Характеристика состава природных вод. Влияние примесей воды на ее качество

Источники водоснабжения: поверхностные и подземные. Поверхностные источники по степени загрязнения: в зависимости от содержания грубодисперсных примесей:

1. Маломутные: до 50 мг/л

2. Средней мутности: 50-250

3. Мутные: 250-1500

4. Высокомутные: более 1500 мг/л

По цветности воды(содержание гумусовых веществ):

1. Малоцветные: до 35град.

2. Средней цветности: 35-120

3. Высокоцветные: более 120.

Состав воды пов источника зависит:

1. От климатических условий

2. Почвенногеологических

3. Гидромелиоративных мероприятий в данной местности

Состав воды поверх источников не постоянен в течении года. Может меняться:

По сезонам года(в весенние и осенние паводки, при таянии снега и тд.) Наименьшее загрязнение в зимний период и в сухую летнюю погоду. Например, в реке Коле: зимой мутность менее 0,5 мг/л, цветность 25-30град., в период весеннего паводка(апрель-май): мутность до 15-20мг/л, цветность: 60-70град. В некоторых горных реках Кавказа мутность при паводках повышается до тысяч мг/л, а цветность до 300-400 градусов.

Состав воды подземных источников более постоянен, чем глубже она залегает, тем стабильнее состав.

Все примеси в источниках водоснабжения(4 группы): по фазово-дисперсному состоянию(размер и фаза):

1. ЗВ в грубодисперсном и тонкодисперсном состоянии. Они м.б. выделены под действием сил гравитации. Нерастворимые в воде суспензии и эмульсии (а также планктон и бактерии), кинетически неус­тойчивые и находящиеся во взвешенном состоянии.

2. Органические и неорганические загрязнения в коллойдном состоянии. Их удаляют специальными методами. Гидрофобные и гидрофильные органические и минеральные коллоидные части­цы, вымытые водой из грунтов и почв, а также нерастворимые и недиссоциированные формы гумусовых веществ, детергенты и вирусы, которые по своим размерам близки к коллоидным при­месям.

3. Загрязнения в молекулярном виде (органические соединения, растворимые газы и т. п.).

4. Загрязнения, находящиеся в воде в виде ионов.

Влияние примесей определяет качество воды, которое определяется показателями качества:

1. Физические: температура, вв, цветность, запах вкус и тд.

2. Химические: жесткость, щелочность, активная реакция, окисляемость, сухой остаток и тд.

3. Биологические (гидробионты) и бактериологические (общее количество бактерий, коли-индекс и тд.)

Весь химический состав вод делят на 5 групп:

1. Главные ионы (натрий, кальций, калий, магний, сульфаты, карбонаты, хлориды и тд.)

2. Растворенные газы: кислород, сероводород, азот, оксид углерода.

3. Биогенные элементы: соединения фосфора, азота, кремния.

4. Микроэлементы: органические вещества и соединения остальных химических элементов.

Влияние примесей воды на ее качество

Концентрация отдельных примесей в воде определяет ее свойства, т. е. качество.

Из растворенных в природных водах газов существенное влияние на их свойства оказывают: оксид углерода (IV), кис­лород, сероводород, метан, азот.

Кислород, оксид углерода, сероводород придают воде при определенных условиях коррозионные свойства по отношению к металлам и бетону. В артезианских водах его нет.

Азот в природные воды проникает из воздуха, при разложе­нии органических остатков, а также при восстановлении соеди­нений азота динитрифицирующими бактериями. Образующий­ся в воде в процессе гниения растений аммиак оказывает влия­ние на технологию хлорирования воды.

Метан в природных водах, используемых для централизо­ванного водоснабжения, обычно присутствует в незначительных количествах. При концентрации метана в воздухе 5,3—14% возникает взры­воопасная ситуация.

Оксид углерода (IV) Оксид углерода (IV) в сочетании с гидрокарбонатами обусловливает буферные свойства воды. Встречается в виде: недиссоциированные молекулы Н₂СО₃, гидрокарбонатных и карбонатных ионов: НСО₃^- и СО₃^2-. Содержание их в воде обусловливает так называ­емый щелочной резерв (щелочность) воды.

Из-за присутствия углекислоты уси­ливается электрохимическая коррозия металлов, например, же­леза.

Присутствие в воде агрессивной угольной кислоты может ухудшать работу очистных сооружений за счет усиленного за­растания отстойников сине-зелеными водорослями и засорения фильтров пузырьками газа.

Сероводород Наличие в воде сероводорода придает ей неприятный запах, ощущаемый уже при его концентрации 0,5 мг/л, интенсифици­рует процесс коррозии трубопроводов и вызывает их зарастание вследствие развития серобактерий.

Взвешенные вещества Наличие в воде взвешенных веществ препятствует исполь­зованию ее для хозяйственно-питьевых целей, в теплоэнергети­ке, на заводах для приготовления пищевых продуктов, при про­изводстве бумаги, тканей, кинопленки и пр. Органические вещества, присутствующие в природных во­дах, влияют на органолептические показатели их качества. Наличие в воде органических веществ резко ухудшает ее органолептические показатели, вызывая различного рода запахи (землистый, гнилостный, рыбный, болотный, аптечный, кам­форный, запах нефтепродуктов, хлорфенольный и т. д.), повы­шает цветность, вспениваемость, оказывает неблагоприятное действие на организм человека и животных.

Ионы: Большое количество растворенных в воде солей ухудшает вкусовые качества воды, в результате чего она может приоб­ретать соленый, горький, сладкий и кислый вкус, а также раз­личные привкусы.

Ионы Na+ и К⁺ попадают в природные воды в результате растворения коренных пород. Ионы Са²⁺ и Mg²+ присутствуют во всех минерализованных водах. Ионы Mg²⁺ и Са²⁺ обусловливают жесткость воды.

Общая жесткость води представляет собой сумму карбонат­ной (временной) и некарбонатной (постоянной) жесткости(солей серной, соляной и азотной кислот).

В жесткой воде уве­личивается расход мыла при стирке белья, медленно развариваются мясо и овощи. Жесткая вода непригодна и для систем оборотного водоснабжения, для питания паровых котлов и пр.

Ионы Мп²+, Fe²+, Fe³+ Же­лезо и марганец придают воде неприятную красновато-коричне­вую или черную окраску, ухудшают ее вкус, вызывают разви­тие железобактерий, отложение осадка в трубопроводах и их засорение. Избыток железа и марганца вредно действует на организм.

Соединения азота встречаются в природной воде в виде ионов NO₂^-, NО₃^- и NH₄⁺. Нитраты способствуют образова­нию злокачественных опухолей, перерастающих в рак желудка, у детей возникает заболевание водно-нитратной метгемоглобинемией (нарушение окислительной функции крови). Наличие в воде аммиака растительного или минерального происхождения не опасно в санитарном отношении. Если же аммиак образуется в результате разложения белка сточных вод, такая вода непригодна для питья. Содержание азота аммоний­ных солей в речной воде в зависимости от степени ее загряз­нения колеблется от 0 до 1 мг/л.

Кремний Кремниевая кислота не вредна для здоровья, однако, повышенное содержание ее в во­де делает воду непригодной для питания паровых котлов из-за образования силикатной накипи.

Содержание ионов SO₄²- и С 1 ^- Наличие в воде более 350 мг/л хлоридов или 500 мг/л сульфатов придает ей солоноватый привкус и приводит к нару­шению функционирования пищеварительной системы у людей. Вода с большим содержанием этих ионов имеет также повышенную коррозионную активность, более высокую некар­бонатную жесткость, разрушающе действует на железобетон­ные конструкции.

Под общей щелочностью воды подразумевается сумма со­держащихся в воде гидроксильных ионов ОН- и анионов слабых кислот, например, угольной (НСОз^-, СОз^2-). Этот показатель, определяющий буферную емкость природ­ных вод, имеет большое значение в химической технологии водоподготовки.

Фтор Фтор яв­ляется активным в биологическом отношении микроэлементом, содержание которого в питьевой воде во избежание кариеса или флюороза зубов должно быть 0,7—1,5 мг/л.

Медь в питьевой воде, в концентрации свыше 1 мг/л вызы­вает заболевание печени, гепатит и анемию.

В состав природных вод могут входить также ионы радио­активных элементов.

Наличие в во­де нескольких миллиграммов на литр ядовитых веществ оказы­вает вредное влияние на здоровье человека и теплокровных жи­вотных, а также губительное действие на рыб и их кормовые ресурсы, тормозит процессы самоочищения водоемов.

Гидробионты, На процессы формирования качества воды и ее самоочище­ния гидрофация оказывает значительное влияние, так как мно­гие ее представители (зоопланктон и зообентос) используют растворенные органические вещества, некоторые животные — фильтраторы употребляют для питания бактерии, водоросли и т. п.

Гидрофлора водоемов определяется макрофитами (высшая водная растительность) и микрофитами (водоросли — фито­планктон и фитобентос). При отмирании и разложении макро-фитов вода обогащается органическими веществами, появляют­ся пахнущие вещества, которые ухудшают органолептические показатели качества воды.

Микрофиты, подразделяемые на зеленые, сине-зеленые, эвгленовые, диатомовые и др., не только поглощают углекислоту, кислород (а сине-зеленые — азот, включая аммиак), но и про­дуцируют кислород.

Бактерии и вирусы из числа патогенных, т. е. паразитов, живущих на живом субстрате, развивающихся в воде, могут вызвать заболевания брюшным тифом, паратифом, дизентери­ей, холерой, полиомиелитом, конъюнктивитом и т. д.

Поиск по сайту: