Свойства природных вод

Качество природной воды характеризуется физико-химическими свойствами и бактериальными загрязнениями. К физическим свойствам относятся: температура воды, мутность (или прозрачность), цветность, вкус и запах. Химические свойства обуславливаются содержанием в ней растворенных химических веществ. Рассмотрим основные физические свойства природной воды.

Взвешенные вещества всегда содержатся в воде поверхностных источников. Содержание взвешенных веществ в воде открытых источников колеблется в очень широких пределах и выражается в мг / л. В одном и том же источнике в разное время года он разный и особенно большой во время паводков.

Цветностью называют окраску, может иметь природная вода. Цветность выражают в градусах платиново-кобальтовой шкалы.

Вкус и запах в воде природных источников может иметь разные оттенки и интенсивность. Так, по вкусу вода может быть горькой, соленой, кислой, сладковатой. Другие виды вкусовых ощущений (например металлический) называют приправами. Запах воды может быть естественного или искусственного происхождения. Природные запахи (болотный, гнилостный, землистый, сероводородный, травянистый и др..) Обусловлены живыми и отмершими организмами, продуктами размыва русел. Запахи искусственного происхождения (фенольный, нефтяной, хлорфенольных, хлорный и др..) Появляются в результате сброса в водоем недостаточно очищенных сточных вод и обработки воды реагентами.

Запах и вкус оцениваются по пятибалльной шкале:

1 - очень слабый, который определяется только опытным лабораторным работником;

2 - слабый, который определяется потребителем, если обратить на это его внимание;

3 - заметный;

4 - ясно выраженный;

5 - очень сильный.

Температура воды неодинакова в природных источниках. В открытых водоемах она зависит, главным образом, от температуры воздуха и колеблется в очень широких пределах. Температура воды в поверхностном источнике неодинакова по глубине. Вода подземных источников, особенно артезианских, имеет довольно постоянную температуру (5-12) в течение года.

Химический состав природной воды очень разнообразен. Для оценки воды с точки зрения ее использования для водоснабжения имеют значение такие химические свойства: сухой остаток, жесткость, окисляемость, активная реакция, содержание железа, марганца, соединений кремния, хлоридов, сульфатов, фтора, йода и др.. Сухой остаток выражается в мг / л и характеризует общее содержание в воде органических и неорганических веществ (кроме газов). Он определяется как остаток от испарения известного объема нефильтрованной пробы воды и высушенный при температуре 110 ° С до постоянной массы. Различают также прокаленный остаток, характеризующий содержание в воде неорганических веществ, кроме газов.

Жесткость воды, которая выражается в мг-экв / л (см. § 5.4) обусловлена ??содержанием в ней растворенных солей кальция и магния. Различают жесткость карбонатную и некарбонатную. Сумма карбонатной и некарбонатной жесткости называют общей жесткостью. Карбонатной называют жесткость, обусловленную наличием двууглекислый (бикарбонатных) и углекислых (карбонатных) солей кальция и магния. Некарбонатную называют жесткость, обусловленная наличием некарбонатных солей кальция и магния - сульфатов, хлоридов, нитратов и силикатов.

Щелочность воды характеризуется наличием в ней бикарбонатов, карбонатов, гидратов и солей других слабых кислот, поэтому различают щелочность бикарбонатно, карбонатную, гидратную, гуматно, силикатный и др.. Щелочность природной воды, как правило, равна ее карбонатной жесткости и выражается в мг-экв / л.

Окисляемость показывает на содержание в воде растворенных органических и некоторых неорганических веществ, которые быстро окисляются, и выражается в мгО2 / л.

Активная реакция воды выражается степенью щелочности и кислотности воды и характеризуется концентрацией в воде водородных ионов. Концентрацию водородных ионов обозначают через рН (потенциал водорода) и условно выражают логарифмом ее величины с обратным знаком. Иначе говоря, для нейтральной реакции рН = 7, для кислой - рН менее 7, для щелочной реакции рН более 7.

Железо (мг / л) содержится в воде в виде двухвалентного (закисного) и трехвалентного (окислительного) железа. В подземных водах оно содержится чаще всего в виде растворенного двухвалентного железа, а в поверхностных водах - в виде коллоидных комплексных соединений. В реках с болотным питанием присутствует гуминокисле железо, обусловливающим повышенную цветность такой воды.

Марганец (мг / л) в подземных водах чаще всего сопровождает железо в виде бикарбонатов закиси марганца.

Хлориды и сульфаты встречаются почти во всех природных водах чаще всего в виде кальциевых, магниевых и натриевых солей.

Кремнекислоты (мг / л) присутствует в воде как поверхностных, так и подземных источников в коллоидной, ионодисперсний и формах.

Азотные соединения присутствуют в воде в виде нитратов, нитритов, аммиака и служат обычно индикатором загрязненности водоисточника сточными водами.

Йод и фтор (мг / л) чаще всего присутствуют в природных водах в чистой форме. Они имеют исключительно важное гигиеническое значение для здоровья людей.

Бактериальные и вирусное загрязнение воды характеризуется числом бактерий, содержащихся в 1 мл воды, коли-тестом или его обратной величиной - коли-титром (объем воды в кубических сантиметрах, приходящейся на одну бактерию). Опасными для здоровья людей являются бактерии, которые вызывают болезни, передающиеся через воду. К ним относятся инфекционный гепатит, брюшной тиф, дизентерия, туляремия, полиомиелит и др.. Такие бактерии называют болезнетворными или патогенными. Присутствие их не всегда можно определить даже в очень загрязненной воде. Поэтому для оценки качества воды в санитарно-эпидемиологическом отношении определяют содержание в воде бактерий, называют кишечной палочкой (бактерии кругу), семьи - индекс (количество кишечных палочек в 1 см кубический воды). Сама по себе она безопасна, но наличие в воде кишечной палочки свидетельствует о загрязнении вод выделениями людей и животных и о возможности наличия среди других и патогенных бактерий.

Растворенные газы (кислород, углекислота, сероводород, метан) содержатся в природных водах от долей до сотен мг / л. Присутствие в воде сероводорода придает ей неприятный запах и способствует, как и присутствие кислорода и углекислоты, коррозии металла. В открытых водоемах содержатся также различные мелкие растительные и животные организмы, находящиеся во взвешенном состоянии (планктон) или прикрепленные ко дну водоема (бентос). Растительный планктон называют фитопланктоном, животный - зоопланктоном, бентос также называют соответственно фитобентос и зообентосом.