Анализ воды

Вода является основой биологического строения человеческого тела. Ее состав и качество определяют состояние людей, наличие заболеваний, присутствие в организме вредных соединений.

Качество питьевой воды находится под пристальным контролем санитарных и технических надзорных органов, но нередко приходится делать независимый анализ, позволяющий получить сведения о степени очистки или других параметрах.

Что это такое, с какой целью его проводят?

Анализ воды — это сложная процедура, предназначенная для выяснения наличия и количества посторонних примесей.

Определяется содержание:

• органических,
• химических,
• механических компонентов, представляющих явный вред или нейтральных для организма человека.

Отдельно исследуются органолептические показатели:

• вкус,
• цвет,
• запах,
• степень прозрачности.

Они косвенным образом подтверждают наличие определенных примесей.

ГОСТы и санитарные правила

Основными нормативными документами, регулирующими качество питьевой или технической воды, являются:

1. СанПиН. Есть несколько отдельных нормативов, относящихся к питьевой, технической или специальным видам воды.
2. ГОСТ. Различный перечень стандартов, которые применяются при производстве, очистке или подготовке разных видов жидкости.
3. СП Водоснабжение (ранее это СНиП 2.04.02-84). Определяет технические нормы для сетей водоснабжения.
4. Гигиенические нормативы содержания химических компонентов (ГН 2.1.5.1315-03). Перечень допустимых и предельных норм содержания примесей.

Кроме основных документов, существуют ведомственные нормативы, которые действуют для определенных промышленных или пищевых отраслей.

Правила забора проб воды

Отбор проб для анализов производится непосредственно из источника:

• водопроводной сети,
• скважин,
• колодцев,
• единиц расфасовки бутилированных видов и т.д.

Необходимо использовать чистую емкость с крышкой, материал которой не исказит результаты анализа.

Объем резервуаров:

• для микробиологической проверки — 0.5 л;
• для химического анализа — либо 2 емкости по 1,5 л, либо одна на 5 л;
• для радиологических исследований — 1,5 л полимерная бутыль.

Емкости заполняют до самого верха, плотно закрывают и транспортируют в перевернутом вниз крышкой состоянии.

На какие параметры анализируется и почему?

Количество примесей, которые могут находиться в воде, исчисляется многими десятками. Производить полный анализ каждый раз нецелесообразно, поэтому используются разные методики определения загрязняющих компонентов, типичных для того или иного случая. Рассмотрим их внимательнее.

Дистиллированная

Анализ дистиллированной воды производится на соответствие требованиям ГОСТ 6709-72, принятого еще во времена СССР.

Определяют следующие позиции:

1. Общие показатели — pH, сухой остаток (общая минерализация после выпаривания), электропроводимость;
2. Интегральные параметры — компоненты, восстанавливающие перманганат калия (KMnO4);
3. Металлы — кальций, цинк, железо, алюминий, медь, свинец;
4. Неорганические соединения — соли аммония и аммиак, нитраты, хлориды, сульфаты.

Это стандартный перечень, но заказчик может сформировать собственный список позиций проверки.

Бутилированная

СанПиН 2.1.4.1116-02 устанавливает менее строгие требования к качеству бутилированной воды, чем к водопроводной. Это отчасти вызвано тем, что исходным сырьем в большинстве случаев является именно вода из общественных сетей.

Более подробно читайте здесь.

Аквариумная

Анализ аквариумной воды делается для определения вредоносных микроорганизмов, возбудителей болезней рыб или растений. Кроме этого, воду проверяют на наличие вредных бактерий и компонентов для людей, которые могут попадать в воздух с испарениями. Тип проверки — микробиологический.

Питьевая

Производятся разные проверки, от минимальной (механические примеси, кислотность, минерализация) до полноценных исследований по всем позициям СанПиН 2.1.4.1074-01.

Кроме этого, производится органолептический анализ на изменения:

• вкуса,
• цвета,
• степени прозрачности.

О правилах забора проб питьевой воды для анализа читайте тут, об исследовании — здесь.

Из водопровода

Водопроводная вода считается питьевой, но специфика подготовки, очистки и транспортировки оказывает значительное влияние на ее качество.

Способ проверки выбирают, исходя из причин и задач выполнения анализов. Подробнее об анализе расскажет эта статья.

Из скважины

Скважины считаются условно закрытыми источниками воды, поэтому методы анализа предполагают определение минерального состава, кислотности, наличия механических частиц.

Подробнее расскажет эта статья.

Из колодца

Колодцы относят к открытым источникам воды, где есть возможность поступления загрязнений извне.

Поэтому проверка производится по расширенной методике, включающей наличие органики, химических компонентов, солей тяжелых металлов и нефтепродуктов.

Более подробно читайте тут.

Из природных источников

Анализ воды из природных источников делается исходя из их вида и специфических особенностей. Общая проверка включает определение минерализации, степени жесткости и кислотности воды.

Расширенная методика включает дополнительные пункты по:

• солям металлов,
• неорганическим соединениям,
• ионам кальция и серы.

Сточных вод

Анализ сточных вод делается до и после очистки. Что это дает?

О правилах отбора проб для анализа сточных читайте тут, о проведении исследования для предприятий — здесь.

Из бассейна

Вода в бассейне является потенциальным источником инфекционных и кожных заболеваний.

Она проходит обработку специальными антибактериологическими препаратами, реагентами, фильтруется системами тонкой очистки.

Анализ воды включает проверку на биологические показатели, а также определение остатков химических реагентов. Кроме этого, исследуется содержание аммония и ионов хлора.

Для инъекций

Требования к воде для инъекций во многом схожи с нормами для дистиллированной воды. Они изложены в ФС.2.2.0019.15.

Проверке подлежат:

• водородное число (pH);
• электропроводность;
• сухой остаток и общая минерализация;
• восстанавливающие компоненты;
• диоксид углерода;
• нитраты и нитриды;
• аммоний;
• сульфаты;
• хлориды;
• соли тяжелых металлов;
• кальций, магний, алюминий;
• микробиологические показатели;
• бактериальные эндотоксины.

Артезианская

Анализ воды из артезианских скважин рекомендуется производить ежегодно. Состав и условия наполнения подземных водоносных горизонтов постоянно изменяются. Любая новая скважина перераспределяет режим наполнения, изменяя количество растворенных элементов.

Необходимо определить:

1. Общие параметры (pH, жесткость, запах и прозрачность, оттенок цвета, общая минерализация);
2. Перманганатная окисляемость;
3. Содержание железа;
4. Наличие и количество ионов аммония, нитратов.

Расширенный список анализов включает дополнительное определение металлов, неорганических соединений, летучих галогенорганических составов, пестицидов, проверку на бактериологический фон.

Необходимо учитывать, что состав артезианской воды нигде не проверяется и не контролируется, поэтому вся забота о чистоте ложится на плечи владельца скважины.

Куда сдать для исследования, какова примерная стоимость?

Анализ воды производят разные структуры:

• местные подразделения СЭС;
• отделы Водоканала;
• независимые лаборатории.

Обычно, минимальная стоимость анализов (по 2-3 показателям) составляет около 500 руб., а полная проверка по всем нормам СанПиН может обойтись в 30 тыс. руб. и больше. Критерием выбора является назначение, тип источника, специфические особенности воды.

О стоимости анализа воды расскажет эта публикация.

Позиции анализа, важность показателей

Проверка состава воды производится по нескольким направлениям, которые отличаются способом обнаружения компонентов, их спецификой и уровнем опасности для человека. Рассмотрим основные позиции анализов.

Химический

Определение концентрации химических веществ в пробе воды. Как правило, этот анализ включает только растворы, не касаясь других компонентов. Проверке подлежать pH, соли аммония, тяжелых металлов, неорганические составы.

Физико-химический

Физико-химический анализ представляет собой проверку воды на наличие механических частиц и взвесей, а также определение растворенных компонентов.

Его рекомендуется проводить ежегодно после первичной проверки на соответствие нормам СанПиН, которую делают при вводе источника в эксплуатацию.

Помимо химических компонентов проверяют количество взвешенных частиц, общую минерализацию, сухой остаток после выпаривания.

На углекислоту

Определение содержания свободной углекислоты производится с целью снизить отрицательное воздействие на металл трубопроводов, продлить срок службы системы подачи воды. Диоксид углерода опасен даже для бетона, поэтому необходимо знать о его наличии и концентрации.

Анализ производится путем добавления в воду кислотных реагентов, высвобождающих молекулы углекислоты. Возникающие изменения регистрируются, производится расчет количества компонента.

На железо

Количество железа в воде российских регионов значительно превышает среднемировую норму.

Оно встречается в виде:

• растворов,
• коллоидов,
• твердых частиц (взвесей).

Для человека наличие этого компонента жизненно необходимо, но в определенных пределах.

Если концентрация превышена, вода получает терпкий вяжущий привкус, что делает ее непригодной для использования в питьевых (иногда даже в технических) целях.

Проверка позволяет определить, какой именно тип железа находится в пробе:

• двух- или трехвалентное;
• органическое;
• коллоидное;
• бактериальное.

Полученные данные позволяют определить способ коррекции этого компонента, тип очистки воды.

На жесткость

Жесткость воды — это термин, обозначающий количество солей кальция и магния. Различают три типа жесткости:

1. Карбонатная. Это количество гидрокарбонатов магния и кальция. Это показатель временный. После кипячения он исчезает.
2. Некарбонатная. Обозначает количество солей магния и кальция, а также содержание сульфатов и хлоридов. Устранить с помощью кипячения невозможно.
3. Общая жесткость. Это суммарное количество солей в пробе.

Моющие средства перестают работать, приходится использовать их в больших количествах. Это увеличивает содержание ПАВ в сточной воде.

Для определения жесткости используется лабораторный комплексонометрический метод, дающий полную информацию о всех элементах этой позиции.

На хлориды

Хлориды — это соли, полученные от реакции соляной кислоты и растворенного металла.

Они содержатся в природной воде любого источника, отличается лишь концентрация.

Не следует путать хлориды и остаточный хлор, используемый для дезинфекции в процессе водоподготовки.

Анионы хлора обладают высокой способностью к миграции, распространению по всем смежным водоемам или водоносным пластам. Основной источник их появления — минерал галит или обычная поваренная соль.

Избыток хлоридов влияет на вкусовые качества воды. Определить присутствие можно самостоятельно, путем пробы на вкус (если концентрация велика). Лабораторный анализ поможет обнаружить малые дозы хлоридов и дать оценку способа удаления компонента.

На остаточный хлор

Остаточный хлор — компонент воды, прошедшей хлорирование — процесс дезинфекции во время подготовки к подаче в водопроводную сеть. Избыток остаточного хлора делает воду невкусной, от нее исходит специфический запах.

Фотометрическим методом

Фотометрия — это методика измерения спектрального излучения различных компонентов, находящихся в пробе воды.

В процессе исследований этим способом можно обнаружить разные компоненты:

• нефтепродукты;
• фосфаты;
• сероводород и сульфиды;
• цианиды;
• нитриты и нитраты;
• общий фосфор и фосфаты.

Для проведения анализов используется сложное оборудование — фотометры разных конструкций. Они отличаются высокой чувствительностью и точностью определения концентрации примесей.

Радиологический

Проверка на присутствие радона или следов распада радиоактивных компонентов. Исследования направлены на обнаружение, идентификацию и определение содержания опасных элементов, требующих удаления из воды всеми доступными методами. Подробнее читайте здесь.

Микробиологический

Проверка наличия в воде вредных или нежелательных бактерий, микроорганизмов.

Подробнее читайте тут.

Бактериологический

Бактериологический анализ — это другое наименование микробиологических исследований. Они производятся одинаковыми методами и определяют одни и те же компоненты в пробах воды. Более подробно можно узнать из этой статьи.

Спектральный

Спектральный анализ — это собирательное наименование целого комплекса исследований воды, включающего определение:

• спектров поглощения и отражения электромагнитного излучения,
• люминесценции,
• прочих физико-химических эффектов.

В процессе проверки задействуется большое количество сложного лабораторного оборудования. Более подробно расскажет эта статья.

Санитарный

Санитарный анализ — производится определение колоний микроорганизмов, подсчет их размеров и степени опасности.

Гидрохимический

Это вид проверки делается для открытых водоемов — рек, озер и прочих источников природного или искусственного происхождения.

Полная проверка может состоять из 40 пунктов (и больше).

На нефтепродукты

Проверка на нефтепродукты чаще всего производится для стоков ливневой канализации, а также для жидких отходов промышленных предприятий.

Кроме этого, исследуется вода из рек или озер, куда сбрасываются стоки из очистных сооружений.

Целью исследований является определение эффективности удаления нефтепродуктов, содержащих нерастворимые компоненты и соли тяжелых металлов.

Экспресс тест

Экспресс-тест — это быстрая проверка по основным позициям, позволяющая определить общую степень загрязнения воды.

Обычно, такой тест проводится в процессе полевых исследований или для получения информации о составе сточных вод.

Иногда его проведение возможно и в домашних условиях при помощи специальных наборов.

Органолептический

Это методика определения:

• цвета,
• вкуса,
• запаха,
• степени прозрачности воды.

Бак анализ

Бак анализ — это сокращение от «бактериологический анализ». Однако, на практике этот термин часто обозначает конкретный анализ на присутствие гельминтов и прочей микрофлоры:

• колиформных бактерий;
• синегнойных палочек;
• кишечной палочки;
• общее микробное число (общее количество колоний в пробе, не более 50).

Исследования направлены на обнаружение и подсчет колоний вредных микроорганизмов, с целью уточнения их состава и выбора методик обеззараживания воды.

Полный

Полный анализ — это комплексная проверка воды на соответствие всем требованиям ГОСТ и СанПиН.

Список позиций такой проверки включает в себя около 80 пунктов, которые способна выполнить не каждая лаборатория.

Требуется полный комплект оборудования, специализирующегося на определении биологических, химических и органолептических исследований.

Как правило, полный анализ производится для воды из:

• свежих скважин,
• новых источников,
• колодцев и т.п.

На фосфаты

Фосфаты принято относить к малотоксичным соединениям. В некоторой концентрации они даже необходимы для организма человека, так как принимают участие в процессах жизнедеятельности.

Анализ позволяет определить избыточные количества, которые необходимо корректировать. Например, для водоемов избыток фосфатов означает активный рост синих водорослей, приводящий к усилению биологического фона.

Биологический

Биологический анализ — это собирательное название группы исследований на микрофлору, бактериологический фон и прочие подобные позиции.

Какое используют оборудование?

Анализ воды делается с помощью различного оборудования, которое может быть очень сложным или предельно простым. Степень сложности зависит от места использования и от требуемой точности исследований.

В спец. организациях

Приборы и оборудование, используемые для лабораторных исследований, представляют собой современные комплексы, действующие на разных принципах.

Используются:

• спектрографические и химические методики,
• фильтры тонкой очистки,
• приборы для определения массы и прочие устройства.

В домашних условиях

В домашних условиях доступен органолептический метод определения качества воды. Проверяется запах, вкус, степень прозрачности и цветовой оттенок жидкости. Любые отклонения от нормы свидетельствуют о наличии посторонних примесей, которые надо удалять.

Кроме того, можно использовать наборы для экспресс-тестов. Они помогут определить концентрацию примерно 10 различных веществ. Более подробно о приборах для анализа воды можно узнать тут.

Как сделать своими руками дома?

Как провести анализ воды дома? Проверка воды в домашних условиях производится с помощью подручных средств. Примерный порядок действий:

1. Набрать воду в чистый прозрачный стакан и рассмотреть ее на свет. Определить степень ее чистоты, прозрачности, отсутствие взвешенных частиц.
2. Понюхать воду и определить, исходит ли от нее какой-либо запах.
3. Если два первых пункта никаких отклонений не показали, можно попробовать воду на вкус. У чистой воды нет никаких специфических оттенков, она не сладковатая или соленая.
4. Капнуть немного воды на горизонтально положенное зеркало и подождать, пока она высохнет. Чистая вода никаких следов на поверхности не оставит.
5. Налить воду в чистую эмалированную кастрюлю и вскипятить ее. Если на стенках останется желтоватый или серый осадок, значит, в воде имеется повышенное содержание железа или ионов кальция.
6. Есть еще один способ проверки. Надо взять два стакана с водой, в одном из них развести несколько кристалликов марганцовки. Потом смешать воду из обоих стаканов и посмотреть на нее на просвет. Если смесь имеет розовый цвет, все нормально. Но, если вода приобрела желтый оттенок, использовать ее для питья не рекомендуется.

Результаты — как расшифровать, что делать дальше?

Результат анализа, или протокол испытаний, представляет собой заключение о составе воды и возможностью использования в качестве питьевой или технической воды.

Как правило, протокол выдается в форме бланка с перечисленными позициями проверки и количеством обнаруженных загрязнителей. Количество пунктов проверки соответствует типу и степени сложности произведенных исследований.

Расшифровка протокола необходима для определения наиболее опасных загрязнителей. Как правило, в заключении дается указание о превышении ПДК по определенным пунктам (если они имеются). По этим позициям требуется корректировка показателей.

Обычно, для исправления качества воды используют систему водоподготовки, специализированные фильтры, способные удалить опасные компоненты. Наиболее эффективным считается система обратного осмоса, дающая полную очистку воды от всех примесей, включая химические элементы.

Заключение

Анализ воды — это комплекс исследований ее качества, химического и биологического состава. Необходимость выполнения проверки обусловлена свойствами воды, ее способностью растворять любые химические элементы или содержать примеси в виде взвешенных частиц.

Кроме этого, вода служит средой обитания вредоносных бактерий, опасных для людей и животных. Полная проверка проводится в начале эксплуатации источника, а затем ежегодно производят общий анализ, дающий представление о динамике изменений состава.