3.Санітарно-хімічний аналіз природних вод.
Для оцінки якості природних вод проводять фізико-хімічний аналіз, який ділиться на фізичні та хімічні показники.
- фізичні показники якості води: температура, запах, смак, прозорість, мутність, колір, густина та ін.
температура залежить від пори року, та температури тих ґрунтів, з якими вона соприкасається. Наприклад, температура води р.Дніпро змінюється протягом року у межах 1-280С. Оптимальна температура води, що йде для пиття повинна бути не вище 110С та не нижче 70С. Вода з такою температурою має найбільш приємний смак. З більш високою температурою вода містить меншу кількість газів, погану утоляє спрагу та неприємна на смак. Температуру виражають в градусах Цельсія, заміри ведуть виключно у момент відбору проб.
запах та смак залежать від температури розчинених у воді газів та від хімічного складу домішок (табт.1.). Запах та смак води пояснюється наявністю наприклад, сірководню, продуктів розпаду рослинних решток, що утворюються при цвітінні водойм. Приємний смак надають воді розчинені в ній кисень та вуглекислота а також невелика кількість гідрокарбонату кальцію.
Таблиця 1. Допустимі концентрації солей, що надають смаку воді.
Сіль Концентрація, мг/л
Смак (нечіткий, ледве присутній) Смак, що сприймається як поганий, відштовхуючий
NaCl 150 500-солоний
MgCl2 100 400-гіркий
MgSO4 200 500-гіркий
CaSO4 70 150-в’яжучий
KCl 350 700-гіркий
FeSO4 1,5 5,0-залізний
MnCl2 2,0 4,0-болотний
FeCl2 0,3 0,5-болотний
Інтенсивність запаху та прикусу визначають за п’ятибальною шкалою. Спочатку визначають характер запаху:
а) запах природного походження;
б) запах штучного походження (хімічний).
Воду. Що перевіряють при t=15-200С наливають в колбу на 200-300 мл на 2/3 від її об’єму, закривають, збовтують, відкривають та носом визначають характер запаху а або б. Запахи природного походження класифікують за табл.2.
Таблиця 2. Визначення характеру запахів природного походження.
Символ Характер запаху Відносний род запаху
А ароматичний Фруктовий, овочевий, квітковий
Б болотний Ілистий, тінистий
Г гнилісний Фекальний, стічної води
Д деревний Запах мокрої деревини
З землистий Прілий, свіжеспаханого ґрунту
Р рибний риб’ячого жиру, риби
С сірководню Тухлих яєць
Т трав’янистий Сіна
Н невизначений Запах природного походження, що не підлягає під інші показники
Запахи другої групи називають за відповідними речовинами: фенольний, хлорфенольний, камфорний, хлорний та ін.
Бальну оцінку запаху застосовують: а)при температурі 15-200С; б)при температурі 600С.
Таблиця 2. Визначення інтенсивності запаху (в балах).
Бал Інтенсивність запаху Описання визначення
0 Ніякого Відсутність запаху
1 Дуже слабкий Спостерігається компетентним дослідником
2 Слабкий Не привертає увагу споживача, але такий, на який можна вказати
3 Помітний Легко помітний, може дати привід відноситись до води негативно
4 Чіткий Звертає на себе увагу та робить воду непридатною для пиття
5 Дуже сильний Настільки сильний, що робить воду непридатною для пиття
Необхідно виконувати наступні правила при визначенні запахів води:
- повітря у приміщенні, де ведеться спостереження повинно бути без запаху;
- відсутність будь-якого запаху на руках, одежі дослідника;
- одна людини не може довго проводити визначення, так як може спостерігатись звичка до запаху.

Розрізняють чотири вкуси води: солоний, гіркий, солодкий та кислий. Решта смаків це присмаки. Смак та присмак визначають у сирій воді, за виключенням води відкритих водойм, таку воду кип’ятять а потім вказують смак кип’яченої води. Смак хлорированої води визначають через 30 хвилин після введення в неї хлору.
Для визначення смаку 15мл води набирають в рот, затримують декілька секунд, не ковтають. Характер та інтенсивність смаку визначають за такими ж шкалами, як і запах.
Прозорість та мутність води. Джерелом мутності природних вод можуть бути частинки ґрунту, гірських порід, що вимиваються річками з русла, а також з полів, населених пунктів та ін.
Точне кількісне визначення частинок, що присутні у воді дуже складне, тому використовують методи косвеної характеристики, а саме визначення прозорості та мутності. Визначення прозорості проводять за хрестом та за шрифтом (на дно циліндру висотою 350см поміщують білий циліндр, на якому чорні лінії у вигляді хреста або шрифт).
Якщо вміст частинок у воді менший за 3мг/г визначають мутність води за спеціальними приборами мутно мерами або нефелометрами (досліджувальні зразки порівнюють із стандартами, мутність яких відома, або в нефелометрах за принципом розсіювання світла колоїдними розчинами).
Колір води. Чиста вода, в малому об’ємі не має кольору, а в шарах вона з блакитним відтінком. Інші відтінки свідчать про наявність у воді розчинених та звішених домішок.
Колір води визначають колориметрично, порівнюючи з шкалою еталону. Колір виражають в градусах платиново-кобальтової шкали.
- хімічні показники якості води
Хімічний аналіз природної води має вирішальне значення в практиці водопостачання. Результати аналізу дозволяють встановити придатність джерела для питного й технічного водопостачання, наявність у воді шкідливих для організму забруднень або сполук, які сприяють її корозійній активності, піненню, утворенню накипу та ін.
До хімічних показників відносять встановлення активної реакції води, окислюваності, азотвмістких речовин, розчинених у воді газів, жорсткості та лужності, а також хлоридів, сульфатів, заліза, марганцю та інших елементів.
Хімічні показники можуть бути загальними та специфічними. До числа загальних хімічних показників якості води відносять:
Розчинений кисень. Основними споживачами розчиненого кисню є процеси дихання гідробіонтів та окислення органічних речовин. Низький вміст розчиненого кисню відображається на всьому комплексі біохімічних та екологічних процесів у водному об’єкті.
Хімічне споживання кисню (ХСК). ХСК визначається як кількість кисню , який необхідний для хімічного окислення в одиниці об’єму води органічних та мінеральних речовин. Величина ХСК дозволяє судити про забрудненість води окисленими речовинами, але не дає інформації про склад забруднення.
Біохімічне споживання кисню (БСК). БСК визначається як кількість кисню, який необхідний на біохімічне окислення в одиниці об’єму води органічних речовин за визначений проміжок часу. Існує БПК за п’ять діб (БПК5) та двадцять діб (БПК20).
Окислюваність води. Наявність в природних водах органічних і деяких легко окислюваних неорганічних домішок (сірководню, сульфітів, закисного заліза та ін.) зумовлює певну величину окислюваності води. У зв’язку з тим, що окислюваність поверхневих вод пояснюється головним чином наявністю органічних речовин, то визначення окислюваності, тобто кількості кисню, який необхідний для окислювання сумішей в даному об’ємі води, є одним з непрямих методів визначення органічних речовин у воді.
Найменшою величиною окислюваності (2 мгО2/дм3) характеризуються артезіанські води. Окислюваність ґрунтових вод залежить від глибини їх залягання. Ґрунтові незабруднені води мають окислюваність, близьку до окислюваності артезіанських вод. Окислюваність чистих озерних вод в середньому становить 5-8 мг/дм3 кисню; в річковій воді вона коливається в широких межах, доходячи до 60 мг/дм3 і більш. Високою окислюваністю води відрізняються ріки, басейни яких розташовані в болотистих місцевостях. У болотяних водах в деяких випадках вона досягає 400 мг/дм3. Окислюваність природних, особливо поверхневих вод, є величиною не постійною. Зміна хімічної характеристики речовини, яка потрапляє у воду, змінює величину її окислюваності. Підвищена окислюваність води свідчить про забруднення джерела і вимагає застосування відповідних заходів щодо його охорони при використанні для водопостачання. Раптове підвищення окислюваності води служить ознакою забруднення її побутовими стоками, тому величина окислюваності важлива гігієнічна характеристика води.
Додаткові відомості про характер органічних сполук, що містяться у воді можна отримати, порівнюючи відношення кольору і окислюваності. Підвищене значення цього співвідношення свідчить про переважання у воді стійких речовин гумусу болотяного походження, знижене – про речовини гумусу планктонного походження. Середні значення характерні для грунтових речовин гумусу.
Таким чином, визначення окислюваності є не тільки способом встановлення концентрації органічних речовин, але в поєднанні з іншими показниками, наприклад з кольором, може служити і методом визначення їх походження.
Мінеральний склад. Мінеральний склад визначається по сумарному складу семи головних іонів: К+, Na+, Ca+, Mg2+, Cl-, SO42-, HCO3-. Головними джерелами збільшення мінералізації є ґрунтові та стічні води.
Азотовмісні речовини (іони амонію, нітритні та нітратні іони) утворюються у воді внаслідок розкладання білкових сполук, що потрапляють в неї майже завжди зі стічними побутовими водами. Білкові речовини під дією мікроорганізмів зазнають розпаду, кінцевий продукт якого аміак. Наявність останнього свідчить про забруднення води стічними водами.
Іноді у воді присутні іони амонію неорганічного походження, що утворюються внаслідок відновлення нітрату і нітритів гумусовими речовинами, сірководнем, закисним залізом і т. п. Наявність у воді іонів, що утворилися таким шляхом, не є небезпечним в санітарному відношенні.
Якщо поява у воді азотовмісних сполук відбувається внаслідок гниття білкових речовин, то такі води непридатні для пиття.
У природній воді іони амонію нестійкі і при окисленні киснем повітря під дією бактерій поступово перетворюються в нітритні та нітратні іони:
Утворення нітратів і нітритів у воді може бути не тільки результатом описаних вище процесів. Нітрат, наприклад, утворюється при розчиненні нітратних солей грунтовими водами. Відновлюючись, нітрат служить джерелом збагачення води нітритами.
У поверхневих водах містяться, головним чином, нітрати (кількість їх невелика 0,001-0,003 мг/дм3). В артезіанських водах вміст нітритів може досягати десятих часток міліграма в літрі.
За наявністю тих чи інших азотовмісних сполук судять про час забруднення води стоками. Так, наявність у воді іонів амонію, і відсутність нітритів вказує на нещодавнє забруднення води. Одночасна присутність їх свідчить про те, що з моменту первинного забруднення пройшов вже якийсь проміжок часу. Відсутність іонів амонію при наявності нітритів і особливо нітратів, говорить про те, що забруднення сталося вже давно і вода за цей час самоочистилася.
Підвищений вміст нітрату (більше як 50 мг/дм3) у воді, що постійно використовується для пиття, призводить до порушення окислюваної функції крові.
Нафтопродукти. До нафтопродуктів відносять палива, оливи, бітуми та деякі інші продукти, які представляють собою суміш вуглеводнів різних класів. Джерелами надходження нафтопродуктів є їх втрати при видобутку, переробці та транспортуванні, а також стічні води. Вуглеводні, які входять в склад нафтопродуктів, здійснюють токсичну, а в деяких випадках, наркотичну дію на живі організми, вражаючи серцево-судинну та нервову систему.
Пестициди. Під пестицидами розуміють велику групу штучних хлорорганічних та фосфорорганічних речовин, які використовуються у боротьбі з бур’янами, комахами та гризунами. Головним джерелом їх надходження є поверхневий та дренажний стік зі сільськогосподарський територій. Пестициди мають токсичну, мутагенну та кумулятивну дію, руйнуються повільно.
Важкі метали. До числа найбільш розповсюджених важких металів відносять свинець, мідь, марганець, цинк, залізо. Важкі метали мають мутагенну та токсичну дію, швидко знижують інтенсивність біохімічних процесів у водних об’єктах.
Залізо і марганець. Форма, в якій присутні в природних водах залізо і марганець, залежить від величини рН і вмісту кисню.
Окислення двовалентного заліза у воді з максимальною швидкістю відбувається при рН > 7, а двовалентного марганцю при рН > 9.
Гідрат оксиду заліза, що утворився в результаті гідролізу та окислення двовалентного заліза, малорозчинний і завдяки захисній дії гумусових речовин може бути присутнім в природних водах в колоїдному стані.
Зазвичай вміст заліза та марганцю не перевищує декількох десятків міліграмів в 1 л води. Хоча вода, що містить і більш високі кількості цих іонів, абсолютно нешкідлива для здоров’я, все ж для питних, промислових і господарських цілей вона непридатна, оскільки має неприємний, чорнильний або залізистий присмак.
Наявність у воді заліза та марганцю може призводити до розвитку в трубопроводах залізистих і марганцевих бактерій. Продукти життєдіяльності бактерій накопичуються в таких кількостях, що можуть значно зменшити перетин водопровідних труб, а іноді і повністю їх закупорити.
Хімічні показники вимірюються в г/м3, мг/дм3 (мг/л).
4.Вимоги до якості води.
Якість питної води повинна відповідати вимогам державних стандартів. Вода повинна бути безпечною в епідеміологічному відношенні, нешкідливою за своїм хімічним складом і мати добрі органолептичні властивості. Відповідно до Закону України "Про забезпечення санітарного та епідемічного благополуччя населення" Державний нагляд за виконанням санітарно-гігієнічних і протиепідемічних правил та норм якості питної води на всій території України покладений на органи державної санітарно-епідеміологічної служби Міністерства охорони здоров'я України (СЕС).

Нагляд за дотриманням стандартів якості питної води здійснюється Комітетом України із стандартизації, метрології та сертифікації відповідно до Декрету Кабінету Міністрів України "Про державний нагляд за додержанням стандартів, норм і правил та відповідальність за їх порушення" №30-93 від 08.04.93.

Питна вода, у міській розподільчий мережі, повинна відповідати таким державним стандартам та регламентуючим документам: ДСТ 2874-82: "Вода питна. Гігієнічні вимоги і контроль якості води". Цей документ передбачає контроль якості води за 28 показниками;

Державні санітарні правила і норми 383-96: "Вода питна. Гігієнічні умови до якості води централізованого господарсько-питного водопостачання." №136/1940-96 СанПіН передбачає контроль за 55 показниками. На даний момент даний нормативний документ вводиться поетапно до 2005 року відповідно до доручення Кабінету Міністрів України (інд. 33 дор.373 від 24.12.99);

ДСТ 2761-84: "Джерела централізованого господарсько-питного водопостачання: Гігієнічні норми і правила вибору";

ДР-97: "Допустимі рівні радіонуклідів цезію-137 та стронцію-90 у харчових продуктах та питній воді;

Норми радіаційної безпеки НРБУ-97;

Розпорядження Київської міської державної адміністрації №432 від 05.04.1997: "Тимчасові нормовані показники якості питної води в м. Києві". Тимчасовий документ, що регламентує якість питної води у місті Києві до введення в дію українського національного стандарту "Вода питна" та на додаток до стандарту 2874-82 "Вода питна". ТНП передбачають контроль за 46 показниками.