О чем свидетельствует наличие в воде азотсодержащих веществ органического происхождения

Показатели органического загрязнения воды, их санитарное значение. Нормативы.

Азотсодержащие вещества могут быть и минерального происхождения. Это следует особо учитывать при исследовании артезианских вод, В таких случаях необходимо обращать внимание на наличие других показателей загрязнения, особенно на бактериологические показатели и величины окисляемости. Последняя будет высокой без нагревания воды, что также свидетельствует о минеральном происхождении данного показателя.

Однако высокая окисляемость при кипячении воды говорит о наличии в ней органических загрязнений.

Определение азота аммиака (аммонийных солей) (качественное с приближенной количественной оценкой)

Азот аммонийных солей в питьевой воде качественно и количественно определяют с помощью реактива Несслера, который дает желтое окрашивание в присутствии солевого аммиака.

В пробирку налить 1/3 исследуемой воды, прибавить 2-3 капли раствора сегнетовой соли для удержания солей Ca и Mg и 5 капель реактива Несслера. Через 10 мин определяют содержание аммонийного азота.

Определение азота нитритов

Принцип метода основан на образовании ярко окрашенных азокрасок при взаимодействии нитритов в кислой среде с реактивом Грисса. Наливают 1/2 пробирки испытуемой воды, прибавляет 10 капель реактива Грисса и нагревают на водяной бане 5 мин. Приближенное содержание определяют по таблице 2.

Определение азота нитратов

Принцип метода основан на переводе салициловой кислоты растворенного в воде азота нитратов в нитропроизводные фенола, образующие со щелочью соединения, окрашенные в желтый цвет.

Качественная реакция: в пробирку налить 1/3 исследуемой воды, прибавить 2 капли 8% раствора поваренной соли, добавить 4-5 кристаллов дифениламина, взболтать. По стенке пробирки осторожно прилить 10 капель концентрированной серной кислоты.

Наличие азота нитратов в воде дает образование синего кольца.

Определение окисляемости воды.

Под окисляемостью воды понимается потребность в кислороде, необходимая для окисления продуктов распада органических веществ растительного и животного происхождения, содержащихся в воде. Окисляемость выражается количеством мг кислорода, расходуемого на окисление веществ в 1 литре воды

Высокая окисляемость воды обусловлена наличием в ней продуктов распада органических веществ растительного и животного происхождения. В чистых питьевых водах окисляемость не превышает 2-4 мг кислорода на 1 л воды. В болотных водах при отсутствии азотсодержащих веществ допускается окисляемость до 5-6 мг/л, т.к. в подобной воде органические вещества содержат гумус (растительное коллоидное вещество), являющейся питательной средой для микроорганизмов.

Определение окисляемости воды проводится титрованным раствором марганцовокислого калия в кислой среде. Принцип этого метода основан на способности марганцовокислого калия в кислой среде в присутствии органических веществ выделять атомарный кислород, идущий на их окисление. Раствор марганцовокислого калия при этом обесцвечивается вследствие превращения KMnO4 в MnSO4. По количеству разложившегося KMnO4 вычисляют окисляемость.

0,01 н раствор KMnO4, 1 мл которого выделяет 0,08 мг кислорода;

0,01 н раствор щавелевой кислоты (1 мл которого идет на окисление 0,08 мг кислорода);

25% р-р серной кислоты.

Дата добавления: 2015-01-29 ; просмотров: 39 ; Нарушение авторских прав

Источник

Гигиенические показатели загрязнения воды органическими веществами

Различают прямые и косвенные показатели загрязнения питьевой воды органическими веществами.

К прямым относят:

К косвенным относят:

Итак, о фекальное загрязнение воды свидетельствует не только наличие в воде группы кишечных палочек, но и увеличение по сравнению с исходным содержания аммонийного азота, азота нитритов и нитратов, хлоридов и окисляемости, что может использоваться как косвенный химический показатель загрязнения воды фекалиями. Принимая во внимание, что во время распада белков в кишечнике образуются соли аммония, увеличение содержания этого химического ингридиента в воде. При загрязнении ее фекалиями свидетельствует о свежем загрязнения, которое является одним из самых опасных в эпидемиологическом плане.

Однако не следует исключать и возможность вымывания азотсодержащих веществ растительного происхождения в воде. Повышенное содержание аммонийных соединений, нитратов, сульфатов может иметь и неорганическое происхождение (удобрения). Как правило, такая их природа подтверждается низкой твердостью, низкой окисляемость и низким микробным числом.

Источник

Органические загрязнители, БПК и ХПК

Введение

В воде источников водоснабжения обнаружено несколько тысяч органических веществ разных химических классов и групп. Органические соединения природного происхождения (гуминовые вещества, различные амины и другие) — способны изменять органолептические свойства воды, и по этой причине они должны быть удалены в процессе водоподготовки.

Несомненно, что органические вещества техногенного происхождения при поступлении их с питьевой водой могут неблагоприятно действовать на организм. Аналитический контроль их содержания в питьевой воде затруднен не только ввиду громадного их числа, но и вследствие того, что многие из них весьма неустойчивы и в воде происходит их непрерывная трансформация. Поэтому при аналитическом контроле невозможно идентифицировать все органические соединения, присутствующие в питьевой воде.

Однако многие органические вещества обладают выраженными органолептическими свойствами (запахом, вкусом, цветом, способностью к пенообразованию), что позволяет их выявить и ограничить их содержание в питьевой воде. Примерами таких веществ являются: синтетические поверхностно-активные вещества (СПАВ), в незначительных (нетоксических) концентрациях образующие пену; фенолы, придающие воде специфический запах; многие фосфорорганические соединения.

В природной воде водоемов всегда присутствуют органические вещества. Их концентрации могут быть иногда очень малы (например, в родниковых и талых водах). Природными источниками органических веществ являются разрушающиеся останки организмов растительного и животного происхождения, как живших в воде, так и попавших в водоем с листвы, по воздуху, с берегов. Кроме природных, существуют также техногенные источники органических веществ: транспортные предприятия (нефтепродукты), целлюлозно-бумажные и лесоперерабатывающие комбинаты (лигнины), мясокомбинаты (белковые соединения), сельскохозяйственные и фекальные стоки и т.д. Органические загрязнения попадают в водоем разными путями, главным образом со сточными водами и дождевыми поверхностными смывами с почвы.

БПК и ХПК

Интегральное содержание органических веществ оценивается по показателям БПК и ХПК.

Биохимическое и химическое потребление кислорода — БПК и ХПК , принятые в гигиене, гидрохимии и экологии, интегральные показатели, характеризующие содержание в воде нестабильных (неконсервативных) органических веществ, трансформирующихся в воде путем гидролиза, окисления и других процессов. Содержание таких веществ выражается через количество кислорода, необходимое для их окисления в резко кислой среде перманганатом (БПК) или бихроматом (ХПК). К таким веществам относят алифатические кислоты, некоторые эфиры, амины, спирты.

В естественных условиях находящиеся в воде органические вещества разрушаются бактериями, претерпевая аэробное биохимическое окисление с образованием CO₂. При этом на окисление потребляется растворенный в воде кислород (РК). В водоемах с большим содержанием органических веществ большая часть кислорода потребляется на биохимическое окисление, лишая, таким образом, кислорода другие организмы. Поэтому увеличивается количество организмов, более устойчивых к низкому содержанию кислорода, исчезают кислородолюбивые виды. Таким образом, в процессе биохимического окисления органических веществ в воде происходит уменьшение концентрации кислорода, и эта убыль косвенно является мерой содержания в воде органических веществ. Соответствующий показатель качества воды, характеризующий суммарное содержание в воде органических веществ, называется биохимическим потреблением кислорода (БПК).

БПК — это количество кислорода в (мг), требуемое для окисления находящихся в 1 литре воды органических вещества в аэробных условиях, без доступа света, при 20 °С, за определённый период в результате протекающих в воде биохимических процессов.

Определение БПК основано на измерении концентрации РК в пробе воды непосредственно после отбора, а также после инкубации пробы. Инкубацию пробы проводят без доступа воздуха в кислородной склянке (то есть в той же посуде, где определяется значение РК) в течение времени, необходимого для протекания реакции биохимического окисления. Так как скорость биохимической реакции зависит от температуры, инкубацию проводят в режиме постоянной температуры (20±1) °С, причем от точности поддержания значения температуры зависит точность выполнения анализа на БПК. Обычно определяют БПК за 5 суток инкубации (БПК₅). Может определяться также БПК₁₀ за 10 суток и БПК_полн. за 20 суток (при этом окисляется около 90 % и 99 % органических веществ соответственно). Ориентировочно принимают, что БПК₅ составляет около 70 % БПК_полн., но может составлять от 10 % до 90 % в зависимости от окисляющегося вещества. Погрешность в определении БПК может внести также освещение пробы, влияющее на жизнедеятельность микроорганизмов и способное в некоторых случаях вызывать фотохимическое окисление. Поэтому инкубацию пробы проводят без доступа света.

В поверхностных водах величина БПК₅ колеблется в пределах от 0,5 до 5,0 мг/л; она подвержена сезонным и суточным изменениям, которые, в основном, зависят от изменения температуры и от физиологической и биохимической активности микроорганизмов. Весьма значительны изменения БПК₅ природных водоемов при загрязнении сточными водами.

Таблица 1. Величины БПК₅ в водоемах с различной степенью загрязненности

Норматив на БПК_полн. не должен превышать: для водоемов хозяйственно-питьевого водопользования — 3 мг/л для водоемов культурно-бытового водопользования — 6 мг/л. Соответственно можно оценить предельно-допустимые значения БПК₅ для тех же водоемов, равные 2 мг/л и 4 мг/л.

Величина, характеризующая содержание в воде органических и минеральных веществ, окисляемых одним из сильных химических окислителей при определенных условиях, называется окисляемостью или ХПК. Существует несколько видов окисляемости воды: перманганатная, бихроматная, иодатная, цериевая.

Являясь интегральным (суммарным) показате­лем, ХПК в настоящее время считается одним из наиболее инфор­мативных показателей антропогенного загрязнения вод. Этот по­казатель, в том или ином варианте, используется повсеместно при контроле качества природных вод, исследовании сточных вод и др. Результаты определения окисляемости выражаются в милли­граммах потребленного кислорода на 1 литр воды (мгО/л).

В водоемах и водотоках, подверженных сильному воздействию хозяйственной деятельности человека, изменение окисляемости выступает как характеристика, отражающая режим поступления сточных вод. Для природных малозагрязненных вод рекомендовано определять перманганатную окисляемость; в более загрязненных водах определяют, как правило, бихроматную окисляемость (ХПК).

В программах мониторинга ХПК используется в качестве меры содержания органического вещества в пробе, которое подвержено окислению сильным химическим окислителем. ХПК применяют для характеристики состояния водотоков и водоемов, поступления бытовых и промышленных сточных вод (в том числе, и степени их очистки), а также поверхностного стока.

Таблица 2. Величины ХПК в водоемах с различной степенью загрязненности

Однако не все органические вещества в равной степени уча­ствуют в реакции химического окисления. Так же, как и при биохи­мическом окислении, при химическом окислении можно выделить группы легко, нормально и тяжело окисляющихся органических веществ. Поэтому всегда существует разница между теоретически возможным и практически достигаемым значениями ХПК. Мешают точному определению ХПК в первую очередь, хлорид-анионы, как правило, содержащиеся в природных и, особенно, в сточных водах. Определению также мешают нитриты, часто присутствующие в водах, прошедших биохимическую очистку.

Нормативы на ХПК в воде водоемов: для питьевой воды – 5,0 мгО/л (для перманганатной окисляемости), ХПК – 15 мгО/л.

Источник

Органические загрязнители воды

Сегодня мы рассказываем все, что вы хотели знать об органических загрязнителях воды.

Органические загрязнители воды

Помимо неорганических веществ (железо, марганец, фториды) в воде содержатся и органические вещества. В нашем блоге вы узнаете о видах органических загрязнителей и о том, как обнаружить их превышение.

Источники загрязнения воды:

Выделяют 3 основных вида источников загрязнения воды:

Влияние органических загрязнителей на здоровье человека

Существует множество заболеваний, вызванных загрязнением воды. Например, умываясь зараженной водой, можно заболеть коньюктивитом. Моллюски и водоросли, живущие в воде, могут вызвать шистосоматоз(лихорадка, боли в печени).

Как определить количество органических веществ в воде

Величина, характеризующая содержание в воде органических и минеральных веществ называется окисляемостью. Для оценки химического потребления кислорода, т.е. окисляемости воды, используют бихроматный и перманганатный метод. Определение бихроматной окисляемости требует довольно продолжительного времени, поэтому для массового контроля работы очистных сооружений он малоудобен. Именно перманганатная окисляемость регламентирует качество питьевой воды согласно СанПиН.

Что такое перманганатная окисляемость?

Перманганатная окисляемость — показатель, получаемый для оценки ХПК перманганатным методом, иными словами, это показатель общего количества органических веществ в воде. Перманганатная окисляемость выражается в миллиграммах кислорода, пошедшего на окисление этих веществ, содержащихся в 1 дм3 воды. Данный показатель не называет органические вещества, содержащиеся в воде, а говорит лишь о превышении их количества.

Признаки превышения пермаганатной окисляемости

Первым признаком переизбытка органики являются водоросли. Их можно обнаружить на внутренних стенках унитаза, на ощупь они напоминают слизь. Если вы чувствуете гнилой запах, исходящий из раковины или другой сантехники, наверняка перманганатная окисляемость превышена.

Передельно допустимая концентрация

Согласно СанПиН ПДК питьевой воды по перманганатной окисляемости 2.1.4.1175-02 «Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения. Санитарная охрана источников» составляет 5,0-7,0 мг/дм3. Чтобы узнать пермаганатную окисляемость воды в вашем доме, рекомендуем сделать анализ, который вы можете заказать на нашем сайте vodalab. Если в результате анализа пробы воды этот показатель превышает ПДК, то такая вода требует очистки.

Вы можете заказать анализ воды на перманганатную окисляемость, заполнив соответствующую форму здесь или позвонив по телефону +7(495)150-15-93.

Источник

ОПРЕДЕЛЕНИЕ АЗОТСОДЕРЖАЩИХ ВЕЩЕСТВ,

ХЛОРИДОВ И СУЛЬФАТОВ В ВОДЕ

2.1 Цель занятия. Освоить методы санитарно-гигиенической оценки воды по наличию аммиака, нитритов, нитратов, хлоридов и сульфатов.

2.2 Задачи занятия:

— изучить методы определения в воде аммиака;

— изучить методы определения в воде нитритов;

— изучить методы определения в воде нитратов;

— изучить методы определения в воде хлоридов;

— изучить методы определения в воде сульфатов.

Определения аммиака

Для определения аммиака в пробирку наливают 10 мл исследуемой воды, прибавляют 0,3 мл (6 капель) раствора сегнетовой соли (виннокислый калий-натрий) и 0,3 мл реактива Несслера (смесь раствора йодистой ртути на крепкой щёлочи и йодистого калия).

При наличии аммиака в воде через 10 минут образуется йодистый меркураммоний, окрашивающий раствор в желтый цвет. По интенсивности окраски, пользуясь таблицей 5, определяют приближенное количество аммиака в мг/л.

Таблица 5 Приближённое определение аммиака и ионов аммония в воде

Определения нитритов

Для качественного определения солей азотистой кислоты (нитритов) в пробирку наливают 10 мл исследуемой воды и добавляют по 3 капли: разведенной серной кислоты (1:3), 10 % раствора йодистого калия и 1 % раствора крахмального клейстера. При наличии нитритов азотистая кислота разлагает образующуюся йодисто-водородную кислоту, отделяя от нее йод, который дает с клейстером синее окрашивание.

Количество нитритов (приближенно) определяют при помощи реактива Грисса (раствор сульфаниловой кислоты и альфа-нафтиламина). В пробирку наливают 10 мл исследуемой воды, прибавляют 0,5 мл (10 капель) реактива Грисса и нагревают в водяной бане при 70-80 о С в течение 5 мин. При наличии нитритов появляется розовая окраска, по интенсивности которой, пользуясь таблицей 6, определяют количество мг нитритов на 1 л воды.

Таблица 6 Приближённое определение нитритов в воде

Во втором – в сухую пробирку помещают кристаллик дифениламина, наливают 1 мл исследуемой воды и 2 мл концентрированной серной кислоты. При наличии нитратов вода окрашивается в темно-синий цвет вследствие образования дифенилнитрозоамина. Количество азота нитратов в воде не должно превышать 45 мг/л.

Определение хлоридов и сульфатов

Хлориды, чаще всего это NaCl, реже KCl и CaCl₂, могут быть косвенным показателем загрязнения водоисточника. Содержание в воде аммиака, нитритов и хлоридов больше нормы (свыше 20-30 мг/л) указывает на связь водоисточника с местами поверхностных загрязнений почвы, откуда поступают хлористые соединения, содержащиеся в большом количестве в моче и сточных водах. Наличие только хлористых соединений, при отсутствии других показателей органического загрязнения, указывает на солончаковый характер почвы и не вызывает подозрений в загрязнении воды.

Сульфаты (соли щелочно-земельных и щелочных металлов) иногда появляется в воде в результате разложения белковых веществ животного происхождения, а также могут быть косвенным показателем загрязнения водоисточника промышленными сточными водами. Сульфаты могут быть и минерального происхождения и содержаться в больших количествах в незагрязненной воде.

Для определения хлоридов (экспресс-метод) в пробирку наливают 5 мл исследуемой воды, добавляют 2-3 капли разведенной азотной кислоты (1:3) и 3 капли 10 % раствора азотнокислого серебра. Реакция протекает по формуле: NaCl +AgNO₃ = AgCl + NaNO₃.

Приближенное количество хлоридов определяют по степени мутности или объему выпавшего осадка хлористого серебра (таблица 7).

Таблица 7 Приближённое определение хлоридов в воде

Для определения сульфатов в пробирку наливают 5 мл исследуемой воды, прибавляют 2-3 капли 25%-ного раствора соляной кислоты и 3-5 капель 5%-ного раствора хлористого бария. Содержимое пробирки нагревают до кипения. Приближенной содержание сульфатов бария определяют по появлению мути и осадку (таблица 8).

Таблица 8 Приближённое определение сульфатов в воде

2.7 Контрольные вопросы

1) Возможные источники накопления органических и минеральных веществ в питьевой воде.

2) Схема распада (минерализация) органических веществ и азотосодержащих.

3) Санитарная оценка воды при наличии в ней аммиака, нитритов и нитратов.

4) Санитарная оценка воды по наличию хлоридов и сульфатов.

5) Основные методы определения азотосодержащих веществ в воде.

6) Определение хлоридов и сульфатов в воде.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ АКТИВНОЙ РЕАКЦИИ,

Источник