปรากฏขึ้นในน้ำเนื่องจากมีการไหลบ่า ส่วนใหญ่แล้วคลอไรด์ในน้ำผิวดินจะปรากฏในรูปของ NaCl, CaCl2 และ MgCl2 และยิ่งกว่านั้นมักจะอยู่ในรูปของสารประกอบที่ละลายน้ำสารประกอบไนโตรเจน
สารประกอบไนโตรเจน (แอมโมเนีย ไนไตรต์ ไนเตรต) - ส่วนใหญ่เกิดจากสารประกอบโปรตีนที่ลงสู่น้ำพร้อมกับสิ่งปฏิกูล แอมโมเนียที่มีอยู่ในน้ำอาจมีต้นกำเนิดจากสารอินทรีย์หรือสารอนินทรีย์ ในกรณีของแหล่งกำเนิดสารอินทรีย์ ความสามารถในการออกซิไดซ์จะเพิ่มขึ้นไนไตรท์ส่วนใหญ่เกิดจากการออกซิเดชั่นของแอมโมเนียในน้ำ แต่ยังสามารถแทรกซึมเข้าไปพร้อมกับน้ำฝนได้เนื่องจากการลดลงของไนเตรตในดิน
ไนเตรตเป็นผลผลิตจากปฏิกิริยาออกซิเดชันทางชีวเคมีของแอมโมเนียและไนไตรต์ หรืออาจถูกชะล้างออกจากดินได้
ไฮโดรเจนซัลไฟด์
O ที่ pH< 5 имеет вид H2S;
O ที่ pH > 7 ทำหน้าที่เป็นไอออน HS;
O ที่ pH = 5:7 สามารถอยู่ในรูปของทั้ง H2S และ HS-
น้ำ. พวกมันลงสู่น้ำเนื่องจากการชะล้างหินตะกอน การชะล้างดิน และบางครั้งเป็นผลจากปฏิกิริยาออกซิเดชันของซัลไฟด์และกำมะถัน ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์ที่สลายตัวของโปรตีนจากน้ำเสีย ปริมาณซัลเฟตในน้ำในปริมาณสูงอาจทำให้เกิดโรคในระบบทางเดินอาหารและน้ำดังกล่าวยังสามารถทำให้เกิดการกัดกร่อนของคอนกรีตและโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็ก
คาร์บอนไดออกไซด์
ไฮโดรเจนซัลไฟด์ทำให้น้ำมีกลิ่นที่ไม่พึงประสงค์ นำไปสู่การพัฒนาของแบคทีเรียกำมะถันและทำให้เกิดการกัดกร่อน ไฮโดรเจนซัลไฟด์ พบมากใน น้ำใต้ดิน, อาจเป็นแร่, แหล่งกำเนิดอินทรีย์หรือชีวภาพ และอยู่ในรูปของก๊าซที่ละลายหรือซัลไฟด์ รูปแบบที่ไฮโดรเจนซัลไฟด์ปรากฏขึ้นขึ้นอยู่กับปฏิกิริยา pH:
- ที่ค่า pH< 5 имеет вид H2S;
- ที่ pH > 7 จะทำหน้าที่เป็นไอออน HS;
- ที่ pH = 5:7 สามารถอยู่ในรูปได้ทั้ง H2S และ HS-
ซัลเฟต
ซัลเฟต (SO42-) - ร่วมกับคลอไรด์เป็นมลพิษในน้ำที่พบได้บ่อยที่สุด พวกมันลงสู่น้ำเนื่องจากการชะล้างหินตะกอน การชะล้างดิน และบางครั้งเป็นผลจากปฏิกิริยาออกซิเดชันของซัลไฟด์และกำมะถัน ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์ที่สลายตัวของโปรตีนจากน้ำเสีย ปริมาณซัลเฟตในน้ำในปริมาณสูงอาจทำให้เกิดโรคในระบบทางเดินอาหารและน้ำดังกล่าวยังสามารถทำให้เกิดการกัดกร่อนของคอนกรีตและโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กคาร์บอนไดออกไซด์
คาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) - ขึ้นอยู่กับปฏิกิริยา pH ของน้ำ สามารถอยู่ในรูปแบบต่อไปนี้:- ค่าความเป็นกรดด่าง< 4,0 – в основном, как газ CO2;
- pH = 8.4 - ส่วนใหญ่อยู่ในรูปของไบคาร์บอเนตไอออน HCO3-;
- pH > 10.5 - ส่วนใหญ่อยู่ในรูปของคาร์บอเนตไอออน CO32-
ออกซิเจนที่ละลายน้ำ
การไหลของออกซิเจนเข้าสู่อ่างเก็บน้ำเกิดขึ้นโดยการละลายเมื่อสัมผัสกับอากาศ (การดูดซึม) รวมทั้งผลจากการสังเคราะห์แสงโดยพืชน้ำ ปริมาณออกซิเจนที่ละลายน้ำจะขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ ความดันบรรยากาศ ระดับความปั่นป่วนของน้ำ ความเค็มของน้ำ ฯลฯ ในน้ำผิวดิน ปริมาณออกซิเจนที่ละลายในน้ำจะแปรผันตั้งแต่ 0 ถึง 14 มก./ล. ในน้ำบาดาลไม่มีออกซิเจนปริมาณสัมพัทธ์ของออกซิเจนในน้ำ ซึ่งแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์ของปริมาณปกติ เรียกว่า ระดับความอิ่มตัวของออกซิเจน พารามิเตอร์นี้ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของน้ำ ความดันบรรยากาศ และระดับความเค็ม คำนวณโดยสูตร: M = (ax0.1308x100)/NxP โดยที่
М คือระดับความอิ่มตัวของน้ำกับออกซิเจน %;
А – ความเข้มข้นของออกซิเจน mg/dm3;
P - ความกดอากาศในพื้นที่ MPa
N คือความเข้มข้นของออกซิเจนปกติที่อุณหภูมิที่กำหนดและความดันรวม 0.101308 MPa ตามตารางต่อไปนี้:
ความสามารถในการละลายของออกซิเจนเป็นฟังก์ชันของอุณหภูมิของน้ำ
อุณหภูมิของน้ำ °C |
|||||||||
ความสามารถในการออกซิเดชัน
ความสามารถในการออกซิไดซ์เป็นตัวบ่งชี้ที่แสดงลักษณะของสารอินทรีย์และแร่ธาตุในน้ำที่ถูกออกซิไดซ์โดยตัวออกซิไดซ์ที่แรง ความสามารถในการออกซิเดชันแสดงเป็น mgO2 ซึ่งจำเป็นสำหรับปฏิกิริยาออกซิเดชันของสารเหล่านี้ที่มีอยู่ในน้ำที่ศึกษา 1 dm3ความสามารถในการออกซิไดซ์ของน้ำมีหลายประเภท: เปอร์แมงกาเนต (1 มก. KMnO4 สอดคล้องกับ 0.25 มก. O2), ไดโครเมต, ไอโอเดต, ซีเรียม ระดับสูงสุดของการเกิดออกซิเดชันทำได้โดยวิธีไบโครเมตและไอโอเดต ในทางปฏิบัติของการบำบัดน้ำสำหรับน้ำที่มีมลพิษเล็กน้อยตามธรรมชาติ ความสามารถในการออกซิไดซ์ของเปอร์แมงกาเนตถูกกำหนด และตามกฎแล้ว ในน้ำที่มีมลพิษมากขึ้น ความสามารถในการออกซิไดซ์ของไบโครเมต (เรียกอีกอย่างว่า COD - ความต้องการออกซิเจนทางเคมี) ความสามารถในการออกซิไดซ์เป็นพารามิเตอร์เชิงซ้อนที่สะดวกมากสำหรับการประเมินมลพิษทั้งหมดของน้ำด้วยสารอินทรีย์ สารอินทรีย์ที่พบในน้ำมีความหลากหลายในธรรมชาติและคุณสมบัติทางเคมี องค์ประกอบของพวกเขาเกิดขึ้นทั้งภายใต้อิทธิพลของกระบวนการทางชีวเคมีที่เกิดขึ้นในอ่างเก็บน้ำและเนื่องจากการไหลเข้าของน้ำผิวดินและน้ำใต้ดิน, การตกตะกอนในชั้นบรรยากาศ, น้ำเสียจากโรงงานอุตสาหกรรมและในครัวเรือน ค่าของความสามารถในการออกซิไดซ์ของน้ำตามธรรมชาติอาจแตกต่างกันไปในช่วงกว้างตั้งแต่เศษส่วนของมิลลิกรัมไปจนถึง O2 หลายสิบมิลลิกรัมต่อน้ำหนึ่งลิตร
น้ำผิวดินมีความสามารถในการออกซิไดซ์สูงกว่า ซึ่งหมายความว่ามีอินทรียวัตถุเข้มข้นสูงเมื่อเทียบกับน้ำใต้ดิน ดังนั้นแม่น้ำบนภูเขาและทะเลสาบจึงมีความสามารถในการออกซิไดซ์ที่ 2-3 มก. O2/dm3 แม่น้ำที่ราบ - 5-12 มก. O2/dm3 แม่น้ำที่เลี้ยงด้วยหนองน้ำ - หลายสิบมิลลิกรัมต่อ 1 dm3
ในทางกลับกัน น้ำบาดาลมีความสามารถในการออกซิไดซ์โดยเฉลี่ยที่ระดับหนึ่งในร้อยถึงสิบของมิลลิกรัมของ O2/dm3 (ข้อยกเว้นคือน้ำในพื้นที่แหล่งน้ำมันและก๊าซ, พื้นที่พรุ, ในพื้นที่ที่มีน้ำท่วมขังอย่างหนัก, น้ำใต้ดินในภาคเหนือ ของสหพันธรัฐรัสเซีย)
การนำไฟฟ้า
การนำไฟฟ้าเป็นการแสดงตัวเลขของความสามารถของสารละลายในน้ำในการนำกระแสไฟฟ้า การนำไฟฟ้าของน้ำธรรมชาติขึ้นอยู่กับระดับของแร่ธาตุ (ความเข้มข้นของเกลือแร่ที่ละลายอยู่) และอุณหภูมิเป็นหลัก เนื่องจากการพึ่งพาอาศัยกันนี้ จึงเป็นไปได้ที่จะตัดสินความเค็มของน้ำด้วยค่าความคลาดเคลื่อนในระดับหนึ่งตามขนาดของการนำไฟฟ้า หลักการวัดนี้ถูกนำมาใช้โดยเฉพาะอย่างยิ่งในอุปกรณ์ทั่วไปสำหรับการวัดปริมาณเกลือทั้งหมด (ที่เรียกว่าเครื่องวัด TDS)ความจริงก็คือน้ำธรรมชาติเป็นสารละลายของส่วนผสมของอิเล็กโทรไลต์ที่เข้มข้นและอ่อน ส่วนที่เป็นแร่ธาตุของน้ำประกอบด้วยโซเดียม (Na+) โพแทสเซียม (K+) แคลเซียม (Ca2+) คลอรีน (Cl–) ซัลเฟต (SO42–) ไฮโดรคาร์บอเนต (HCO3–) ไอออนเป็นส่วนใหญ่
ไอออนเหล่านี้มีหน้าที่หลักในการนำไฟฟ้าของน้ำตามธรรมชาติ การปรากฏตัวของไอออนอื่นๆ เช่น เหล็กเฟอริกและไดวาเลนต์ (Fe3+ และ Fe2+), แมงกานีส (Mn2+), อะลูมิเนียม (Al3+), ไนเตรต (NO3–), HPO4–, H2PO4– เป็นต้น ไม่ส่งผลอย่างมากต่อการนำไฟฟ้า (แน่นอนว่าหากไอออนเหล่านี้ไม่มีอยู่ในน้ำในปริมาณที่มีนัยสำคัญ เช่น อาจอยู่ในน้ำเสียจากโรงงานอุตสาหกรรมหรือในครัวเรือน) ข้อผิดพลาดในการวัดเกิดขึ้นเนื่องจากค่าการนำไฟฟ้าจำเพาะที่ไม่เท่ากันของสารละลายเกลือต่างๆ รวมถึงค่าการนำไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น อย่างไรก็ตาม ระดับของเทคโนโลยีในปัจจุบันช่วยลดข้อผิดพลาดเหล่านี้ให้เหลือน้อยที่สุด ต้องขอบคุณการพึ่งพาที่คำนวณล่วงหน้าและเก็บไว้
ค่าการนำไฟฟ้าไม่ได้มาตรฐาน แต่ค่า 2,000 μS/cm มีค่าประมาณเท่ากับปริมาณแร่ทั้งหมด 1,000 มก./ลิตร
ศักยภาพรีดอกซ์ (ศักยภาพรีดอกซ์, เอ๊ะ)
ศักยภาพรีดอกซ์ (การวัดกิจกรรมทางเคมี) Eh ร่วมกับค่า pH อุณหภูมิและปริมาณเกลือในน้ำเป็นลักษณะเฉพาะของสถานะความเสถียรของน้ำ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ศักยภาพนี้ต้องนำมาพิจารณาเมื่อพิจารณาความเสถียรของธาตุเหล็กในน้ำ Eh ในน่านน้ำธรรมชาติแตกต่างกันไปตั้งแต่ -0.5 ถึง +0.7 V แต่ในบางโซนลึกของเปลือกโลกมันสามารถเข้าถึงค่าลบ 0.6 V (น้ำไฮโดรเจนซัลไฟด์ร้อน) และ +1.2 V (น้ำที่ร้อนจัดของภูเขาไฟสมัยใหม่ ) .น้ำบาดาลจัดอยู่ในประเภท:
- Eh > +(0.1–1.15) V – สภาพแวดล้อมออกซิไดซ์; น้ำประกอบด้วยออกซิเจนที่ละลายอยู่ Fe3+ Cu2+ Pb2+ Mo2+ เป็นต้น
- Eh - 0.0 ถึง +0.1 V - สภาพแวดล้อมรีดอกซ์ช่วงเปลี่ยนผ่านที่โดดเด่นด้วยระบอบธรณีเคมีที่ไม่เสถียรและปริมาณออกซิเจนและไฮโดรเจนซัลไฟด์ที่แปรปรวนรวมถึงการออกซิเดชั่นที่อ่อนแอและการลดลงของโลหะต่าง ๆ ที่อ่อนแอ
- เอ๊ะ< 0,0 – восстановительная среда; в воде присутствуют сероводород и металлы Fe2+, Mn2+, Mo2+ и др.
ไนไตรท์บ่งบอกถึงอายุของมลพิษ (เวลาที่จำเป็นสำหรับการเปลี่ยนแอมโมเนียเป็นไนไตรท์) ไนเตรตเป็นพยานถึงมลพิษที่มีอายุมากกว่า สารที่มีไนโตรเจนสามารถใช้ตัดสินธรรมชาติของมลพิษในแหล่งน้ำได้ หากพบแอมโมเนียในน้ำและไม่พบแอมโมเนียในระหว่างการวิเคราะห์ซ้ำๆ เราสามารถพูดถึงการปนเปื้อนโดยไม่ได้ตั้งใจได้ การปรากฏตัวของแอมโมเนียและไนไตรต์ในน้ำบ่งชี้ว่าน้ำไม่เคยเป็นมลพิษมาก่อน แต่เมื่อไม่นานมานี้มีแหล่งกำเนิดมลพิษถาวรปรากฏขึ้น การตรวจพบแอมโมเนีย ไนไตรต์ และไนเตรต บ่งบอกถึงปัญหาที่ชัดเจนเกี่ยวกับแหล่งน้ำซึ่งมีมลพิษอยู่ตลอดเวลา หากพบไนเตรตในน้ำแต่ไม่พบแอมโมเนีย แสดงว่าก่อนหน้านี้มีแหล่งกำเนิดมลพิษถาวร และแหล่งที่มาไม่ได้ปนเปื้อนในขณะนี้ การปรากฏตัวของแอมโมเนียและไนเตรตในน้ำในกรณีที่ไม่มีผลิตภัณฑ์ระดับกลาง - ไนไตรต์แสดงว่าแหล่งน้ำมีการปนเปื้อนเป็นระยะ การตรวจพบไนเตรตบ่งชี้ถึงการสิ้นสุดของกระบวนการทำให้เป็นแร่
สารที่มีไนโตรเจนอาจมีต้นกำเนิดจากแร่ได้เช่นกัน สิ่งนี้ควรคำนึงถึงเป็นพิเศษเมื่อศึกษาน้ำบาดาล ในกรณีเช่นนี้ จำเป็นต้องให้ความสนใจกับตัวบ่งชี้มลพิษอื่น ๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งตัวบ่งชี้ทางแบคทีเรียและค่าความสามารถในการออกซิไดซ์ หลังจะสูงโดยไม่ทำให้น้ำร้อนซึ่งบ่งบอกถึงแหล่งกำเนิดแร่ของตัวบ่งชี้นี้ด้วย
อย่างไรก็ตาม ความสามารถในการออกซิไดซ์สูงระหว่างน้ำเดือดบ่งชี้ว่ามีสารปนเปื้อนอินทรีย์อยู่ในนั้น
การหาแอมโมเนียไนโตรเจน (เกลือแอมโมเนียม) (เชิงคุณภาพด้วยการประเมินเชิงปริมาณโดยประมาณ)
ไนโตรเจนของเกลือแอมโมเนียมในน้ำดื่มถูกกำหนดทั้งคุณภาพและปริมาณโดยใช้สารรีเอเจนต์ของ Nessler ซึ่งจะให้สีเหลืองเมื่อมีแอมโมเนียในน้ำเกลือ
เท 1/3 ของน้ำทดสอบลงในหลอดทดลอง เติมสารละลายเกลือของ Rochelle 2-3 หยดเพื่อกักเก็บเกลือ Ca และ Mg และรีเอเจนต์ของ Nessler 5 หยด หลังจากผ่านไป 10 นาที ตรวจสอบปริมาณแอมโมเนียมไนโตรเจน
การหาค่าไนไตรท์ไนโตรเจน
หลักการของวิธีการนี้ขึ้นอยู่กับการก่อตัวของสีย้อม azo ที่มีสีสว่างในระหว่างปฏิกิริยาของไนไตรต์ในตัวกลางที่เป็นกรดกับรีเอเจนต์ Griess เทน้ำทดสอบ 1/2 หลอด เติม Griess reagent 10 หยด แล้วอุ่นในอ่างน้ำเป็นเวลา 5 นาที เนื้อหาโดยประมาณถูกกำหนดตามตารางที่ 2
การหาปริมาณไนเตรตไนโตรเจน
หลักการของวิธีการนี้ขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนกรดซาลิไซลิกของไนเตรตไนโตรเจนที่ละลายในน้ำให้เป็นอนุพันธ์ฟีนอลไนโตร ซึ่งก่อตัวเป็นสารประกอบสีเหลืองกับด่าง
ปฏิกิริยาเชิงคุณภาพ: เท 1/3 ของน้ำทดสอบลงในหลอดทดลอง เติมสารละลายโซเดียมคลอไรด์ 8% 2 หยด เติมผลึกไดฟีนิลเอมีน 4-5 เม็ด เขย่า เทกรดซัลฟิวริกเข้มข้น 10 หยดตามผนังหลอดทดลองอย่างระมัดระวัง
การปรากฏตัวของไนเตรตไนโตรเจนในน้ำทำให้เกิดวงแหวนสีน้ำเงิน
การกำหนดความสามารถในการออกซิไดซ์ของน้ำ
ภายใต้ความสามารถในการออกซิไดซ์ของน้ำเป็นที่เข้าใจถึงความต้องการออกซิเจนที่จำเป็นสำหรับการเกิดออกซิเดชันของผลิตภัณฑ์ที่สลายตัวของสารอินทรีย์จากพืชและสัตว์ที่มีอยู่ในน้ำ ความสามารถในการออกซิเดชันแสดงเป็นจำนวนมิลลิกรัมของออกซิเจนที่ใช้สำหรับปฏิกิริยาออกซิเดชันของสารในน้ำ 1 ลิตร
ความสามารถในการออกซิไดซ์สูงของน้ำเกิดจากการมีอยู่ของผลิตภัณฑ์การสลายตัวของสารอินทรีย์ที่มาจากพืชและสัตว์ ในน้ำดื่มบริสุทธิ์ ความสามารถในการออกซิไดซ์ไม่เกิน 2-4 มก. ของออกซิเจนต่อน้ำ 1 ลิตร ในน้ำพรุในกรณีที่ไม่มีสารที่มีไนโตรเจนอนุญาตให้ออกซิไดซ์ได้ถึง 5-6 มก. / ล. เพราะ ในน้ำดังกล่าวสารอินทรีย์ประกอบด้วยฮิวมัส (สารคอลลอยด์จากพืช) ซึ่งเป็นสารอาหารสำหรับจุลินทรีย์
การหาค่าความสามารถในการออกซิไดซ์ของน้ำนั้นดำเนินการด้วยสารละลายโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตที่ไตเตรทในตัวกลางที่เป็นกรด หลักการของวิธีนี้ขึ้นอยู่กับความสามารถของโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดในที่ที่มีสารอินทรีย์เพื่อปลดปล่อยอะตอมออกซิเจนซึ่งใช้สำหรับออกซิเดชัน สารละลายโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตจะไม่มีสีเนื่องจากการเปลี่ยน KMnO4 เป็น MnSO4 ปริมาณของ KMnO4 ที่ย่อยสลายจะใช้ในการคำนวณความสามารถในการออกซิไดซ์
รีเอเจนต์:
0.01 N KMnO4 สารละลาย 1 มล. ซึ่งปล่อยออกซิเจน 0.08 มก.
สารละลายกรดออกซาลิก 0.01 N (1 มล. ซึ่งไปออกซิเดชันของออกซิเจน 0.08 มก.)
25% สารละลายกำมะถันกรด
วงจรโดยตรงของการสลายตัวของสารประกอบอินทรีย์ที่มีไนโตรเจน
มันถูกแสดงด้วยสารที่ไม่ย่อยสลายของธรรมชาติของโปรตีนซึ่งมักมาจากสัตว์เช่นเดียวกับไนโตรเจนซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของจุลินทรีย์ พืชชั้นต่ำ และซากพืชชั้นสูงที่ไม่ย่อยสลาย
ที่จุดเริ่มต้นของการสลายตัวแอมโมเนียจะเกิดขึ้นจากนั้นภายใต้การกระทำของแบคทีเรียไนตริไฟอิงในปริมาณที่เพียงพอของออกซิเจนแอมโมเนียจะถูกออกซิไดซ์เป็นกรดไนตรัส (NO 2 -) ( ไนไตรต์)จากนั้นเอนไซม์ของจุลินทรีย์ตระกูลอื่นจะออกซิไดซ์กรดไนตรัสให้เป็นกรดไนตริก (NO 3 -) (ไนเตรต).
ด้วยมลพิษสดกับของเสียในน้ำเนื้อหา เกลือแอมโมเนียมนั่นคือแอมโมเนียมไอออนคือ 1. ตัวบ่งชี้ มลพิษล่าสุดน้ำที่มีสารอินทรีย์ของโปรตีนธรรมชาติ 2. แอมโมเนียมไอออนสามารถพบได้ในน้ำสะอาดที่มีสารฮิวมิกและในน้ำที่มีต้นกำเนิดจากพื้นดินลึก
การตรวจจับไนไตรต์ในน้ำบ่งชี้ถึงการปนเปื้อนของสารอินทรีย์ในแหล่งน้ำเมื่อเร็วๆ นี้ (ปริมาณไนไตรต์ในน้ำไม่ควรเกิน 0.002 มก./ล.)
ไนเตรต- นี่คือผลิตภัณฑ์สุดท้ายของการเกิดออกซิเดชันของสารประกอบแอมโมเนียม การปรากฏตัวของน้ำในกรณีที่ไม่มีแอมโมเนียมไอออนและไนไตรต์บ่งชี้ว่า มลพิษเก่าแหล่งน้ำ เนื้อหาของไนเตรตในน้ำในบ่อของฉันควรเป็น 10 มก. / ล. ในน้ำดื่มของแหล่งจ่ายน้ำส่วนกลางสูงสุด 45 มก. / ล.)
การตรวจจับการมีอยู่ของเกลือแอมโมเนียม ไนไตรต์ และไนเตรตในน้ำพร้อมกัน บ่งชี้ถึงมลพิษทางอินทรีย์ในน้ำในระยะยาวและคงที่
คลอไรด์- มีการกระจายพันธุ์กว้างเป็นพิเศษในธรรมชาติ และพบได้ในแหล่งน้ำธรรมชาติทั้งหมด จำนวนมากในน้ำทำให้ดื่มไม่ได้เนื่องจากมีรสเค็ม นอกจากนี้ คลอไรด์ยังสามารถทำหน้าที่เป็นตัวบ่งชี้มลพิษที่เป็นไปได้ของแหล่งน้ำจากสิ่งปฏิกูล ดังนั้นคลอไรด์ในฐานะสารบ่งชี้สุขอนามัยจึงมีความสำคัญหากวิเคราะห์เนื้อหาของสารนั้นซ้ำๆ เป็นเวลานานมากหรือน้อย (GOST "น้ำดื่มไม่ได้ >> 350 มก./ล.)
ซัลเฟต- ยังเป็นตัวบ่งชี้ที่สำคัญของมลพิษทางน้ำอินทรีย์ เนื่องจากมีอยู่ในน้ำเสียในครัวเรือนเสมอ (GOST "น้ำดื่ม" ไม่ใช่ >> 500 มก./ล.)
ความสามารถในการออกซิไดซ์- นี่คือปริมาณออกซิเจนในหน่วยมิลลิกรัมที่ใช้สำหรับออกซิเดชันของสารอินทรีย์ที่มีอยู่ในน้ำ 1 ลิตร
ออกซิเจนละลาย
น้ำใต้ดินเนื่องจากขาดการสัมผัสกับอากาศมักไม่มีออกซิเจน ระดับความอิ่มตัวของน้ำผิวดินแตกต่างกันอย่างมาก น้ำถือว่าสะอาดหากมีออกซิเจน 90% จากปริมาณสูงสุดที่เป็นไปได้ ณ อุณหภูมิที่กำหนด ความบริสุทธิ์ปานกลาง - ที่ 75-80%; สงสัย - ที่ 50-75%; ปนเปื้อน - น้อยกว่า 50%
ตาม "กฎสำหรับการปกป้องน้ำผิวดินจากมลพิษ" ปริมาณออกซิเจนในน้ำในช่วงเวลาใดๆ ของปีควรมีค่าอย่างน้อย 4 มก./ล. ในตัวอย่างที่ถ่ายก่อนเวลา 12.00 น.
เนื่องจากความผันผวนอย่างมากของปริมาณออกซิเจนสัมบูรณ์ในน่านน้ำธรรมชาติ ตัวบ่งชี้ที่มีค่ามากกว่าคือ ปริมาณการใช้ออกซิเจนในบางช่วงของการกักเก็บน้ำที่อุณหภูมิหนึ่ง (ความต้องการออกซิเจนทางชีวเคมีเป็นเวลา 5 หรือ 20 วัน - BOD 5 - BOD 20)
ในการตรวจสอบน้ำทดสอบจะอิ่มตัวด้วยออกซิเจนในชั้นบรรยากาศโดยการเขย่าอย่างแรง ปริมาณออกซิเจนเริ่มต้นจะถูกกำหนดและทิ้งไว้เป็นเวลา 5 หรือ 20 วันที่อุณหภูมิ 20 0 C หลังจากนั้นปริมาณออกซิเจนจะถูกกำหนดอีกครั้ง ตัวบ่งชี้ที่พบบ่อยที่สุด บีโอดี 5ใช้เพื่อระบุลักษณะกระบวนการของการทำให้แหล่งน้ำบริสุทธิ์จากมลพิษจากน้ำเสียจากโรงงานอุตสาหกรรมและในครัวเรือน
แหล่งที่มาหลักของมลพิษทางน้ำ ผลที่ตามมาของมลพิษทางน้ำ
แหล่งที่มาหลักของมลพิษทางน้ำคือ:
1. น้ำเสียจากโรงงานอุตสาหกรรมและในครัวเรือน (น้ำในครัวเรือนมีการปนเปื้อนของแบคทีเรียและสารอินทรีย์สูง)
2. การระบายน้ำออกจากพื้นที่ชลประทาน
3. น้ำเสียจากปศุสัตว์ (อาจมีแบคทีเรียก่อโรคและไข่พยาธิ)
4. การจัดระเบียบ (การระบายน้ำทิ้งจากพายุ) และการไหลบ่าของพื้นผิวที่ไม่มีการรวบรวมกันจากอาณาเขตของการตั้งถิ่นฐาน, พื้นที่การเกษตร (การใช้สารเคมีต่างๆ - ปุ๋ยแร่, ยาฆ่าแมลง, ฯลฯ )
5. ตุ่นล่องแพไม้
6. การลำเลียงน้ำ (น้ำเสีย 3 ประเภท คือ อุจจาระ ครัวเรือน และน้ำจากห้องเครื่อง)
นอกจากนี้ แหล่งที่มาเพิ่มเติมของการปนเปื้อนในน้ำจากสาเหตุของการติดเชื้อในลำไส้ ได้แก่ น้ำเสียจากโรงพยาบาล การอาบน้ำจำนวนมาก ซักผ้าในบ่อน้ำเล็กๆ
มลพิษเข้าสู่แหล่งน้ำ:
1. ละเมิดสภาพความเป็นอยู่ตามปกติของ biocenosis ของอ่างเก็บน้ำ
2. นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงลักษณะทางประสาทสัมผัสของน้ำ (สี, รส, กลิ่น, ความโปร่งใส);
3. เพิ่มการปนเปื้อนของแบคทีเรียในแหล่งน้ำ การบริโภคน้ำของมนุษย์ที่ไม่ได้ผ่านวิธีการทำให้บริสุทธิ์และฆ่าเชื้อจะนำไปสู่การพัฒนาของ: โรคติดเชื้อ ได้แก่ แบคทีเรีย, บิด, อหิวาตกโรค, ไวรัส (ไวรัสตับอักเสบ), โรคติดต่อจากสัตว์ (เลปโตสไปโรซีส, ทูลารีเมีย), หนอนพยาธิ รวมถึงการติดเชื้อโปรโตซัวในมนุษย์ (อะมีบา, รองเท้า infusoria);
4. เพิ่มปริมาณสารเคมีซึ่งส่วนเกินในน้ำดื่มมีส่วนช่วยในการพัฒนา โรคเรื้อรัง(เช่น การสะสมของตะกั่ว เบริลเลียมในร่างกาย)
ดังนั้นจึงมีการกำหนดข้อกำหนดด้านสุขอนามัยต่อไปนี้สำหรับคุณภาพของน้ำดื่ม:
1. น้ำควรปลอดภัยทางระบาดวิทยาเมื่อเทียบกับโรคติดเชื้อเฉียบพลัน
2. ต้องไม่มีอันตรายในแง่ขององค์ประกอบทางเคมี
3. น้ำควรมีลักษณะทางประสาทสัมผัสที่ดี ควรมีรสชาติที่ถูกใจ ไม่ควรทำให้เกิดการปฏิเสธความสวยงาม
เพื่อลดความเจ็บป่วยของมนุษย์ที่เกี่ยวข้องกับปัจจัยการส่งผ่านน้ำ มีความจำเป็น:
การดำเนินการตามมาตรการที่ซับซ้อนด้านสิ่งแวดล้อม (แหล่งกำเนิดมลพิษขององค์กร) และการควบคุมการนำไปใช้ (หน่วยงานกำกับดูแลของกระทรวงเศรษฐกิจธรรมชาติ, บริการของรัฐบาลกลาง "Rospotrebnadzor");
การประยุกต์ใช้วิธีการปรับปรุงคุณภาพน้ำดื่ม (vodokanal);
การควบคุมคุณภาพน้ำดื่ม
ในการตัดสินอันตรายทางระบาดวิทยาของน้ำจะใช้ตัวบ่งชี้มลพิษทางแบคทีเรียและเคมี
ตัวบ่งชี้ทางแบคทีเรียของมลพิษทางน้ำ จากมุมมองทางระบาดวิทยา จุลินทรีย์ที่ทำให้เกิดโรคส่วนใหญ่มีความสำคัญในการประเมินน้ำ อย่างไรก็ตาม แม้จะมีความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีทางจุลชีววิทยาที่ทันสมัย แต่การศึกษาน้ำเพื่อหาจุลินทรีย์ที่ทำให้เกิดโรคและไวรัส ก็เป็นกระบวนการที่ค่อนข้างลำบาก ดังนั้นจึงไม่ดำเนินการระหว่างการวิเคราะห์มวลน้ำและดำเนินการเฉพาะเมื่อมีข้อบ่งชี้ทางระบาดวิทยา เช่น ในการระบาดของโรคติดเชื้อ ซึ่งสงสัยว่ามีเส้นทางการส่งผ่านทางน้ำ
ในการประเมินคุณภาพน้ำในการปฏิบัติด้านสุขอนามัยมีการใช้ตัวบ่งชี้ทางแบคทีเรียทางอ้อมของมลพิษทางน้ำอย่างกว้างขวาง ในเวลาเดียวกัน เชื่อกันว่ายิ่งน้ำปนเปื้อน saprophytes น้อยลงเท่าใด อันตรายจากมุมมองทางระบาดวิทยาก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้น
หนึ่งในตัวบ่งชี้มลพิษทางน้ำโดยจุลินทรีย์ saprophytic คือจำนวนจุลินทรีย์ที่เรียกว่า
จำนวนจุลินทรีย์คือจำนวนโคโลนีที่เติบโตเมื่อเติมน้ำ 1 มล. บนวุ้นเปปโตนเนื้อหลังจากเพาะเลี้ยง 24 ชั่วโมงที่อุณหภูมิ 37 °
จำนวนจุลินทรีย์แสดงลักษณะการปนเปื้อนของแบคทีเรียทั้งหมดในน้ำ เมื่อประเมินคุณภาพน้ำตามตัวบ่งชี้นี้จะใช้ข้อมูลเชิงสังเกตว่าในน้ำของบ่อบาดาลที่ไม่มีการปนเปื้อนและมีอุปกรณ์ครบครันจำนวนจุลินทรีย์ไม่เกิน 10-30 ต่อ 1 มล. ในน้ำของบ่อเหมืองที่ไม่มีการปนเปื้อน - 300 -400 ต่อ 1 มล. ในอ่างเก็บน้ำเปิดที่ค่อนข้างสะอาด - 1,000-1500 ใน 1 มล. ด้วยการทำให้น้ำบริสุทธิ์และฆ่าเชื้อโรคอย่างมีประสิทธิภาพในน้ำประปา จำนวนไม่เกิน 100 ใน 1 มล.
มากกว่า มูลค่าที่มากขึ้นมีคำจำกัดความของการมีอยู่ในน้ำของเชื้อ Escherichia coli ซึ่งถูกขับออกมากับอุจจาระของมนุษย์และสัตว์ ดังนั้น การปรากฏตัวของ Escherichia coli ในน้ำบ่งชี้ถึงการปนเปื้อนของอุจจาระ และเป็นผลให้เกิดการปนเปื้อนของน้ำด้วยจุลินทรีย์ที่ทำให้เกิดโรคในกลุ่มลำไส้ (ไข้ไทฟอยด์ ไข้รากสาดเทียม โรคบิด ฯลฯ)
การศึกษาน้ำสำหรับเนื้อหาของ Escherichia coli ทำให้สามารถคาดการณ์ความเป็นไปได้ของการปนเปื้อนของน้ำด้วยจุลินทรีย์ที่ทำให้เกิดโรคในอนาคต ดังนั้นจึงสร้างโอกาสในการป้องกันโดยใช้มาตรการที่จำเป็นในเวลาที่เหมาะสม
ระดับการปนเปื้อนของน้ำด้วย Escherichia coli แสดงด้วยค่าของ coli-titer หรือ coli-index
ค่า coli-titer คือปริมาณน้ำที่ศึกษาน้อยที่สุด ซึ่งด้วยวิธีที่เหมาะสม ตรวจพบเชื้อ E. coli (เติบโต) ค่า coli-titer ยิ่งน้อย (ต่ำ) ก็ยิ่งมีการปนเปื้อนของน้ำในอุจจาระมากขึ้น
ดัชนีโคไล - จำนวน Escherichia coli ในน้ำ 1 ลิตร
ในน้ำสะอาดจากบ่อบาดาล titer มักจะสูงกว่า 500 (หากดัชนีน้อยกว่า 2) ในบ่อที่ไม่มีการปนเปื้อนและมีอุปกรณ์ครบครัน titer จะไม่ต่ำกว่า 100 (หากดัชนีไม่เกิน 10)
การศึกษาเชิงทดลองจำนวนหนึ่งแสดงให้เห็นว่าเชื้ออีโคไลมีความทนทานต่อสารฆ่าเชื้อโรคมากกว่าเชื้อก่อโรคในลำไส้ ทูลารีเมีย โรคฉี่หนู และโรคบรูเซลโลซีส ดังนั้นจึงไม่เพียงแต่ใช้เป็นตัวบ่งชี้มลพิษทางน้ำเท่านั้น แต่ยังเป็นตัวบ่งชี้ความน่าเชื่อถืออีกด้วย ในการฆ่าเชื้อ เช่น ในระบบน้ำประปา
หากหลังจากการฆ่าเชื้อในน้ำแล้ว titer ของ E. coli เพิ่มขึ้นเป็น 300 (หากดัชนีไม่เกิน 3) น้ำดังกล่าวจะถือว่าปลอดภัยต่อเชื้อโรคหลักที่แพร่กระจายทางน้ำ
ตัวบ่งชี้ทางเคมีของมลพิษทางน้ำ ตัวบ่งชี้ทางเคมีของมลพิษทางน้ำ ได้แก่ สารอินทรีย์และผลิตภัณฑ์ที่สลายตัว ได้แก่ เกลือแอมโมเนียม ไนไตรต์ และไนเตรต นอกเหนือจากไนเตรตแล้ว สารประกอบเหล่านี้โดยตัวเองในปริมาณปกติที่พบในน้ำตามธรรมชาติ ไม่ส่งผลกระทบต่อสุขภาพของมนุษย์ การปรากฏตัวของพวกมันสามารถบ่งบอกถึงการปนเปื้อนของดินซึ่งน้ำที่เลี้ยงแหล่งน้ำไหลผ่านและจุลินทรีย์ที่ทำให้เกิดโรคสามารถเข้าไปในน้ำพร้อมกับสารเหล่านี้ได้
ในบางกรณี ตัวบ่งชี้ทางเคมีแต่ละตัวอาจมีลักษณะที่แตกต่างกัน เช่น สารอินทรีย์มีต้นกำเนิดจากพืช ดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่จะจำแนกแหล่งน้ำว่าเป็นมลพิษก็ต่อเมื่อมีเท่านั้น เงื่อนไขต่อไปนี้: 1) ไม่มีตัวบ่งชี้เดียว แต่มีตัวบ่งชี้ทางเคมีหลายอย่างของมลพิษในน้ำ 2) ตรวจพบตัวบ่งชี้การปนเปื้อนของแบคทีเรียเช่น Escherichia coli พร้อมกันในน้ำ 3) ความเป็นไปได้ของการปนเปื้อนได้รับการยืนยันโดยการตรวจสอบแหล่งน้ำอย่างถูกสุขลักษณะ
ตัวบ่งชี้การมีอยู่ของสารอินทรีย์ในน้ำคือความสามารถในการออกซิไดซ์ซึ่งแสดงเป็นมิลลิกรัมของออกซิเจนที่ใช้สำหรับออกซิเดชันของสารอินทรีย์ที่มีอยู่ในน้ำ 1 ลิตร น้ำบาดาลมีความสามารถในการออกซิไดซ์น้อยที่สุด - มากถึง 2 มก. 02 ต่อ 1 ลิตรในน้ำของบ่อน้ำของฉันความสามารถในการออกซิไดซ์ถึง 3-4 มก. 02 ต่อ 1 ลิตรและเมื่อสีของน้ำเพิ่มขึ้นก็จะเพิ่มขึ้น ในน้ำจากอ่างเก็บน้ำเปิด ความสามารถในการออกซิไดซ์อาจสูงขึ้นไปอีก
ความสามารถในการออกซิไดซ์ของน้ำที่เพิ่มขึ้นเกินกว่าค่าข้างต้นบ่งชี้ถึงการปนเปื้อนของแหล่งน้ำที่เป็นไปได้
แหล่งที่มาหลักของแอมโมเนียมไนโตรเจนและไนไตรต์ในแหล่งน้ำธรรมชาติคือการสลายตัวของโปรตีนตกค้าง ซากสัตว์ ปัสสาวะ และอุจจาระ
ด้วยมลพิษใหม่และของเสีย ปริมาณเกลือแอมโมเนียมในน้ำจะเพิ่มขึ้น (เกิน 0.1 มก./ล.) ไนไตรต์ในปริมาณที่มากกว่า 0.002 มก./ล. เป็นผลจากปฏิกิริยาออกซิเดชันทางเคมีของเกลือแอมโมเนียม ซึ่งเป็นตัวบ่งชี้ที่สำคัญของการปนเปื้อนในแหล่งน้ำ ควรคำนึงว่าในน้ำลึกใต้ดิน การก่อตัวของไนไตรต์และเกลือแอมโมเนียมจากไนเตรตระหว่างกระบวนการรีดิวซ์เป็นไปได้ ไนเตรตเป็นผลิตภัณฑ์สุดท้ายจากปฏิกิริยาออกซิเดชันของเกลือแอมโมเนียม การปรากฏตัวของพวกมันในน้ำในกรณีที่ไม่มีแอมโมเนียและไนไตรต์บ่งชี้ว่าสารที่มีไนโตรเจนเข้าไปในน้ำซึ่งถูกทำให้เป็นแร่มานานแล้ว
คลอไรด์ทำหน้าที่เป็นตัวบ่งชี้การปนเปื้อนของแหล่งน้ำเนื่องจากมีอยู่ในปัสสาวะและของเสียต่าง ๆ แต่ต้องคำนึงถึงการมีคลอไรด์จำนวนมากในน้ำ (มากกว่า 30-50 มก. / ล.) เนื่องจากการชะล้างเกลือคลอไรด์จากดินเค็ม
สำหรับการประเมินแหล่งกำเนิดของคลอไรด์ที่ถูกต้องนั้นจำเป็นต้องคำนึงถึงธรรมชาติของแหล่งน้ำ การมีคลอไรด์ในน้ำของแหล่งน้ำใกล้เคียงที่ใกล้เคียงกัน ตลอดจนตัวบ่งชี้มลพิษทางน้ำอื่น ๆ
ในห้องปฏิบัติการวิเคราะห์ต่างๆ ในประเทศของเรา ผู้เชี่ยวชาญจะทำการวิเคราะห์คุณภาพน้ำอย่างน้อย 100 ล้านครั้งต่อปี โดย 23% ของการวัดเป็นการประเมินคุณสมบัติทางประสาทสัมผัส 21% - ความขุ่นและความเข้มข้นของสารแขวนลอย 21% เป็นการวิเคราะห์ทั่วไป ตัวบ่งชี้ - ความแข็ง, ความเค็ม, ซีโอดี , BOD, 29% - การตรวจหาสารอนินทรีย์, 4% - การตรวจหาสารอินทรีย์แต่ละชนิด การวิเคราะห์จำนวนมากดำเนินการโดยบริการด้านสุขอนามัยและระบาดวิทยา
ผลการวิเคราะห์แสดงให้เห็นว่าทุกๆ 4 ตัวอย่างเป็นอันตรายต่อสุขภาพทางเคมี และทุกๆ 5 ตัวอย่างเป็นแบคทีเรีย ควรสังเกตว่าค่าใช้จ่ายในการวิเคราะห์คุณภาพน้ำดื่มในต่างประเทศอย่างครอบคลุมอยู่ที่ประมาณ 1,100 ดอลลาร์
ตามมาตรฐานคุณภาพที่กำหนดการมีอยู่และความเข้มข้นที่อนุญาตได้ของสิ่งเจือปน น้ำจะถูกจำแนกออกเป็นน้ำสำหรับดื่ม น้ำธรรมชาติ (อ่างเก็บน้ำเพื่อการดื่ม วัฒนธรรม ครัวเรือน และการประมง) และน้ำเสีย (น้ำบริสุทธิ์มาตรฐาน ท่อระบายน้ำที่ไม่ทราบแหล่งกำเนิด น้ำจากพายุ) . บางครั้งพวกเขายังแยกความแตกต่างของแหล่งการใช้น้ำประเภทต่าง ๆ เช่นน้ำประปา, บ่อน้ำ, บ่อบาดาล, แหล่งใต้ดินและแหล่งน้ำผิวดิน ฯลฯ การเลือกดังกล่าวจะดำเนินการในกรณีที่จำเป็นต้องคำนึงถึงลักษณะเฉพาะของ แหล่งที่มาหรือเมื่อคาดว่าจะเกิดมลพิษทางน้ำด้วยวิธีลักษณะเฉพาะใด ๆ ตลอดจนเส้นทางการกระจายมลพิษ
มาตรฐานคุณภาพน้ำสำหรับแหล่งต่างๆ - ความเข้มข้นสูงสุดที่อนุญาต (MAC) ระดับบ่งชี้ที่อนุญาต (TAL) และระดับการรับสัมผัสที่ปลอดภัย (SLI) - มีอยู่ในเอกสารด้านกฎระเบียบและทางเทคนิคที่ประกอบเป็นกฎหมายเกี่ยวกับน้ำและสุขาภิบาล โดยเฉพาะอย่างยิ่งมาตรฐานของรัฐ - GOST 2874, GOST 24902, GOST 17.1.3.03, รายการต่างๆ, บรรทัดฐาน, รองเท้า, กฎอนามัยและบรรทัดฐานสำหรับการปกป้องน้ำผิวดินจากมลพิษโดย SNiP No. 4630 ฯลฯ .
ในบรรดามาตรฐานคุณภาพน้ำนั้น มีการกำหนดตัวบ่งชี้จำกัดความเป็นอันตราย - ทางประสาทสัมผัส, สุขาภิบาล - พิษวิทยาหรือสุขาภิบาลทั่วไป ตัวบ่งชี้จำกัดความเป็นอันตรายคือสัญญาณที่แสดงความเข้มข้นต่ำสุดของสารในน้ำที่ไม่เป็นอันตราย
ตัวบ่งชี้ข้อจำกัดทางประสาทสัมผัสรวมถึงมาตรฐานสำหรับสารเหล่านั้นที่ทำให้เกิดการประเมินทางประสาทสัมผัสที่ไม่น่าพอใจ (รส กลิ่น สี ความเป็นฟอง) ที่ความเข้มข้นที่อยู่ภายในค่าที่ยอมรับได้ ดังนั้น MPC สำหรับฟีนอลที่กำหนดโดยมีกลิ่นคือ 0.001 มก./ล. ภายใต้เงื่อนไขของคลอรีนในน้ำ และ 0.1 มก./ล. เมื่อไม่มีคลอรีน ตัวบ่งชี้จำกัดประสาทสัมผัสยังรวมถึง MPC สำหรับสารประกอบสีของโครเมียม (VI) และโครเมียม (III); มีกลิ่นและรสเฉพาะของน้ำมันก๊าดและคลอโรฟอส ฟองซัลโฟเลน และอื่น ๆ
การจำกัดตัวชี้วัดด้านสุขอนามัยทั่วไปกำหนดในรูปแบบของมาตรฐานสำหรับสารประกอบที่ค่อนข้างเป็นพิษและไม่เป็นพิษ เช่น กรดอะซิติก อะซิโตน ไดบิวทิลพทาเลต เป็นต้น
สำหรับส่วนที่เหลือ (จำนวนมาก) ของสารที่เป็นอันตราย จะมีการกำหนดตัวชี้วัดด้านสุขอนามัยและพิษวิทยาของความเป็นอันตราย
เอกสารข้อบังคับและทางเทคนิค
ของกฎหมายน้ำและสุขาภิบาล
- GOST 2874-82 "น้ำดื่ม";
- GOST 25151-82 “น้ำประปา ข้อกำหนดและคำจำกัดความ";
- GOST 27065-85 “คุณภาพน้ำ ข้อกำหนดและคำจำกัดความ";
- GOST 17.1.1.01-77 "การใช้และการป้องกันน้ำ ข้อกำหนดและคำจำกัดความ";
- SanPiN No. 4630-88 "ขีดจำกัดความเข้มข้นสูงสุดและ TAC ของสารอันตรายในน้ำของแหล่งน้ำสำหรับดื่มและน้ำใช้ในบ้าน";
- SanPiN 2.1.4.559-96 "น้ำดื่ม. ข้อกำหนดด้านสุขอนามัยต่อคุณภาพน้ำในระบบผลิตน้ำดื่มแบบรวมศูนย์ ควบคุมคุณภาพ"
1.1. อุณหภูมิ
อุณหภูมิเป็นลักษณะทางอุทกวิทยาที่สำคัญของอ่างเก็บน้ำ ซึ่งเป็นตัวบ่งชี้มลพิษทางความร้อนที่เป็นไปได้ มลพิษทางความร้อนของอ่างเก็บน้ำมักเกิดขึ้นจากการใช้น้ำเพื่อขจัดความร้อนส่วนเกินและการปล่อยน้ำที่มีอุณหภูมิสูงลงในอ่างเก็บน้ำ ด้วยมลภาวะทางความร้อน อุณหภูมิของน้ำในอ่างเก็บน้ำจะสูงขึ้นเมื่อเทียบกับอุณหภูมิตามธรรมชาติ ณ จุดเดียวกันในช่วงเวลาที่สอดคล้องกันของฤดูกาล
แหล่งที่มาหลักของมลพิษทางความร้อนในอุตสาหกรรมคือน้ำอุ่นของโรงไฟฟ้า (โดยเฉพาะโรงไฟฟ้านิวเคลียร์) และองค์กรอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ซึ่งเกิดขึ้นจากการกำจัดความร้อนออกจากหน่วยและเครื่องจักรที่ให้ความร้อน
โรงไฟฟ้ามักจะปล่อยน้ำลงอ่างเก็บน้ำที่มีอุณหภูมิ 8-12 องศาเซลเซียส มากกว่าน้ำที่ถ่ายจากอ่างเก็บน้ำเดียวกัน
มลพิษทางความร้อนเป็นสิ่งที่อันตรายเพราะมันทำให้กระบวนการที่สำคัญเข้มข้นขึ้นและการเร่งวงจรชีวิตตามธรรมชาติของสิ่งมีชีวิตในน้ำ การเปลี่ยนแปลงในอัตราของปฏิกิริยาเคมีและชีวเคมีที่เกิดขึ้นในอ่างเก็บน้ำ
ภายใต้สภาวะของมลพิษทางความร้อน ระบอบออกซิเจนและความเข้มของกระบวนการทำให้บริสุทธิ์ด้วยตนเองของอ่างเก็บน้ำจะเปลี่ยนไปอย่างมีนัยสำคัญ ความเข้มของการสังเคราะห์ด้วยแสงเปลี่ยนไป ฯลฯ เป็นผลให้สมดุลตามธรรมชาติของอ่างเก็บน้ำถูกรบกวน มักจะไม่สามารถย้อนกลับได้ และ สภาพนิเวศวิทยาพิเศษพัฒนาซึ่งส่งผลเสียต่อชุมชนสัตว์และพืช โดยเฉพาะอย่างยิ่ง:
น้ำอุ่นทำให้สิ่งมีชีวิตในน้ำสับสน สร้างเงื่อนไขสำหรับการสูญเสียทรัพยากรอาหาร
. ความแตกต่างของอุณหภูมิทวีความรุนแรงขึ้นตามชั้นแนวตั้งโดยเฉพาะอย่างยิ่งในฤดูหนาวตามประเภท "กลับหัว" ตรงข้ามกับที่พัฒนาขึ้นอันเป็นผลมาจากการกระจายอุณหภูมิของน้ำตามธรรมชาติ
. เมื่ออุณหภูมิของน้ำสูงขึ้น ความเข้มข้นของออกซิเจนที่ละลายในน้ำจะลดลง ซึ่งทำให้ระบบออกซิเจนแย่ลง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในบริเวณที่ปล่อยน้ำเสียจากครัวเรือน
. ที่อุณหภูมิสูง สิ่งมีชีวิตในน้ำหลายชนิด โดยเฉพาะปลา อยู่ในภาวะเครียด ซึ่งลดภูมิคุ้มกันตามธรรมชาติของพวกมัน
. มีการสืบพันธุ์ของสาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงินจำนวนมาก
. อุปสรรคทางความร้อนก่อตัวขึ้นบนเส้นทางการอพยพของปลา
. ความหลากหลายทางพันธุ์พืชและสัตว์ “จำนวนประชากร” ของแหล่งน้ำลดลง ฯลฯ
ผู้เชี่ยวชาญได้จัดตั้งขึ้น: เพื่อป้องกันการละเมิดความสมดุลของระบบนิเวศที่ไม่สามารถย้อนกลับได้อุณหภูมิของน้ำในอ่างเก็บน้ำในฤดูร้อนอันเป็นผลมาจากการปล่อยน้ำเสีย (น้ำอุ่น) ไม่ควรเพิ่มขึ้นเกิน 3 ° C เมื่อเทียบกับค่าเฉลี่ย อุณหภูมิรายเดือนของปีที่ร้อนที่สุดในรอบ 10 ปีที่ผ่านมา
2. ตัวบ่งชี้ทางประสาทสัมผัส
ความคุ้นเคยกับคุณสมบัติของน้ำไม่ว่าเราจะรู้หรือไม่ก็ตาม ให้เริ่มด้วยคำจำกัดความของตัวชี้วัดทางประสาทสัมผัส เช่น การที่เราใช้ประสาทสัมผัสในการพิจารณา (การมองเห็น กลิ่น รส) การประเมินทางประสาทสัมผัสจะให้ข้อมูลโดยตรงและโดยอ้อมมากมายเกี่ยวกับองค์ประกอบของน้ำ และดำเนินการได้อย่างรวดเร็วโดยไม่ต้องใช้อุปกรณ์ใดๆ ลักษณะทางประสาทสัมผัส ได้แก่ สี ความขุ่น (โปร่งใส) กลิ่น รสและรส ความเป็นฟอง
2.1. โครมา
สีเป็นคุณสมบัติตามธรรมชาติของน้ำตามธรรมชาติ เนื่องจากมีสารฮิวมิกและสารประกอบเหล็กที่ซับซ้อน สีของน้ำสามารถกำหนดได้จากคุณสมบัติและโครงสร้างของก้นอ่างเก็บน้ำ ธรรมชาติของพืชน้ำ ดินที่อยู่ติดกับอ่างเก็บน้ำ การมีหนองน้ำและหนองบึงในพื้นที่รับน้ำ เป็นต้น สีของน้ำคือ กำหนดด้วยสายตาหรือเชิงแสง เปรียบเทียบสีของตัวอย่างกับสีของสเกลสี 100 องศาแบบดั้งเดิมจากส่วนผสมของโพแทสเซียมไบโครเมต K2Cr2O7 และโคบอลต์ซัลเฟต CoS04 สำหรับน้ำในอ่างเก็บน้ำพื้นผิว ตัวบ่งชี้นี้ได้รับอนุญาตไม่เกิน 20 องศาในระดับสี
2.2. กลิ่น
กลิ่นของน้ำเกิดจากการมีสารระเหยที่มีกลิ่นอยู่ในน้ำ อย่างเป็นธรรมชาติหรือมีน้ำเสีย. สารอินทรีย์เกือบทั้งหมด (โดยเฉพาะที่เป็นของเหลว) มีกลิ่นและถ่ายโอนไปยังน้ำ โดยปกติแล้วกลิ่นจะถูกกำหนดที่อุณหภูมิปกติ (20 °C) และที่อุณหภูมิน้ำสูง (60 °C)
โดยธรรมชาติแล้ว กลิ่นจะแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม โดยอธิบายตามความรู้สึกตามความรู้สึก: 1) แหล่งกำเนิดตามธรรมชาติ (จากสิ่งมีชีวิตและสิ่งมีชีวิตที่ตายแล้ว, จากอิทธิพลของดิน, พืชน้ำ, ฯลฯ );
2) ต้นกำเนิดเทียม กลิ่นดังกล่าวมักจะเปลี่ยนไปอย่างมากเมื่อมีการบำบัดน้ำ
ลักษณะและความเข้มของกลิ่น
ความเข้มของกลิ่นประเมินด้วยมาตราส่วน 5 จุดดังตาราง 5 (GOST 3351)
ตารางกำหนดลักษณะและความเข้มของกลิ่น
ความเข้มของกลิ่น |
ลักษณะของกลิ่น |
การประมาณค่าความเข้มของกลิ่น |
ไม่รู้สึกกลิ่น |
||
อ่อนแอมาก |
กลิ่นจะไม่รู้สึกทันที แต่ตรวจพบเมื่อตรวจสอบอย่างรอบคอบ (เมื่อน้ำร้อน) |
|
อ่อนแอ |
กลิ่นจะสังเกตได้ถ้าคุณใส่ใจกับมัน |
|
สังเกตได้ |
สังเกตกลิ่นได้ง่ายและทำให้ไม่ชอบน้ำ |
|
แตกต่าง |
กลิ่นดึงดูดความสนใจและทำให้คุณเลิกดื่ม |
|
แข็งแรงมาก |
กลิ่นแรงจนทำให้น้ำใช้ไม่ได้ |
สำหรับน้ำดื่มให้มีกลิ่นได้ไม่เกิน 2 จุด
เป็นไปได้ที่จะหาปริมาณความเข้มของกลิ่นตามระดับการเจือจางของน้ำที่วิเคราะห์ด้วยน้ำที่ไม่มีกลิ่น ในกรณีนี้ จะมีการกำหนด "จำนวนเกณฑ์" ของกลิ่น
2.3. ลิ้มรสและรสชาติ
ประมาณการ รสชาติน้ำดำเนินการ ดื่มน้ำธรรมชาติโดยปราศจากข้อสงสัยว่ามีการปนเปื้อน มี 4 รสชาติ:เค็ม เปรี้ยว ขม หวาน. พิจารณาความรู้สึกทางรสชาติที่เหลือ รสชาติ (กร่อย ขม โลหะ คลอรีน ฯลฯ)
ความเข้มของรสชาติและรสชาติได้รับการประเมินในระดับ 5 จุดที่แสดงในตาราง 6 (GOST 3351) อย่ากลืนน้ำเมื่อพิจารณารสชาติและรสชาติ!
ตารางสำหรับกำหนดลักษณะและความเข้มของรสชาติและรสชาติ
ความเข้มข้นของรสชาติและรสชาติ |
ลักษณะของการสำแดงของรสและรส |
การประเมินความเข้มของรสชาติและรสที่ค้างอยู่ในคอ |
รสชาติและรสชาติจะไม่รู้สึก |
||
อ่อนแอมาก |
ผู้บริโภคจะไม่รู้สึกถึงรสชาติและรสชาติในทันที แต่ตรวจพบในระหว่างการทดสอบอย่างละเอียด |
|
รสชาติและรสชาติจะสังเกตได้ถ้าคุณใส่ใจกับมัน |
||
สังเกตได้ |
สังเกตรสชาติและรสชาติได้ง่ายและทำให้ไม่ชอบน้ำ |
|
แตกต่าง |
รสชาติและรสชาติดึงดูดความสนใจและทำให้คุณไม่ต้องดื่ม |
|
แข็งแรงมาก |
รสชาติและกลิ่นที่รุนแรงจนทำให้น้ำไม่เหมาะที่จะดื่ม |
สำหรับน้ำดื่มอนุญาตให้ใช้ค่าตัวบ่งชี้รสชาติและรสชาติไม่เกิน 2 คะแนน
2.4. ความขุ่น
ความขุ่นของน้ำเกิดจากสิ่งเจือปนละเอียดที่แขวนลอยอยู่ในน้ำ - อนุภาคที่ไม่ละลายน้ำหรือคอลลอยด์จากแหล่งกำเนิดต่างๆ
ความขุ่นของน้ำยังกำหนดลักษณะอื่นๆ ของน้ำด้วย เช่น:
- การปรากฏตัวของตะกอน ซึ่งอาจไม่มี ไม่มีนัยสำคัญ สังเกตเห็นได้ มีขนาดใหญ่มาก วัดเป็นมิลลิเมตร - สารแขวนลอยหรือสิ่งเจือปนหยาบ - ถูกกำหนดโดยน้ำหนักของตัวกรองแห้งหลังจากกรองตัวอย่าง ตัวบ่งชี้นี้มักไม่มีข้อมูลและมีความสำคัญต่อน้ำเสียเป็นหลัก
- ความโปร่งใส ซึ่งวัดจากความสูงของคอลัมน์น้ำ เมื่อมองผ่านซึ่งสามารถจำแนกแบบอักษรมาตรฐานบนกระดาษขาวได้ โปรดดูส่วน "ความโปร่งใส"
ความขุ่นของน้ำ
2.5. ความโปร่งใส
ความโปร่งใสหรือการส่องผ่านของน้ำเกิดจากสีและความขุ่นของน้ำ กล่าวคือ เนื้อหาในนั้นมีสารสีและแร่ธาตุต่างๆ ความใสของน้ำมักถูกวัดไปพร้อมกับความขุ่น โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อน้ำมีสีเล็กน้อยและขุ่นซึ่งยากต่อการตรวจจับ
2.6. ความเป็นฟอง
ความเป็นฟองคือความสามารถของน้ำในการกักเก็บโฟมที่สร้างขึ้นเอง ตัวบ่งชี้นี้สามารถใช้สำหรับการประเมินเชิงคุณภาพของสารต่างๆ เช่น ผงซักฟอก (สารลดแรงตึงผิว) ที่มาจากธรรมชาติและประดิษฐ์ ฯลฯ ความเป็นฟองจะพิจารณาจากการวิเคราะห์ของเสียและน้ำธรรมชาติที่เป็นมลพิษเป็นหลัก
3. ดัชนีไฮโดรเจน (pH)
ดัชนีไฮโดรเจน (pH) คือลอการิทึมเชิงลบของความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออนในสารละลาย: pH= -lgH+
สำหรับสิ่งมีชีวิตทุกชนิดในน้ำ (ยกเว้นแบคทีเรียที่ทนกรดบางชนิด) ค่า pH ต่ำสุดที่เป็นไปได้คือ 5; ฝนมีค่า pH< 5,5, считается кислотным дождем.
ในน้ำดื่ม pH 6.0-9.0 ได้รับอนุญาต ในน้ำของอ่างเก็บน้ำสำหรับใช้ในครัวเรือนและในครัวเรือน - 6.5-8.5 ตามกฎแล้วค่า pH ของน้ำธรรมชาติถูกกำหนดโดยอัตราส่วนของความเข้มข้นของไบคาร์บอเนตแอนไอออนและ CO2 อิสระ ค่า pH ที่ลดลงเป็นลักษณะเฉพาะของน้ำในบึง เนื่องจากมีปริมาณกรดฮิวมิกและกรดธรรมชาติอื่นๆ เพิ่มขึ้น
การตรวจวัดค่า pH ในการควบคุมคุณภาพของน้ำธรรมชาติและน้ำดื่มมีการดำเนินการเกือบทุกแห่ง
4. ความเป็นด่างและความเป็นกรด
ความเป็นด่างเกิดจากการมีอยู่ของสารที่มีไฮดรอกโซแอนไอออนในน้ำ เช่นเดียวกับสารที่ทำปฏิกิริยากับกรดแก่ (ไฮโดรคลอริก กำมะถัน) การเชื่อมต่อเหล่านี้รวมถึง:
1) ด่างแก่ (KOH, NaOH) และเบสที่ระเหยง่าย (เช่น NH3 x H2O) รวมถึงแอนไอออนที่ทำให้เกิดความเป็นด่างสูงอันเป็นผลมาจากการไฮโดรไลซิสในสารละลายที่เป็นน้ำที่ pH> 8.4 (S2-, P043-, SiO32 - และอื่น ๆ );
2) เบสอ่อนและแอนไอออนของกรดอ่อนที่ระเหยได้และไม่ระเหยง่าย (HCO3-; CO32-, H2PO4-; HPO42-, CH3COO-, HS-, แอนไอออนของกรดฮิวมิก ฯลฯ)
ความเป็นด่างของตัวอย่างน้ำวัดเป็น g-eq / l หรือ mg-eq / l และกำหนดโดยปริมาณของกรดแก่ (โดยปกติจะใช้กรดไฮโดรคลอริกที่มีความเข้มข้น 0.05 หรือ 0.1 g-eq / l) ที่ใช้ในการ ทำให้สารละลายเป็นกลาง
เมื่อทำให้ด่างเข้มข้นเป็นกลางถึงค่า pH 8.0-8.2 จะใช้ฟีนอฟทาลีนเป็นตัวบ่งชี้ค่าที่กำหนดในลักษณะนี้เรียกว่าความเป็นด่างอิสระ
เมื่อทำให้เบสอ่อนและแอนไอออนเป็นกลางของกรดอ่อนที่ระเหยได้และไม่ระเหยเป็นค่า pH ที่ 4.2-4.5 จะใช้เมทิลออเรนจ์เป็นตัวบ่งชี้ค่าที่กำหนดในลักษณะนี้เรียกว่าค่าความเป็นด่างทั้งหมด ที่ค่า pH 4.5 ตัวอย่างน้ำมีค่าความเป็นด่างเป็นศูนย์
สารประกอบของกลุ่มแรกจากข้างต้นถูกกำหนดโดยฟีนอฟทาลีน, กลุ่มที่สอง - โดยเมทิลออเรนจ์ ความเป็นด่างของน้ำตามธรรมชาติเนื่องจากการสัมผัสกับอากาศในชั้นบรรยากาศและหินปูนส่วนใหญ่เกิดจากเนื้อหาของไบคาร์บอเนตและคาร์บอเนตซึ่งมีส่วนสำคัญในการทำให้น้ำเป็นแร่ธาตุ เราจะให้ความสนใจกับส่วนประกอบเหล่านี้อย่างเพียงพอ โดยพิจารณาโดยละเอียดในหัวข้อ "คาร์บอเนตและไฮโดรคาร์บอเนต" สารประกอบของกลุ่มแรกสามารถพบได้ในของเสียและน้ำผิวดินที่ปนเปื้อน
คล้ายกับความเป็นด่าง บางครั้งส่วนใหญ่ในการวิเคราะห์ของเสียและน้ำในกระบวนการผลิต ความเป็นกรดของน้ำจะถูกกำหนด
ความเป็นกรดของน้ำเกิดจากเนื้อหาในน้ำของสารที่ทำปฏิกิริยากับไฮดรอกโซแอนไอออน
การเชื่อมต่อเหล่านี้รวมถึง:
1) กรดแก่: ไฮโดรคลอริก (HCl), ไนตริก (HNO3), ซัลฟิวริก (H2SO4);
2) กรดอ่อน: อะซิติก (CH3COOH); กำมะถัน (H2SOz); ถ่านหิน (H2CO3); ไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H2S) และสิ่งที่คล้ายกัน
3) ไอออนบวกของเบสอ่อน: แอมโมเนียม (NH4+) ไอออนบวกของสารประกอบแอมโมเนียมอินทรีย์
ความเป็นกรดของตัวอย่างน้ำวัดเป็น g-eq / l หรือ mg-eq / l และกำหนดโดยปริมาณของด่างแก่ (โดยปกติจะใช้สารละลาย KOH หรือ NaOH ที่มีความเข้มข้น 0.05 หรือ 0.1 g-eq / l) เพื่อทำให้สารละลายเป็นกลาง เช่นเดียวกับตัวบ่งชี้ความเป็นด่างมีความเป็นกรดอิสระและทั้งหมด ความเป็นกรดอิสระถูกกำหนดโดยการไทเทรตกรดแก่ให้มีค่า pH 4.3-4.5 โดยมีเมทิลออเรนจ์เป็นตัวบ่งชี้ HCl, HNO3, H2SO4 H3PO4 ถูกไทเทรตในช่วงนี้
ความเป็นกรดตามธรรมชาติเกิดจากการมีกรดอินทรีย์อ่อนๆ จากแหล่งกำเนิดตามธรรมชาติ (เช่น กรดฮิวมิก) มลพิษที่ทำให้น้ำมีความเป็นกรดเพิ่มขึ้นเกิดขึ้นในช่วงฝนกรดเมื่อเข้าสู่แหล่งน้ำที่ไม่ได้ผ่านการปรับให้เป็นกลางของสิ่งปฏิกูลจากโรงงานอุตสาหกรรม ฯลฯ
ความเป็นกรดทั้งหมดเกิดจากเนื้อหาของไอออนบวกของเบสอ่อนซึ่งกำหนดโดยการไตเตรทเป็นค่า pH 8.2-8.4 โดยมีฟีนอฟทาลีนเป็นตัวบ่งชี้ ในช่วงนี้ กรดอ่อนจะถูกไทเทรต - สารอินทรีย์ คาร์บอนิก ไฮโดรเจนซัลไฟด์ ไอออนบวกของเบสอ่อน
5. องค์ประกอบของแร่ธาตุ
องค์ประกอบแร่ธาตุของน้ำมีความน่าสนใจตรงที่สะท้อนถึงผลลัพธ์ของปฏิสัมพันธ์ของน้ำในฐานะเฟสทางกายภาพและสภาพแวดล้อมของชีวิตกับเฟสอื่น ๆ (สภาพแวดล้อม): ของแข็ง เช่น ชายฝั่งและพื้นล่าง ตลอดจนแร่และหินที่ก่อตัวเป็นดิน ก๊าซ (ด้วย สภาพแวดล้อมทางอากาศ) และส่วนประกอบของความชื้นและแร่ธาตุที่อยู่ในนั้น นอกจากนี้ องค์ประกอบแร่ธาตุของน้ำเกิดจากกระบวนการทางกายภาพ เคมี และกายภาพจำนวนหนึ่งที่เกิดขึ้นในสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน เช่น การละลายและการตกผลึก การกลายเป็นเปปไทด์และการแข็งตัว การตกตะกอน การระเหย และการควบแน่น เป็นต้น องค์ประกอบแร่ธาตุของแหล่งน้ำผิวดินมีมาก ได้รับอิทธิพลจากสิ่งที่เกิดขึ้นในบรรยากาศและในสื่ออื่น ๆ ปฏิกิริยาเคมีที่เกี่ยวข้องกับสารประกอบของไนโตรเจน คาร์บอน ออกซิเจน กำมะถัน ฯลฯ
ตัวบ่งชี้คุณภาพน้ำจำนวนหนึ่งไม่ทางใดก็ทางหนึ่งเกี่ยวข้องกับการกำหนดความเข้มข้นของสารแร่ต่างๆ ที่ละลายในน้ำ เกลือแร่ที่มีอยู่ในน้ำมีส่วนทำให้ปริมาณเกลือทั้งหมดแตกต่างกัน ซึ่งสามารถคำนวณได้โดยการสรุปความเข้มข้นของเกลือแต่ละชนิด น้ำจืดถือเป็นน้ำที่มีปริมาณเกลือทั้งหมดไม่เกิน 1 กรัมต่อลิตร มีเกลือแร่อยู่ 2 กลุ่มที่มักพบในน้ำธรรมชาติ
องค์ประกอบหลักขององค์ประกอบของน้ำแร่
ค่าความกระด้างรวมที่อนุญาตสำหรับน้ำดื่มและแหล่งน้ำส่วนกลางไม่เกิน 7 mg-eq / l (ในบางกรณี - สูงถึง 10 mg-eq / l) ตัวบ่งชี้ที่ จำกัด ของความเป็นอันตรายคือประสาทสัมผัส
ส่วนประกอบของแร่ธาตุของน้ำ |
ความเข้มข้นสูงสุดที่อนุญาต (MAC)15 |
กลุ่มที่ 1 |
|
1. ไอออนบวก: |
|
แคลเซียม (Ca2+) |
|
โซเดียม (นา+) |
|
แมกนีเซียม (Mg2+) |
|
2. แอนไอออน: |
|
ไบคาร์บอเนต (HCO3-) |
|
ซัลเฟต (S042-) |
|
คลอไรด์ (Cl-) |
|
คาร์บอเนต (CO32-) |
|
กลุ่มที่ 2 |
|
/. ไพเพอร์ |
|
แอมโมเนียม (NH4+) |
|
โลหะหนัก |
0.001 มิลลิโมล/ลิตร |
เหล็กทั้งหมด (รวม Fe2+ และ Fe3+) |
|
ไนเตรต (NO3-) |
|
ออร์โธฟอสเฟต (PO43-) |
|
ไนไตรท์ (N02-) |
ดังจะเห็นได้จากตาราง 8 ส่วนประกอบหลักในองค์ประกอบแร่ทำโดยเกลือของกลุ่มที่ 1) และก่อตัวขึ้นเรียกว่า "ไอออนหลัก") ซึ่งถูกกำหนดตั้งแต่แรก ซึ่งรวมถึงคลอไรด์ คาร์บอเนต ไบคาร์บอเนต ซัลเฟต ไอออนบวกที่สอดคล้องกันสำหรับแอนไอออนที่มีชื่อ ได้แก่ โพแทสเซียม โซเดียม แคลเซียม แมกนีเซียม ต้องคำนึงถึงเกลือของกลุ่มที่ 2 เมื่อประเมินคุณภาพน้ำด้วยเพราะ แต่ละตัวมีค่า MPC แม้ว่าจะมีส่วนสำคัญเล็กน้อยต่อความเค็มของน้ำตามธรรมชาติก็ตาม
5.1. คาร์บอเนตและไบคาร์บอเนต
ตามที่ระบุไว้ข้างต้น (ในหัวข้อความเป็นด่างและความเป็นกรด) คาร์บอเนตและไบคาร์บอเนตเป็นส่วนประกอบที่กำหนดความเป็นด่างตามธรรมชาติของน้ำ ปริมาณของมันในน้ำเกิดจากกระบวนการละลายของ CO2 ในชั้นบรรยากาศ ปฏิสัมพันธ์ของน้ำกับหินปูนที่อยู่ในดินที่อยู่ติดกัน และแน่นอน กระบวนการสำคัญของการหายใจของสิ่งมีชีวิตในน้ำทั้งหมดที่เกิดขึ้นในน้ำ
การหาค่าแอนไอออนของคาร์บอเนตและไฮโดรคาร์บอเนตเป็นแบบไทเทรตและขึ้นอยู่กับปฏิกิริยาของพวกมันกับไฮโดรเจนไอออนเมื่อมีฟีนอฟทาลีน (ในการหาคาร์บอเนตแอนไอออน) หรือเมทิลออเรนจ์ (ในการหาไฮโดรคาร์บอเนตแอนไอออน) เป็นตัวชี้วัด การใช้ตัวบ่งชี้ทั้งสองนี้ เป็นไปได้ที่จะสังเกตจุดสมมูลสองจุด: ที่จุดแรก (pH 8.0-8.2) ต่อหน้าฟีนอฟทาลีน การไทเทรตของคาร์บอเนตแอนไอออนจะเสร็จสมบูรณ์ และที่สอง (pH 4.1-4.5) - ไบคาร์บอเนต- แอนไอออน จากผลการไทเทรต เป็นไปได้ที่จะกำหนดความเข้มข้นในสารละลายที่วิเคราะห์ของรูปแบบไอออนิกหลักที่กำหนดปริมาณการใช้กรด (ไฮดรอกโซ- คาร์บอเนต- และไบคาร์บอเนต-แอนไอออน) รวมถึงค่าของอิสระ และความเป็นด่างรวมของน้ำเพราะ พวกมันขึ้นอยู่กับปริมาณสารสัมพันธ์กับเนื้อหาของไฮดรอกซิล คาร์บอเนต และไบคาร์บอเนตแอนไอออน
คำจำกัดความของคาร์บอเนตแอนไอออนขึ้นอยู่กับปฏิกิริยา:
CO32-+H+=HCO3-
การมีประจุลบคาร์บอเนตในความเข้มข้นที่กำหนดโดยการวิเคราะห์เป็นไปได้เฉพาะในน้ำที่มีค่า pH มากกว่า 8.0-8.2 ในกรณีของไฮดรอกโซแอนไอออนในน้ำที่วิเคราะห์ ปฏิกิริยาสะเทินจะเกิดขึ้นในระหว่างการหาค่าคาร์บอเนตด้วย:
OH-+H+=H2O
คำจำกัดความของไบคาร์บอเนตแอนไอออนขึ้นอยู่กับปฏิกิริยา:
НСО3-+H+=СО2+Н20
ดังนั้น เมื่อไทเทรตกับฟีนอฟทาลีน OH- และ CO3- แอนไอออนจะเข้าร่วมในปฏิกิริยากับกรด และเมื่อไทเทรตกับเมทิลออเรนจ์ OH-, CO3- และ HCO3-
ค่าความแข็งของคาร์บอเนตคำนวณโดยคำนึงถึงมวลที่เท่ากันของคาร์บอเนตและไฮโดรคาร์บอเนตแอนไอออนที่เกี่ยวข้องในปฏิกิริยา
โปรดทราบว่าเมื่อพิจารณาปริมาณการใช้กรดสำหรับการไทเทรตเมทิลออเรนจ์ (Vmo) ทั้งคาร์บอเนตและไฮโดรคาร์บอเนตจะถูกไทเทรตตามลำดับ ด้วยเหตุนี้ ปริมาตรที่เป็นผลลัพธ์ของกรด VMO จึงมีสัดส่วนที่สอดคล้องกันเนื่องจากการมีอยู่ของคาร์บอเนตในตัวอย่างดั้งเดิม ซึ่งผ่านไปหลังจากทำปฏิกิริยากับไฮโดรเจนไอออนบวกกลายเป็นไฮโดรคาร์บอน และไม่ได้แสดงลักษณะเฉพาะของความเข้มข้นของไฮโดรคาร์บอนในตัวอย่างดั้งเดิมอย่างเต็มที่ ตัวอย่าง. ดังนั้น เมื่อคำนวณความเข้มข้นของรูปแบบไอออนิกหลักที่กำหนดปริมาณการใช้กรด จึงจำเป็นต้องคำนึงถึงปริมาณการใช้กรดสัมพัทธ์ระหว่างการไทเทรตด้วยฟีนอฟทาลีน (Vph) และเมทิลออเรนจ์ (Vmo) ลองพิจารณาตัวเลือกต่างๆ ที่เป็นไปได้เปรียบเทียบค่าของ Vo และ VMO
1. วีพีเอช=0. ไม่มีคาร์บอเนตและไฮดรอกโซแอนไอออนในตัวอย่างและการบริโภคกรดระหว่างการไทเทรตเมทิลออเรนจ์สามารถเกิดจากการมีไบคาร์บอเนตเท่านั้น
2. Vf?0 และ 2Vf
3. 2Vf = วีโม ไม่มีไบคาร์บอเนตในตัวอย่างดั้งเดิม และการใช้กรดก็เนื่องมาจากเนื้อหาของคาร์บอเนตที่มีอยู่จริงเท่านั้น ซึ่งจะเปลี่ยนเป็นไบคาร์บอเนตในเชิงปริมาณ สิ่งนี้อธิบายถึงการบริโภคกรด VMO ที่เพิ่มขึ้นสองเท่าเมื่อเทียบกับ Vf
4. 2Vf>วีโม ในกรณีนี้ ไม่มีไบคาร์บอเนตในตัวอย่างดั้งเดิม แต่ไม่เพียงมีคาร์บอเนตเท่านั้น แต่ยังมีแอนไอออนที่ใช้กรดอื่นๆ เช่น ไฮดรอกโซแอนไอออนในกรณีนี้ เนื้อหาของรายการหลังจะเทียบเท่ากับ Von =2Vf - Vmo เนื้อหาของคาร์บอเนตสามารถคำนวณได้โดยการรวบรวมและแก้ระบบสมการ:
Vk + ฟอน \u003d Vmo)
ฟอน + 2Vf = Vmo
)Vk = 2(วีโม - วีพีเอช)
5. Vph = วีโม ไม่มีทั้งคาร์บอเนตและไบคาร์บอเนตในตัวอย่างดั้งเดิม และการใช้กรดเกิดจากการมีอยู่ของด่างแก่ที่มีไฮดรอกโซแอนไอออน
การปรากฏตัวของไฮดรอกโซแอนไอออนอิสระในปริมาณที่ประเมินได้ (กรณีที่ 4 และ 5) เป็นไปได้ในน้ำเสียเท่านั้น
ผลของการไตเตรทสำหรับฟีนอฟทาลีนและเมทิลออเรนจ์ทำให้สามารถคำนวณดัชนีความเป็นด่างของน้ำได้ ซึ่งเป็นตัวเลขที่เท่ากับจำนวนของกรดที่ใช้ในการไทเทรตตัวอย่าง 1 ลิตร
ในขณะเดียวกัน การใช้กรดระหว่างการไทเทรตโดยฟีนอล์ฟทาลีนจะแสดงลักษณะความเป็นด่างอิสระ และโดยเมทิลออเรนจ์ - ความเป็นด่างรวมซึ่งวัดเป็น mg-eq / l ดัชนีความเป็นด่างใช้ในรัสเซียตามกฎในการศึกษาน้ำเสีย ในบางประเทศ (สหรัฐอเมริกา แคนาดา สวีเดน ฯลฯ) ค่าความเป็นด่างถูกกำหนดเมื่อประเมินคุณภาพของน้ำธรรมชาติ และแสดงเป็นความเข้มข้นโดยมวลในค่าเทียบเท่ากับ CaCO3
ควรระลึกไว้เสมอว่าเมื่อวิเคราะห์ของเสียและน้ำธรรมชาติที่ปนเปื้อน ผลลัพธ์ที่ได้ไม่ได้สะท้อนค่าของความเป็นด่างอิสระและความเป็นด่างทั้งหมดอย่างถูกต้องเสมอไป เนื่องจาก ในน้ำ นอกจากคาร์บอเนตและไฮโดรคาร์บอเนตแล้ว อาจมีสารประกอบของหมู่อื่นบางกลุ่มอยู่ด้วย (ดู "ความเป็นด่างและความเป็นกรด")
5.2. ซัลเฟต
ซัลเฟตเป็นส่วนประกอบทั่วไปของน้ำตามธรรมชาติ. การปรากฏตัวของพวกเขาในน้ำนั้นเกิดจากการละลายของแร่ธาตุบางชนิด - ซัลเฟตธรรมชาติ (ยิปซั่ม) รวมถึงการถ่ายโอนซัลเฟตที่มีอยู่ในอากาศพร้อมกับฝนตก หลังเกิดขึ้นระหว่างปฏิกิริยาออกซิเดชั่นในบรรยากาศของซัลเฟอร์ออกไซด์ (IV) ถึงซัลเฟอร์ออกไซด์ (VI) การก่อตัวของกรดซัลฟิวริกและการทำให้เป็นกลาง (สมบูรณ์หรือบางส่วน):
2SO2+O2=2SO3
SO3+H2O=H2SO4
การมีซัลเฟตในน้ำเสียจากโรงงานอุตสาหกรรมมักเกิดจากกระบวนการทางเทคโนโลยีที่เกิดขึ้นจากการใช้กรดซัลฟิวริก (การผลิตปุ๋ยแร่ธาตุ การผลิตสารเคมี) ซัลเฟตในน้ำดื่มไม่เป็นพิษต่อมนุษย์ แต่ทำให้รสชาติของน้ำแย่ลง: การรับรสของซัลเฟตจะเกิดขึ้นที่ความเข้มข้น 250-400 มก./ล. ซัลเฟตอาจทำให้เกิดตะกอนในท่อเมื่อน้ำ 2 ชนิดที่มีแร่ธาตุต่างกันผสมกัน เช่น ซัลเฟตและแคลเซียม (CaSO4 ตกตะกอน)
MPC ของซัลเฟตในน้ำจากอ่างเก็บน้ำสำหรับใช้ในครัวเรือนและเพื่อการดื่มคือ 500 มก./ล. ตัวบ่งชี้จำกัดความเป็นอันตรายคือสารก่อมะเร็งทางประสาทสัมผัส
5.3. คลอไรด์
คลอไรด์มีอยู่ในน้ำผิวดินและน้ำบาดาลเกือบทุกชนิด รวมทั้งในน้ำดื่มในรูปของเกลือโลหะ ถ้าโซเดียมคลอไรด์อยู่ในน้ำ แสดงว่ามีรสเค็มอยู่แล้วที่ความเข้มข้นมากกว่า 250 มก./ล. ในกรณีของแคลเซียมและแมกนีเซียมคลอไรด์ ความเค็มของน้ำจะเกิดขึ้นที่ความเข้มข้นมากกว่า 1,000 มก./ล. มันเป็นตัวบ่งชี้ทางประสาทสัมผัส - ลิ้มรสที่ MPC สำหรับน้ำดื่มสำหรับคลอไรด์ (350 มก. / ล.) ก่อตั้งขึ้นตัวบ่งชี้ที่ จำกัด ของความเป็นอันตรายคือประสาทสัมผัส
คลอไรด์ปริมาณมากสามารถก่อตัวขึ้นในกระบวนการทางอุตสาหกรรมที่มีความเข้มข้นของสารละลาย การแลกเปลี่ยนไอออน เกลือ ฯลฯ ทำให้เกิดน้ำเสียที่มีปริมาณคลอไรด์แอนไอออนสูง
คลอไรด์ที่มีความเข้มข้นสูงในน้ำดื่มไม่เป็นพิษต่อมนุษย์ แม้ว่าน้ำเกลือจะกัดกร่อนโลหะมาก ส่งผลเสียต่อการเจริญเติบโตของพืช และทำให้ดินเค็ม
6. กากของแห้ง
กากแห้งแสดงลักษณะของสารที่ละลายได้ไม่ระเหย (ส่วนใหญ่เป็นแร่ธาตุ) และสารอินทรีย์ในน้ำซึ่งมีจุดเดือดเกิน 105-110 องศาเซลเซียส
นอกจากนี้ยังสามารถประมาณค่ากากแห้งด้วยวิธีการคำนวณได้อีกด้วย ในกรณีนี้จำเป็นต้องรวมความเข้มข้นของเกลือแร่ที่ละลายในน้ำรวมถึงสารอินทรีย์ที่ได้จากการวิเคราะห์ (รวมไฮโดรคาร์บอเนตในปริมาณ 50%) สำหรับน้ำดื่มและน้ำธรรมชาติ กากแห้งจะเท่ากับผลรวมของความเข้มข้นมวลของประจุลบ (คาร์บอเนต ไบคาร์บอเนต คลอไรด์ ซัลเฟต) และไอออนบวก (แคลเซียมและแมกนีเซียม เช่นเดียวกับที่กำหนดโดยวิธีการคำนวณโซเดียมและโพแทสเซียม ).
ค่าของกากแห้งสำหรับน้ำผิวดินของอ่างเก็บน้ำสำหรับใช้ในครัวเรือนและน้ำในครัวเรือนไม่ควรเกิน 1,000 มก./ล. (ในบางกรณีอนุญาตให้สูงถึง 1,500 มก./ล.)
7. ความแข็งทั่วไป แคลเซียม และแมกนีเซียม
ความกระด้างของน้ำเป็นหนึ่งในคุณสมบัติที่สำคัญที่สุดที่มี ความสำคัญอย่างยิ่งเมื่อใช้น้ำ หากมีไอออนของโลหะในน้ำซึ่งก่อตัวเป็นเกลือของกรดไขมันที่ไม่ละลายน้ำด้วยสบู่ ดังนั้นในน้ำดังกล่าวจึงยากที่จะเกิดฟองเมื่อซักเสื้อผ้าหรือล้างมือ ทำให้รู้สึกกระด้าง ความกระด้างของน้ำมีผลเสียต่อท่อเมื่อใช้น้ำในเครือข่ายทำความร้อน ซึ่งนำไปสู่การก่อตัวของตะกรัน ด้วยเหตุนี้จึงต้องเติมสารเคมี "อ่อนตัว" พิเศษลงในน้ำ ความกระด้างของน้ำเกิดจากการมีเกลือแร่ที่ละลายน้ำได้และละลายได้เล็กน้อย ส่วนใหญ่เป็น แคลเซียม (Ca2 + ") และแมกนีเซียม (Mg2 +)
ค่าความกระด้างของน้ำอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับชนิดของหินและดินที่ประกอบกันเป็นแอ่งรับน้ำ ตลอดจนฤดูกาลและสภาพอากาศ ตัวอย่างเช่นความกระด้างของน้ำในทะเลสาบและแม่น้ำของทุนดราคือ 0.1-0.2 mg-eq / l และในทะเลมหาสมุทรน้ำใต้ดินถึง 80-100 mg-eq / l และมากกว่านั้น (Dead Sea) . ในตาราง 11 แสดงค่าความกระด้างของน้ำทั้งหมดของแม่น้ำและอ่างเก็บน้ำบางแห่งในรัสเซีย
ค่าความกระด้างของน้ำทั้งหมดของแม่น้ำและอ่างเก็บน้ำบางแห่งในรัสเซีย
ทะเลทะเลสาบ |
สารตกค้างแห้ง |
ความกระด้างรวม mg-eq/l |
แม่น้ำ |
สารตกค้างแห้ง |
ความกระด้างรวม mg-eq/l |
ทะเลแคสเปียน |
สวมใส่ |
||||
ทะเลสีดำ |
โวลก้า |
||||
ทะเลบอลติก |
มอสโก |
||||
ทะเลสีขาว |
เอิร์ท |
||||
ทะเลสาบบัลคาช |
|||||
ทะเลสาบไบคาล |
เนวา |
||||
ออนซ์. ลาโดกา |
นีเปอร์ |
ในบรรดาเกลือทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับความกระด้าง เกลือไบคาร์บอเนต ซัลเฟต และคลอไรด์นั้นแตกต่างกัน ปริมาณแคลเซียมและเกลือแมกนีเซียมที่ละลายน้ำได้อื่นๆ ในน้ำธรรมชาติมักจะต่ำมาก ความกระด้างที่ติดมากับน้ำโดยไฮโดรคาร์บอนเรียกว่าไฮโดรคาร์บอเนตหรือชั่วคราวเพราะ ไฮโดรคาร์บอเนตเมื่อน้ำเดือด (อย่างแม่นยำมากขึ้นที่อุณหภูมิมากกว่า 60 ° C) สลายตัวด้วยการก่อตัวของคาร์บอเนตที่ละลายได้ไม่ดี (Mg (HC03) 2 ในน้ำธรรมชาตินั้นพบได้น้อยกว่า Ca (HCO3) 2 เนื่องจากหินแมกนีไซต์ไม่ใช่ ทั่วไป ดังนั้นในน้ำจืดความกระด้างของแคลเซียมจึงมีความสำคัญ):
CaHCO3>CaCO3v+H2O+CO2
ภายใต้สภาวะทางธรรมชาติ ปฏิกิริยาข้างต้นสามารถย้อนกลับได้ อย่างไรก็ตาม เมื่อน้ำใต้ดิน (พื้นดิน) ซึ่งมีความกระด้างชั่วคราวมาก ขึ้นมาบนผิวน้ำ สภาวะสมดุลจะเปลี่ยนไปสู่การก่อตัวของ CO2 ซึ่งถูกกำจัดออกสู่ชั้นบรรยากาศ กระบวนการนี้นำไปสู่การสลายตัวของไบคาร์บอเนตและการตกตะกอนของ CaCO3 และ MgCO3 ด้วยวิธีนี้หินคาร์บอเนตหลายชนิดเรียกว่าปูนขาวจึงก่อตัวขึ้น
ต่อหน้าที่ละลายในน้ำ คาร์บอนไดออกไซด์ปฏิกิริยาย้อนกลับจะเกิดขึ้น นี่คือวิธีการละลายหรือการชะล้างของหินคาร์บอเนตที่เกิดขึ้นในสภาพธรรมชาติ
ความกระด้างเนื่องจากคลอไรด์หรือซัลเฟตเรียกว่า ค่าคงที่ เพราะ เกลือเหล่านี้มีความคงตัวเมื่อถูกความร้อนและต้มในน้ำ
ความกระด้างของน้ำทั้งหมด เช่น ปริมาณรวมของเกลือแคลเซียมและแมกนีเซียมที่ละลายน้ำได้เรียกว่า "ความกระด้างทั้งหมด"
เนื่องจากเกลือความกระด้างเป็นเกลือของไอออนบวกต่าง ๆ ที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่างกัน ความเข้มข้นของเกลือความกระด้างหรือความกระด้างของน้ำจึงวัดในหน่วยที่มีความเข้มข้นเท่ากัน - จำนวน g-eq / l หรือ mg-eq / l ด้วยความแข็งสูงถึง 4 mg-eq / l น้ำจึงถือว่านิ่ม จาก 4 ถึง 8 meq / l - ความแข็งปานกลาง จาก 8 ถึง 12 meq / l - ยาก; มากกว่า 12 meq/l - แข็งมาก (ยังมีการจำแนกประเภทของน้ำตามระดับความกระด้าง) /l) ตัวบ่งชี้ที่จำกัดของความเป็นอันตรายคือประสาทสัมผัส
ค่าความกระด้างรวมที่อนุญาตสำหรับน้ำดื่มและแหล่งน้ำส่วนกลางไม่เกิน 7 mg-eq / l (ในบางกรณี - สูงถึง 10 mg-eq / l) ตัวบ่งชี้ที่ จำกัด ของความเป็นอันตรายคือประสาทสัมผัส
8. ปริมาณเกลือทั้งหมด
ในการคำนวณปริมาณเกลือทั้งหมดโดยผลรวมของความเข้มข้นของมวลของประจุลบหลักในรูปแบบเทียบเท่ามิลลิกรัม ความเข้มข้นของมวลที่กำหนดระหว่างการวิเคราะห์และแสดงเป็น mg / l จะถูกคูณด้วยค่าสัมประสิทธิ์ที่ระบุในตาราง 12 แล้วนำมารวมกัน
ปัจจัยการแปลงความเข้มข้น
ความเข้มข้นของโพแทสเซียมไอออนบวกในการคำนวณนี้ (สำหรับน้ำธรรมชาติ) จะพิจารณาตามอัตภาพว่าเป็นความเข้มข้นของโซเดียมไอออนบวก ผลลัพธ์ที่ได้จะถูกปัดเศษเป็นจำนวนเต็ม (มก./ล.)
9. ออกซิเจนละลายน้ำ
ออกซิเจนมีอยู่ในรูปที่ละลายในน้ำผิวดินเสมอ ปริมาณออกซิเจนที่ละลายในน้ำ (DO) ในน้ำเป็นลักษณะเฉพาะของระบอบออกซิเจนของอ่างเก็บน้ำ และมีความสำคัญยิ่งสำหรับการประเมินสถานะทางนิเวศวิทยาและสุขอนามัยของอ่างเก็บน้ำ ต้องมีออกซิเจนอยู่ในน้ำในปริมาณที่เพียงพอ ซึ่งเป็นเงื่อนไขสำหรับการหายใจของสิ่งมีชีวิตในน้ำ นอกจากนี้ยังจำเป็นสำหรับการทำให้แหล่งน้ำบริสุทธิ์ด้วยตนเองเนื่องจากมีส่วนร่วมในกระบวนการออกซิเดชั่นของสารอินทรีย์และสิ่งสกปรกอื่น ๆ และการสลายตัวของสิ่งมีชีวิตที่ตายแล้ว การลดลงของความเข้มข้นของ RK บ่งชี้ถึงการเปลี่ยนแปลงของกระบวนการทางชีวภาพในอ่างเก็บน้ำ มลพิษของอ่างเก็บน้ำด้วยสารออกซิไดซ์อย่างเข้มข้นทางชีวเคมี (สารอินทรีย์เป็นหลัก) ปริมาณการใช้ออกซิเจนยังถูกกำหนดโดยกระบวนการทางเคมีของการเกิดออกซิเดชันของสิ่งสกปรกที่มีอยู่ในน้ำ เช่นเดียวกับการหายใจของสิ่งมีชีวิตในน้ำ
ออกซิเจนเข้าสู่อ่างเก็บน้ำโดยการละลายเมื่อสัมผัสกับอากาศ (การดูดซึม) รวมทั้งผลจากการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืชน้ำ เช่น เป็นผลมาจากกระบวนการทางเคมีกายภาพและชีวเคมี นอกจากนี้ ออกซิเจนยังเข้าสู่แหล่งน้ำด้วยน้ำฝนและหิมะ ดังนั้น มีหลายสาเหตุที่ทำให้ความเข้มข้นของออกซิเจนละลายในน้ำเพิ่มขึ้นหรือลดลง
ออกซิเจนที่ละลายในน้ำจะอยู่ในรูปของโมเลกุลไฮเดรต O2 ปริมาณออกซิเจนขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ ความดันบรรยากาศ ระดับความปั่นป่วนของน้ำ ปริมาณฝน ความเค็มของน้ำ ฯลฯ ในแต่ละค่าอุณหภูมิ จะมีความเข้มข้นของออกซิเจนในสภาวะสมดุล ซึ่งสามารถกำหนดได้จากตารางอ้างอิงพิเศษที่รวบรวมสำหรับความดันบรรยากาศปกติ . ระดับความอิ่มตัวของน้ำกับออกซิเจนซึ่งสอดคล้องกับความเข้มข้นของสมดุลจะถือว่าเท่ากับ 100% ความสามารถในการละลายของออกซิเจนจะเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิและแร่ธาตุที่ลดลง และความดันบรรยากาศที่เพิ่มขึ้น
ในน้ำผิวดิน ปริมาณออกซิเจนที่ละลายในน้ำจะอยู่ในช่วงตั้งแต่ 0 ถึง 14 มก./ล. และขึ้นอยู่กับความผันผวนตามฤดูกาลและรายวันอย่างมีนัยสำคัญ การขาดออกซิเจนอย่างมีนัยสำคัญอาจเกิดขึ้นได้ในแหล่งน้ำที่มีภาวะขาดออกซิเจนและมีมลพิษอย่างหนัก ความเข้มข้นของ DO ลดลงเหลือ 2 มก./ล. ทำให้ปลาและสิ่งมีชีวิตในน้ำอื่นๆ ตายจำนวนมาก
ในน้ำในอ่างเก็บน้ำในช่วงเวลาใดของปีจนถึง 12.00 น. ความเข้มข้นของ RK ควรมีอย่างน้อย 4 มก. / ล. ค่า MPC ของออกซิเจนที่ละลายในน้ำสำหรับอ่างเก็บน้ำประมงกำหนดไว้ที่ 6 มก./ล. (สำหรับพันธุ์ปลาที่มีค่า) หรือ 4 มก./ล. (สำหรับพันธุ์อื่น)
ออกซิเจนที่ละลายน้ำเป็นส่วนประกอบที่ไม่เสถียรขององค์ประกอบทางเคมีของน้ำ เมื่อพิจารณาควรสุ่มตัวอย่างด้วยความระมัดระวังเป็นพิเศษ: จำเป็นต้องหลีกเลี่ยงการสัมผัสน้ำกับอากาศจนกว่าออกซิเจนจะคงที่ (จับกับสารประกอบที่ไม่ละลายน้ำ)
ในระหว่างการวิเคราะห์น้ำ ความเข้มข้นของ RK จะถูกกำหนด (เป็น mg / l) และระดับความอิ่มตัวของน้ำด้วย (เป็น%) ซึ่งสัมพันธ์กับปริมาณสมดุลที่อุณหภูมิและความดันบรรยากาศที่กำหนด
การควบคุมปริมาณออกซิเจนในน้ำเป็นปัญหาที่สำคัญอย่างยิ่ง ซึ่งเป็นที่สนใจของเกือบทุกภาคส่วนของเศรษฐกิจของประเทศ รวมทั้งโลหะวิทยาที่เป็นเหล็กและอโลหะ อุตสาหกรรมเคมี การเกษตร การแพทย์ ชีววิทยา ปลาและอุตสาหกรรมอาหาร และบริการรักษาสิ่งแวดล้อม ปริมาณของ RK ถูกกำหนดทั้งในน้ำธรรมชาติที่ไม่มีการปนเปื้อนและในน้ำเสียหลังการบำบัด กระบวนการบำบัดน้ำเสียมาพร้อมกับการควบคุมปริมาณออกซิเจนเสมอ การหาค่า DO เป็นส่วนหนึ่งของการวิเคราะห์ในการกำหนดตัวบ่งชี้ที่สำคัญอีกอย่างหนึ่งของคุณภาพน้ำ นั่นคือความต้องการออกซิเจนทางชีวเคมี (BOD)
10. ความต้องการออกซิเจนทางชีวเคมี (BOD)
สารอินทรีย์มักมีอยู่ในน้ำตามธรรมชาติของอ่างเก็บน้ำ บางครั้งความเข้มข้นอาจต่ำมาก (เช่น ในฤดูใบไม้ผลิและน้ำที่ละลาย) แหล่งธรรมชาติของสารอินทรีย์ คือ ซากเน่าเปื่อยของสิ่งมีชีวิตจากพืชและสัตว์ ทั้งที่อาศัยอยู่ในน้ำและร่วงหล่นจากใบไม้ ทางอากาศ จากชายฝั่ง ฯลฯ นอกจากแหล่งธรรมชาติแล้ว ยังมีแหล่งเทคโนโลยีของสารอินทรีย์อีกด้วย: บริษัทขนส่ง (ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม) เยื่อกระดาษและกระดาษ และโรงงานแปรรูปไม้ (ลิกนิน) โรงงานแปรรูปเนื้อสัตว์ (สารประกอบโปรตีน) น้ำทิ้งจากการเกษตรและอุจจาระ ฯลฯ สารมลพิษอินทรีย์เข้าสู่อ่างเก็บน้ำด้วยวิธีต่างๆ โดยส่วนใหญ่มาจากสิ่งปฏิกูลและน้ำฝนชะล้างออกจากดิน
ภายใต้สภาวะทางธรรมชาติ สารอินทรีย์ในน้ำจะถูกทำลายโดยแบคทีเรีย โดยผ่านกระบวนการออกซิเดชันทางชีวเคมีแบบแอโรบิกด้วยการก่อตัวของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ในกรณีนี้ ออกซิเจนที่ละลายในน้ำจะถูกใช้เพื่อออกซิเดชัน ในแหล่งน้ำที่มีปริมาณอินทรียวัตถุสูง RA ส่วนใหญ่จะถูกบริโภคสำหรับปฏิกิริยาออกซิเดชันทางชีวเคมี ซึ่งจะทำให้สิ่งมีชีวิตอื่นๆ ขาดออกซิเจน ในเวลาเดียวกันจำนวนของสิ่งมีชีวิตที่ทนต่อปริมาณ RA ต่ำเพิ่มขึ้นสายพันธุ์ที่รักออกซิเจนหายไปและสายพันธุ์ที่ทนต่อการขาดออกซิเจนปรากฏขึ้น ดังนั้นในกระบวนการออกซิเดชันทางชีวเคมีของสารอินทรีย์ในน้ำ ความเข้มข้นของ DO จะลดลง และการลดลงนี้เป็นการวัดปริมาณสารอินทรีย์ในน้ำทางอ้อม ตัวบ่งชี้คุณภาพน้ำที่สอดคล้องกันซึ่งแสดงลักษณะปริมาณสารอินทรีย์ทั้งหมดในน้ำเรียกว่าความต้องการออกซิเจนทางชีวเคมี (BOD)
การหาค่า BOD ขึ้นอยู่กับการวัดความเข้มข้นของ RA ในตัวอย่างน้ำทันทีหลังจากการสุ่มตัวอย่าง รวมถึงหลังจากการบ่มตัวอย่าง ตัวอย่างถูกบ่มโดยที่อากาศไม่สามารถเข้าถึงได้ในขวดออกซิเจน (เช่น ในภาชนะเดียวกันที่มีการกำหนดค่าของ RK) สำหรับเวลาที่จำเป็นสำหรับปฏิกิริยาออกซิเดชั่นทางชีวเคมีในการดำเนินการ
เนื่องจากอัตราการเกิดปฏิกิริยาทางชีวเคมีขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ การบ่มจะดำเนินการในโหมดอุณหภูมิคงที่ (20 ± 1) °C และความแม่นยำของการวิเคราะห์ BOD ขึ้นอยู่กับความแม่นยำของการรักษาค่าอุณหภูมิ โดยปกติแล้ว BOD จะถูกกำหนดสำหรับการบ่ม 5 วัน (BOD5) (BOD10 เป็นเวลา 10 วัน และ BODtot เป็นเวลา 20 วันก็สามารถกำหนดได้เช่นกัน (ในกรณีนี้ สารอินทรีย์ประมาณ 90 และ 99% ถูกออกซิไดซ์ ตามลำดับ)) อย่างไรก็ตาม เนื้อหา ของสารประกอบบางชนิดมีลักษณะเชิงข้อมูลมากกว่าโดยค่า BOD เป็นเวลา 10 วันหรือสำหรับระยะเวลาที่เกิดออกซิเดชันสมบูรณ์ (BOD10 หรือ BODtotal ตามลำดับ) ข้อผิดพลาดในการหาค่าบีโอดีสามารถเกิดขึ้นได้จากการส่องสว่างของตัวอย่าง ซึ่งส่งผลต่อกิจกรรมที่สำคัญของจุลินทรีย์ และในบางกรณี อาจทำให้เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันของโฟโตเคมีคอล ดังนั้นการบ่มตัวอย่างจะดำเนินการโดยไม่ต้องมีแสง (ในที่มืด)
ค่าของ BOD จะเพิ่มขึ้นตามเวลา โดยถึงค่าสูงสุดที่กำหนด - BODtotal อีกทั้งสารมลพิษในลักษณะต่างๆ สามารถเพิ่ม (ลด) ค่า BOD ได้ พลวัตของการใช้ออกซิเจนทางชีวเคมีระหว่างการเกิดออกซิเดชันของสารอินทรีย์ในน้ำแสดงในรูปที่ 8
ข้าว. 8. พลวัตของการใช้ออกซิเจนทางชีวเคมี:
a - สารออกซิไดซ์ ("อ่อนทางชีวภาพ") ได้ง่าย - น้ำตาล, ฟอร์มาลดีไฮด์, แอลกอฮอล์, ฟีนอล, ฯลฯ ;
c - สารออกซิไดซ์ตามปกติ - แนฟทอล, ครีซอล, สารลดแรงตึงผิวประจุลบ, ซัลฟานอล ฯลฯ
c - สารออกซิไดซ์อย่างหนัก ("แข็งทางชีวภาพ") - สารลดแรงตึงผิวที่ไม่ใช่ไอออนิก, ไฮโดรควิโนน ฯลฯ
ดังนั้น BOD คือปริมาณออกซิเจนในหน่วย (มิลลิกรัม) ที่จำเป็นต่อการเกิดออกซิเดชันของสารอินทรีย์ในน้ำ 1 ลิตรภายใต้สภาวะที่มีออกซิเจน ที่อุณหภูมิ 20 องศาเซลเซียส โดยไม่มีแสงเข้าถึงในช่วงเวลาหนึ่ง ซึ่งเป็นผลมาจากกระบวนการทางชีวเคมีที่เกิดขึ้นใน น้ำ.
สันนิษฐานเบื้องต้นว่า BOD5 อยู่ที่ประมาณ 70% BODtot แต่สามารถมีได้ตั้งแต่ 10 ถึง 90% ขึ้นอยู่กับสารออกซิไดซ์
คุณลักษณะของการเกิดออกซิเดชันทางชีวเคมีของสารอินทรีย์ในน้ำคือกระบวนการไนตริฟิเคชันที่เกิดขึ้นพร้อมกัน ซึ่งบิดเบือนธรรมชาติของการใช้ออกซิเจน
2NH4++ЗO2=2HNO2+2H2О+2Н++Q
2HNO2+O2=2HNO3+คิว
โดยที่ Q คือพลังงานที่ปล่อยออกมาระหว่างปฏิกิริยา.
ข้าว. 9. การเปลี่ยนแปลงธรรมชาติของการใช้ออกซิเจนระหว่างไนตริฟิเคชัน
กระบวนการไนตริฟิเคชันเกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของแบคทีเรียไนตริฟิเคชันชนิดพิเศษ - ไนโตรโซโมแนส ไนโตรแบคเตอร์ ฯลฯ แบคทีเรียเหล่านี้ทำให้เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันของสารประกอบที่มีไนโตรเจนซึ่งมักพบในน้ำธรรมชาติที่เป็นมลพิษและน้ำเสียบางส่วน และด้วยเหตุนี้จึงมีส่วนช่วยในการเปลี่ยนไนโตรเจน เริ่มจากแอมโมเนียมก่อน ไปเป็นไนไตรท์ แล้วเปลี่ยนเป็นไนเตรต
กระบวนการไนตริฟิเคชันยังเกิดขึ้นระหว่างการบ่มตัวอย่างในขวดออกซิเจน ปริมาณออกซิเจนที่ใช้ในการไนตริฟิเคชันอาจมากกว่าปริมาณออกซิเจนที่จำเป็นสำหรับปฏิกิริยาออกซิเดชันทางชีวเคมีของสารประกอบอินทรีย์ที่มีคาร์บอนหลายเท่า จุดเริ่มต้นของไนตริฟิเคชันสามารถแก้ไขได้อย่างน้อยที่สุดบนกราฟของการเพิ่ม BOD รายวันในช่วงระยะฟักตัว ไนตริฟิเคชันเริ่มประมาณวันที่ 7 ของการบ่ม (ดูรูปที่ 9) ดังนั้นเมื่อหาค่า BOD เป็นเวลา 10 วันขึ้นไป จึงจำเป็นต้องใส่สารพิเศษลงในตัวอย่าง - สารยับยั้งที่ยับยั้งกิจกรรมสำคัญของแบคทีเรียไนตริฟิเคชัน แต่ต้องทำ ไม่ส่งผลกระทบต่อจุลินทรีย์ตามปกติ (เช่นกับแบคทีเรีย - ตัวออกซิไดซ์ของสารประกอบอินทรีย์) ไทโอยูเรีย (ไทโอคาร์บาไมด์) เป็นสารยับยั้ง ซึ่งฉีดเข้าไปในตัวอย่างหรือในน้ำเจือจางที่ความเข้มข้น 0.5 มก./มล.
แม้ว่าทั้งน้ำเสียตามธรรมชาติและน้ำเสียจากครัวเรือนจะมีจุลินทรีย์จำนวนมากที่สามารถพัฒนาได้เนื่องจากสารอินทรีย์ที่มีอยู่ในน้ำ แต่น้ำเสียจากอุตสาหกรรมหลายประเภทนั้นปลอดเชื้อหรือมีจุลินทรีย์ที่ไม่สามารถแปรรูปสารอินทรีย์แบบแอโรบิกได้ อย่างไรก็ตาม จุลินทรีย์สามารถปรับเปลี่ยน (ดัดแปลง) ให้เข้ากับสารประกอบต่างๆ รวมถึงสารที่เป็นพิษ ดังนั้นในการวิเคราะห์น้ำเสียดังกล่าว (โดยปกติจะมีลักษณะของปริมาณสารอินทรีย์ที่เพิ่มขึ้น) มักใช้การเจือจางด้วยน้ำที่อิ่มตัวด้วยออกซิเจนและสารเติมแต่งที่มีจุลินทรีย์ดัดแปลง เมื่อพิจารณาค่า BODtot ของน้ำเสียจากโรงงานอุตสาหกรรม การปรับตัวเบื้องต้นของจุลินทรีย์เป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้ได้ผลการวิเคราะห์ที่ถูกต้อง เนื่องจาก องค์ประกอบของน้ำดังกล่าวมักจะมีสารที่ชะลอกระบวนการออกซิเดชั่นทางชีวเคมีอย่างมากและบางครั้งก็เป็นพิษต่อจุลินทรีย์ในแบคทีเรีย
สำหรับการศึกษาน้ำเสียจากอุตสาหกรรมต่างๆ ที่ออกซิไดซ์ทางชีวเคมีได้ยาก วิธีการที่ใช้สามารถใช้ในตัวแปรของการกำหนด BOD "ทั้งหมด" (BODtotal)
ถ้าตัวอย่างมีสารอินทรีย์สูงมาก ให้เติมน้ำเจือจางลงในตัวอย่าง เพื่อให้ได้ความแม่นยำในการวิเคราะห์ BOD สูงสุด ตัวอย่างที่วิเคราะห์หรือส่วนผสมของตัวอย่างกับน้ำที่เจือจางควรมีปริมาณออกซิเจนในระดับที่ในช่วงระยะฟักตัวมีความเข้มข้นลดลง 2 มก./ล. หรือมากกว่า และออกซิเจนที่เหลืออยู่ ความเข้มข้นหลังจากฟักตัว 5 วันควรมีอย่างน้อย 3 มก./ล. หากปริมาณ RA ในน้ำไม่เพียงพอ ตัวอย่างน้ำจะถูกเติมอากาศล่วงหน้าเพื่อทำให้อากาศอิ่มตัวด้วยออกซิเจน ผลลัพธ์ที่ถูกต้องที่สุด (แม่นยำ) ถือเป็นผลลัพธ์ของการกำหนดดังกล่าว ซึ่งประมาณ 50% ของออกซิเจนเดิมที่มีอยู่ในตัวอย่างถูกใช้ไป
ในน้ำผิวดิน ค่า BOD5 อยู่ระหว่าง 0.5 ถึง 5.0 มก./ลิตร; มันขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลและรายวัน ซึ่งส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิและกิจกรรมทางสรีรวิทยาและชีวเคมีของจุลินทรีย์ การเปลี่ยนแปลงใน BOD5 ของแหล่งน้ำธรรมชาตินั้นค่อนข้างสำคัญเมื่อถูกปนเปื้อนจากสิ่งปฏิกูล
มาตรฐานสำหรับ BODtot ไม่ควรเกิน: สำหรับอ่างเก็บน้ำที่ใช้ในประเทศและน้ำดื่ม - 3 มก. / ล. สำหรับอ่างเก็บน้ำที่ใช้น้ำในวัฒนธรรมและในประเทศ - 6 มก. / ล. ด้วยเหตุนี้ จึงเป็นไปได้ที่จะประเมินค่า BOD5 สูงสุดที่อนุญาตสำหรับแหล่งน้ำเดียวกัน ซึ่งมีค่าประมาณ 2 มก./ล. และ 4 มก./ล.
11. องค์ประกอบทางชีวภาพ
องค์ประกอบทางชีวภาพ (ไบโอเจน) เป็นองค์ประกอบแบบดั้งเดิมที่รวมอยู่ในองค์ประกอบของสิ่งมีชีวิตในปริมาณที่มีนัยสำคัญ ช่วงของธาตุที่จัดว่าเป็นไบโอเจนิกนั้นค่อนข้างกว้าง ได้แก่ ไนโตรเจน ฟอสฟอรัส กำมะถัน เหล็ก แคลเซียม แมกนีเซียม โพแทสเซียม เป็นต้น
ประเด็นของการควบคุมคุณภาพน้ำและการประเมินสิ่งแวดล้อมของแหล่งน้ำได้นำเสนอความหมายที่กว้างขึ้นในแนวคิดขององค์ประกอบทางชีวภาพ: สิ่งเหล่านี้รวมถึงสารประกอบ (อย่างแม่นยำยิ่งขึ้นคือส่วนประกอบของน้ำ) ซึ่งประการแรกเป็นผลิตภัณฑ์ของเสียจากสิ่งมีชีวิตต่างๆ และประการที่สอง เป็น " วัสดุก่อสร้าง» สำหรับสิ่งมีชีวิต ประการแรก ได้แก่ สารประกอบไนโตรเจน (ไนเตรต ไนไตรต์ สารประกอบแอมโมเนียมอินทรีย์และอนินทรีย์) รวมทั้งฟอสฟอรัส (ออร์โธฟอสเฟต โพลีฟอสเฟต เอสเทอร์อินทรีย์ของกรดฟอสฟอริก ฯลฯ) สารประกอบกำมะถันเป็นที่สนใจสำหรับเราในเรื่องนี้ในระดับที่น้อยกว่า เนื่องจากเราพิจารณาซัลเฟตในแง่ของส่วนประกอบขององค์ประกอบแร่ธาตุของน้ำ และซัลไฟด์และไฮโดรซัลไฟต์หากมีอยู่ในน้ำธรรมชาติ จึงมีความเข้มข้นน้อยมาก และตรวจจับได้ด้วยกลิ่น
11.1. ไนเตรต
ไนเตรตเป็นเกลือของกรดไนตริกและพบได้ทั่วไปในน้ำ. ไอออนไนเตรตประกอบด้วยอะตอมของไนโตรเจนในสถานะออกซิเดชันสูงสุด "+5" แบคทีเรียที่สร้างไนเตรต (ตรึงไนเตรต) เปลี่ยนไนไตรต์เป็นไนเตรตภายใต้สภาวะแอโรบิก ภายใต้อิทธิพลของรังสีดวงอาทิตย์ ไนโตรเจนในชั้นบรรยากาศ (N2) จะถูกแปลงเป็นไนเตรตเป็นส่วนใหญ่ผ่านการก่อตัวของไนโตรเจนออกไซด์ ปุ๋ยแร่ธาตุหลายชนิดมีไนเตรตซึ่งหากใส่มากเกินไปหรือไม่เหมาะสมกับดิน จะทำให้เกิดมลพิษทางน้ำ แหล่งที่มาของมลพิษไนเตรตยังมาจากการไหลบ่าของทุ่งหญ้า ลานปศุสัตว์ ฟาร์มโคนม ฯลฯ
ปริมาณไนเตรตที่เพิ่มขึ้นในน้ำสามารถใช้เป็นตัวบ่งชี้มลพิษของอ่างเก็บน้ำอันเป็นผลมาจากการแพร่กระจายของมลพิษทางอุจจาระหรือสารเคมี (การเกษตรอุตสาหกรรม) คูน้ำที่อุดมด้วยไนเตรตทำให้คุณภาพของน้ำในอ่างเก็บน้ำแย่ลง กระตุ้นการพัฒนาของพืชน้ำจำนวนมาก (ส่วนใหญ่เป็นสาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงิน) และเร่งให้เกิดยูโทรฟิเคชันในอ่างเก็บน้ำ การดื่มน้ำและอาหารที่มีไนเตรตในปริมาณสูงอาจทำให้เกิดอาการเจ็บป่วยได้ โดยเฉพาะในทารก อันเป็นผลมาจากความผิดปกตินี้ การขนส่งออกซิเจนกับเซลล์เม็ดเลือดแย่ลงและเกิดกลุ่มอาการ "บลูเบบี้" (ภาวะขาดออกซิเจน) ในขณะเดียวกัน พืชก็ไม่ไวต่อการเพิ่มปริมาณไนโตรเจนในน้ำเท่ากับฟอสฟอรัส
11.2. ฟอสเฟตและฟอสฟอรัสทั้งหมด
ในน้ำธรรมชาติและน้ำเสีย ฟอสฟอรัสสามารถอยู่ในรูปแบบต่างๆ ในสถานะที่ละลาย (บางครั้งพวกเขากล่าวว่า - ในเฟสของเหลวของน้ำที่วิเคราะห์) สามารถอยู่ในรูปของกรดออร์โธฟอสฟอริก (H3P04) และแอนไอออน (H2P04-, HP042-, P043-) ในรูปของเมตา- , ไพโร- และโพลีฟอสเฟต (สารเหล่านี้ใช้เพื่อป้องกันการก่อตัวของตะกรัน พวกมันยังเป็นส่วนหนึ่งของ ผงซักฟอก). นอกจากนี้ ยังมีสารประกอบออร์กาโนฟอสฟอรัสอีกหลายชนิด เช่น กรดนิวคลีอิก นิวคลีโอโปรตีน ฟอสโฟลิปิด ฯลฯ ซึ่งสามารถพบได้ในน้ำ โดยเป็นผลิตภัณฑ์จากกิจกรรมที่สำคัญหรือการสลายตัวของสิ่งมีชีวิต สารประกอบออร์กาโนฟอสฟอรัสยังรวมถึงสารกำจัดศัตรูพืชบางชนิดด้วย
ฟอสฟอรัสยังสามารถมีอยู่ในสถานะที่ไม่ละลายน้ำ (ในสถานะของแข็งของน้ำ) ในรูปของฟอสเฟตที่ละลายได้น้อยซึ่งแขวนลอยอยู่ในน้ำ รวมถึงแร่ธาตุธรรมชาติ โปรตีน สารประกอบที่มีฟอสฟอรัสอินทรีย์ ซากของสิ่งมีชีวิตที่ตายแล้ว ฯลฯ ฟอสฟอรัส ในสถานะของแข็งในแหล่งน้ำธรรมชาติมักพบในตะกอนด้านล่าง แต่สามารถเกิดขึ้นได้ในปริมาณมากในของเสียและน้ำเสียตามธรรมชาติ
ฟอสฟอรัสเป็นองค์ประกอบที่จำเป็นสำหรับชีวิต แต่ส่วนเกินจะนำไปสู่การเร่งปฏิกิริยายูโทรฟิเคชันในแหล่งน้ำ ฟอสฟอรัสจำนวนมากสามารถเข้าสู่แหล่งน้ำอันเป็นผลจากกระบวนการทางธรรมชาติและของมนุษย์ เช่น การพังทลายของหน้าดิน การใช้ปุ๋ยแร่ธาตุที่ไม่เหมาะสมหรือมากเกินไป เป็นต้น
MPC ของโพลีฟอสเฟต (ไตรโพลีฟอสเฟตและเฮกซาเมตาฟอสเฟต) ในน้ำของอ่างเก็บน้ำคือ 3.5 มก./ล. ในรูปของประจุลบออร์โธฟอสเฟต PO43- ตัวบ่งชี้ที่จำกัดของความเป็นอันตรายคือสารก่อมะเร็งทางประสาทสัมผัส
11.3. แอมโมเนียม
สารประกอบแอมโมเนียมประกอบด้วยอะตอมของไนโตรเจนในสถานะออกซิเดชันขั้นต่ำ "-3"
แอมโมเนียมไอออนบวกเป็นผลจากการย่อยสลายทางจุลชีววิทยาของโปรตีนจากสัตว์และพืชผักแอมโมเนียมที่เกิดขึ้นในลักษณะนี้มีส่วนเกี่ยวข้องกับกระบวนการสังเคราะห์โปรตีนอีกครั้ง ดังนั้นจึงมีส่วนร่วมในวัฏจักรทางชีวภาพของสาร (วัฏจักรไนโตรเจน) ด้วยเหตุนี้ แอมโมเนียมและสารประกอบของแอมโมเนียมในระดับความเข้มข้นเล็กน้อยจึงมักมีอยู่ในน้ำธรรมชาติ
มลพิษทางสิ่งแวดล้อมที่มีสารประกอบแอมโมเนียมมีอยู่ 2 แหล่งหลัก สารประกอบแอมโมเนียมในปริมาณมากเป็นส่วนหนึ่งของแร่ธาตุและปุ๋ยอินทรีย์ การใช้มากเกินไปและไม่เหมาะสมจะนำไปสู่มลพิษของแหล่งน้ำ นอกจากนี้ สารประกอบแอมโมเนียมยังมีอยู่ในสิ่งปฏิกูล (อุจจาระ) ในปริมาณมาก สิ่งเจือปนที่ไม่ได้รับการกำจัดอย่างเหมาะสมสามารถแทรกซึมลงสู่น้ำใต้ดินหรือถูกชะล้างออกไปโดยการไหลบ่าของพื้นผิวลงสู่แหล่งน้ำ น้ำทิ้งจากทุ่งหญ้าและสถานที่รวบรวมปศุสัตว์น้ำเสียจากศูนย์ปศุสัตว์รวมถึงน้ำทิ้งจากอุจจาระในครัวเรือนและในครัวเรือนมักมีสารประกอบแอมโมเนียมจำนวนมาก การปนเปื้อนที่เป็นอันตรายของน้ำใต้ดินที่มีอุจจาระและน้ำเสียจากครัวเรือนเกิดขึ้นเมื่อระบบระบายน้ำทิ้งถูกกดดัน ด้วยเหตุผลเหล่านี้ ระดับแอมโมเนียมไนโตรเจนที่สูงขึ้นในน้ำผิวดินมักเป็นสัญญาณของการปนเปื้อนของอุจจาระในครัวเรือน
MPC สำหรับแอมโมเนียและแอมโมเนียมไอออนในน้ำของอ่างเก็บน้ำคือ 2.6 มก./ล. (หรือ 2.0 มก./ล. สำหรับแอมโมเนียมไนโตรเจน) ตัวบ่งชี้จำกัดความเป็นอันตรายคือสุขอนามัยทั่วไป
11.4. ไนไตรต์
ไนไตรต์เป็นเกลือของกรดไนตรัส
ไนไตรต์แอนไอออนเป็นผลิตภัณฑ์ระดับกลางของการสลายตัวทางชีวภาพของสารประกอบอินทรีย์ที่มีไนโตรเจนและมีอะตอมของไนโตรเจนในสถานะออกซิเดชันขั้นกลาง "+3" แบคทีเรียไนตริฟิเคชันจะเปลี่ยนสารประกอบแอมโมเนียมเป็นไนไตรต์ภายใต้สภาวะแอโรบิก แบคทีเรียบางประเภทยังสามารถลดไนเตรตเป็นไนไตรต์ในระหว่างช่วงชีวิต แต่สิ่งนี้เกิดขึ้นแล้วภายใต้สภาวะไร้อากาศ ไนไตรต์มักใช้ในอุตสาหกรรมเป็นสารยับยั้งการกัดกร่อนและในอุตสาหกรรมอาหารเป็นสารกันบูด
เนื่องจากความสามารถในการเปลี่ยนเป็นไนเตรต ไนไตรต์มักไม่มีอยู่ในน้ำผิวดิน ดังนั้นการมีปริมาณไนไตรต์เพิ่มขึ้นในน้ำที่วิเคราะห์จึงบ่งชี้ถึงมลพิษทางน้ำ และคำนึงถึงสารประกอบไนโตรเจนที่เปลี่ยนรูปบางส่วนจากรูปแบบหนึ่งไปสู่อีกรูปแบบหนึ่ง
MPC ของไนไตรต์ (ตาม N02-) ในน้ำในอ่างเก็บน้ำคือ 3.3 มก./ล. (หรือ 1 มก./ล. ของไนไตรต์ไนโตรเจน) ตัวบ่งชี้จำกัดความเป็นอันตรายคือพิษวิทยาด้านสุขอนามัย
12. ฟลูออรีน (ฟลูออไรด์)
ฟลูออรีนในรูปของฟลูออไรด์สามารถมีอยู่ในน้ำธรรมชาติและน้ำใต้ดิน ซึ่งเกิดจากการมีอยู่ในองค์ประกอบของหินและแร่ธาตุบางชนิดที่ก่อตัวเป็นดิน (แม่) สามารถเติมธาตุนี้ลงในน้ำดื่มเพื่อป้องกันโรคฟันผุ อย่างไรก็ตาม ปริมาณฟลูออไรด์ที่มากเกินไปมีผลเสียต่อมนุษย์ ทำให้เคลือบฟันถูกทำลาย นอกจากนี้ฟลูออรีนส่วนเกินในร่างกายจะตกตะกอนแคลเซียมซึ่งนำไปสู่การรบกวนการเผาผลาญแคลเซียมและฟอสฟอรัส ด้วยเหตุผลเหล่านี้ การตรวจหาฟลูออไรด์ในน้ำดื่ม น้ำใต้ดิน (เช่น น้ำจากบ่อและบ่อบาดาล) และน้ำจากแหล่งน้ำดื่มจึงมีความสำคัญมาก
MPC สำหรับฟลูออรีนในน้ำดื่มสำหรับภูมิภาคภูมิอากาศที่แตกต่างกันมีตั้งแต่ 0.7 ถึง 1.5 มก./ล. ตัวบ่งชี้จำกัดความเป็นอันตรายเป็นพิษต่อสุขอนามัย
13. โลหะ
13.1. เหล็กทั้งหมด
เหล็กเป็นหนึ่งในองค์ประกอบที่พบมากที่สุดในธรรมชาติ เนื้อหาในเปลือกโลกมีประมาณ 4.7% โดยน้ำหนัก ดังนั้นธาตุเหล็กในแง่ของความชุกในธรรมชาติ มักเรียกว่าธาตุเหล็ก
รู้จักแร่ธาตุมากกว่า 300 ชนิดที่มีสารประกอบเหล็ก ในหมู่พวกเขามีแร่เหล็กแม่เหล็ก α-FeO(OH), แร่เหล็กสีน้ำตาล Fe3O4x H2O, ออกไซด์ (แร่เหล็กสีแดง), เฮไมต์ (แร่เหล็กสีน้ำตาล), ไฮโดรโกเอไทต์, ไซด์ไรต์ FeCO3, แร่ไพไรต์แม่เหล็ก FeSx, (x = 1-1.4), ก้อนเฟอร์โรแมงกานีส และอื่นๆ เหล็กยังเป็นธาตุขนาดเล็กที่สำคัญสำหรับสิ่งมีชีวิตและพืช ธาตุที่จำเป็นต่อการดำรงชีวิตในปริมาณน้อย
ในความเข้มข้นต่ำ จะพบธาตุเหล็กในน้ำธรรมชาติเกือบทุกชนิดเสมอ (มากถึง 1 มก./ลิตร โดย MPC สำหรับปริมาณธาตุเหล็ก 0.3 มก./ลิตร) และโดยเฉพาะอย่างยิ่งในน้ำเสีย ธาตุเหล็กสามารถซึมผ่านจากน้ำเสีย (น้ำเสีย) จากร้านดองและชุบโลหะ, พื้นที่เตรียมผิวโลหะ, น้ำเสียจากการย้อมผ้า ฯลฯ
เหล็กสร้างเกลือที่ละลายน้ำได้ 2 ชนิด โดยสร้างไอออนบวก Fe2+ และ Fe3+ อย่างไรก็ตาม เหล็กสามารถพบได้ในสารละลายในรูปแบบอื่นๆ อีกมากมาย โดยเฉพาะอย่างยิ่ง:
1) ในรูปของสารละลายจริง (aquacomplexes) 2+ ที่มีธาตุเหล็ก (II) ในอากาศ เหล็ก (II) จะถูกออกซิไดซ์อย่างรวดเร็วเป็นเหล็ก (III) ซึ่งเป็นสารละลายที่มีสีน้ำตาลเนื่องจากการก่อตัวของสารประกอบไฮดรอกโซอย่างรวดเร็ว (สารละลายของ Fe2+ และ Fe3+ นั้นแทบไม่มีสีเลย);
2) ในรูปของสารละลายคอลลอยด์เนื่องจากการแตกตัวของไอรอนไฮดรอกไซด์ (การสลายตัวของอนุภาครวม) ภายใต้อิทธิพลของสารประกอบอินทรีย์
3) ในรูปของสารประกอบเชิงซ้อนที่มีลิแกนด์อินทรีย์และอนินทรีย์ เหล่านี้รวมถึงคาร์บอนิล สารเชิงซ้อนของอะรีน (ที่มีผลิตภัณฑ์จากปิโตรเลียมและไฮโดรคาร์บอนอื่นๆ) สารกลุ่ม 4-เฮกซาไซยาโนเฟอร์เรต เป็นต้น
ในรูปแบบที่ไม่ละลายน้ำ เหล็กสามารถมีอยู่ในรูปของอนุภาคแร่ที่เป็นของแข็งหลายชนิดขององค์ประกอบต่างๆ ที่แขวนลอยอยู่ในน้ำ
ที่ pH>3.5 เหล็ก (III) อยู่ในสารละลายที่เป็นน้ำในรูปของสารเชิงซ้อนเท่านั้น ค่อยๆ เปลี่ยนเป็นไฮดรอกไซด์ ที่ pH>8 ยังมีธาตุเหล็ก (II) อยู่ในรูปของสารเชิงซ้อน ซึ่งผ่านกระบวนการออกซิเดชันผ่านขั้นตอนของการก่อตัวของธาตุเหล็ก (III):
Fe (II) > Fe (III) > FeO (OH) x H2O
ดังนั้น เนื่องจากสารประกอบเหล็กในน้ำสามารถมีอยู่ในรูปแบบต่างๆ ทั้งในสารละลายและในอนุภาคแขวนลอย ผลลัพธ์ที่แม่นยำสามารถหาได้จากการหาธาตุเหล็กทั้งหมดในทุกรูปแบบเท่านั้น ซึ่งเรียกว่า "ธาตุเหล็กทั้งหมด"
การวิเคราะห์ธาตุเหล็ก (II) และ (III) แยกกัน ทั้งในรูปแบบที่ไม่ละลายน้ำและละลายน้ำได้ ให้ผลลัพธ์ที่เชื่อถือได้น้อยกว่าเกี่ยวกับมลพิษทางน้ำจากสารประกอบของธาตุเหล็ก แม้ว่าบางครั้งจำเป็นต้องตรวจวัดธาตุเหล็กในรูปแบบต่างๆ
การถ่ายโอนธาตุเหล็กให้อยู่ในรูปแบบที่ละลายน้ำได้ซึ่งเหมาะสำหรับการวิเคราะห์ทำได้โดยการเติมกรดแก่จำนวนหนึ่ง (ไนตริก ไฮโดรคลอริก ซัลฟิวริก) ลงในตัวอย่างให้มี pH 1-2
ช่วงของความเข้มข้นของธาตุเหล็กในน้ำที่กำหนดคือตั้งแต่ 0.1 ถึง 1.5 มก./ล. นอกจากนี้ยังสามารถตรวจวัดได้ที่ความเข้มข้นของธาตุเหล็กมากกว่า 1.5 มก./ล. หลังจากการเจือจางตัวอย่างอย่างเหมาะสมด้วยน้ำสะอาด
MPC ของธาตุเหล็กทั้งหมดในน้ำของอ่างเก็บน้ำคือ 0.3 มก./ล. ซึ่งเป็นตัวบ่งชี้จำกัดความเป็นอันตราย- ประสาทสัมผัส
13.2. ปริมาณโลหะหนัก
เมื่อพูดถึงความเข้มข้นที่เพิ่มขึ้นของโลหะในน้ำ ตามกฎแล้วพวกมันบ่งบอกถึงมลพิษด้วยโลหะหนัก (Cad, Pb, Zn, Cr, Ni, Co, Hg เป็นต้น) โลหะหนักที่ลงไปในน้ำสามารถมีอยู่ในรูปของเกลือพิษที่ละลายน้ำได้และสารประกอบเชิงซ้อน (บางครั้งเสถียรมาก) อนุภาคคอลลอยด์ การตกตะกอน (โลหะอิสระ ออกไซด์ ไฮดรอกไซด์ ฯลฯ) แหล่งที่มาหลักของมลพิษทางน้ำที่มีโลหะหนัก ได้แก่ การผลิตไฟฟ้า การขุด โลหะที่มีเหล็กและอโลหะ โรงงานสร้างเครื่องจักร ฯลฯ โลหะหนักในอ่างเก็บน้ำทำให้เกิดผลเสียหลายประการ: การเข้าสู่ห่วงโซ่อาหารและละเมิดธาตุ ส่วนประกอบของเนื้อเยื่อชีวภาพ จึงมีพิษโดยตรงหรือโดยอ้อมต่อสิ่งมีชีวิตในน้ำ โลหะหนักเข้าสู่ร่างกายมนุษย์ผ่านทางห่วงโซ่อาหาร
โลหะหนักโดยธรรมชาติ ผลกระทบทางชีวภาพสามารถแบ่งออกเป็นสารพิษและองค์ประกอบขนาดเล็กซึ่งมีลักษณะที่แตกต่างกันโดยพื้นฐานของผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิต ธรรมชาติของการพึ่งพาผลกระทบที่กระทำโดยองค์ประกอบต่อสิ่งมีชีวิตขึ้นอยู่กับความเข้มข้นในน้ำ (และตามกฎแล้วในเนื้อเยื่อของร่างกาย) แสดงไว้ในรูปที่ สิบ.
ดังจะเห็นได้จากรูป 10 สารพิษมีผลเสียต่อสิ่งมีชีวิตที่ความเข้มข้นใด ๆ ในขณะที่ธาตุติดตามมีพื้นที่ขาดซึ่งทำให้เกิดผลเสีย (น้อยกว่า Ci) และบริเวณที่มีความเข้มข้นที่จำเป็นต่อชีวิตเมื่อเกินจะเป็นค่าลบ ผลกระทบเกิดขึ้นอีกครั้ง (มากกว่า C2) สารพิษทั่วไปได้แก่ แคดเมียม ตะกั่ว ปรอท; องค์ประกอบขนาดเล็ก - แมงกานีส, ทองแดง, โคบอลต์
ด้านล่างนี้เป็นข้อมูลสั้นๆ เกี่ยวกับสรีรวิทยา (รวมถึงพิษ) ของโลหะบางชนิด ซึ่งมักจัดอยู่ในประเภทหนัก
ทองแดง. ทองแดงเป็นธาตุที่พบในร่างกายมนุษย์โดยส่วนใหญ่อยู่ในรูปของสารประกอบอินทรีย์ที่ซับซ้อน และมีบทบาทสำคัญในกระบวนการสร้างเม็ดเลือด ปฏิกิริยาของไอออนบวก Cu2+ กับเอนไซม์กลุ่ม SH มีบทบาทชี้ขาดในผลอันตรายของทองแดงส่วนเกิน การเปลี่ยนแปลงของเนื้อหาของทองแดงในซีรั่มและผิวหนังทำให้เกิดปรากฏการณ์ของผิวคล้ำ (ด่างขาว) การเป็นพิษจากสารประกอบทองแดงสามารถนำไปสู่ความผิดปกติของระบบประสาท การทำงานของตับและไตบกพร่อง เป็นต้น ค่า MPC ของทองแดงในแหล่งน้ำสำหรับดื่มและจุดประสงค์ทางวัฒนธรรมคือ 1.0 มก./ล. ตัวบ่งชี้ที่จำกัดของความเป็นอันตรายคือสารก่อมะเร็งทางประสาทสัมผัส
สังกะสี.สังกะสีเป็นองค์ประกอบติดตามและรวมอยู่ในองค์ประกอบของเอนไซม์บางชนิด พบในเลือด (0.5-0.6), เนื้อเยื่ออ่อน (0.7-5.4), กระดูก (10-18), ผม (16-22 mg%), (หน่วยวัดความเข้มข้นต่ำ 1 mg %=10- 3) เช่น ส่วนใหญ่อยู่ในกระดูกและเส้นผม มันอยู่ในร่างกายในสมดุลไดนามิกซึ่งเปลี่ยนไปภายใต้สภาวะที่มีความเข้มข้นสูงในสิ่งแวดล้อม ผลกระทบด้านลบของสารประกอบสังกะสีสามารถแสดงได้ในการอ่อนแอของร่างกาย การเจ็บป่วยที่เพิ่มขึ้น อาการคล้ายโรคหอบหืด ฯลฯ MPC ของสังกะสีในน้ำของอ่างเก็บน้ำคือ 1.0 มก./ลิตร ตัวบ่งชี้ที่จำกัดของความเป็นอันตรายคือสุขอนามัยทั่วไป
แคดเมียม. สารประกอบแคดเมียมมีความเป็นพิษสูง พวกเขาทำหน้าที่ในหลาย ๆ ระบบของร่างกาย - อวัยวะทางเดินหายใจและระบบทางเดินอาหาร, ระบบประสาทส่วนกลางและส่วนปลาย กลไกการออกฤทธิ์ของสารประกอบแคดเมียมคือการยับยั้งการทำงานของเอนไซม์จำนวนหนึ่ง, การหยุดชะงักของเมตาบอลิซึมของฟอสฟอรัส-แคลเซียม, ความผิดปกติของการเผาผลาญขององค์ประกอบขนาดเล็ก (Zn, Cu, Pe, Mn, Se) MPC ของแคดเมียมในน้ำในอ่างเก็บน้ำคือ 0.001 มก./ล. ตัวบ่งชี้จำกัดความเป็นอันตรายคือพิษวิทยาด้านสุขอนามัย
ปรอท . ปรอทเป็นของ ultramicroelements และมีอยู่ในร่างกายอย่างต่อเนื่องโดยทำหน้าที่กับอาหาร สารประกอบปรอทอนินทรีย์ (ก่อนอื่น Hg ไอออนบวกทำปฏิกิริยากับโปรตีนกลุ่ม SH (“ ไทออลพิษ”) เช่นเดียวกับกลุ่มคาร์บอกซิลและเอมีนของโปรตีนในเนื้อเยื่อทำให้เกิดสารประกอบเชิงซ้อนที่แข็งแกร่ง - เมทัลโลโปรตีน เป็นผลให้ความผิดปกติลึกของ ระบบประสาทส่วนกลางเกิดขึ้นโดยเฉพาะแผนกที่สูงขึ้น ในบรรดาสารประกอบอินทรีย์ของปรอท เมทิลเมอร์คิวรี่มีบทบาทสำคัญที่สุด ซึ่งละลายได้สูงในเนื้อเยื่อไขมันและแทรกซึมเข้าไปในอวัยวะสำคัญอย่างรวดเร็ว รวมทั้งสมอง เป็นผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงใน ระบบประสาทอัตโนมัติ, การก่อตัวของเส้นประสาทส่วนปลาย, ในหัวใจ, หลอดเลือด, อวัยวะสร้างเม็ดเลือด, ตับ, ฯลฯ, การรบกวนในสถานะภูมิคุ้มกันของร่างกาย สารประกอบปรอทยังมีผลต่อตัวอ่อน และพิษวิทยา
ตะกั่ว. สารตะกั่วเป็นพิษที่ส่งผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิตทุกชนิด แต่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงโดยเฉพาะในระบบประสาท เลือด และหลอดเลือด ยับยั้งกระบวนการทางเอนไซม์จำนวนมาก เด็กมีความอ่อนไหวต่อการได้รับสารตะกั่วมากกว่าผู้ใหญ่ พวกมันมีผลเป็นพิษต่อตัวอ่อนและทารกอวัยวะพิการ นำไปสู่โรคสมองอักเสบและตับถูกทำลาย และกดภูมิคุ้มกัน สารประกอบตะกั่วอินทรีย์ (ตะกั่วเตตระเมทิล, ตะกั่วเตตระเอทิล) เป็นพิษต่อประสาทอย่างแรง, ของเหลวระเหยง่าย พวกเขาเป็นตัวยับยั้งที่ใช้งานอยู่ กระบวนการเผาผลาญ. สารประกอบตะกั่วทั้งหมดมีลักษณะเป็นผลสะสม MPC ของตะกั่วในน้ำของอ่างเก็บน้ำคือ 0.03 มก. / ล. ตัวบ่งชี้ที่ จำกัด คือพิษต่อสุขอนามัย
ค่าสูงสุดโดยประมาณที่อนุญาตสำหรับปริมาณโลหะในน้ำคือ 0.001 mmol/l (GOST 24902) ค่า MPC สำหรับน้ำในอ่างเก็บน้ำสำหรับโลหะแต่ละชนิดจะได้รับก่อนหน้านี้เมื่ออธิบายถึงผลกระทบทางสรีรวิทยา
14. แอคทีฟคลอรีน
คลอรีนสามารถมีอยู่ในน้ำไม่เพียง แต่ในองค์ประกอบของคลอไรด์เท่านั้น แต่ยังอยู่ในองค์ประกอบของสารประกอบอื่น ๆ ที่มีคุณสมบัติในการออกซิไดซ์ที่รุนแรง สารประกอบคลอรีนดังกล่าวรวมถึงคลอรีนอิสระ (CL2), แฮโปคลอไรต์แอนไอออน (СlO-), กรดไฮโปคลอรัส (НClO), คลอรามีน (สารที่เมื่อละลายในน้ำ จะเกิดโมโนคลอรามีน NH2Cl, ไดคลอรามีน NHCl2, ไตรคลอรามีน NCl3) ปริมาณทั้งหมดของสารประกอบเหล่านี้เรียกว่าคำว่า "แอคทีฟคลอรีน"
สารที่มีคลอรีนที่ออกฤทธิ์แบ่งออกเป็นสองกลุ่ม: ตัวออกซิไดซ์ที่แรง - คลอรีน, ไฮโปคลอไรต์และกรดไฮโปคลอรัส - มีสิ่งที่เรียกว่า "คลอรีนอิสระที่ออกฤทธิ์" และตัวออกซิไดซ์ที่อ่อนแอค่อนข้างน้อย - คลอรามีน - "คลอรีนที่จับตัวได้" เนื่องจากคุณสมบัติในการออกซิไดซ์ที่รุนแรง สารประกอบคลอรีนที่ออกฤทธิ์จึงถูกใช้สำหรับการฆ่าเชื้อโรค (การฆ่าเชื้อโรค) ของน้ำดื่มและน้ำในสระว่ายน้ำ เช่นเดียวกับการบำบัดทางเคมีของน้ำเสียบางชนิด นอกจากนี้ สารประกอบบางชนิดที่มีแอคทีฟคลอรีน (เช่น ผงฟอกสี) ใช้กันอย่างแพร่หลายในการกำจัดจุดโฟกัสของการแพร่กระจายของมลพิษที่ติดเชื้อ
คลอรีนอิสระที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการฆ่าเชื้อโรคในน้ำดื่มคือคลอรีนอิสระซึ่งเมื่อละลายในน้ำจะมีสัดส่วนไม่เป็นไปตามปฏิกิริยา:
Сl2+Н2О=Н++Сl-+HOСl
ในน้ำธรรมชาติไม่อนุญาตให้มีคลอรีนที่ใช้งานอยู่ ในน้ำดื่มเนื้อหาถูกกำหนดในรูปของคลอรีนที่ระดับ 0.3-0.5 มก. / ล. ในรูปแบบอิสระและที่ระดับ 0.8-1.2 มก. / ล. ในรูปแบบที่มีขอบเขต (ในกรณีนี้ช่วงความเข้มข้นของคลอรีนที่ใช้งานอยู่ ได้รับ เนื่องจากที่ความเข้มข้นต่ำ สถานการณ์ที่ไม่เอื้ออำนวยเป็นไปได้ในแง่ของตัวบ่งชี้ทางจุลชีววิทยา และที่ความเข้มข้นสูงกว่า ส่วนเกินโดยตรงกับคลอรีนที่ใช้งานอยู่) คลอรีนที่ใช้งานในความเข้มข้นที่ระบุจะมีอยู่ในน้ำดื่มในช่วงเวลาสั้น ๆ (ไม่เกินสองสามสิบนาที) และจะถูกกำจัดออกจนหมดแม้จะต้มน้ำในระยะเวลาสั้น ๆ ด้วยเหตุผลนี้ ควรทำการวิเคราะห์ตัวอย่างที่เลือกสำหรับปริมาณคลอรีนที่ใช้งานทันที
ความสนใจในการควบคุมคลอรีนในน้ำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในน้ำดื่ม เพิ่มขึ้นหลังจากตระหนักว่าคลอรีนในน้ำทำให้เกิดการก่อตัวของคลอรีนไฮโดรคาร์บอนในปริมาณที่เหมาะสมซึ่งเป็นอันตรายต่อสุขภาพของประชาชน อันตรายอย่างยิ่งคือการคลอรีนในน้ำดื่มที่ปนเปื้อนด้วยฟีนอล MPC สำหรับฟีนอลในน้ำดื่มในกรณีที่ไม่มีคลอรีนในน้ำดื่มคือ 0.1 มก. / ล. และภายใต้เงื่อนไขของคลอรีน (ในกรณีนี้จะเกิดกลิ่นคลอโรฟีนอลที่เป็นพิษและมีกลิ่นฉุนมากขึ้น) - 0.001 มก. / ล. ปฏิกิริยาเคมีที่คล้ายคลึงกันสามารถเกิดขึ้นได้จากการมีส่วนร่วมของสารประกอบอินทรีย์ที่มาจากธรรมชาติหรือเทคโนโลยี ซึ่งนำไปสู่สารประกอบออร์กาโนคลอรีนที่เป็นพิษหลายชนิด - ซีโนไบโอติก
ตัวบ่งชี้จำกัดความเป็นอันตรายสำหรับคลอรีนที่ใช้งานคือสุขอนามัยทั่วไป
15. การประเมินคุณภาพน้ำอย่างบูรณาการและครอบคลุม
ตัวบ่งชี้คุณภาพน้ำแต่ละตัวแยกจากกันแม้ว่าจะมีข้อมูลเกี่ยวกับคุณภาพของน้ำ แต่ก็ยังไม่สามารถใช้เป็นตัวชี้วัดคุณภาพน้ำได้เนื่องจาก ไม่อนุญาตให้ตัดสินค่าของตัวบ่งชี้อื่น ๆ แม้ว่าบางครั้งจะเกิดขึ้นโดยอ้อม แต่ก็เกี่ยวข้องกับบางส่วน ตัวอย่างเช่น ค่า BOD5 ที่เพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับค่าปกติบ่งชี้ทางอ้อมถึงปริมาณที่เพิ่มขึ้นของสารอินทรีย์ที่ออกซิไดซ์ได้ง่ายในน้ำ ค่าการนำไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นบ่งชี้ถึงปริมาณเกลือที่เพิ่มขึ้น เป็นต้น ในขณะเดียวกัน ผลการประเมินคุณภาพน้ำ ควรเป็นตัวชี้วัดเชิงบูรณาการที่จะครอบคลุมตัวชี้วัดหลักด้านคุณภาพน้ำ (หรือตัวชี้วัดที่มีการบันทึกปัญหา)
ในกรณีที่ง่ายที่สุด หากมีผลลัพธ์สำหรับตัวบ่งชี้ที่ประเมินหลายตัว สามารถคำนวณผลรวมของความเข้มข้นที่ลดลงของส่วนประกอบได้ เช่น อัตราส่วนของความเข้มข้นที่แท้จริงต่อ MPC (กฎการรวม) เกณฑ์สำหรับคุณภาพน้ำเมื่อใช้กฎการรวมคือการเติมเต็มความไม่เท่าเทียมกัน:
ควรสังเกตว่าผลรวมของความเข้มข้นที่กำหนดตาม GOST 2874 สามารถคำนวณได้สำหรับสารเคมีที่มีตัวบ่งชี้ความเป็นอันตรายที่จำกัดเหมือนกันเท่านั้น - ทางประสาทสัมผัสและทางพิษวิทยาทางสุขอนามัย
หากผลการวิเคราะห์มีจำนวนตัวบ่งชี้เพียงพอ ก็เป็นไปได้ที่จะกำหนดระดับคุณภาพน้ำ ซึ่งเป็นลักษณะสำคัญของมลพิษทางน้ำบนผิวดิน ระดับคุณภาพถูกกำหนดโดยดัชนีมลพิษทางน้ำ (WPI) ซึ่งคำนวณเป็นผลรวมของค่าที่แท้จริงของตัวบ่งชี้คุณภาพน้ำหลัก 6 ตัวที่ลดลงเป็น MPC ตามสูตร:
ค่า WPI คำนวณสำหรับแต่ละจุดสุ่มตัวอย่าง (ไซต์) เพิ่มเติมบนโต๊ะ 14 ขึ้นอยู่กับค่า WPI กำหนดระดับคุณภาพน้ำ
ลักษณะของการประเมินคุณภาพน้ำแบบบูรณาการ
ชั้นคุณภาพน้ำ |
การประเมินคุณภาพน้ำ (ลักษณะ) |
|
น้อยกว่าและเท่ากับ 0.2 |
สะอาดมาก |
|
มากกว่า 0.2-1 |
||
มีมลพิษปานกลาง |
||
เป็นมลพิษ |
||
มากกว่า 4-6 |
||
สกปรกมาก |
||
สกปรกมาก |
เมื่อคำนวณ WPI ตัวบ่งชี้หลัก 6 ตัวที่เรียกว่า "จำกัด" รวมถึงความเข้มข้นของออกซิเจนที่ละลายในน้ำและค่า BOD5 รวมถึงค่าของตัวบ่งชี้อีก 4 ตัวที่ไม่เอื้ออำนวยมากที่สุดสำหรับค่าที่กำหนด อ่างเก็บน้ำ (น้ำ) หรือที่มีความเข้มข้นลดลงสูงสุด (อัตราส่วน Ci/MACi) ตัวบ่งชี้ดังกล่าวตามประสบการณ์ของการตรวจสอบอุทกเคมีของแหล่งน้ำมักมีดังต่อไปนี้: เนื้อหาของไนเตรต, ไนไตรต์, แอมโมเนียมไนโตรเจน (ในรูปของสารประกอบแอมโมเนียมอินทรีย์และอนินทรีย์), โลหะหนัก - ทองแดง, แมงกานีส, แคดเมียม ฯลฯ ., ฟีนอล, สารกำจัดศัตรูพืช, ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม, สารลดแรงตึงผิวสังเคราะห์ ( สารลดแรงตึงผิว - สารลดแรงตึงผิวสังเคราะห์มีสารลดแรงตึงผิวที่ไม่ใช่ไอออนิกรวมถึงสารลดแรงตึงผิวประจุบวกและประจุลบ), ลิกโนซัลโฟเนต ในการคำนวณ WPI ตัวบ่งชี้จะถูกเลือกโดยไม่คำนึงถึงสัญญาณจำกัดความเป็นอันตราย อย่างไรก็ตาม หากความเข้มข้นที่กำหนดเท่ากัน จะมีการเลือกใช้สารที่มีเครื่องหมายสุขอนามัยและพิษวิทยาที่เป็นอันตราย (ตามกฎแล้ว สารดังกล่าวมีค่าค่อนข้างมากกว่า ความเป็นอันตราย).
เห็นได้ชัดว่า ตัวบ่งชี้คุณภาพน้ำที่ระบุไว้ทั้งหมดไม่สามารถระบุได้ด้วยวิธีการภาคสนาม งานของการประเมินแบบบูรณาการมีความซับซ้อนมากขึ้นเนื่องจากข้อเท็จจริงที่ว่าเพื่อให้ได้ข้อมูลเมื่อคำนวณ WPI จำเป็นต้องวิเคราะห์ตัวบ่งชี้ที่หลากหลายด้วยการเลือกตัวบ่งชี้ที่มีความเข้มข้นลดลงสูงสุด หากไม่สามารถดำเนินการสำรวจไฮโดรเคมีของอ่างเก็บน้ำสำหรับตัวชี้วัดที่น่าสนใจทั้งหมด ขอแนะนำให้พิจารณาว่าส่วนประกอบใดที่สามารถก่อมลพิษได้ สิ่งนี้ทำบนพื้นฐานของการวิเคราะห์ผลการศึกษาเคมีไฮโดรเคมีในปีที่ผ่านมา รวมถึงข้อมูลและสมมติฐานเกี่ยวกับแหล่งที่มาของมลพิษทางน้ำ หากไม่สามารถวิเคราะห์ส่วนประกอบนี้ด้วยวิธีภาคสนามได้ (สารลดแรงตึงผิว ยาฆ่าแมลง ผลิตภัณฑ์น้ำมัน ฯลฯ) ควรเก็บตัวอย่างและเก็บรักษาไว้ตามเงื่อนไขที่จำเป็น (ดูบทที่ 5) หลังจากนั้นควรส่งตัวอย่าง ไปยังห้องปฏิบัติการเพื่อทำการวิเคราะห์ตามเวลาที่กำหนด
ดังนั้นงานของการประเมินคุณภาพน้ำแบบองค์รวมจึงตรงกับงานของการตรวจสอบไฮโดรเคมีตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา สำหรับข้อสรุปขั้นสุดท้ายเกี่ยวกับระดับคุณภาพน้ำ จำเป็นต้องมีผลการวิเคราะห์สำหรับตัวบ่งชี้จำนวนหนึ่งเป็นระยะเวลานาน
วิธีการประเมินคุณภาพน้ำที่น่าสนใจซึ่งพัฒนาขึ้นในสหรัฐอเมริกา มูลนิธิสุขาภิบาลแห่งชาติของประเทศนี้ในปี พ.ศ. 2513 ได้พัฒนาตัวบ่งชี้คุณภาพน้ำมาตรฐานทั่วไป (CQI) ซึ่งแพร่หลายในอเมริกาและบางประเทศ เมื่อพัฒนา PCV การประเมินของผู้เชี่ยวชาญจะใช้จากประสบการณ์ที่กว้างขวางในการประเมินคุณภาพน้ำเมื่อนำไปใช้สำหรับการบริโภคน้ำในครัวเรือนและอุตสาหกรรม การพักผ่อนหย่อนใจในน้ำ (การว่ายน้ำและความบันเทิงทางน้ำ การตกปลา) การคุ้มครองสัตว์น้ำและปลา การใช้ประโยชน์ทางการเกษตร (การรดน้ำ การชลประทาน) การใช้งานเชิงพาณิชย์ (การเดินเรือ ไฟฟ้าพลังน้ำ พลังงานความร้อน) ฯลฯ PCV เป็นค่าไร้มิติที่สามารถรับค่าได้ตั้งแต่ 0 ถึง 100 ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับค่าของ PCV ค่าประมาณคุณภาพน้ำต่อไปนี้เป็นไปได้ : 100-90 - ยอดเยี่ยม; 90-70 - ดี; 70-50 - ปานกลาง; 50-25 - ไม่ดี; 25-0 แย่มาก มีการพิสูจน์แล้วว่าค่าต่ำสุดของ PCV ซึ่งตรงตามมาตรฐานคุณภาพน้ำส่วนใหญ่ของรัฐคือ 50–58 อย่างไรก็ตาม น้ำในอ่างเก็บน้ำอาจมีค่า PCV มากกว่าค่าที่กำหนด และในขณะเดียวกันก็ไม่เป็นไปตามมาตรฐานสำหรับตัวชี้วัดแต่ละตัว
PCV คำนวณจากผลลัพธ์ของการกำหนดลักษณะน้ำที่สำคัญที่สุด 9 ประการ - ตัวบ่งชี้ส่วนตัว และแต่ละตัวมีค่าสัมประสิทธิ์การถ่วงน้ำหนักของตัวเองซึ่งแสดงถึงลำดับความสำคัญของตัวบ่งชี้นี้ในการประเมินคุณภาพน้ำ ตัวบ่งชี้เฉพาะของคุณภาพน้ำที่ใช้ในการคำนวณ PCV และปัจจัยการถ่วงน้ำหนักแสดงไว้ในตาราง สิบห้า
ค่าสัมประสิทธิ์การถ่วงน้ำหนักของตัวบ่งชี้ในการคำนวณ PCV ตามข้อมูลของ National Sanitary Foundation ของสหรัฐอเมริกา
ชื่อตัวบ่งชี้ |
ค่าของปัจจัยถ่วงน้ำหนัก |
ออกซิเจนที่ละลายน้ำ |
|
จำนวน Escherichia coli |
|
ดัชนีไฮโดรเจน (pH) |
|
ความต้องการออกซิเจนทางชีวเคมี (BOD5) |
|
อุณหภูมิ (Δt, มลภาวะทางความร้อน) |
|
ฟอสฟอรัสทั้งหมด |
|
ความขุ่น |
|
สารตกค้างแห้ง |
|
ดังตารางต่อไปนี้ 15 ข้อมูล ตัวบ่งชี้ที่สำคัญที่สุดคือออกซิเจนที่ละลายในน้ำและจำนวนของ Escherichia coli ซึ่งค่อนข้างเข้าใจได้หากเราระลึกถึงบทบาททางนิเวศวิทยาที่สำคัญที่สุดของออกซิเจนที่ละลายในน้ำและอันตรายต่อมนุษย์ที่เกิดจากการสัมผัสกับน้ำที่ปนเปื้อนอุจจาระ
นอกจากค่าสัมประสิทธิ์น้ำหนักที่มีค่าคงที่แล้ว กราฟน้ำหนักยังได้รับการพัฒนาสำหรับตัวบ่งชี้แต่ละตัว โดยระบุลักษณะระดับของคุณภาพน้ำ (Q) สำหรับแต่ละตัวบ่งชี้ โดยขึ้นอยู่กับค่าจริงที่กำหนดระหว่างการวิเคราะห์ กราฟของเส้นโค้งน้ำหนักแสดงในรูปที่ 11. มีผลการวิเคราะห์สำหรับตัวบ่งชี้เฉพาะ เส้นโค้งน้ำหนักจะกำหนดค่าตัวเลขของการประเมินสำหรับแต่ละตัวบ่งชี้ ค่าหลังจะคูณด้วยค่าน้ำหนักที่เหมาะสม และได้รับคะแนนคุณภาพสำหรับแต่ละตัวบ่งชี้ เมื่อรวมคะแนนสำหรับตัวบ่งชี้ที่กำหนดไว้ทั้งหมด จะได้ค่าของ PCV ทั่วไป
PCV ทั่วไปช่วยลดข้อบกพร่องของการประเมินคุณภาพน้ำโดยรวมด้วยการคำนวณ WPI เนื่องจาก ประกอบด้วยกลุ่มตัวบ่งชี้ลำดับความสำคัญเฉพาะ ซึ่งรวมถึงตัวบ่งชี้การปนเปื้อนของจุลินทรีย์
ในการประเมินคุณภาพน้ำ นอกจากการประเมินแบบบูรณาการซึ่งส่งผลให้มีการกำหนดระดับคุณภาพน้ำ เช่นเดียวกับการประเมินทางอุทกวิทยาด้วยวิธีบ่งชี้ทางชีวภาพ ซึ่งเป็นผลมาจากการกำหนดระดับความบริสุทธิ์ บางครั้งยังมี เรียกว่าการประเมินแบบบูรณาการซึ่งใช้วิธีการทดสอบทางชีวภาพ
วิธีหลังยังอ้างถึงวิธีการทางอุทกชีวภาพ แต่แตกต่างกันตรงที่อนุญาตให้กำหนดปฏิกิริยาของสิ่งมีชีวิตในน้ำต่อมลพิษโดยใช้สิ่งมีชีวิตทดสอบหลายชนิด ทั้งโปรโตซัว (ciliates, ไรน้ำ) และปลาที่สูงขึ้น (ปลาหางนกยูง) บางครั้งปฏิกิริยาดังกล่าวถือเป็นปฏิกิริยาที่เปิดเผยมากที่สุด โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเกี่ยวข้องกับการประเมินคุณภาพของน้ำเสีย (ธรรมชาติและของเสีย) และยังทำให้สามารถกำหนดความเข้มข้นของสารประกอบแต่ละชนิดในเชิงปริมาณได้
ตัวบ่งชี้ |
หน่วย |
ระเบียบ |
แบคทีเรียโคลิฟอร์มที่ทนต่อความร้อน |
จำนวนแบคทีเรียใน 100 มล. |
ขาด |
แบคทีเรียโคลิฟอร์มทั่วไป |
จำนวนแบคทีเรียใน 100 มล. |
ขาด |
จำนวนจุลินทรีย์ทั้งหมด |
จำนวนแบคทีเรียที่สร้างโคโลนีใน 1 มล. |
ไม่เกิน 50 |
คอลลิฟาจ |
จำนวนหน่วยการก่อตัวของคราบพลัค (PFU) ใน 100 มล. |
ขาด |
สปอร์ของคลอสตริเดียลดซัลไฟต์ |
จำนวนสปอร์ใน 20 มล. |
ขาด |
ซีสต์ Giardia |
จำนวนซีสต์ใน 50 มล. |
ขาด |
ความปลอดภัยของน้ำดื่มในแง่ขององค์ประกอบทางเคมีถูกกำหนดโดยการปฏิบัติตามมาตรฐานดังต่อไปนี้:
ตัวบ่งชี้ |
หน่วยวัด |
ไม่มีมาตรฐาน (MAC) อีกต่อไป |
ปัจจัยที่เป็นอันตราย |
ระดับอันตราย |
|
ตัวบ่งชี้ทั่วไป |
|||||
ตัวบ่งชี้ไฮโดรเจน |
หน่วย pH |
ภายในวันที่ 6-9 |
|||
แร่ทั้งหมด (กากแห้ง) |
|||||
ความแข็งทั่วไป |
|||||
ความสามารถในการออกซิเดชั่นของแมงกานีส |
|||||
ผลิตภัณฑ์น้ำมันรวม |
|||||
สารลดแรงตึงผิว (สารลดแรงตึงผิว) ประจุลบ |
|||||
ดัชนีฟีนอล |
|||||
อะลูมิเนียม (Al3+) |
Sanit.-นักพิษวิทยา. |
||||
แบเรียม (Ba2+) |
Sanit.-นักพิษวิทยา. |
||||
เบริลเลียม(Be2+) |
Sanit.-นักพิษวิทยา. |
||||
โบรอน(B, รวม) |
Sanit.-นักพิษวิทยา. |
||||
เหล็ก (เฟ, ทั้งหมด) |
ประสาทสัมผัส |
||||
แคดเมียม (Cd, ทั้งหมด) |
Sanit.-นักพิษวิทยา. |
||||
แมงกานีส (Mn, ทั้งหมด) |
ประสาทสัมผัส |
||||
ทองแดง (ลูกบาศ์ก รวม) |
ประสาทสัมผัส |
||||
โมลิบดีนัม (Mo รวม) |
Sanit.-นักพิษวิทยา. |
||||
สารหนู (As, ทั้งหมด) |
Sanit.-นักพิษวิทยา. |
||||
นิกเกิล (Ni รวม) |
Sanit.-นักพิษวิทยา. |
||||
ไนเตรต (ตาม NO3) |
ประสาทสัมผัส |
||||
ปรอท (Hg, รวม) |
Sanit.-นักพิษวิทยา. |
||||
ตะกั่ว (Pb, รวม) |
Sanit.-นักพิษวิทยา. |
||||
ซีลีเนียม (Se รวม) |
Sanit.-นักพิษวิทยา. |
||||
สตรอนเทียม(Sr2+) |
Sanit.-นักพิษวิทยา. |
||||
ซัลเฟต (SO42_) |
ประสาทสัมผัส |
||||
ฟลูออไรด์ (F) สำหรับภูมิภาคภูมิอากาศ |
มิลลิกรัม/ลิตร |
Sanit.-นักพิษวิทยา. |
|||
ประสาทสัมผัส |
|||||
Sanit.-นักพิษวิทยา. |
|||||
Sanit.-นักพิษวิทยา. |
|||||
ประสาทสัมผัส |
|||||
อินทรียฺวัตถุ |
|||||
γ - HCCH (ลินเดน) |
Sanit.-นักพิษวิทยา. |
||||
ดีดีที (ผลรวมของไอโซเมอร์) |
Sanit.-นักพิษวิทยา. |
||||
Sanit.-นักพิษวิทยา. |
|||||
|
มิลลิกรัม/ลิตร |
ภายใน 0.3-0.5 |
ประสาทสัมผัส |
||
คลอโรฟอร์ม (เมื่อทำคลอรีนในน้ำ) |
Sanit.-นักพิษวิทยา. |
||||
โอโซนตกค้าง |
ประสาทสัมผัส |
||||
ฟอร์มาลดีไฮด์ (เมื่อน้ำโอโซน) |
Sanit.-นักพิษวิทยา. |
||||
โพลีอะคริลาไมด์ |
Sanit.-นักพิษวิทยา. |
||||
กรดซิลิกิกที่เปิดใช้งาน (pr Si) |
Sanit.-นักพิษวิทยา. |
||||
โพลีฟอสเฟต (ตาม PO43_) |
ประสาทสัมผัส |
||||
ปริมาณสารตกตะกอนที่มีอะลูมิเนียมและเหล็กตกค้าง |
ดูไฟแสดงสถานะ "อะลูมิเนียม", "เหล็ก" |
||||
คุณสมบัติทางประสาทสัมผัส |
|||||
ไม่เกิน 2 |
|||||
ไม่เกิน 2 |
|||||
โครมา |
ไม่เกิน 20 (35) |
||||
ความขุ่น |
FMU (หน่วยความขุ่นของฟอร์มาซิน) หรือ |
2,6 (3,5) |
รายการสารอันตรายที่อาจพบในน้ำดื่ม แหล่งที่มาและธรรมชาติของผลกระทบต่อร่างกายมนุษย์
กลุ่มสาร |
สาร |
แหล่งที่มา |
ส่งผลกระทบต่อร่างกาย |
ส่วนประกอบอนินทรีย์ |
อลูมิเนียม |
สิ่งอำนวยความสะดวกในการบำบัดน้ำ, โลหะวิทยาที่ไม่ใช่เหล็ก |
พิษต่อระบบประสาท โรคอัลไซเมอร์ |
การผลิตเม็ดสี, อีพอกซีเรซินการเพิ่มคุณค่าของถ่านหิน |
ผลกระทบต่อระบบหัวใจและหลอดเลือดและเม็ดเลือด (มะเร็งเม็ดเลือดขาว) |
||
โลหะวิทยาที่ไม่ใช่เหล็ก |
การทำงานของระบบสืบพันธุ์ในผู้ชายลดลง รังไข่บกพร่อง - รอบประจำเดือนในผู้หญิง (OMC), การเผาผลาญคาร์โบไฮเดรต, การทำงานของเอนไซม์ |
||
การกัดกร่อนของท่อสังกะสี อุตสาหกรรมสีย้อม |
โรคอิไตอิไต, การเพิ่มขึ้นของโรคหัวใจและหลอดเลือด (CVD), ไต, มะเร็งวิทยา (OZ), การละเมิด CMC, การตั้งครรภ์และการคลอดบุตร, การตายคลอด, ความเสียหายของเนื้อเยื่อกระดูก |
||
โมลิบดีนัม |
อุตสาหกรรมเหมืองแร่ โลหะวิทยาที่ไม่ใช่เหล็ก |
CVD ที่เพิ่มขึ้น, โรคเกาต์, โรคคอพอกระบาด, การละเมิด OMC, |
|
โรงหลอมแก้ว อุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ สวนผลไม้ |
พิษต่อระบบประสาท แผลที่ผิวหนัง OZ |
||
ของฉันพายุน้ำ |
โรคความดันโลหิตสูง, โรคความดันโลหิตสูง |
||
การชุบโลหะด้วยไฟฟ้า, อุตสาหกรรมเคมี, โลหะวิทยา |
ทำอันตรายต่อหัวใจ, ตับ, OZ, ผิวหนังอักเสบ |
||
ไนเตรต, ไนไตรต์ |
การเลี้ยงสัตว์ ปุ๋ย น้ำเสีย |
Methemoglobinemia, มะเร็งกระเพาะอาหาร |
|
การรักษาเมล็ดข้าว การชุบด้วยไฟฟ้า ส่วนประกอบทางไฟฟ้า |
ความผิดปกติของไต, ระบบประสาท, |
||
อุตสาหกรรมหนัก งานบัดกรี งานประปา |
ความเสียหายของไต ระบบประสาท, อวัยวะเม็ดเลือด, CVD, avitaminosis C และ B |
||
สตรอนเทียม |
พื้นหลังธรรมชาติ |
โรคกระดูกอ่อนสตรอนเชียม |
|
การทำเหมืองแร่ การชุบโลหะด้วยไฟฟ้า อิเล็กโทรด เม็ดสี |
การทำงานของตับบกพร่อง ไต |
||
พลาสติก ขั้วไฟฟ้า เหมืองแร่ ปุ๋ย |
ทำอันตรายต่อระบบประสาท ต่อมไทรอยด์ |
||
เกลือของแคลเซียมและแมกนีเซียม |
พื้นหลังธรรมชาติ |
โรคระบบทางเดินปัสสาวะและหินน้ำลาย เส้นโลหิตตีบ ความดันโลหิตสูง |
|
พื้นหลังธรรมชาติ |
การทำงานของไตบกพร่อง ตับ โพแทสเซียมลดลง |
||
น้ำธรรมชาติ |
ฟลูออโรซิสของโครงกระดูกและฟัน osteochondrosis |
||
โลหะวิทยาที่ไม่ใช่เหล็ก |
โรคตับอักเสบ โรคโลหิตจาง โรคตับ |
||
สารพิษอินทรีย์ |
คาร์บอนเตตระคลอไรด์ |
ตัวทำละลาย ผลพลอยได้จากน้ำคลอรีน (PPC) |
OZ การกระทำที่ก่อให้เกิดการกลายพันธุ์ |
ไตรฮาโลมีเทน (คลอโรฟอร์ม โบรโมฟอร์ม) |
PPKhV อุตสาหกรรมการแพทย์ |
ฤทธิ์ก่อกลายพันธุ์ บางส่วน OZ |
|
1,2-ได-คลอโรอีเทน |
PPKhV, การผลิต ก๊าซเหลว, สี, สารรมควัน |
||
เอทิลีนคลอรีน |
PVC, สิ่งทอ, อุตสาหกรรมกาว, น้ำยาขจัดคราบโลหะ, น้ำยาซักแห้ง, ตัวทำละลาย, |
ผลการกลายพันธุ์ ออนซ์ |
|
อะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน: เบนซ์(ก)-ไพรีน เพนตะคลอโรฟีนอล |
ผลิตผลิตภัณฑ์อาหาร ยารักษาโรค สารกำจัดศัตรูพืช, สี พลาสติก ก๊าซ น้ำมันดิน สารอินทรีย์ที่ติดไฟได้ การหลอมโลหะ |
ผลต่อตับและไต ผลต่อตับและไต OZ |
|
สารกำจัดศัตรูพืช: เฮกซะคลอโรเบนซีน อาทราซีน - 2,4- ซิมาซีน |
ยาฆ่าแมลงสำหรับปศุสัตว์ ป่าไม้ ผัก สารกำจัดศัตรูพืช (ห้ามใช้) การผลิตสารกำจัดศัตรูพืช สารกำจัดวัชพืชเมล็ดพืช สารกำจัดวัชพืชสำหรับข้าวสาลี ข้าวโพด พืชราก ดิน สนามหญ้า สารกำจัดวัชพืชสำหรับธัญพืชและสาหร่าย |
ทำอันตรายต่อตับ ไต ระบบประสาท ภูมิคุ้มกัน ระบบหัวใจและหลอดเลือด OZ ทำลายระบบประสาทและตับ เนื้องอกในเต้านม ทำอันตรายต่อตับ ไต |
|
สารเคมีที่มีผลต่อประสาทสัมผัส |
ใบเสร็จรับเงินจากเครือข่ายน้ำพื้นหลังธรรมชาติ |
อาการแพ้ โรคเลือด |
|
ซัลเฟต |
พื้นหลังธรรมชาติ |
โรคอุจจาระร่วง, การเพิ่มจำนวนของภาวะกรดไฮโปในกระเพาะอาหาร, cholelithiasis และ urolithiasis |
|
พื้นหลังธรรมชาติ |
ความดันโลหิตสูง, โรคไฮเปอร์โทนิก, โรคของระบบหัวใจและหลอดเลือด. |
||
คลอรีนฟีนอล |
|||
แมงกานีส |
พื้นหลังธรรมชาติ |
มีผล elebriotoxic และ gonadotoxic |
การเก็บตัวอย่างน้ำและการอนุรักษ์
การสุ่มตัวอย่าง - การดำเนินการในการใช้งานที่ถูกต้องซึ่งความแม่นยำของผลลัพธ์ที่ได้นั้นขึ้นอยู่กับเป็นส่วนใหญ่ ต้องมีการวางแผนการสุ่มตัวอย่างระหว่างการวิเคราะห์ภาคสนาม สรุปประเด็นและความลึกของการสุ่มตัวอย่าง รายการตัวบ่งชี้ที่จะกำหนด ปริมาณน้ำที่นำมาวิเคราะห์ ความเข้ากันได้ของวิธีการเก็บรักษาตัวอย่างสำหรับการวิเคราะห์ในภายหลัง บ่อยครั้งที่ตัวอย่างที่เรียกว่าครั้งเดียวจะถูกเก็บในอ่างเก็บน้ำ อย่างไรก็ตาม เมื่อตรวจสอบอ่างเก็บน้ำ อาจจำเป็นต้องเก็บตัวอย่างเป็นระยะและสม่ำเสมอ - จากพื้นผิว น้ำลึก ชั้นล่างสุด ฯลฯ สามารถนำตัวอย่างมาจากแหล่งใต้ดิน ท่อน้ำ ฯลฯ ข้อมูลเฉลี่ยเกี่ยวกับองค์ประกอบของน้ำให้ตัวอย่างแบบผสม
ที่ เอกสารเชิงบรรทัดฐาน(GOST 24481, GOST 17.1.5.05, ISO 5667-2 ฯลฯ) กำหนดกฎพื้นฐานและคำแนะนำที่ควรใช้เพื่อให้ได้ตัวอย่างตัวแทน10 ชนิดต่างๆอ่างเก็บน้ำ (แหล่งน้ำ) กำหนดคุณสมบัติบางประการของการสุ่มตัวอย่างในแต่ละกรณี ลองพิจารณาหลัก
ตัวอย่างจากแม่น้ำและลำธารได้รับการคัดเลือกเพื่อกำหนดคุณภาพน้ำในลุ่มแม่น้ำ ความเหมาะสมของน้ำสำหรับใช้เป็นอาหาร ชลประทาน รดน้ำปศุสัตว์ เลี้ยงปลา อาบน้ำ และกีฬาทางน้ำ และระบุแหล่งที่มาของมลพิษ
เพื่อตรวจสอบอิทธิพลของสถานที่ปล่อยน้ำเสียและน้ำสาขา ตัวอย่างจะถูกเก็บตัวอย่างที่ต้นน้ำและจุดที่น้ำผสมกันอย่างสมบูรณ์ ควรระลึกไว้เสมอว่ามลพิษสามารถกระจายได้ไม่สม่ำเสมอตามการไหลของแม่น้ำ ดังนั้นตัวอย่างมักจะถูกนำไปในสถานที่ที่มีการไหลเชี่ยวที่สุด ซึ่งการไหลจะผสมกันได้ดี เครื่องเก็บตัวอย่างจะถูกวางไว้ที่ปลายน้ำของลำธารที่ระดับความลึกที่ต้องการ
ตัวอย่างจากทะเลสาบธรรมชาติและทะเลสาบเทียม (บ่อน้ำ) ถูกนำมาใช้เพื่อวัตถุประสงค์เดียวกันกับการเก็บตัวอย่างน้ำจากแม่น้ำ อย่างไรก็ตาม ด้วยทะเลสาบที่มีอยู่อย่างยาวนาน การตรวจสอบคุณภาพน้ำเป็นระยะเวลานาน (หลายปี) รวมถึงในสถานที่ที่มีไว้สำหรับการใช้งานของมนุษย์ ตลอดจนการสร้างผลกระทบของมลพิษทางน้ำที่เกิดจากมนุษย์ (การตรวจสอบองค์ประกอบและคุณสมบัติของมัน) มา ไปข้างหน้า การสุ่มตัวอย่างจากทะเลสาบต้องมีการวางแผนอย่างรอบคอบเพื่อให้ข้อมูลซึ่งสามารถนำไปใช้ในการประเมินทางสถิติได้ อ่างเก็บน้ำที่ไหลช้ามีความหลากหลายของน้ำในแนวนอนอย่างมีนัยสำคัญ คุณภาพของน้ำในทะเลสาบมักจะแตกต่างกันไปตามความลึกเนื่องจากการแบ่งชั้นด้วยความร้อน ซึ่งเกิดจากการสังเคราะห์ด้วยแสงในบริเวณผิวน้ำ ความร้อนของน้ำ ผลกระทบของตะกอนด้านล่าง ฯลฯ การไหลเวียนภายในอาจปรากฏในอ่างเก็บน้ำลึกขนาดใหญ่
ควรสังเกตว่าคุณภาพของน้ำในอ่างเก็บน้ำ (ทั้งทะเลสาบและแม่น้ำ) เป็นวัฏจักร โดยสังเกตวัฏจักรทุกวันและตามฤดูกาล ด้วยเหตุผลนี้ ควรเก็บตัวอย่างรายวันในเวลาเดียวกันของวัน (เช่น 12.00 น.) และระยะเวลาของการศึกษาตามฤดูกาลควรเป็นเวลาอย่างน้อย 1 ปี รวมถึงการศึกษาชุดตัวอย่างที่ถ่ายในแต่ละฤดูกาล นี่เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการพิจารณาคุณภาพของน้ำในแม่น้ำที่มีระบบการปกครองที่แตกต่างกันอย่างมาก - น้ำต่ำและน้ำสูง
ตัวอย่างฝนเปียก (ฝนและหิมะ)มีความไวอย่างมากต่อการปนเปื้อนที่อาจเกิดขึ้นในตัวอย่างเมื่อใช้จานที่สะอาดไม่เพียงพอ การเข้าไปของอนุภาคแปลกปลอม (นอกบรรยากาศ) ฯลฯ เป็นที่เชื่อกันว่าไม่ควรนำตัวอย่างตะกอนเปียกไปใกล้แหล่งกำเนิดมลพิษในชั้นบรรยากาศที่มีนัยสำคัญ ตัวอย่างเช่น โรงต้มน้ำหรือโรงไฟฟ้าพลังความร้อน คลังวัสดุและปุ๋ยแบบเปิด ศูนย์กลางการขนส่ง ฯลฯ ในกรณีเช่นนี้ ตัวอย่างตะกอนจะได้รับผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญจากแหล่งกำเนิดมลพิษที่เกิดจากมนุษย์ในท้องถิ่นที่ระบุ
เก็บตัวอย่างปริมาณน้ำฝนในภาชนะพิเศษที่ทำจากวัสดุที่เป็นกลาง น้ำฝนถูกรวบรวมโดยใช้ช่องทาง (เส้นผ่านศูนย์กลางอย่างน้อย 20 ซม.) ลงในกระบอกตวง (หรือในถังโดยตรง) และเก็บไว้ที่นั่นจนกว่าจะวิเคราะห์
การเก็บตัวอย่างหิมะมักจะดำเนินการโดยการตัดแกนให้ลึกที่สุด (ลงไปที่พื้น) และขอแนะนำให้ทำเช่นนี้เมื่อสิ้นสุดช่วงที่มีหิมะตกหนัก (ต้นเดือนมีนาคม) ปริมาตรของหิมะที่เปลี่ยนเป็นน้ำสามารถคำนวณได้โดยใช้สูตรด้านบน โดยที่ D คือเส้นผ่านศูนย์กลางแกน
ตัวอย่างน้ำบาดาลได้รับการคัดเลือกเพื่อกำหนดความเหมาะสมของน้ำใต้ดินเป็นแหล่งน้ำดื่ม สำหรับวัตถุประสงค์ทางเทคนิคหรือการเกษตร เพื่อพิจารณาผลกระทบต่อคุณภาพของน้ำใต้ดินของสิ่งอำนวยความสะดวกทางเศรษฐกิจที่อาจเป็นอันตราย ในขณะที่ติดตามมลพิษในน้ำใต้ดิน
น้ำบาดาลศึกษาโดยการสุ่มตัวอย่างจากบ่อบาดาล บ่อน้ำ และน้ำพุ ควรระลึกไว้เสมอว่าคุณภาพของน้ำในชั้นหินอุ้มน้ำที่แตกต่างกันอาจแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ ดังนั้นเมื่อทำการสุ่มตัวอย่างน้ำใต้ดิน จึงจำเป็นต้องประเมินด้วยวิธีการที่มีอยู่ ความลึกของเส้นขอบฟ้าที่ตัวอย่างถูกถ่าย การไล่ระดับสีที่เป็นไปได้ของกระแสใต้ดิน ข้อมูลเกี่ยวกับองค์ประกอบของหินใต้ดินที่เส้นขอบฟ้าไหลผ่าน เนื่องจากจุดสุ่มตัวอย่างสามารถสร้างความเข้มข้นของสิ่งเจือปนต่าง ๆ ซึ่งแตกต่างจากชั้นน้ำแข็งทั้งหมดจึงจำเป็นต้องสูบน้ำออกจากบ่อน้ำ (หรือจากน้ำพุทำให้มีช่องในนั้น) ในปริมาณที่เพียงพอสำหรับต่ออายุน้ำ ในบ่อน้ำ ท่อน้ำ ซอกหลืบ ฯลฯ
ตัวอย่างน้ำจากระบบประปาได้รับการคัดเลือกเพื่อกำหนดระดับคุณภาพน้ำประปาโดยทั่วไป ค้นหาสาเหตุของการปนเปื้อนของระบบจำหน่าย ควบคุมระดับของการปนเปื้อนที่เป็นไปได้ของน้ำดื่มด้วยผลิตภัณฑ์ที่มีฤทธิ์กัดกร่อน ฯลฯ
ในการรับตัวอย่างที่เป็นตัวแทนเมื่อสุ่มตัวอย่างน้ำจากเครือข่ายน้ำประปา ให้ปฏิบัติตามกฎต่อไปนี้
- การสุ่มตัวอย่างจะดำเนินการหลังจากระบายน้ำออกเป็นเวลา 10-15 นาที - เวลาที่มักจะเพียงพอที่จะเปลี่ยนน้ำที่มีมลพิษสะสม
- สำหรับการสุ่มตัวอย่างอย่าใช้ส่วนปลายของเครือข่ายน้ำประปารวมถึงส่วนที่มีท่อขนาดเล็ก (น้อยกว่า 1.2 ซม.)
- สำหรับการเลือก เมื่อใดก็ตามที่เป็นไปได้ จะใช้พื้นที่ที่มีการไหลเชี่ยว - ก๊อกใกล้กับวาล์ว, โค้งงอ;
— เมื่อสุ่มตัวอย่าง น้ำควรค่อยๆ ไหลเข้าไปในภาชนะเก็บตัวอย่างจนล้น
การสุ่มตัวอย่างเพื่อกำหนดองค์ประกอบของน้ำ (แต่ไม่ใช่คุณภาพ!) ยังดำเนินการเมื่อศึกษาน้ำเสีย น้ำ และไอน้ำจากโรงงานหม้อไอน้ำ ฯลฯ งานดังกล่าวมีเป้าหมายทางเทคโนโลยี ต้องมีการฝึกอบรมพิเศษและปฏิบัติตามกฎความปลอดภัยเพิ่มเติม จากบุคลากร. วิธีการภาคสนามอาจค่อนข้างใช้ได้ดี (และมักจะได้ผลมาก) โดยผู้เชี่ยวชาญในกรณีเหล่านี้ อย่างไรก็ตาม ด้วยเหตุผลที่ระบุไว้ เราจะไม่แนะนำให้ใช้กับงานของสถาบันการศึกษา ประชากร และสาธารณะ และอธิบายถึงวิธีการสุ่มตัวอย่างที่สอดคล้องกัน
เมื่อทำการสุ่มตัวอย่าง ควรให้ความสนใจ (และบันทึกไว้ในโปรโตคอล) กับสภาวะทางอุทกวิทยาและภูมิอากาศที่มาพร้อมกับการสุ่มตัวอย่าง เช่น ปริมาณน้ำฝนและความอุดมสมบูรณ์ น้ำท่วม น้ำน้อย และน้ำนิ่ง เป็นต้น
สามารถเก็บตัวอย่างน้ำเพื่อการวิเคราะห์ได้ทั้งก่อนการวิเคราะห์และล่วงหน้า สำหรับการสุ่มตัวอย่าง ผู้เชี่ยวชาญใช้ขวดมาตรฐานหรือขวดที่มีความจุอย่างน้อย 1 ลิตร ซึ่งเปิดและเติมตามความลึกที่กำหนด เนื่องจากโดยปกติแล้วน้ำ 30-50 มล. จะเพียงพอสำหรับการวิเคราะห์ภาคสนามสำหรับตัวบ่งชี้ใดตัวบ่งชี้หนึ่ง (ยกเว้นออกซิเจนละลายน้ำและ BOD) การสุ่มตัวอย่างทันทีก่อนการวิเคราะห์สามารถทำได้ในขวดขนาด 250-500 มล. (ตัวอย่างเช่น จากชุดตรวจทางห้องปฏิบัติการ ชุดตรวจวัด ฯลฯ)
เป็นที่ชัดเจนว่าภาชนะเก็บตัวอย่างต้องสะอาด มั่นใจได้ถึงความสะอาดของจานโดยการล้างจานล่วงหน้าด้วยน้ำสบู่ร้อน (ห้ามใช้ผงซักฟอกและส่วนผสมของโครเมียม!) ล้างซ้ำด้วยน้ำอุ่นสะอาด ในอนาคตควรใช้เครื่องแก้วแบบเดียวกันในการสุ่มตัวอย่าง เรือที่ใช้เก็บตัวอย่างจะต้องล้างให้สะอาดล่วงหน้า ล้างด้วยน้ำตัวอย่างอย่างน้อย 3 ครั้ง และปิดผนึกด้วยจุกแก้วหรือพลาสติกที่ต้มในน้ำกลั่น ระหว่างจุกและตัวอย่างที่นำมาในภาชนะจะเหลืออากาศที่มีปริมาตร 5-10 มล. ตัวอย่างจะถูกนำไปในจานทั่วไปสำหรับการวิเคราะห์เฉพาะส่วนประกอบที่มีเงื่อนไขในการอนุรักษ์และการเก็บรักษาเหมือนกัน
การสุ่มตัวอย่างที่ไม่ได้มุ่งหมายสำหรับการวิเคราะห์ทันที (กล่าวคือ นำมาล่วงหน้า) ดำเนินการในภาชนะแก้วหรือพลาสติกที่ปิดสนิท (โดยเฉพาะฟลูออโรเรซิ่น) ที่มีความจุอย่างน้อย 1 ลิตร
เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่เชื่อถือได้ ควรทำการวิเคราะห์น้ำโดยเร็วที่สุด กระบวนการลดการเกิดออกซิเดชัน การดูดซับ การตกตะกอน กระบวนการทางชีวเคมีที่เกิดจากกิจกรรมสำคัญของจุลินทรีย์ ฯลฯ เกิดขึ้นในน้ำ ด้วยเหตุนี้ ส่วนประกอบบางอย่างสามารถออกซิไดซ์หรือรีดิวซ์ได้: ไนเตรต - เป็นไนไตรต์หรือแอมโมเนียมไอออน ซัลเฟต - ถึงซัลไฟต์; สามารถใช้ออกซิเจนในการออกซิเดชันของสารอินทรีย์ ฯลฯ ดังนั้นคุณสมบัติทางประสาทสัมผัสของน้ำยังสามารถเปลี่ยนแปลงได้ เช่น กลิ่น รส สี ความขุ่น กระบวนการทางชีวเคมีสามารถชะลอลงได้โดยการทำให้น้ำเย็นลงที่อุณหภูมิ 4-5 ° C (ในตู้เย็น)
อย่างไรก็ตาม แม้ว่าคุณจะทราบวิธีการวิเคราะห์ภาคสนาม แต่ก็ไม่สามารถทำได้เสมอไปที่จะทำการวิเคราะห์ทันทีหลังจากการสุ่มตัวอย่าง อาจจำเป็นต้องเก็บรักษาไว้ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับระยะเวลาการเก็บตัวอย่างที่เก็บได้ ไม่มีสารกันบูดสากล ดังนั้นตัวอย่างสำหรับการวิเคราะห์จึงถูกเก็บในขวดหลายขวด ในแต่ละน้ำจะถูกรักษาไว้โดยการเติมสารเคมีที่เหมาะสม ขึ้นอยู่กับส่วนประกอบที่กำหนด
ในตาราง วิธีการอนุรักษ์ตลอดจนคุณสมบัติของการสุ่มตัวอย่างและการจัดเก็บตัวอย่าง เมื่อวิเคราะห์น้ำสำหรับตัวบ่งชี้บางอย่าง (เช่น ออกซิเจนที่ละลายน้ำ ฟีนอล ผลิตภัณฑ์น้ำมัน) จะมีข้อกำหนดพิเศษในการสุ่มตัวอย่าง ดังนั้น เมื่อพิจารณาออกซิเจนที่ละลายน้ำและไฮโดรเจนซัลไฟด์ สิ่งสำคัญคือต้องไม่รวมการสัมผัสตัวอย่างกับอากาศในชั้นบรรยากาศ ดังนั้นขวดจะต้องเติมด้วยกาลักน้ำ ซึ่งเป็นท่อยางที่หย่อนลงไปที่ก้นขวด เพื่อให้แน่ใจว่าน้ำจะล้นเมื่อ ขวดบรรจุมากเกินไป รายละเอียดของเงื่อนไขการสุ่มตัวอย่างเฉพาะ (ถ้ามี) ระบุไว้ในคำอธิบายของการวิเคราะห์ที่เกี่ยวข้อง
วิธีการอนุรักษ์ คุณลักษณะ การสุ่มตัวอย่างและการเก็บรักษาตัวอย่าง
ตัวบ่งชี้ที่วิเคราะห์ |
วิธีการถนอมและปริมาณสารกันบูดต่อน้ำ 1 ลิตร |
เวลาเก็บตัวอย่างสูงสุด |
คุณสมบัติของการสุ่มตัวอย่างและการจัดเก็บตัวอย่าง |
1. แอคทีฟคลอรีน |
ไม่กระป๋อง |
สองสามนาที |
|
2. แอมโมเนียและ |
ไม่กระป๋อง |
||
เก็บที่อุณหภูมิ 4 องศาเซลเซียส |
|||
คลอโรฟอร์ม 2-4 มล. หรือกรดกำมะถันเข้มข้น 1 มล |
|||
3. ความต้องการออกซิเจนทางชีวเคมี (BOD) |
ไม่กระป๋อง |
||
เก็บที่อุณหภูมิ 4 องศาเซลเซียส |
|||
4. สารแขวนลอย |
ไม่กระป๋อง |
เขย่าก่อนการวิเคราะห์ |
|
5. ลิ้มรสและรสชาติ |
ไม่กระป๋อง |
รับเฉพาะในขวดแก้ว |
|
6.ดัชนีไฮโดรเจน (PH) |
ไม่กระป๋อง |
เมื่อสุ่มตัวอย่าง |
|
ไม่ทิ้งฟองอากาศในขวดนม ป้องกันความร้อน |
|||
7. ไฮโดรคาร์บอเนต |
ไม่กระป๋อง |
||
8. เหล็กทั่วไป |
ไม่กระป๋อง |
||
คลอโรฟอร์ม 2-4 มล. หรือกรดไนตริก (ไฮโดรคลอริก) เข้มข้น (dorH2) 3 มล. |
|||
9. ความแข็งโดยรวม |
ไม่กระป๋อง |
||
10.กลิ่น (ไม่มี |
ไม่กระป๋อง |
รับเฉพาะในขวดแก้ว |
|
11. แคลเซียม |
ไม่กระป๋อง |
||
12. คาร์บอเนต |
ไม่กระป๋อง |
||
13. โลหะหนัก (ทองแดง ตะกั่ว สังกะสี) |
ไม่กระป๋อง |
ในวันคัดเลือก |
|
กรดไนตริกหรือกรดไฮโดรคลอริก 3 มล. (สูงถึง pH2) |
|||
เก็บที่อุณหภูมิ 4 องศาเซลเซียส |
|||
14. ความขุ่น |
ไม่กระป๋อง |
เขย่าก่อนการวิเคราะห์ |
ควรระลึกไว้เสมอว่าทั้งการอนุรักษ์และการตรึงไม่ได้รับประกันความคงที่ขององค์ประกอบของน้ำอย่างไม่มีกำหนด พวกเขาเก็บส่วนประกอบที่เกี่ยวข้องไว้ในน้ำในช่วงเวลาหนึ่งเท่านั้น ซึ่งทำให้สามารถส่งตัวอย่างไปยังสถานที่วิเคราะห์ได้ เช่น ไปยังค่ายภาคสนาม และถ้าจำเป็น ไปยังห้องปฏิบัติการเฉพาะทาง โปรโตคอลการสุ่มตัวอย่างและการวิเคราะห์ต้องระบุวันที่ของการสุ่มตัวอย่างและการวิเคราะห์