inquinanti organici dell'acqua. Indicatori di inquinamento dell'acqua L'indicatore chimico dell'inquinamento dell'acqua include

Von + 2Vf = Vmo

)Vk = 2(Vmo - Vph)

5. Vph = Vmo. Sia i carbonati che i bicarbonati sono assenti nel campione originale e il consumo di acido è dovuto alla presenza di alcali forti contenenti anioni idrossi.
La presenza di anioni idrossilici liberi in quantità apprezzabili (casi 4 e 5) è possibile solo nelle acque reflue.
I risultati della titolazione per fenolftaleina e metilarancio permettono di calcolare l'indice di alcalinità dell'acqua, che è numericamente uguale al numero di acidi equivalenti utilizzati per titolare un campione da 1 litro.
Allo stesso tempo, il consumo di acido durante la titolazione da parte della fenolftaleina caratterizza l'alcalinità libera e l'arancio metilico - l'alcalinità totale, misurata in mg-eq / l. L'indice di alcalinità viene utilizzato in Russia, di norma, nello studio delle acque reflue. In alcuni altri paesi (USA, Canada, Svezia, ecc.), l'alcalinità viene determinata quando si valuta la qualità delle acque naturali ed è espressa come concentrazione di massa in CaCO3 equivalente.

Va tenuto presente che, nell'analisi di acque reflue e naturali inquinate, i risultati ottenuti non sempre riflettono correttamente i valori di alcalinità libera e totale, perché in acqua, oltre a carbonati e idrocarbonati, possono essere presenti composti di alcuni altri gruppi (vedi "Alcalinità e acidità").

5.2. solfati

I solfati sono componenti comuni delle acque naturali. La loro presenza in acqua è dovuta alla dissoluzione di alcuni minerali - solfati naturali (gesso), nonché al trasferimento di solfati contenuti nell'aria con le piogge. Questi ultimi si formano durante le reazioni di ossidazione in atmosfera di ossido di zolfo (IV) a ossido di zolfo (VI), la formazione di acido solforico e la sua neutralizzazione (completa o parziale):

2SO2+O2=2SO3
SO3+H2O=H2SO4
La presenza di solfati nelle acque reflue industriali è solitamente dovuta a processi tecnologici che avvengono con l'utilizzo di acido solforico (produzione di fertilizzanti minerali, produzione di prodotti chimici). I solfati nell'acqua potabile non hanno un effetto tossico sull'uomo, ma peggiorano il sapore dell'acqua: la sensazione gustativa dei solfati si verifica alla loro concentrazione di 250-400 mg/l. I solfati possono causare depositi nelle condotte quando si mescolano due acque con composizione minerale diversa, come solfato e calcio (precipitati di CaSO4).

L'MPC dei solfati nell'acqua degli invasi per uso domestico e potabile è di 500 mg/l, l'indicatore limitante di nocività è organolettico.

5.3. cloruri

I cloruri sono presenti in quasi tutte le acque dolci superficiali e sotterranee, nonché nelle acque potabili, sotto forma di sali metallici. Se il cloruro di sodio è presente nell'acqua, ha un sapore salato già a concentrazioni superiori a 250 mg/l; nel caso dei cloruri di calcio e magnesio la salinità dell'acqua si ha a concentrazioni superiori a 1000 mg/l. È dall'indicatore organolettico - gusto che è stato stabilito l'MPC per l'acqua potabile per i cloruri (350 mg / l), l'indicatore limitante di nocività è organolettico.
Grandi quantità di cloruri possono formarsi nei processi industriali di concentrazione della soluzione, scambio ionico, salatura, ecc., formando acque reflue con un alto contenuto di anione cloruro.
Elevate concentrazioni di cloruri nell'acqua potabile non hanno effetti tossici sull'uomo, sebbene le acque saline siano molto corrosive per i metalli, influenzino negativamente la crescita delle piante e causino la salinizzazione del suolo.

6. Residuo secco

Il residuo secco caratterizza il contenuto di sostanze disciolte non volatili (principalmente minerali) e sostanze organiche in acqua, il cui punto di ebollizione supera i 105-110 ° C.

Il valore del residuo secco può anche essere stimato con il metodo di calcolo. In questo caso è necessario sommare le concentrazioni di sali minerali disciolti nell'acqua, nonché sostanze organiche ottenute a seguito di analisi (l'idrocarbonato è riassunto in una quantità del 50%). Per le acque potabili e naturali, il residuo secco è praticamente pari alla somma delle concentrazioni in massa di anioni (carbonato, bicarbonato, cloruro, solfato) e cationi (calcio e magnesio, oltre a quelle determinate con il metodo di calcolo di sodio e potassio ).

Il valore del residuo secco per le acque superficiali dei serbatoi per uso domestico e domestico non deve superare i 1000 mg/l (in alcuni casi è consentito fino a 1500 mg/l).

7. Durezza generale, calcio e magnesio

La durezza dell'acqua è una delle proprietà più importanti che è di grande importanza nell'uso dell'acqua. Se nell'acqua sono presenti ioni metallici che formano sali insolubili di acidi grassi con il sapone, in tale acqua è difficile formare schiuma quando si lavano i vestiti o ci si lava le mani, provocando una sensazione di durezza. La durezza dell'acqua ha un effetto negativo sulle tubazioni quando l'acqua viene utilizzata nelle reti di riscaldamento, portando alla formazione di incrostazioni. Per questo motivo all'acqua devono essere aggiunti speciali prodotti chimici “addolcitori”.La durezza dell'acqua è dovuta alla presenza di sali minerali solubili e poco solubili, principalmente calcio (Ca2+") e magnesio (Mg2+).

Il valore della durezza dell'acqua può variare molto a seconda del tipo di rocce e suoli che compongono il bacino imbrifero, nonché della stagione e delle condizioni meteorologiche. La durezza totale dell'acqua nei laghi e nei fiumi della tundra, ad esempio, è di 0,1-0,2 mg-eq / l, e nei mari, negli oceani, le acque sotterranee raggiungono 80-100 mg-eq / l e anche di più (Mar Morto) . A tavola. 11 mostra i valori della durezza totale dell'acqua di alcuni fiumi e bacini in Russia.

I valori della durezza totale dell'acqua di alcuni fiumi e bacini in Russia

Di tutti i sali relativi ai sali di durezza, si distinguono bicarbonati, solfati e cloruri. Il contenuto di altri sali solubili di calcio e magnesio nelle acque naturali è solitamente molto basso. La durezza attaccata all'acqua dagli idrocarburi è chiamata idrocarbonato, o temporanea, perché. Gli idrocarbonati quando l'acqua bollente (più precisamente, a una temperatura superiore a 60 ° C) si decompone con la formazione di carbonati scarsamente solubili (Mg (HC03) 2 nelle acque naturali è meno comune di Ca (HCO3) 2, poiché le rocce di magnesite non lo sono comune, quindi nelle acque dolci prevale la cosiddetta durezza calcica):

CaHCO3>CaCO3v+H2O+CO2

IN condizioni naturali la suddetta reazione è reversibile, tuttavia, quando le acque sotterranee (sotterranee), che presentano una durezza temporanea significativa, emergono in superficie, l'equilibrio si sposta verso la formazione di CO2, che viene immessa in atmosfera. Questo processo porta alla decomposizione dei bicarbonati e alla precipitazione di CaCO3 e MgCO3. Si formano così varietà di rocce carbonatiche chiamate tufi calcarei.
In presenza di anidride carbonica disciolta in acqua si verifica anche la reazione inversa. È così che avviene la dissoluzione, o dilavamento, delle rocce carbonatiche in condizioni naturali.

La durezza dovuta a cloruri o solfati è chiamata costante, perché. questi sali sono stabili se riscaldati e bolliti in acqua.
Durezza totale dell'acqua, ad es. il contenuto totale di sali solubili di calcio e magnesio, è chiamato "durezza totale".

A causa del fatto che i sali di durezza sono sali di diversi cationi con pesi molecolari diversi, la concentrazione di sali di durezza, o durezza dell'acqua, viene misurata in unità di concentrazione equivalente - il numero di g-eq / lo mg-eq / l. Con una durezza fino a 4 mg-eq / l, l'acqua è considerata dolce; da 4 a 8 meq/l - durezza media; da 8 a 12 meq/l - dura; più di 12 meq/l - molto dura (esiste anche un'altra classificazione dell'acqua in base ai gradi di durezza) /l), l'indicatore limitante di nocività è organolettico.

Il valore ammissibile della durezza totale per l'acqua potabile e le fonti di approvvigionamento idrico centralizzato non è superiore a 7 mg-eq / l (in alcuni casi - fino a 10 mg-eq / l), l'indicatore limitante di nocività è organolettico.

8. Contenuto totale di sale

Per calcolare il contenuto totale di sale dalla somma delle concentrazioni di massa dei principali anioni in forma milligrammo equivalente, le loro concentrazioni di massa determinate durante l'analisi ed espresse in mg / l vengono moltiplicate per i coefficienti indicati in Tabella. 12, dopo di che vengono riassunti.

Fattori di conversione della concentrazione

La concentrazione del catione potassio in questo calcolo (per le acque naturali) viene convenzionalmente presa in considerazione come concentrazione del catione sodio. Il risultato ottenuto è arrotondato a numeri interi (mg/l)

9. Ossigeno disciolto
L'ossigeno è sempre presente in forma disciolta nelle acque superficiali. Il contenuto di ossigeno disciolto (DO) nell'acqua caratterizza il regime di ossigeno di un giacimento ed è di fondamentale importanza per valutare lo stato ecologico e sanitario di un giacimento. L'ossigeno deve essere contenuto nell'acqua in quantità sufficienti, fornendo le condizioni per la respirazione degli organismi acquatici. È anche necessario per l'auto-purificazione dei corpi idrici, poiché partecipa ai processi di ossidazione delle impurità organiche e di altro tipo e alla decomposizione degli organismi morti. Una diminuzione della concentrazione di RK indica un cambiamento nei processi biologici nel serbatoio, l'inquinamento del serbatoio con sostanze biochimicamente intensamente ossidate (principalmente organiche). Anche il consumo di ossigeno è processi chimici ossidazione delle impurità contenute nell'acqua, così come la respirazione degli organismi acquatici.
L'ossigeno entra nel serbatoio dissolvendolo a contatto con l'aria (assorbimento), nonché a seguito della fotosintesi da parte delle piante acquatiche, ad es. ci sono molte ragioni che causano un aumento o una diminuzione della concentrazione di ossigeno disciolto nell'acqua.
L'ossigeno disciolto in acqua è sotto forma di molecole di O2 idrato. Il contenuto di ossigeno dipende dalla temperatura, dalla pressione atmosferica, dal grado di turbolenza dell'acqua, dalla quantità di precipitazioni, dalla salinità dell'acqua, ecc. Ad ogni valore di temperatura, esiste una concentrazione di ossigeno di equilibrio, che può essere determinata da apposite tabelle di riferimento compilate per la normale pressione atmosferica . Si assume che il grado di saturazione dell'acqua con l'ossigeno, corrispondente alla concentrazione di equilibrio, sia del 100%. La solubilità dell'ossigeno aumenta al diminuire della temperatura e della mineralizzazione e all'aumentare della pressione atmosferica.
Nelle acque superficiali il contenuto di ossigeno disciolto può variare da 0 a 14 mg/l ed è soggetto a significative fluttuazioni stagionali e giornaliere. Una significativa carenza di ossigeno può verificarsi in corpi idrici eutrofizzati e fortemente inquinati. Una diminuzione della concentrazione di DO a 2 mg/l provoca una massiccia morte di pesci e altri organismi acquatici.

Nell'acqua dei serbatoi in qualsiasi periodo dell'anno fino a mezzogiorno, la concentrazione di RK dovrebbe essere di almeno 4 mg / l. L'MPC dell'ossigeno disciolto nell'acqua per i bacini di pesca è fissato a 6 mg/l (per le specie ittiche pregiate) oa 4 mg/l (per le altre specie).
L'ossigeno disciolto è un componente molto instabile della composizione chimica delle acque. Nel determinarlo, il campionamento deve essere effettuato con particolare cura: è necessario evitare il contatto dell'acqua con l'aria fino a quando l'ossigeno non si fissa (legandolo in un composto insolubile).
Durante l'analisi dell'acqua, viene determinata la concentrazione di RK (in mg / l) e il grado di saturazione dell'acqua con essa (in%) in relazione al contenuto di equilibrio a una data temperatura e pressione atmosferica.
Il controllo del contenuto di ossigeno nell'acqua è un problema estremamente importante, che interessa quasi tutti i settori dell'economia nazionale, compresa la metallurgia ferrosa e non ferrosa, l'industria chimica, l'agricoltura, la medicina, la biologia, l'industria ittica e alimentare , e servizi di protezione ambientale. Il contenuto di RK viene determinato sia nelle acque naturali non contaminate che nelle acque reflue dopo il trattamento. I processi di trattamento delle acque reflue sono sempre accompagnati dal controllo del contenuto di ossigeno. La determinazione del DO fa parte dell'analisi per determinare un altro importante indicatore della qualità dell'acqua: la domanda biochimica di ossigeno (BOD).

10. Biografia consumo di prodotti chimici ossigeno (BOD)
Le sostanze organiche sono sempre presenti nell'acqua naturale dei serbatoi. Le loro concentrazioni possono talvolta essere molto basse (ad esempio, nelle acque primaverili e di fusione). Le fonti naturali di sostanze organiche sono i resti in decomposizione di organismi di origine vegetale e animale, sia che vivono nell'acqua che che cadono nel serbatoio dal fogliame, attraverso l'aria, dalle rive, ecc. Oltre alle fonti naturali, esistono anche fonti tecnogeniche di sostanze organiche: imprese di trasporto (prodotti petroliferi), impianti di lavorazione della pasta di legno e della carta e del legno (lignine), impianti di lavorazione della carne (composti proteici), effluenti agricoli e fecali, ecc. Gli inquinanti organici entrano nel serbatoio in modi diversi, principalmente con il dilavamento superficiale delle acque reflue e della pioggia dal suolo.
In condizioni naturali, le sostanze organiche nell'acqua vengono distrutte dai batteri, subendo un'ossidazione biochimica aerobica con formazione di anidride carbonica. In questo caso, l'ossigeno disciolto in acqua viene consumato per l'ossidazione. Nei corpi idrici con un alto contenuto di materia organica, la maggior parte dell'AR viene consumata per l'ossidazione biochimica, privando così altri organismi di ossigeno. Allo stesso tempo, aumenta il numero di organismi più resistenti a un basso contenuto di AR, scompaiono le specie amanti dell'ossigeno e compaiono specie tolleranti alla carenza di ossigeno. Pertanto, nel processo di ossidazione biochimica delle sostanze organiche nell'acqua, la concentrazione di DO diminuisce e questa diminuzione è indirettamente una misura del contenuto di sostanze organiche nell'acqua. L'indicatore corrispondente della qualità dell'acqua, che caratterizza il contenuto totale di sostanze organiche nell'acqua, è chiamato domanda biochimica di ossigeno (BOD).
La determinazione del BOD si basa sulla misurazione della concentrazione di RA in un campione d'acqua subito dopo il campionamento, nonché dopo l'incubazione del campione. Il campione viene incubato senza accesso all'aria in un pallone di ossigeno (cioè nello stesso recipiente in cui viene determinato il valore dell'RK) per il tempo necessario affinché proceda la reazione di ossidazione biochimica.
Poiché la velocità della reazione biochimica dipende dalla temperatura, l'incubazione viene eseguita a temperatura costante (20 ± 1) °C e l'accuratezza dell'analisi BOD dipende dall'accuratezza del mantenimento del valore della temperatura. Solitamente il BOD viene determinato per 5 giorni di incubazione (BOD5) (si possono determinare anche BOD10 per 10 giorni e BODtot per 20 giorni (in questo caso, circa il 90 e il 99% delle sostanze organiche sono ossidate, rispettivamente)), tuttavia, il contenuto di alcuni composti è caratterizzato in modo più informativo dal valore di BOD per 10 giorni o per il periodo di completa ossidazione (BOD10 o BODtotal, rispettivamente). Un errore nella determinazione del BOD può anche essere introdotto dall'illuminazione del campione, che influisce sull'attività vitale dei microrganismi e può, in alcuni casi, causare ossidazione fotochimica. Pertanto, l'incubazione del campione viene eseguita senza accesso alla luce (in un luogo buio).
Il valore di BOD aumenta nel tempo, raggiungendo un certo valore massimo - BODtotal; inoltre, inquinanti di varia natura possono aumentare (diminuire) il valore BOD. La dinamica del consumo di ossigeno biochimico durante l'ossidazione delle sostanze organiche nell'acqua è mostrata in Fig. 8.

Riso. 8. Dinamica del consumo di ossigeno biochimico:

a - sostanze facilmente ossidabili ("biologicamente morbide") - zuccheri, formaldeide, alcoli, fenoli, ecc.;
c - sostanze normalmente ossidanti - naftoli, cresoli, tensioattivi anionici, sulfanolo, ecc.;
c - sostanze fortemente ossidate ("biologicamente rigide") - tensioattivi non ionici, idrochinone, ecc.

Pertanto, BOD è la quantità di ossigeno in (mg) necessaria per l'ossidazione della materia organica in 1 litro di acqua in condizioni aerobiche, senza accesso alla luce, a 20 ° C, per un certo periodo a seguito di processi biochimici che si verificano in acqua.
Si presume provvisoriamente che BOD5 sia circa il 70% BODtot, ma può variare dal 10 al 90% a seconda della sostanza ossidante.
Una caratteristica dell'ossidazione biochimica delle sostanze organiche nell'acqua è il processo di nitrificazione che l'accompagna, che distorce la natura del consumo di ossigeno.

2NH4++ЗO2=2HNO2+2H2О+2Н++Q
2HNO2+O2=2HNO3+Q
dove: Q è l'energia rilasciata durante le reazioni.

Riso. 9. Modifica della natura del consumo di ossigeno durante la nitrificazione.

La nitrificazione procede sotto l'influenza di speciali batteri nitrificanti - Nitrozomonas, Nitrobacter, ecc. Questi batteri forniscono l'ossidazione dei composti contenenti azoto che sono solitamente presenti nelle acque naturali inquinate e in alcune acque reflue, contribuendo così alla conversione dell'azoto, prima dall'ammonio a nitrito, e poi a forme di nitrato

Il processo di nitrificazione avviene anche durante l'incubazione del campione in bombole di ossigeno. La quantità di ossigeno utilizzata per la nitrificazione può essere molte volte maggiore della quantità di ossigeno richiesta per l'ossidazione biochimica dei composti contenenti carbonio organico. L'inizio della nitrificazione può essere fissato come minimo sul grafico degli incrementi giornalieri di BOD durante il periodo di incubazione. La nitrificazione inizia approssimativamente il 7 ° giorno di incubazione (vedi Fig. 9), pertanto, quando si determina il BOD per 10 o più giorni, è necessario introdurre nel campione sostanze speciali - inibitori che sopprimono l'attività vitale dei batteri nitrificanti, ma lo fanno non influenzare la solita microflora (cioè sui batteri - ossidanti di composti organici). Come inibitore viene utilizzata la tiourea (tiocarbamide), che viene iniettata nel campione o nell'acqua di diluizione alla concentrazione di 0,5 mg/ml.

Mentre sia le acque reflue naturali che quelle domestiche contengono un gran numero di microrganismi che possono svilupparsi a causa della materia organica contenuta nell'acqua, molti tipi di acque reflue industriali sono sterili o contengono microrganismi che non sono in grado di elaborare aerobicamente la materia organica. Tuttavia, i microbi possono essere adattati (adattati) alla presenza di vari composti, compresi quelli tossici. Pertanto, nell'analisi di tali acque reflue (di solito sono caratterizzate da un contenuto aumentato di sostanze organiche), viene solitamente utilizzata la diluizione con acqua satura di ossigeno e contenente additivi di microrganismi adattati. Quando si determina il BODtot delle acque reflue industriali, l'adattamento preliminare della microflora è fondamentale per ottenere i risultati di analisi corretti, perché. la composizione di tali acque include spesso sostanze che rallentano notevolmente il processo di ossidazione biochimica e talvolta hanno un effetto tossico sulla microflora batterica.
Per lo studio di vari reflui industriali difficilmente ossidabili biochimicamente, il metodo utilizzato può essere utilizzato nella variante di determinazione del BOD “totale” (BODtotal).
Se il campione è molto ricco di materia organica, al campione viene aggiunta acqua diluita. Per ottenere la massima accuratezza dell'analisi BOD, il campione analizzato o la miscela del campione con acqua diluita deve contenere una quantità di ossigeno tale che durante il periodo di incubazione si verifichi una diminuzione della sua concentrazione di 2 mg/l o più, e l'ossigeno rimanente la concentrazione dopo 5 giorni di incubazione deve essere di almeno 3 mg/l. Se il contenuto di RA nell'acqua non è sufficiente, il campione d'acqua viene pre-aerato per saturare l'aria con l'ossigeno. Il risultato più corretto (accurato) è considerato il risultato di tale determinazione, in cui viene consumato circa il 50% dell'ossigeno originariamente presente nel campione.
Nelle acque superficiali il valore BOD5 va da 0,5 a 5,0 mg/l; è soggetto a variazioni stagionali e giornaliere, che dipendono principalmente dagli sbalzi di temperatura e dall'attività fisiologica e biochimica dei microrganismi. I cambiamenti nel BOD5 dei corpi idrici naturali sono piuttosto significativi se inquinati dalle acque reflue.

Standard per BODtot. non deve superare: per serbatoi di uso domestico e di acqua potabile - 3 mg / l per serbatoi di uso culturale e domestico di acqua - 6 mg / l. Di conseguenza, è possibile stimare i valori massimi di BOD5 ammissibili per gli stessi corpi idrici, che sono circa 2 mg/l e 4 mg/l.

11. Elementi biogenici

Gli elementi biogenici (biogens) sono tradizionalmente considerati elementi inclusi, in quantità significative, nella composizione degli organismi viventi. La gamma di elementi classificati come biogenici è piuttosto ampia, si tratta di azoto, fosforo, zolfo, ferro, calcio, magnesio, potassio, ecc.
Le questioni del controllo della qualità dell'acqua e della valutazione ambientale dei corpi idrici hanno introdotto maggiormente il concetto di elementi biogenici senso ampio: questi includono composti (più precisamente componenti dell'acqua), che, in primo luogo, sono i prodotti di scarto di vari organismi e, in secondo luogo, sono "materiale da costruzione" per organismi viventi. In primo luogo, questi includono composti azotati (nitrati, nitriti, composti di ammonio organici e inorganici), nonché fosforo (ortofosfati, polifosfati, esteri organici dell'acido fosforico, ecc.). I composti solforati ci interessano a questo proposito, in misura minore, poiché abbiamo considerato i solfati sotto l'aspetto di un componente della composizione minerale dell'acqua, e i solfuri e gli idrosolfiti, se presenti nelle acque naturali, quindi in concentrazioni molto piccole, e può essere rilevato dall'olfatto.

11.1. Nitrati
I nitrati sono sali dell'acido nitrico e si trovano comunemente nell'acqua.. L'anione nitrato contiene un atomo di azoto nello stato di massima ossidazione "+5". I batteri che formano nitrati (fissatori di nitrati) convertono i nitriti in nitrati in condizioni aerobiche. Sotto l'influenza della radiazione solare, anche l'azoto atmosferico (N2) viene convertito prevalentemente in nitrati attraverso la formazione di ossidi di azoto. Molti fertilizzanti minerali contengono nitrati che, se applicati in modo eccessivo o inappropriato al suolo, portano all'inquinamento delle acque. Le fonti di inquinamento da nitrati sono anche il deflusso superficiale di pascoli, allevamenti, caseifici, ecc.
L'aumento del contenuto di nitrati nell'acqua può servire come indicatore dell'inquinamento del serbatoio a seguito della diffusione dell'inquinamento fecale o chimico (agricolo, industriale). I fossi ricchi di acqua nitrata peggiorano la qualità dell'acqua in un bacino, stimolando lo sviluppo massiccio della vegetazione acquatica (principalmente alghe blu-verdi) e accelerando l'eutrofizzazione dei bacini. Anche l'acqua potabile e gli alimenti contenenti elevate quantità di nitrati possono causare malattie, soprattutto nei neonati (la cosiddetta metaemoglobinemia). Come risultato di questo disturbo, il trasporto di ossigeno con le cellule del sangue peggiora e si verifica la sindrome del "bambino blu" (ipossia). Allo stesso tempo, le piante non sono così sensibili all'aumento del contenuto di azoto nell'acqua come il fosforo.

11.2. Fosfati e fosforo totale
Nelle acque naturali e di scarico il fosforo può essere presente in diverse forme. Allo stato disciolto (a volte si dice - nella fase liquida dell'acqua analizzata) può essere sotto forma di acido ortofosforico (H3P04) e dei suoi anioni (H2P04-, HP042-, P043-), sotto forma di meta- , piro- e polifosfati (queste sostanze vengono utilizzate per prevenire la formazione di incrostazioni, fanno anche parte dei detergenti). Inoltre, ci sono una varietà di composti organofosforici - acidi nucleici, nucleoproteine, fosfolipidi, ecc., che possono anche essere presenti nell'acqua, essendo prodotti dell'attività vitale o della decomposizione degli organismi. I composti organofosforici includono anche alcuni pesticidi.
Il fosforo può anche essere contenuto allo stato non disciolto (nella fase solida dell'acqua), presente sotto forma di fosfati scarsamente solubili sospesi nell'acqua, inclusi minerali naturali, proteine, composti organici contenenti fosforo, resti di organismi morti, ecc. in fase solida nei corpi idrici naturali si trova solitamente nei sedimenti di fondo, ma può trovarsi, e in grandi quantità, nelle acque naturali reflue e inquinate.
Il fosforo è un elemento essenziale per la vita, ma il suo eccesso porta ad un'eutrofizzazione accelerata dei corpi idrici. Grandi quantità di fosforo possono entrare nei corpi idrici a seguito di processi naturali e antropici: erosione superficiale del suolo, uso improprio o eccessivo di fertilizzanti minerali, ecc.
L'MPC dei polifosfati (tripolifosfato ed esametafosfato) nell'acqua degli invasi è di 3,5 mg/l in termini di anione ortofosfato PO43-, l'indicatore limitante di nocività è organolettico.

11.3. Ammonio

I composti di ammonio contengono un atomo di azoto nello stato di ossidazione minimo "-3".
I cationi di ammonio sono un prodotto della decomposizione microbiologica delle proteine ​​di origine animale e vegetale. L'ammonio così formato è nuovamente coinvolto nel processo di sintesi proteica, partecipando così al ciclo biologico delle sostanze (ciclo dell'azoto). Per questo motivo, l'ammonio ei suoi composti in piccole concentrazioni sono solitamente presenti nelle acque naturali.
Ci sono due principali fonti di inquinamento ambientale con composti di ammonio. I composti di ammonio in grandi quantità fanno parte di fertilizzanti minerali e organici, il cui uso eccessivo e improprio porta al corrispondente inquinamento dei corpi idrici. Inoltre, i composti di ammonio sono presenti in quantità significative nelle acque reflue (feci). Le impurità non correttamente smaltite possono penetrare nelle acque sotterranee o essere lavate via dal deflusso superficiale nei corpi idrici. Gli effluenti dei pascoli e dei luoghi di raccolta del bestiame, le acque reflue dei complessi zootecnici, nonché gli effluenti domestici e fecali domestici contengono sempre grandi quantità di composti di ammonio. La contaminazione pericolosa delle acque sotterranee con acque reflue domestiche e domestiche si verifica quando il sistema fognario è depressurizzato. Per questi motivi, livelli elevati di azoto ammonico nelle acque superficiali sono solitamente un segno di contaminazione fecale domestica.
L'MPC per l'ammoniaca e gli ioni ammonio nell'acqua dei serbatoi è di 2,6 mg/l (o 2,0 mg/l per l'azoto ammonico). L'indicatore limitante di nocività è sanitario generale.

11.4. Nitriti

I nitriti sono sali dell'acido nitroso.
Gli anioni nitriti sono prodotti intermedi della decomposizione biologica di composti organici contenenti azoto. e contengono atomi di azoto nello stato di ossidazione intermedio "+3". I batteri nitrificanti convertono i composti di ammonio in nitriti in condizioni aerobiche. Alcuni tipi di batteri possono anche ridurre i nitrati a nitriti nel corso della loro attività vitale, ma ciò avviene già in condizioni anaerobiche. I nitriti sono spesso usati nell'industria come inibitori di corrosione, in Industria alimentare come conservanti.
A causa della capacità di convertirsi in nitrati, i nitriti sono generalmente assenti dalle acque superficiali. Pertanto, la presenza di un contenuto aumentato di nitriti nell'acqua analizzata indica inquinamento dell'acqua e tenendo conto dei composti azotati parzialmente trasformati da una forma all'altra.
L'MPC dei nitriti (secondo N02-) nell'acqua degli invasi è di 3,3 mg/l (ovvero 1 mg/l di azoto nitrito), l'indicatore limitante di nocività è tossico-sanitario.

12. Fluoro (fluoruri)

Il fluoro sotto forma di fluoruri può essere contenuto nelle acque naturali e sotterranee, a causa della sua presenza nella composizione di alcune rocce e minerali che formano il suolo (madre). Questo elemento può essere aggiunto all'acqua potabile per prevenire la carie. Tuttavia, quantità eccessive di fluoro hanno un effetto dannoso sull'uomo, causando la distruzione dello smalto dei denti. Inoltre, un eccesso di fluoro nel corpo fa precipitare il calcio, il che porta a disturbi nel metabolismo del calcio e del fosforo. Per questi motivi è molto importante la determinazione del fluoruro nelle acque potabili, sia sotterranee (es. acque da pozzi e pozzi artesiani) che da corpi idrici potabili.
L'MPC per il fluoro nell'acqua potabile per diverse regioni climatiche varia da Da 0,7 a 1,5 mg/l, l'indicatore limite di nocività è sanitario-tossico.

13. Metalli

13.1. Ferro totale

Il ferro è uno degli elementi più comuni in natura. Il suo contenuto nella crosta terrestre è di circa il 4,7% in peso, quindi il ferro, in termini di prevalenza in natura, viene solitamente chiamato macroelemento.
Sono noti oltre 300 minerali contenenti composti di ferro. Tra questi ci sono minerale di ferro magnetico α-FeO(OH), minerale di ferro marrone Fe3O4x H2O, ematite (minerale di ferro rosso), emite (minerale di ferro marrone), idrogoethite, siderite FeCO3, pirite magnetica FeSx, (x = 1-1.4), noduli di ferromanganese e altri Il ferro è anche un microelemento vitale per organismi viventi e piante; un elemento necessario alla vita in piccole quantità.
In basse concentrazioni il ferro si trova sempre in quasi tutte le acque naturali (fino a 1 mg/l con MPC per la quantità di ferro 0,3 mg/l) e soprattutto nelle acque reflue. Il ferro può entrare in quest'ultimo da acque reflue (acque reflue) provenienti da officine di decapaggio e galvanica, aree di preparazione delle superfici metalliche, acque reflue da tintura di tessuti, ecc.
Il ferro forma 2 tipi di sali solubili, formando cationi Fe2+ e Fe3+, tuttavia il ferro si può trovare in soluzione in molte altre forme, in particolare:
1) sotto forma di soluzioni vere (acquacomplessi) 2+ contenenti ferro (II). Nell'aria, il ferro (II) viene rapidamente ossidato a ferro (III), le cui soluzioni hanno un colore marrone a causa della rapida formazione di composti idrossilici (le stesse soluzioni di Fe2+ e Fe3+ sono praticamente incolori);
2) sotto forma di soluzioni colloidali dovute alla peptizzazione (decomposizione di particelle aggregate) di idrossido di ferro sotto l'influenza di composti organici;
3) sotto forma di composti complessi con leganti organici e inorganici. Questi includono carbonili, complessi arenici (con prodotti petroliferi e altri idrocarburi), 4-esacianoferrati, ecc.
In forma insolubile, il ferro può essere presente sotto forma di varie particelle minerali solide di varia composizione sospese in acqua.
A pH>3,5, il ferro (III) esiste in una soluzione acquosa solo sotto forma di un complesso, trasformandosi gradualmente in un idrossido. A pH>8, il ferro (II) esiste anche sotto forma di un complesso acquatico, sottoposto a ossidazione attraverso lo stadio di formazione del ferro (III):

Fe (II) > Fe (III) > FeO (OH) x H2O

Pertanto, poiché i composti del ferro in acqua possono esistere in varie forme, sia in soluzione che in particelle sospese, si possono ottenere risultati accurati solo determinando il ferro totale in tutte le sue forme, il cosiddetto "ferro totale".
La determinazione separata del ferro (II) e (III), le loro forme insolubili e solubili, fornisce risultati meno affidabili per quanto riguarda l'inquinamento dell'acqua da composti del ferro, sebbene a volte sia necessario determinare il ferro nelle sue singole forme.
Il trasferimento del ferro in una forma solubile adatta all'analisi viene effettuato aggiungendo al campione una certa quantità di acido forte (nitrico, cloridrico, solforico) a pH 1-2.
L'intervallo di determinate concentrazioni di ferro nell'acqua va da 0,1 a 1,5 mg/l. La determinazione è possibile anche a una concentrazione di ferro superiore a 1,5 mg/l dopo opportuna diluizione del campione con acqua pulita.

L'MPC del ferro totale nell'acqua degli invasi è di 0,3 mg/l, indicatore limitante di nocività- organolettica.

13.2. Quantità di metalli pesanti
Parlando dell'aumento della concentrazione di metalli nell'acqua, di norma, implicano il suo inquinamento con metalli pesanti (Cad, Pb, Zn, Cr, Ni, Co, Hg, ecc.). I metalli pesanti, entrando nell'acqua, possono esistere sotto forma di sali tossici solubili e composti complessi (a volte molto stabili), particelle colloidali, precipitazioni (metalli liberi, ossidi, idrossidi, ecc.). Le principali fonti di inquinamento delle acque con metalli pesanti sono la produzione galvanica, l'estrazione mineraria, la metallurgia ferrosa e non ferrosa, gli impianti di costruzione di macchine, ecc. I metalli pesanti nel serbatoio causano una serie di conseguenze negative: entrare nella catena alimentare e violare l'elementare composizione dei tessuti biologici, hanno quindi un effetto tossico diretto o indiretto sugli organismi acquatici. I metalli pesanti entrano nel corpo umano attraverso le catene alimentari.
Secondo la natura dell'effetto biologico, i metalli pesanti possono essere suddivisi in sostanze tossiche e microelementi, che hanno una natura fondamentalmente diversa dell'effetto sugli organismi viventi. La natura della dipendenza dell'effetto esercitato da un elemento sugli organismi, a seconda della sua concentrazione in acqua (e, quindi, di regola, nei tessuti corporei), è mostrata in Fig. 10.

Come si può vedere dalla figura. 10, le sostanze tossiche hanno un effetto negativo sugli organismi a qualsiasi concentrazione, mentre gli oligoelementi hanno un'area di carenza che provoca un effetto negativo (inferiore a Ci) e un'area di concentrazioni necessarie per la vita, se superate, un effetto negativo l'effetto si ripete (più di C2). Tipici tossici sono cadmio, piombo, mercurio; microelementi - manganese, rame, cobalto.
Di seguito presentiamo brevi informazioni sulla fisiologia (anche tossica) di alcuni metalli, generalmente classificati come pesanti.

Rame. Il rame è un oligoelemento presente nel corpo umano principalmente sotto forma di composti organici complessi e svolge un ruolo importante nei processi di emopoiesi. La reazione dei cationi Cu2+ con i gruppi SH degli enzimi gioca un ruolo decisivo negli effetti nocivi dell'eccesso di rame. Le variazioni del contenuto di rame nel siero e nella pelle provocano fenomeni di depigmentazione cutanea (vitiligine). L'avvelenamento con composti di rame può portare a disturbi sistema nervoso, disfunzione del fegato e dei reni, ecc. L'MPC del rame nell'acqua dei serbatoi per scopi domestici e potabili e culturali è di 1,0 mg / l, l'indicatore limitante della nocività è organolettico.

Zinco. Lo zinco è un oligoelemento ed è incluso nella composizione di alcuni enzimi. Si trova nel sangue (0,5-0,6), nei tessuti molli (0,7-5,4), nelle ossa (10-18), nei capelli (16-22 mg%), (unità di misura delle basse concentrazioni, 1 mg %=10- 3) cioè principalmente nelle ossa e nei capelli. È nel corpo in equilibrio dinamico, che si sposta in condizioni di alte concentrazioni nell'ambiente. L'impatto negativo dei composti di zinco può essere espresso nell'indebolimento del corpo, aumento della morbilità, fenomeni simili all'asma, ecc. L'MPC dello zinco nell'acqua dei bacini è di 1,0 mg/l, l'indicatore limitante di nocività è sanitario generale.

Cadmio. I composti del cadmio sono altamente tossici. Agiscono su molti sistemi del corpo: gli organi respiratori e il tratto gastrointestinale, il sistema nervoso centrale e periferico. Il meccanismo d'azione dei composti di cadmio consiste nell'inibire l'attività di un numero di enzimi, l'interruzione del metabolismo del fosforo-calcio, i disordini metabolici dei microelementi (Zn, Cu, Pe, Mn, Se). L'MPC del cadmio nell'acqua degli invasi è di 0,001 mg/l, l'indicatore limitante di nocività è sanitario-tossicologico.

Mercurio . Il mercurio appartiene agli ultramicroelementi ed è costantemente presente nel corpo, agendo con il cibo. Composti inorganici di mercurio (prima di tutto, i cationi Hg reagiscono con gruppi SH di proteine ​​("veleni tiolici"), nonché con gruppi carbossilici e amminici di proteine ​​​​tissutali, formando forti composti complessi - metalloproteine. Di conseguenza, profonde disfunzioni di il sistema nervoso centrale si verifica, in particolare i suoi dipartimenti superiori.Tra i composti organici del mercurio, il metilmercurio svolge il ruolo più importante, che è altamente solubile nei tessuti lipidici e penetra rapidamente negli organi vitali, incluso il cervello.Di conseguenza, si verificano cambiamenti nel sistema nervoso autonomo, formazioni nervose periferiche, nel cuore, vasi sanguigni, organi ematopoietici, fegato, ecc., disturbi nello stato immunobiologico del corpo I composti del mercurio hanno anche un effetto embriotossico (portano a danni al feto nelle donne in gravidanza). e tossicologico.

Guida. I composti del piombo sono veleni che colpiscono tutti gli esseri viventi, ma causano cambiamenti soprattutto nel sistema nervoso, nel sangue e nei vasi sanguigni. Sopprime molti processi enzimatici. I bambini sono più suscettibili all'esposizione al piombo rispetto agli adulti. Hanno effetti embriotossici e teratogeni, portano a encefalopatia e danni al fegato e sopprimono l'immunità. I composti organici del piombo (piombo tetrametilico, piombo tetraetile) sono forti veleni nervosi, liquidi volatili. Sono inibitori attivi dei processi metabolici. Tutti i composti di piombo sono caratterizzati da un effetto cumulativo. L'MPC del piombo nell'acqua dei bacini idrici è di 0,03 mg / l, l'indicatore limitante è tossicologico sanitario.
Il valore massimo approssimativo consentito per la quantità di metalli nell'acqua è 0,001 mmol/l (GOST 24902). I valori MPC per l'acqua dei serbatoi per i singoli metalli sono indicati in precedenza quando si descrive il loro impatto fisiologico.

14. Cloro attivo

Il cloro può esistere nell'acqua non solo nella composizione dei cloruri, ma anche nella composizione di altri composti con forti proprietà ossidanti. Tali composti di cloro includono cloro libero (CL2), anione apoclorito (СlO-), acido ipocloroso (НClO), clorammine (sostanze che, se disciolte in acqua, formano monocloramina NH2Cl, dicloramina NHCl2, tricloramina NCl3). Il contenuto totale di questi composti è chiamato "cloro attivo".
Le sostanze contenenti cloro attivo sono divise in due gruppi: agenti ossidanti forti - cloro, ipocloriti e acido ipocloroso - contengono il cosiddetto "cloro attivo libero" e agenti ossidanti relativamente meno deboli - clorammine - "cloro attivo legato". A causa delle loro forti proprietà ossidanti, i composti di cloro attivo vengono utilizzati per la disinfezione (disinfezione) dell'acqua potabile e dell'acqua delle piscine, nonché per il trattamento chimico di alcune acque reflue. Inoltre, alcuni composti contenenti cloro attivo (ad esempio candeggina) sono ampiamente utilizzati per eliminare i focolai della diffusione dell'inquinamento infettivo.
Il più utilizzato per la disinfezione dell'acqua potabile è il cloro libero, che disciolto in acqua si sproporziona secondo la reazione:

Сl2+Н2О=Н++Сl-+HOСl

Nell'acqua naturale non è ammesso il contenuto di cloro attivo; nell'acqua potabile il suo contenuto è fissato in termini di cloro a livello di 0,3-0,5 mg/l in forma libera e a livello di 0,8-1,2 mg/l in forma libera forma rilegata(In questo caso viene fornito l'intervallo di concentrazioni di cloro attivo, poiché a concentrazioni inferiori è possibile una situazione sfavorevole in termini di indicatori microbiologici ea concentrazioni più elevate un eccesso direttamente in termini di cloro attivo.). Il cloro attivo nelle concentrazioni indicate è presente nell'acqua potabile per un breve periodo (non più di qualche decina di minuti) e viene completamente rimosso anche con l'ebollizione a breve termine dell'acqua. Per questo motivo, l'analisi del campione selezionato per il contenuto di cloro attivo dovrebbe essere eseguita immediatamente.
L'interesse per il controllo del cloro nell'acqua, in particolare nell'acqua potabile, è aumentato dopo la consapevolezza che la clorazione dell'acqua porta alla formazione di quantità apprezzabili di idrocarburi clorurati dannosi per la salute pubblica. Di particolare pericolo è la clorazione dell'acqua potabile contaminata da fenolo. L'MPC per i fenoli nell'acqua potabile in assenza di clorurazione dell'acqua potabile è di 0,1 mg/l e in condizioni di clorazione (in questo caso si formano clorofenoli dall'odore caratteristico molto più tossico e pungente) - 0,001 mg/l. Simile reazioni chimiche può verificarsi con la partecipazione di composti organici di origine naturale o tecnogenica, portando a vari composti organoclorurati tossici - xenobiotici.
L'indicatore limitante di nocività per il cloro attivo è l'igiene generale.

15. Valutazione integrale e completa della qualità dell'acqua

Ciascuno degli indicatori della qualità dell'acqua separatamente, sebbene contenga informazioni sulla qualità dell'acqua, non può ancora servire come misura della qualità dell'acqua, perché. non consente di giudicare i valori di altri indicatori, anche se a volte accade indirettamente, è associato ad alcuni di essi. Ad esempio, un aumento del valore di BOD5 rispetto alla norma indica indirettamente un aumento del contenuto di sostanze organiche facilmente ossidabili nell'acqua, un aumento del valore della conduttività elettrica indica un aumento del contenuto di sale, ecc. Allo stesso tempo, il risultato della valutazione della qualità dell'acqua dovrebbero essere alcuni indicatori integrali che coprano i principali indicatori della qualità dell'acqua (o quelli per i quali si registrano problemi).
Nel caso più semplice, se ci sono risultati per più indicatori valutati, si può calcolare la somma delle concentrazioni ridotte dei componenti, cioè il rapporto tra le loro concentrazioni effettive e MPC (regola di sommatoria). Il criterio per la qualità dell'acqua quando si utilizza la regola della sommatoria è il rispetto della disuguaglianza:

Va notato che la somma delle concentrazioni indicate secondo GOST 2874 può essere calcolata solo per sostanze chimiche con lo stesso indicatore di pericolo limite - organolettico e sanitario-tossicologico.
Se i risultati delle analisi sono disponibili per un numero sufficiente di indicatori, è possibile determinare le classi di qualità dell'acqua, che sono una caratteristica integrante dell'inquinamento delle acque superficiali. Le classi di qualità sono determinate dall'indice di inquinamento dell'acqua (WPI), che viene calcolato come somma dei valori effettivi di 6 principali indicatori di qualità dell'acqua ridotti a MPC secondo la formula:

Il valore WPI viene calcolato per ogni punto di campionamento (sito). Più avanti sul tavolo. 14, a seconda del valore WPI, determinano la classe di qualità dell'acqua.

Caratteristiche della valutazione integrale della qualità dell'acqua

Nel calcolo del WPI, i 6 indicatori principali, cosiddetti "limitati", includono senza fallo la concentrazione di ossigeno disciolto e il valore BOD5, nonché i valori di altri 4 indicatori che sono i più sfavorevoli per un dato serbatoio (acqua), o che hanno la più alta concentrazione ridotta (rapporto Ci/MACi). Tali indicatori, secondo l'esperienza del monitoraggio idrochimico dei corpi idrici, sono spesso i seguenti: il contenuto di nitrati, nitriti, azoto di ammonio (sotto forma di composti di ammonio organici e inorganici), metalli pesanti - rame, manganese, cadmio, ecc. ., fenoli, pesticidi, prodotti petroliferi, tensioattivi sintetici ( tensioattivi - tensioattivi sintetici.Esistono tensioattivi non ionici, cationici e anionici.), Lignosolfonati. Per calcolare il WPI, gli indicatori vengono selezionati indipendentemente dal segno limitante di nocività, tuttavia, se le concentrazioni indicate sono uguali, viene data preferenza alle sostanze che hanno un segno sanitario e tossicologico di nocività (di norma, tali sostanze hanno un valore relativamente maggiore pericolosità).

Ovviamente, non tutti gli indicatori di qualità dell'acqua elencati possono essere determinati con metodi sul campo. I compiti della valutazione integrata sono ulteriormente complicati dal fatto che per ottenere dati nel calcolo del WPI, è necessario analizzare un'ampia gamma di indicatori, con la selezione di quelli per i quali si osservano le concentrazioni ridotte più elevate. Se è impossibile condurre un'indagine idrochimica di un giacimento per tutti gli indicatori di interesse, è consigliabile determinare quali componenti possono essere inquinanti. Ciò viene fatto sulla base di un'analisi dei risultati disponibili degli studi idrochimici degli anni passati, nonché di informazioni e ipotesi sulle probabili fonti di inquinamento delle acque. In caso di impossibilità di effettuare analisi di tale componente con metodi di campo (tensioattivi, pesticidi, prodotti petroliferi, ecc.), è opportuno prelevare e conservare campioni nel rispetto delle condizioni necessarie (cfr. Capitolo 5), dopodiché i campioni devono essere consegnati al laboratorio per le analisi nei tempi richiesti.

Pertanto, i compiti della valutazione integrale della qualità dell'acqua praticamente coincidono con i compiti del monitoraggio idrochimico, da allora per la conclusione finale sulla classe di qualità dell'acqua, sono necessari i risultati delle analisi per una serie di indicatori per un lungo periodo.

Un approccio interessante per valutare la qualità dell'acqua, sviluppato negli Stati Uniti. La National Sanitary Foundation di questo paese nel 1970 ha sviluppato un indicatore generalizzato standard della qualità dell'acqua (CQI), che si è diffuso in America e in altri paesi. Durante lo sviluppo del PCV, sono state utilizzate valutazioni di esperti basate su una vasta esperienza nella valutazione della qualità dell'acqua quando viene utilizzata per il consumo idrico domestico e industriale, attività ricreative acquatiche (nuoto e intrattenimento acquatico, pesca), protezione di animali acquatici e pesci, uso agricolo (irrigazione, irrigazione), uso commerciale (navigazione, energia idroelettrica, energia termica), ecc. Il PCV è un valore adimensionale che può assumere valori da 0 a 100. A seconda del valore del PCV, sono possibili le seguenti stime della qualità dell'acqua : 100-90 - eccellente; 90-70 - buono; 70-50 - mediocre; 50-25 - cattivo; 25-0 è molto brutto. È stato stabilito che il valore minimo del PCV, al quale la maggior parte dei norme statali la qualità dell'acqua è 50-58. Tuttavia, l'acqua nel serbatoio potrebbe avere un valore PCV maggiore di quello specificato e allo stesso tempo non soddisfare gli standard per i singoli indicatori.

Il PCV è calcolato in base ai risultati della determinazione 9 le caratteristiche più importanti acqua - indicatori privati, e ciascuno di essi ha il proprio coefficiente di ponderazione che caratterizza la priorità di questo indicatore nella valutazione della qualità dell'acqua. Gli indicatori particolari della qualità dell'acqua utilizzati nel calcolo del PCV e i loro fattori di ponderazione sono riportati nella tabella. 15.

Coefficienti di ponderazione degli indicatori nel calcolo del PCV secondo i dati della National Sanitary Foundation degli Stati Uniti

Come segue dalla tabella. 15 dati, gli indicatori più significativi sono l'ossigeno disciolto e il numero di Escherichia coli, il che è abbastanza comprensibile se ricordiamo il ruolo ecologico più importante dell'ossigeno disciolto nell'acqua e il pericolo per l'uomo causato dal contatto con acqua contaminata da feci.

Oltre ai coefficienti di peso che hanno un valore costante, per ogni singolo indicatore sono state sviluppate curve di peso che caratterizzano il livello di qualità dell'acqua (Q) per ciascun indicatore, in funzione del suo effettivo valore determinato durante l'analisi. I grafici delle curve di peso sono riportati in fig. 11. Avendo i risultati delle analisi per particolari indicatori, le curve di peso determinano i valori numerici della valutazione per ciascuno di essi. Questi ultimi vengono moltiplicati per il fattore di ponderazione appropriato e ricevono un punteggio di qualità per ciascuno degli indicatori. Sommando i punteggi di tutti gli indicatori definiti si ottiene il valore del PCV generalizzato.

Il PCV generalizzato elimina in gran parte le carenze della valutazione integrale della qualità dell'acqua con il calcolo del WPI, poiché contiene un gruppo di specifici indicatori di priorità, che includono un indicatore di contaminazione microbica.
Quando si valuta la qualità dell'acqua, oltre alla valutazione integrale, che porta alla determinazione della classe di qualità dell'acqua, nonché alla valutazione idrobiologica mediante metodi di bioindicazione, a seguito della quale viene stabilita la classe di purezza, a volte c'è anche il così- chiamata valutazione integrata, che si basa su metodi di biotest.

Anche questi ultimi fanno riferimento a metodi idrobiologici, ma differiscono in quanto consentono di determinare la reazione del biota acquatico all'inquinamento utilizzando vari organismi di prova, sia protozoi (ciliati, dafnie) che pesci superiori (guppy). Tale reazione è talvolta considerata la più rivelatrice, soprattutto in relazione alla valutazione della qualità delle acque inquinate (naturali e reflue) e consente persino di determinare quantitativamente le concentrazioni dei singoli composti.

La sicurezza dell'acqua potabile in termini di composizione chimica è determinata dalla sua conformità ai seguenti standard:

Un elenco di sostanze nocive che possono essere contenute nell'acqua potabile, le loro fonti e la natura dell'impatto sul corpo umano.

Campionamento e conservazione dell'acqua

Campionamento - Operazione, dalla cui corretta attuazione dipende in gran parte l'accuratezza dei risultati ottenuti. Il campionamento durante le analisi in campo deve essere pianificato, delineando i punti e le profondità di campionamento, l'elenco degli indicatori da determinare, la quantità di acqua prelevata per l'analisi, la compatibilità dei metodi di conservazione dei campioni per la loro successiva analisi. Molto spesso, sul serbatoio vengono prelevati i cosiddetti campioni una tantum. Tuttavia, quando si esamina un serbatoio, potrebbe essere necessario prelevare una serie di campioni periodici e regolari - dagli strati superficiali, profondi, inferiori dell'acqua, ecc. I campioni possono anche essere prelevati da fonti sotterranee, condutture idriche, ecc. I dati medi sulla composizione delle acque danno campioni misti.
IN documenti normativi(GOST 24481, GOST 17.1.5.05, ISO 5667-2, ecc.) definisce le regole e le raccomandazioni di base che dovrebbero essere utilizzate per ottenere campioni rappresentativi10. Diversi tipi di serbatoi (fonti d'acqua) causano in ogni caso alcune caratteristiche del campionamento. Consideriamo i principali.
Campioni da fiumi e torrenti sono selezionati per determinare la qualità dell'acqua nel bacino fluviale, l'idoneità dell'acqua per l'uso alimentare, l'irrigazione, l'abbeveraggio del bestiame, la piscicoltura, la balneazione e gli sport acquatici e per identificare le fonti di inquinamento.
Per determinare l'influenza del luogo di scarico delle acque reflue e delle acque tributarie, i campioni vengono prelevati a monte e nel punto in cui l'acqua si è completamente miscelata. Va tenuto presente che l'inquinamento può essere distribuito in modo non uniforme lungo il flusso del fiume, pertanto i campioni vengono solitamente prelevati nei punti di flusso più turbolento, dove i flussi si mescolano bene. I campionatori sono posizionati a valle del flusso alla profondità desiderata.
Campioni da laghi naturali e artificiali (stagni) vengono prelevati per gli stessi scopi dei campioni di acqua dai fiumi. Tuttavia, data la lunga esistenza dei laghi, il monitoraggio della qualità dell'acqua per un lungo periodo di tempo (diversi anni), anche nei luoghi destinati all'uso umano, nonché stabilire le conseguenze dell'inquinamento antropico dell'acqua (monitorandone la composizione e le proprietà) viene in primo piano. Il campionamento dai laghi deve essere attentamente pianificato per fornire informazioni a cui applicare la valutazione statistica. I serbatoi a flusso lento hanno una significativa eterogeneità dell'acqua nella direzione orizzontale. La qualità dell'acqua nei laghi spesso varia notevolmente in profondità a causa della stratificazione termica, causata dalla fotosintesi in superficie, dal riscaldamento dell'acqua, dall'effetto dei sedimenti sul fondo, ecc. La circolazione interna può anche apparire in grandi serbatoi profondi.
Va notato che la qualità dell'acqua nei serbatoi (sia laghi che fiumi) è ciclica, con ciclicità giornaliera e stagionale osservata. Per questo motivo, i campioni giornalieri dovrebbero essere prelevati alla stessa ora del giorno (ad es. 12:00) e la durata degli studi stagionali dovrebbe essere di almeno 1 anno, compresi gli studi di serie di campioni prelevati durante ogni stagione. Ciò è particolarmente importante per determinare la qualità dell'acqua nei fiumi con regimi nettamente diversi: acqua bassa e acqua alta.
Campioni di precipitazioni umide (pioggia e neve) sono estremamente sensibili alla contaminazione che può verificarsi nel campione quando si utilizzano piatti non sufficientemente puliti, ingresso di particelle estranee (non atmosferiche), ecc. Si ritiene che i campioni di sedimenti bagnati non debbano essere prelevati vicino a fonti di inquinamento atmosferico significativo, ad esempio, caldaie o centrali termiche, magazzini aperti di materiali e fertilizzanti, nodi di trasporto, ecc. In tali casi, il campione di sedimenti sarà significativamente influenzato dalle fonti locali di inquinamento antropico indicate.
I campioni di precipitazione vengono raccolti in appositi contenitori realizzati con materiali neutri. L'acqua piovana viene raccolta per mezzo di un imbuto (di almeno 20 cm di diametro) in un cilindro graduato (o direttamente in un secchio) e lì immagazzinata fino al momento dell'analisi.
Il campionamento della neve viene solitamente effettuato con il taglio di carote a tutta profondità (fino al suolo) ed è consigliabile farlo alla fine del periodo di abbondanti nevicate (inizio marzo). Il volume di neve convertito in acqua può anche essere calcolato utilizzando la formula sopra, dove D è il diametro del nucleo.
Campioni di acque sotterranee sono selezionati per determinare l'idoneità delle acque sotterranee come fonte di acqua potabile, per scopi tecnici o agricoli, per determinare l'impatto sulla qualità delle acque sotterranee di strutture economiche potenzialmente pericolose, monitorando gli inquinanti delle acque sotterranee.
Le acque sotterranee vengono studiate mediante campionamento da pozzi artesiani, pozzi e sorgenti. Va tenuto presente che la qualità dell'acqua nelle diverse falde acquifere può variare in modo significativo, pertanto, durante il campionamento delle acque sotterranee, è necessario effettuare una valutazione di modi accessibili la profondità dell'orizzonte da cui è stato prelevato il campione, i possibili gradienti dei flussi sotterranei, informazioni sulla composizione delle rocce sotterranee attraversate dall'orizzonte. Poiché nel punto di prelievo si può creare una concentrazione di varie impurità, diversa dall'intera falda, è necessario pompare fuori dal pozzo (o dalla sorgente, praticandovi un incavo) acqua in quantità sufficiente a rinnovare l'acqua nel pozzo, tubo dell'acqua, recesso, ecc.
Campioni d'acqua dalle reti di approvvigionamento idrico selezionati per determinare livello generale qualità dell'acqua del rubinetto, ricerca delle cause di contaminazione del sistema di distribuzione, controllo del grado di possibile contaminazione dell'acqua potabile con prodotti di corrosione, ecc.
Per ottenere campioni rappresentativi durante il campionamento dell'acqua dalle reti di approvvigionamento idrico, si osservano le seguenti regole;
- il campionamento viene effettuato dopo che l'acqua è stata drenata per 10-15 minuti, tempo normalmente sufficiente per rinnovare l'acqua con gli inquinanti accumulati;
- per il campionamento, non utilizzare i tratti terminali delle reti di approvvigionamento idrico, nonché tratti con tubi di piccolo diametro (inferiori a 1,2 cm);
- per la selezione, quando possibile, vengono utilizzate aree con flusso turbolento - rubinetti vicino a valvole, curve;
— Durante il campionamento, l'acqua deve fluire lentamente nel contenitore di campionamento finché non trabocca.
Il campionamento per determinare la composizione dell'acqua (ma non la qualità!) Viene effettuato anche durante lo studio delle acque reflue, dell'acqua e del vapore degli impianti di caldaie, ecc. Tale lavoro, di norma, ha obiettivi tecnologici, richiede una formazione e un rispetto speciali da parte del personale, regole aggiuntive sicurezza. I metodi sul campo possono essere abbastanza (e spesso molto efficaci) utilizzati dagli specialisti in questi casi, tuttavia, per i motivi indicati, non li raccomanderemo per il lavoro delle istituzioni educative, della popolazione e del pubblico e descriveremo i metodi di campionamento corrispondenti.
Durante il campionamento, si dovrebbe prestare attenzione a (e registrare nel protocollo) l'accompagnamento idrologico e condizioni climatiche, come le precipitazioni e la loro abbondanza, le inondazioni, l'acqua bassa e il ristagno di un bacino idrico, ecc.
I campioni di acqua per l'analisi possono essere prelevati sia immediatamente prima dell'analisi che in anticipo. Per il campionamento, gli esperti utilizzano bottiglie standard o bottiglie con una capacità di almeno 1 litro, che si aprono e si riempiono alla profondità richiesta. Dato che 30-50 ml di acqua sono generalmente sufficienti per l'analisi sul campo per qualsiasi indicatore (ad eccezione dell'ossigeno disciolto e del BOD), il campionamento immediatamente prima dell'analisi può essere effettuato in un matraccio da 250-500 ml (ad esempio, dal kit di laboratorio, kit di misurazione, ecc.).
È chiaro che il recipiente di campionamento deve essere pulito. La pulizia delle stoviglie è assicurata dal prelavaggio con acqua calda e sapone (non utilizzare detersivi in ​​​​polvere e miscela di cromo!), Risciacqui ripetuti con acqua calda pulita. In futuro, è auspicabile utilizzare la stessa vetreria per il campionamento. I recipienti destinati al campionamento vengono preventivamente lavati accuratamente, sciacquati almeno tre volte con acqua campionata e sigillati con tappi di vetro o plastica bolliti in acqua distillata. Tra il tappo e il campione prelevato nel recipiente rimane aria con un volume di 5-10 ml. Un campione viene prelevato in una comune capsula per l'analisi dei soli componenti che presentano le stesse condizioni di conservazione e conservazione.
Il campionamento non destinato all'analisi immediata (cioè prelevato in anticipo) viene effettuato in un contenitore di vetro o plastica (preferibilmente fluoroplastico) ermeticamente sigillato con una capacità di almeno 1 litro.
Per ottenere risultati affidabili, l'analisi dell'acqua deve essere eseguita il prima possibile. Nell'acqua avvengono i processi di ossidoriduzione, assorbimento, sedimentazione, processi biochimici causati dall'attività vitale dei microrganismi, ecc .. Di conseguenza, alcuni componenti possono essere ossidati o ridotti: nitrati - a nitriti o ioni ammonio, solfati - ai solfiti; l'ossigeno può essere speso per l'ossidazione di sostanze organiche, ecc. Di conseguenza, anche le proprietà organolettiche dell'acqua possono cambiare: odore, gusto, colore, torbidità. I processi biochimici possono essere rallentati raffreddando l'acqua ad una temperatura di 4-5°C (nel frigorifero).
Tuttavia, anche se si conoscono i metodi di analisi sul campo, non sempre è possibile eseguire l'analisi immediatamente dopo il campionamento. A seconda del tempo di conservazione previsto dei campioni raccolti, potrebbe essere necessario conservarli. Non esiste un conservante universale, quindi i campioni per l'analisi vengono prelevati in più bottiglie. In ognuno di essi, l'acqua viene preservata aggiungendo i prodotti chimici appropriati, a seconda dei componenti da determinare.
A tavola. vengono forniti i metodi di conservazione, nonché le caratteristiche del campionamento e della conservazione dei campioni. Quando si analizza l'acqua per determinati indicatori (ad esempio ossigeno disciolto, fenoli, prodotti petroliferi), vengono imposti requisiti speciali per il campionamento. Pertanto, quando si determina l'ossigeno disciolto e l'idrogeno solforato, è importante escludere il contatto del campione con l'aria atmosferica, quindi le bottiglie devono essere riempite con un sifone, un tubo di gomma abbassato sul fondo della bottiglia, assicurando che l'acqua trabocchi quando la bottiglia è troppo piena. I dettagli delle condizioni di campionamento specifiche (se presenti) sono forniti nella descrizione delle rispettive analisi.

Metodi di conservazione, caratteristiche di campionamento e conservazione dei campioni

Va tenuto presente che né la conservazione né la fissazione garantiscono la costanza della composizione dell'acqua indefinitamente. Mantengono solo il componente corrispondente nell'acqua per un certo tempo, il che consente di consegnare i campioni nel luogo di analisi, ad esempio, in un campo e, se necessario, in un laboratorio specializzato. I protocolli di campionamento e analisi devono indicare le date del campionamento e dell'analisi.

→ Trattamento delle acque reflue

Indicatori sanitari e chimici dell'inquinamento delle acque reflue

La composizione delle acque reflue e le loro proprietà vengono valutate in base ai risultati di un'analisi chimico-sanitaria, che, insieme ai test chimici standard, comprende una serie di determinazioni fisiche, fisico-chimiche e sanitario-batteriologiche.

La complessità della composizione delle acque reflue e l'impossibilità di determinare ciascuno degli inquinanti porta alla necessità di selezionare indicatori che caratterizzino determinate proprietà dell'acqua senza identificare le singole sostanze. Tali indicatori sono chiamati gruppo o totale. Ad esempio, la determinazione degli indicatori organolettici (odore, colore) consente di evitare la determinazione quantitativa in acqua di ciascuna delle sostanze che hanno un odore o danno colore all'acqua.

Un'analisi chimico-sanitaria completa comporta la determinazione dei seguenti indicatori: temperatura, colore, odore, trasparenza, valore pH, residuo secco, residuo solido e perdita per ignizione, solidi sospesi, sostanze sedimentanti in volume e massa, ossidabilità del permanganato, fabbisogno chimico per ossigeno (COD), domanda biochimica di ossigeno (BOD), azoto (totale, ammonio, nitrito, nitrato), fosfati, cloruri, solfati, metalli pesanti e altri elementi tossici, tensioattivi, prodotti petroliferi, ossigeno disciolto, conta microbica, batteri di il gruppo Escherichia coli (BGKP), uova di elminti. Oltre agli indicatori elencati, il numero di test obbligatori di un'analisi sanitaria e chimica completa presso gli impianti di trattamento delle acque reflue urbane può includere la determinazione di impurità specifiche che entrano nella rete di drenaggio. insediamenti dalle imprese industriali.

La temperatura è uno degli indicatori tecnologici importanti, la funzione della temperatura è la viscosità del liquido e, di conseguenza, la forza di resistenza alle particelle di sedimentazione. Pertanto, la temperatura è uno dei fattori determinanti del processo di sedimentazione. La temperatura è di fondamentale importanza per i processi di purificazione biologica, poiché da essa dipendono le velocità delle reazioni biochimiche e la solubilità dell'ossigeno nell'acqua.

Il colore è uno degli indicatori organolettici della qualità delle acque reflue. Le acque reflue domestiche e fecali sono generalmente debolmente colorate e hanno una tinta giallastra-brunastra o grigia. La presenza di colorazioni intense di varie tonalità testimonia la presenza di acque reflue industriali. Per le acque reflue colorate, l'intensità del colore è determinata mediante diluizione a incolore, ad esempio 1:400; 1:250 ecc.

L'olfatto è un indicatore organolettico che caratterizza la presenza di sostanze volatili odorose nell'acqua. Solitamente l'odore viene determinato qualitativamente ad una temperatura del campione di 20°C e descritto come fecale, putrido, di cherosene, fenolico, ecc. Se l'odore non è chiaro, la determinazione viene ripetuta riscaldando il campione a 65°C. A volte è necessario conoscere il numero di soglia, la più piccola diluizione alla quale l'odore scompare.

La concentrazione di ioni idrogeno è espressa come valore di pH. Questo indicatore è estremamente importante per i processi biochimici, la cui velocità può diminuire significativamente con un brusco cambiamento nella reazione dell'ambiente. È stato stabilito che le acque reflue fornite agli impianti di trattamento biologico dovrebbero avere un valore di pH compreso tra 6,5 ​​e 8,5. Le acque reflue industriali (acide o alcaline) devono essere neutralizzate prima di essere scaricate nella rete fognaria per impedirne la distruzione. Le acque reflue urbane hanno solitamente un ambiente di reazione leggermente alcalino (pH = 7,2-7,8).

La trasparenza caratterizza la contaminazione totale delle acque reflue con impurità indisciolte e colloidali, senza identificare il tipo di inquinamento. La trasparenza delle acque reflue urbane è solitamente di 1-3 cm e dopo il trattamento aumenta a 15 cm.

Il residuo secco caratterizza la contaminazione totale delle acque reflue con impurità organiche e minerali in vari stati di aggregazione (in mg/l). Questo indicatore viene determinato dopo l'evaporazione e l'ulteriore essiccazione a t = 105 °C del campione di acque reflue. Dopo calcinazione (a t = 600°C), si determina il contenuto di ceneri del residuo secco. Secondo questi due indicatori, si può giudicare il rapporto tra parti organiche e minerali di contaminanti nel residuo secco.

Il residuo solido è la quantità totale di sostanze organiche e minerali nel campione di acque reflue filtrate (in mg/l). Si determina nelle stesse condizioni del residuo secco. Dopo calcinazione del residuo denso a t = 600°C, è possibile stimare approssimativamente il rapporto tra le parti organiche e minerali dei contaminanti solubili delle acque reflue. Confrontando i residui calcinati secchi e densi delle acque reflue urbane, è stato determinato che la maggior parte degli inquinanti organici si trova in uno stato non disciolto. Allo stesso tempo, le impurità minerali sono per lo più in forma disciolta.

I solidi sospesi è un indicatore che caratterizza la quantità di impurità che viene trattenuta sul filtro di carta durante la filtrazione del campione. Questo è uno degli indicatori tecnologici più importanti della qualità dell'acqua, che consente di stimare la quantità di precipitazioni formate nel processo di trattamento delle acque reflue. Inoltre, questo indicatore viene utilizzato come parametro di progettazione durante la progettazione di chiarificatori primari. La quantità di solidi sospesi è uno degli standard principali nel calcolo del grado richiesto di trattamento delle acque reflue. Le perdite alla combustione dei solidi sospesi sono determinate allo stesso modo dei residui secchi e densi, ma di solito sono espresse non in mg / l, ma come percentuale della parte minerale dei solidi sospesi rispetto alla loro sostanza secca totale. Questo indicatore è chiamato contenuto di cenere. La concentrazione di solidi sospesi nelle acque reflue urbane è solitamente di 100 - 500 mg/l.

Sostanze sedimentanti - parte dei solidi sospesi che si depositano sul fondo del cilindro di sedimentazione per 2 ore di sedimentazione a riposo. Questo indicatore caratterizza la capacità di sedimentazione delle particelle sospese, consente di valutare il massimo effetto di sedimentazione e il massimo volume possibile di sedimento ottenibile a riposo. Nelle acque reflue urbane i sedimenti rappresentano in media il 50-75% della concentrazione totale di solidi sospesi.

Per ossidabilità si intende il contenuto totale di agenti riducenti organici ed inorganici nell'acqua. Nelle acque reflue urbane la stragrande maggioranza degli agenti riducenti sono sostanze organiche, pertanto si ritiene che il valore di ossidabilità sia pienamente correlato alle impurità organiche. L'ossidabilità è un indicatore di gruppo. A seconda della natura dell'agente ossidante utilizzato, si distingue l'ossidabilità chimica, se nella determinazione viene utilizzato un agente ossidante chimico, e biochimica, quando i batteri aerobici svolgono il ruolo di un agente ossidante - questo indicatore è la domanda biochimica di ossigeno - BOD. A sua volta, l'ossidabilità chimica può essere permanganato (ossidante KMnO4), bicromato (ossidante K2Cr207) e iodato (ossidante KJ03). I risultati della determinazione dell'ossidabilità, indipendentemente dal tipo di agente ossidante, sono espressi in mg/l 02. L'ossidabilità del bicromato e dello iodato è detta domanda chimica di ossigeno o COD.

L'ossidabilità del permanganato è l'equivalente in ossigeno delle impurità facilmente ossidabili. Il valore principale di questo indicatore è la velocità e la semplicità della determinazione. L'ossidabilità del permanganato viene utilizzata per ottenere dati comparativi. Tuttavia, ci sono sostanze che non sono ossidate da KMnO4. Determinando il COD, si può valutare abbastanza completamente il grado di inquinamento dell'acqua con sostanze organiche.

BOD è l'equivalente in ossigeno del grado di inquinamento delle acque reflue con sostanze organiche biochimicamente ossidabili. Il BOD determina la quantità di ossigeno necessaria per l'attività vitale dei microrganismi coinvolti nell'ossidazione dei composti organici. BOD caratterizza la parte biochimicamente ossidabile dei contaminanti organici delle acque reflue, che si trovano principalmente negli stati disciolti e colloidali, nonché sotto forma di sospensione.
Per la descrizione matematica del processo di consumo biochimico di ossigeno, viene spesso utilizzata l'equazione cinetica del primo ordine. Per derivare l'equazione, introduciamo una serie di notazioni: La è la quantità di ossigeno necessaria per l'ossidazione di tutta la materia organica, cioè BOD totale mg/l; Lt è lo stesso consumato dal tempo t, cioè BODK mg/l; La - Lt - lo stesso, rimanendo in soluzione per il tempo t, mg/l.

L'azoto si trova nelle acque reflue sotto forma di composti organici e inorganici. Nelle acque reflue urbane, la maggior parte dei composti azotati organici sono sostanze di natura proteica: feci, rifiuti alimentari. I composti inorganici dell'azoto sono rappresentati dalle forme ridotte - NH4+ e NH3 ossidate N02” e N03” L'azoto ammonico si forma in grandi quantità durante l'idrolisi dell'urea, un prodotto di scarto umano. Inoltre, il processo di ammonificazione dei composti proteici porta anche alla formazione di composti di ammonio.

Nelle acque reflue urbane l'azoto in forme ossidate (sotto forma di nitriti e nitrati) è solitamente assente prima del trattamento. Nitriti e nitrati sono ridotti ad azoto molecolare da un gruppo di batteri denitrificanti. Le forme ossidate di azoto possono comparire nelle acque reflue solo dopo il trattamento biologico.

La fonte dei composti del fosforo nelle acque reflue sono le escrezioni fisiologiche delle persone, i rifiuti attività economica umani e alcuni tipi di acque reflue industriali. Le concentrazioni di azoto e fosforo nelle acque reflue sono le più importanti | | inventori di analisi chimico-sanitarie, importanti per il trattamento biologico. L'azoto e il fosforo sono componenti essenziali della composizione delle cellule batteriche. Sono chiamati elementi biogenici. In assenza di azoto e fosforo, il processo di trattamento biologico è impossibile.

Cloruri e solfati sono indicatori la cui concentrazione influisce sul contenuto totale di sale.

Il gruppo di metalli pesanti e altri elementi tossici comprende un gran numero di elementi, che aumenta con l'accumulo di conoscenze sui processi di purificazione. I metalli pesanti tossici includono ferro, nichel, rame, piombo, zinco, cobalto, cadmio, cromo, mercurio; elementi tossici che non sono metalli pesanti - arsenico, antimonio, boro, alluminio, ecc.

La fonte di metalli pesanti sono le acque reflue industriali provenienti da impianti di costruzione di macchine, elettronica, costruzione di strumenti e altre industrie. Le acque reflue contengono metalli pesanti sotto forma di ioni e complessi con sostanze inorganiche e organiche.

I tensioattivi sintetici (tensioattivi) sono composti organici costituiti da parti idrofobe e idrofile, che provocano la dissoluzione di queste sostanze negli oli e nell'acqua. Circa il 75% della quantità totale di tensioattivi prodotti è rappresentato da sostanze attive anioniche, il secondo posto in termini di produzione e utilizzo è occupato da composti non ionici. Nelle acque reflue urbane vengono determinati questi due tipi di tensioattivi.

I prodotti petroliferi sono composti apolari e poco polari che possono essere estratti con esano. La concentrazione di prodotti petroliferi nei corpi idrici è strettamente regolamentata e poiché il grado della loro ritenzione negli impianti di trattamento urbani non supera l'85%, anche il contenuto di prodotti petroliferi nelle acque reflue che entrano nella stazione è limitato.

Non c'è ossigeno disciolto nelle acque reflue che entrano nell'impianto di trattamento. Nei processi aerobici, la concentrazione di ossigeno deve essere di almeno 2 mg/l.

Gli indicatori sanitari e batteriologici includono: determinazione del numero totale di saprofiti aerobici (numero microbico), batteri del gruppo Escherichia coli e analisi per le uova di elminti.

Il numero microbico valuta la contaminazione totale delle acque reflue con microrganismi e caratterizza indirettamente il grado di inquinamento dell'acqua con sostanze organiche - fonti alimentari per saprofiti aerobici. Questo indicatore per le acque reflue urbane va da 106 a 108.

Il nitrito indica una certa età dell'inquinamento (il tempo necessario per la conversione dell'ammoniaca in nitrito). I nitrati testimoniano periodi di inquinamento più antichi. Le sostanze contenenti azoto possono essere utilizzate per giudicare la natura dell'inquinamento delle fonti d'acqua. Se l'ammoniaca viene trovata nell'acqua ed è assente durante ripetute analisi, allora possiamo parlare di contaminazione accidentale. La presenza di ammoniaca e nitriti nell'acqua indica che l'acqua non è stata inquinata prima, ma relativamente di recente è apparsa una fonte permanente di inquinamento. Il rilevamento di ammoniaca, nitriti e nitrati indica un chiaro problema con la fonte d'acqua, che è costantemente inquinata. Se nell'acqua si trovano nitrati, ma non si trova ammoniaca, ciò indica che in precedenza esisteva una fonte permanente di inquinamento e che la fonte non è attualmente contaminata. La presenza di ammoniaca e nitrati nell'acqua in assenza di un prodotto intermedio - nitriti, indica che la fonte d'acqua è periodicamente inquinata. La rilevazione dei nitrati indica la fine dei processi di mineralizzazione.

Le sostanze contenenti azoto possono anche essere di origine minerale. Ciò dovrebbe essere tenuto in particolare considerazione quando si studiano le acque artesiane.In tali casi, è necessario prestare attenzione alla presenza di altri indicatori di inquinamento, in particolare indicatori batteriologici e valori di ossidabilità. Quest'ultimo sarà alto senza riscaldare l'acqua, che indica anche l'origine minerale di questo indicatore.

Tuttavia, l'elevata ossidabilità durante l'ebollizione dell'acqua indica la presenza di contaminanti organici al suo interno.

Determinazione dell'azoto ammoniacale (sali di ammonio) (qualitativo con valutazione quantitativa approssimativa)

L'azoto dei sali di ammonio nell'acqua potabile viene determinato qualitativamente e quantitativamente utilizzando il reagente di Nessler, che conferisce un colore giallo in presenza di ammoniaca salina.

Versare 1/3 dell'acqua di prova in una provetta, aggiungere 2-3 gocce di soluzione salina di Rochelle per trattenere i sali di Ca e Mg e 5 gocce di reagente di Nessler. Dopo 10 min determinare il contenuto di azoto ammonico.

Determinazione dell'azoto nitrito

Il principio del metodo si basa sulla formazione di coloranti azoici dai colori vivaci durante l'interazione dei nitriti in un mezzo acido con il reagente di Griess. Versare 1/2 provette di acqua di prova, aggiungere 10 gocce di reattivo di Griess e scaldare a bagnomaria per 5 minuti. Il contenuto approssimativo è determinato secondo la tabella 2.

Determinazione dell'azoto nitrico

Il principio del metodo si basa sulla conversione dell'acido salicilico dell'azoto nitrico disciolto in acqua in fenolo nitroderivati, che formano composti di colore giallo con alcali.

Reazione qualitativa: versare 1/3 dell'acqua di prova in una provetta, aggiungere 2 gocce di soluzione di cloruro di sodio all'8%, aggiungere 4-5 cristalli di difenilammina, agitare. Versare con cautela 10 gocce di acido solforico concentrato lungo la parete della provetta.

La presenza di azoto nitrico nell'acqua dà origine ad un anello blu.

Determinazione dell'ossidabilità dell'acqua.

Per ossidabilità dell'acqua si intende il fabbisogno di ossigeno necessario per l'ossidazione dei prodotti di decomposizione delle sostanze organiche di origine vegetale e animale contenute nell'acqua. L'ossidabilità è espressa come il numero di mg di ossigeno consumati per l'ossidazione delle sostanze in 1 litro di acqua.

L'elevata ossidabilità dell'acqua è dovuta alla presenza in essa di prodotti di decomposizione di sostanze organiche di origine vegetale e animale. In acqua potabile pura, l'ossidabilità non supera i 2-4 mg di ossigeno per 1 litro di acqua. Nelle acque paludose, in assenza di sostanze contenenti azoto, è consentita l'ossidabilità fino a 5-6 mg / l, perché. in tale acqua, le sostanze organiche contengono humus (sostanza colloidale vegetale), che è un mezzo nutritivo per i microrganismi.

La determinazione dell'ossidabilità dell'acqua viene effettuata con una soluzione titolata di permanganato di potassio in ambiente acido. Il principio di questo metodo si basa sulla capacità del permanganato di potassio in un ambiente acido in presenza di sostanze organiche di rilasciare ossigeno atomico, che viene utilizzato per la loro ossidazione. La soluzione di permanganato di potassio diventa incolore a causa della conversione di KMnO4 in MnSO4. La quantità di KMnO4 decomposto viene utilizzata per calcolare l'ossidabilità.

Reagenti:

Soluzione KMnO4 0,01 N, di cui 1 ml rilascia 0,08 mg di ossigeno;

Soluzione 0,01 N di acido ossalico (di cui 1 ml va all'ossidazione di 0,08 mg di ossigeno);

25% soluzione solforica acidi.

Gli indicatori degli indici di inquinamento (secondo vari parametri: eutrofizzazione, tossicità, mineralizzazione, ecc.) sono bassi; anche il grado di variazione della qualità dell'acqua in questa parte del lago è piuttosto basso.[ ...]

Indicatori, il grado di inquinamento delle acque reflue industriali è determinato dalle caratteristiche del processo produttivo. Insieme a quanto sopra, gli indicatori più importanti sono: pH, acidità, alcalinità, contenuto di metalli pesanti e altre impurità tossiche, colore, solidi sospesi e impurità galleggianti, odore di acqua, ecc.[ ...]

L'indice di saprobità totale è 1.530 per 200 valvole contate e 1.528 per 1000. Questo è uno dei valori più alti per questo lago. Gli indicatori degli indici di inquinamento (secondo altri parametri: intossicazione, mineralizzazione, termoficazione), al contrario, sono bassi. Anche il grado di cambiamento della qualità dell'acqua in questa parte del lago è piuttosto basso.[ ...]

Il grado di contaminazione chimica dei suoli è determinato dalla deviazione della concentrazione degli inquinanti dall'indicatore standard (MAC)1. Il risultato di tale valutazione può essere uno schema di zonizzazione del territorio cittadino (M 1:25 OOO) in base al grado di contaminazione del suolo con l'assegnazione di aree delle aree di inquinamento più pericolose (giardini, orti, campi da gioco e altri aree dove c'è il maggior contatto delle persone con il suolo). Si distinguono anche le zone di influenza della copertura del suolo inquinata sulla vegetazione e sulle strutture materiali e tecniche della città, in alcuni casi - sulle acque superficiali e sotterranee.[ ...]

Inquinamento dei corpi idrici. Come principali indicatori per la valutazione dello stato delle acque superficiali sono stati scelti gli inquinanti tossici prioritari, compresi quelli con proprietà di accumulo negli organi e nei tessuti degli organismi acquatici. I criteri per la valutazione del grado di inquinamento chimico delle acque superficiali con conservazione stabile dell'inquinamento chimico per tre anni sono riportati in Tabella. 6.4. PKhZ-10 è ampiamente utilizzato - un indicatore totale formalizzato dell'inquinamento chimico dell'acqua. È calcolato come la somma delle concentrazioni normalizzate al MPC dei bacini di pesca per 10 inquinanti con eccesso massimo di MPC.[ ...]

Il grado di inquinamento delle acque superficiali e sotterranee, dei sedimenti di fondo, delle coperture del suolo e della litosfera si basa anche su un gran numero di indicatori normativi basati su criteri di valutazione ecogeologici diretti (idrogeochimici, geochimici e geofisici, ecc.).[ ...]

Si aggiungono gli indicatori che caratterizzano l'inquinamento delle fonti idriche e dell'acqua potabile da parte di sostanze classificate nelle classi di pericolo III e IV, nonché le proprietà fisico-chimiche e le caratteristiche organolettiche dell'acqua. Questi indicatori sono utilizzati per confermare il grado di intenso inquinamento antropico delle fonti idriche, determinato dai principali indicatori.[ ...]

L'inquinamento contenuto nelle acque reflue è di origine minerale, organica e batterica e può trovarsi allo stato disciolto, colloidale e insolubile. Il grado di inquinamento delle acque reflue è determinato da una serie di indicatori di analisi chimico-sanitarie.[ ...]

L'indicatore della concentrazione di ioni idrogeno nelle acque reflue industriali è una delle caratteristiche qualitative più importanti del processo di depurazione. Il valore del pH fornisce l'informazione più attendibile sul grado di contaminazione da acidi e alcali (o il grado di depurazione da essi) delle acque scaricate in fognatura o restituite alla produzione. La velocità e la direzione delle reazioni che si verificano durante il trattamento dei rifiuti industriali con reagenti chimici dipendono in molti casi dal valore del pH. Mantenendo ad un certo livello la concentrazione di ioni idrogeno nelle acque reflue trattate, è possibile creare condizioni ottimali per la separazione di molte sostanze inorganiche dall'acqua. Grazie alle moderne apparecchiature per la misurazione continua del valore del pH nelle soluzioni e nelle paste, è diventato molto conveniente controllare vari processi nella tecnologia chimica, energia e trattamento delle acque reflue industriali utilizzando questo parametro.[ ...]

Nell'acqua del fiume Ufa ha una presenza limitata di inquinamento tecnogenico, che è associato a un'alta concentrazione di imprese di raffinazione del petrolio, petrolchimiche e chimiche. Il più pericoloso tra questi, il benz(os)pirene (B(os)P), è un inquinante globale caratteristico delle aree urbane. A questo proposito, sembra opportuno confrontare le variazioni dei contaminanti naturali caratterizzati da torbidità e ossidabilità con il contenuto di B(os)P nell'acqua di fonte e confrontare il grado di purificazione da B(os)P con l'efficienza di purificazione dai contaminanti naturali . Il confronto è stato effettuato sulle componenti deterministiche di torbidità, ossidabilità, concentrazione di B(a)P nell'acqua di sorgente e nell'acqua potabile.[ ...]

Per acque “inquinate” si intendono le acque che, nel corso del loro utilizzo, vengono inquinate da vari componenti e vengono scaricate in corpi idrici senza essere depurate o il grado della loro depurazione è inferiore a quello stabilito dalle autorità locali per la regolamentazione dell'uso e della tutela delle acque del sistema del Ministero delle Risorse Idriche dell'URSS e degli organi del Ministero della Salute dell'URSS. Anche le acque di miniera, di miniera e simili sono classificate come acque inquinate se la loro salinità e altri indicatori di inquinamento superano gli standard stabiliti per le acque che possono essere scaricate senza trattamento.[ ...]

Gli indicatori generali di inquinamento delle acque reflue dovrebbero includere indicatori che caratterizzano le proprietà generali dell'acqua (organolettiche, fisiche e chimiche), le impurità non disciolte (contenuto di solidi sospesi e il loro contenuto di ceneri), le sostanze disciolte (contenuto totale di impurità inorganiche e organiche, "contenuto organico "carbonio, determinazione dell'ossidabilità del permanganato e del bicromato, domanda biochimica di ossigeno, ecc.). Questi indicatori consentono di giudicare la contaminazione generale dell'acqua, il grado di contaminazione con sostanze inorganiche e organiche, comprese le sostanze biologicamente ossidabili, ecc.[ ...]

La qualità dell'acqua è una caratteristica della composizione e delle proprietà dell'acqua, che ne determina l'idoneità per specifici tipi di utilizzo dell'acqua. La qualità dell'acqua è valutata da un complesso di vari indicatori. La maggior parte degli indicatori viene utilizzata per valutare qualsiasi origine e destinazione, tuttavia, a seconda del grado di inquinamento delle acque e del tipo di utilizzo dell'acqua, il numero e l'insieme di indicatori sufficienti per caratterizzarne la qualità possono variare in modo significativo. I principali indicatori della qualità dell'acqua sono la composizione ionica, il contenuto totale di sale, il colore, l'odore e il sapore, la durezza, l'alcalinità, il contenuto di ferro, manganese e alcuni altri elementi.[ ...]

L'indicatore totale dell'inquinamento idrico supera l'MPC di 300 volte. È abbastanza chiaro che lo scarico di tali acque minerarie inquina notevolmente il deflusso del fiume ed è pericoloso per l'ambiente per i piccoli fiumi. La miniera liquidata ha un impatto molto maggiore sulle condizioni ambientali dell'ambiente, e su questa base si conclude che è necessario organizzare il trattamento delle acque reflue delle miniere allagate.[ ...]

Il criterio per il grado di idoneità dell'ossidazione biochimica per la neutralizzazione degli inquinanti organici nelle acque reflue è un indicatore biochimico. Questo indicatore è definito come il rapporto tra la domanda biochimica totale di ossigeno (BODtotal) e la domanda chimica di ossigeno (COD).[ ...]

Finora, gli organismi indicatori di saprobità non hanno perso il loro significato durante il monitoraggio (Schroevers, 1988), ma tali informazioni non sono sufficienti per valutare lo stato dei corpi idrici in caso di inquinamento tossico, "termico", radioattivo e acidificazione. Ad esempio, esistevano più di 60 metodi per valutare la qualità dell'acqua mediante lo zoobenthos (Bakanov, 1994; Bakanov, 2000), ognuno dei quali fornisce preziose informazioni su un serbatoio. Metodi complessi dispendioso in termini di tempo, richiedono la partecipazione di specialisti di diversi profili.[ ...]

Tutte le acque reflue scaricate in fognatura e poi scaricate in corpi idrici o orizzonti sotterranei sono suddivise in tre tipologie a seconda del grado di inquinamento: inquinate, il cui scarico in presa d'acqua può essere consentito solo dopo opportuno trattamento; normativo-purificati, che sono stati puliti agli indicatori richiesti di inquinamento residuo in queste condizioni specifiche; standard-clean, che, a seconda delle condizioni del ricevitore, può essere smaltito senza pulizia. L'assegnazione delle acque reflue all'uno o all'altro tipo viene effettuata dalle autorità per regolare l'uso e la protezione delle acque.[ ...]

L'analisi dei campioni di acqua prelevati nel sito dello scarico previsto delle acque reflue dovrebbe rivelare il grado di inquinamento dell'acqua nel bacino a causa di eventuali scarichi di acque reflue esistenti a monte. Inoltre, consente di impostare i valori di quegli indicatori di composizione dell'acqua (pH, alcalinità, ossigeno disciolto, BOD, sostanze pericolose specifiche degli effluenti industriali), che vengono utilizzati direttamente nei calcoli per lo scarico delle acque reflue in relazione a le norme per la tutela sanitaria dei corpi idrici.[ ...]

Il grado richiesto di trattamento delle acque reflue è determinato da: calcoli di diluizione delle acque reflue nel serbatoio; carico ammissibile su un serbatoio per singoli indicatori di inquinamento (composti organici disciolti e solidi sospesi); variazione ammissibile nella reazione del serbatoio (valore pH). Vengono inoltre applicati calcoli sulla capacità neutralizzante del serbatoio, sul contenuto di ossigeno disciolto nell'acqua del serbatoio, sulla temperatura dell'acqua in esso.[ ...]

A seguito dell'inquinamento dei prodotti petroliferi, gli indicatori fisici e chimici della qualità dei prodotti commerciali cambiano: densità, viscosità, contenuto d'acqua, impurità meccaniche, punto di infiammabilità, acidità, ecc. A seconda del tipo e del grado di inquinamento, viene proposto suddividerli in contaminati e rifiuti.[ .. .]

Il rilevamento di batteri E. coli nell'acqua dovrebbe essere considerato un indicatore di contaminazione fecale dell'acqua e il loro numero ci consente di giudicare il grado di questa contaminazione.[ ...]

Oltre al solito inquinamento, caratterizzato da indicatori sanitari generali, le acque reflue industriali di molte industrie contengono impurità specifiche che hanno un grado significativo di tossicità e le stesse sostanze si trovano spesso nelle acque reflue di diverse industrie. Una varietà particolarmente ampia di impurità tossiche differisce, ad esempio, dall'acqua dall'arricchimento di minerali di metalli non ferrosi, dall'incisione di metalli e dalla galvanica, dall'acqua delle imprese dell'industria chimica e chimico-farmaceutica, ecc.[ ... ]

La trasparenza è un indicatore del grado di contaminazione generale dell'acqua. La trasparenza delle acque reflue urbane di solito non supera i 3 - 5 cm Le acque reflue dopo il trattamento biologico hanno una trasparenza superiore a 15 cm La trasparenza delle acque reflue è determinata dal carattere.[ ...]

Nel determinare il grado di riduzione, si dovrebbe procedere dal fatto che l'effetto dell'effetto totale delle sostanze nocive dello stesso gruppo sul segno limitante di nocività è riassunto secondo un semplice schema di addizione numerica. La correttezza di ciò è supportata dai dati della fisiologia degli organi di senso (A. I. Bronshtein) e dai risultati di esperimenti appositamente progettati su sostanze con un segno organolettico di nocività (M. N. Rubleva, S. D. Zamyslova, N. V. Grin, ecc.). .. .]

Dopo l'equalizzatore, l'acqua esce con una concentrazione di contaminanti a tutti gli effetti significativamente inferiore a quella del refluo originario. Da ciò possiamo concludere che per le acque reflue iniziali vengono mostrati i valori delle concentrazioni massime (piuttosto che medie), le fluttuazioni del grado di inquinamento dell'acqua sono molto ampie e il metodo della media è certamente appropriato.[ ...]

Gli indicatori batteriologici della qualità dell'acqua fanno parte dello studio delle proprietà delle acque di qualsiasi composizione, origine e contaminazione batterica. Gli indicatori batteriologici sono più sensibili nel determinare il grado di inquinamento di un serbatoio con acque reflue domestiche rispetto ai risultati di uno studio chimico. Quindi, in base al contenuto di batteri saprofiti, è possibile rilevare l'inquinamento dell'acqua con composti organici biologicamente degradabili se diluiti di decine e centinaia di migliaia di volte. L'elevata sensibilità dei metodi di ricerca microbiologica è di grande importanza per proteggere l'ambiente acquatico dall'inquinamento.[ ...]

Indici saprobici, indicatori della produzione di fitoplancton e della sua biomassa caratterizzano lo stato dell'acqua in termini di biota. Questa direzione di valutazione della qualità dei sistemi idrici si riferisce alla bioindicazione. Il suo vantaggio è la possibilità di una valutazione completa del grado di inquinamento dell'acqua (grado di tossicità) anche in assenza di informazioni sulla struttura degli inquinanti.[ ...]

L'indicatore più caratteristico dello stato ecologico dei mari è il grado del loro inquinamento. Secondo la terminologia internazionale, l'inquinamento marino è l'introduzione da parte dell'uomo direttamente o indirettamente nell'ambiente marino di sostanze che danneggiano gli animali e le piante, provocano un pericolo per la salute umana, degradano la qualità dell'ambiente marino e ne riducono le proprietà utili. Il grado di inquinamento dell'acqua nel mare è caratterizzato dal MPC degli inquinanti (PM). Sulla base di MPC, viene effettuato il controllo sullo stato e sulla qualità dell'ambiente marino. Il superamento dell'MPC, soprattutto multiplo, significa uno stato sfavorevole e persino di crisi dell'ambiente marino.[ ...]

La qualità delle acque superficiali nel territorio del giacimento petrolifero di Varandey è relativamente migliorata, mentre la categoria di classificazione del grado di inquinamento delle acque è passata dalla 3a classe (categoria A) "molto inquinata" alla 2a classe "poco inquinata". Rispetto ai risultati dell'indagine ottenuti nel 1999, nel 2001 la contaminazione da OHC, PAH, rame, zinco, cobalto e piombo nelle acque superficiali dell'area del giacimento è notevolmente diminuita. La qualità dell'acqua è migliorata in termini di BOD, COD e contenuto di tensioattivi. L'inquinamento da fenoli, ferro, manganese, stagno, nichel, cadmio e mercurio è rimasto quasi allo stesso livello. Allo stesso tempo, è stato notato un aumento dei livelli di fosfato nelle acque di un certo numero di laghi della tundra.[ ...]

Il trattamento profondo delle acque reflue può impedire l'ingresso di N e P nei corpi idrici, poiché il contenuto di questi elementi si riduce dell'8-10% durante il trattamento meccanico, del 35-50% con il trattamento biologico e del 98-99% con il trattamento profondo . Inoltre, sono state sviluppate numerose misure per combattere il processo di eutrofizzazione direttamente nei corpi idrici, ad esempio un aumento artificiale del contenuto di ossigeno mediante impianti di aerazione. Tali installazioni sono attualmente in funzione in URSS, Polonia, Svezia e altri paesi. Per ridurre la crescita delle alghe nei corpi idrici, vengono utilizzati vari erbicidi. Tuttavia, è stato riscontrato che per le condizioni del Regno Unito, il costo del trattamento profondo delle acque reflue dai nutrienti sarà inferiore al costo degli erbicidi spesi per ridurre la crescita delle alghe nei corpi idrici. Fondamentale per quest'ultimo è la riduzione della concentrazione di nitrati, pericolosi per la salute umana. L'Organizzazione Mondiale della Sanità ha adottato la concentrazione massima consentita di nitrati nell'acqua potabile a 45 mg/lo 10 mg/l in termini di azoto, lo stesso valore è adottato secondo gli standard sanitari per i corpi idrici. La quantità e la natura dei composti di azoto e fosforo influiscono sulla produttività complessiva dei corpi idrici, per cui sono inclusi tra i principali indicatori nella valutazione del grado di inquinamento delle fonti idriche.[ ...]

Il numero di batteri nelle acque reflue può essere piuttosto significativo. Può raggiungere molti milioni in 1 ml. Il volume della massa batterica (contenente l'85% di acqua) con la quantità di 100 milioni di batteri in 1 ml è lo 0,04% del volume delle acque reflue. La presenza di un gran numero di batteri nelle acque reflue caratterizza il grado di contaminazione. Tuttavia, questa cifra non è esaustiva. In primo luogo possono esserci acque molto inquinate che non hanno batteri, ma contengono sostanze tossiche, e in secondo luogo, oltre ai batteri patogeni, ci sono anche saprofiti, cioè benefici. Pertanto, oltre a determinare il numero di batteri per ml di acque reflue, è importante sapere quanti E. coli (batteri coli) sono presenti nelle acque reflue. La presenza di Escherichia coli nell'acqua non significa che sia infettata da agenti infettivi, come la febbre tifoide. Ma il fatto della scoperta di Escherichia coli indica la presenza di secrezioni umane e animali nell'acqua, che è un indicatore sanitario negativo. La contaminazione batterica delle acque reflue è caratterizzata dalla quantità di titolo di coli, cioè il più piccolo volume di acqua in ml, che contiene un Escherichia coli. Quindi, se il titolo è 10, significa che 1 E. coli è stato trovato in 10 ml; con un titolo di coli pari a 0,001, si trovano 1000 Escherichia coli in 1 ml. L'indice Coli indica il numero di Escherichia coli in 1 litro di liquido. Nelle acque reflue, il coli-titolo può essere 0,000001 o anche meno.[ ...]

Quando si eseguono esperimenti sull'effetto dell'acqua proveniente da bacini naturali su Daphnia magna, si dovrebbe tenere conto del fatto che le differenze risultanti nello stato della dafnia in diversi campioni d'acqua dipendono non solo dai contaminanti che possono essere presenti nei campioni, ma anche da una serie di altre condizioni, come l'approvvigionamento alimentare in una determinata area, la composizione naturale dell'acqua, ecc. con sostanze in decomposizione può causare un miglioramento dei principali indicatori dello stato della dafnia Nelle condizioni della parte europea dell'URSS, la maggior parte Nei fiumi di pianura, l'acqua ha normalmente un carattere di transizione da oligosaprobica a ß-mesosaprobica. dei fiumi e dei laghi del Nord, le condizioni, di regola, sono tipiche oligosaprobiche, D. magna, se tenuto in tali acque, impallidisce e può anche morire di fame dopo 5-10 giorni .[ ...]

Le aliquote differenziate per l'inquinamento sono determinate moltiplicando le aliquote di base per coefficienti che tengono conto dei fattori ambientali per territorio e bacino idrografico. I coefficienti della situazione ecologica e il significato ecologico dello stato dell'aria atmosferica e del suolo sono stati calcolati in base alla valutazione del laboratorio per il monitoraggio dell'ambiente naturale e del clima del Comitato statale per l'idrostato della Federazione Russa e dell'Accademia delle scienze. Si basano su un indicatore del grado di inquinamento e degrado dell'ambiente naturale sul territorio delle regioni economiche della Federazione Russa a seguito delle emissioni atmosferiche inerenti a tali regioni e dei rifiuti prodotti e smaltiti sul loro territorio. I coefficienti della situazione ecologica e la rilevanza ecologica dello stato dei corpi idrici sono calcolati sulla base dei dati sulla quantità di acque reflue inquinate scaricate e sulla categoria del corpo idrico.[ ...]

ossigeno dissolto. L'ossigeno disciolto nell'acqua è coinvolto nella decomposizione biologica delle sostanze organiche. Nelle fonti d'acqua superficiali contaminate, la quantità di ossigeno disciolto è molto inferiore al limite di saturazione indicato nella tabella. 2.5. Poiché i pesci e la maggior parte degli altri organismi viventi e piante che vivono nell'acqua non possono esistere senza ossigeno, la quantità di ossigeno disciolto nell'acqua è l'indicatore più importante del grado di inquinamento del serbatoio. Durante il trattamento aerobico dell'acqua, al fine di mantenere condizioni ottimali e prevenire perdite di energia dovute all'eccessiva aerazione, il grado di aerazione viene regolato, guidato dai risultati della determinazione della quantità di ossigeno disciolto nell'acqua. Le analisi dell'ossigeno disciolto vengono utilizzate anche per determinare la domanda biochimica di ossigeno (BOD) delle acque reflue. Piccoli campioni di acque reflue vengono miscelati con acqua di diluizione e posti in un pallone per l'analisi dell'ossigeno disciolto a vari intervalli.[ ...]

La valutazione sanitaria e igienica della qualità dell'acqua nei corpi idrici si basa sui dati delle analisi fisico-chimiche, batteriologiche e idrobiologiche dei campioni d'acqua. Per caratterizzare il grado di inquinamento dell'acqua, vengono selezionati gli indicatori più importanti e specifici della qualità dell'acqua, tenendo conto del profilo produttivo della base formante la città non solo nella città in esame, ma anche nell'area suburbana.[ ...]

Pertanto, secondo il valore dell'UKWIS, le acque superficiali dell'area indagata appartengono alla 3a classe di classificazione del grado di inquinamento delle acque - categoria B, “molto inquinata”.[ ...]

Note: 1. Temporaneamente, fino allo sviluppo di indicatori e standard sanitari speciali per uso domestico, potabile e medico acque marine, i requisiti e gli standard delle presenti Regole si applicano alla composizione e alle proprietà dell'acqua di mare nei punti delle prese d'acqua degli impianti di desalinizzazione, idropatici e dei bagni. Nei punti di presa d'acqua delle piscine con acqua di mare, il numero di batteri del gruppo Escherichia coli ed Enterococchi non deve superare rispettivamente 100/l e 50/l. 2. In caso di sviluppo stagionale sistematico e accumulo di alghe, è necessario adottare misure per liberare l'area di utilizzo dell'acqua da esse. 3. In caso di inquinamento organico superiore allo standard stabilito, la valutazione del grado e della natura dell'inquinamento viene effettuata tenendo conto della situazione sanitaria e di altri indicatori sanitari diretti e indiretti dell'inquinamento dell'acqua di mare (incluso il BOD totale). 4. Per determinare i microrganismi patogeni nell'acqua di mare, vengono utilizzati i metodi raccomandati dalle "Linee guida per la rilevazione di agenti patogeni di infezioni intestinali nell'acqua" n. 1150-74. 5. Nei luoghi di balneazione di massa, un ulteriore indicatore di inquinamento è il numero di stafilococchi nell'acqua. Un valore segnale per la regolazione del carico sulle spiagge è un aumento del loro numero di oltre 100 per 1 litro. 6. Le condizioni per lo smaltimento, il grado di purificazione e disinfezione delle acque reflue quando vengono scaricate all'interno della 1a fascia della zona di protezione sanitaria dovrebbero garantire che l'indice di coli delle acque reflue non sia superiore a 1000 a una concentrazione di cloro libero di almeno 1,5 mg/l. Quando le acque reflue vengono scaricate dalla riva al di fuori della zona I della zona di protezione sanitaria, l'inquinamento microbico dell'acqua di mare al confine delle cinture I-II della zona non deve superare 1 milione secondo l'indice coli. dall'inquinamento da acque reflue" n. 1166-74, si applicano temporaneamente alle prese d'acqua per usi domestici e potabili e per il miglioramento della salute e terapeutici delle acque marine e delle aree di utilizzo dell'acqua marina fino allo sviluppo di standard speciali per le acque costiere dei mari.[ ...]

I dati delle analisi idrochimiche indicano l'eccezionale inquinamento delle acque di questo lago con metalli pesanti (Ni - 2818, Cu - 53 µg/l, ecc.). Il grado di mineralizzazione del lago è nella media. Il valore del pH delle acque di fondo è vicino alla neutralità (7,01). I sedimenti superficiali del lago sono di natura mesotrofica.[ ...]

Il ruolo dei funghi acquatici è noto come indicatori di vari tipi e gradi di inquinamento delle acque nei corpi idrici.[ ...]

I saprofiti aerobici costituiscono solo una parte del numero totale di microbi nell'acqua, ma sono un importante indicatore sanitario della qualità dell'acqua, poiché esiste una relazione diretta tra il grado di contaminazione con sostanze organiche e il numero microbico. Inoltre, si ritiene che maggiore è la conta microbica, maggiore è la probabilità di presenza di microrganismi patogeni nell'acqua. Il numero microbico dell'acqua del rubinetto non deve superare 100. Nelle acque naturali, questo indicatore varia in un intervallo molto ampio per i diversi serbatoi e per le stagioni dello stesso serbatoio. Nei corpi idrici puliti, il numero di saprofiti aerobici può essere di decine o centinaia, e nei corpi idrici inquinati e sporchi può essere di diecimila e milioni.[ ...]

Uno degli indicatori per valutare l'inquinamento dei vari mezzi (cibo, acqua, aria) è la quantità di pesticidi che possono entrare nel corpo umano a contatto con questi mezzi. Il suolo occupa un posto speciale tra gli altri media. Il pericolo del contenuto dell'uno o dell'altro pesticida nel suolo viene valutato tenendo conto del grado di transizione verso i mezzi a contatto con il suolo - piante, acqua e aria, nonché dell'impatto sugli indicatori sanitari generali del suolo . I risultati degli studi hanno permesso di raccomandare i seguenti livelli massimi ammissibili dei pesticidi studiati nel suolo (in mg / kg): sevin - 1,05, PCP e PCA - 0,5, HCCH e γ-HCCH - 1.[ .. .]

La strategia principale per ridurre il consumo di acqua nell'industria è quella di aumentare il grado di ricambio idrico nel ciclo produttivo. Si noti che alla fine, dopo molti cicli di utilizzo nel processo tecnologico, rimane acqua estremamente inquinata, e la domanda su cosa farne è tutt'altro che banale e non ha altra scelta; questa è acqua molto costosa, perché la costruzione e il funzionamento di sistemi di approvvigionamento idrico molto complessi è molto costoso. Nonostante ciò, il valore tipico delle perdite idriche nelle reti urbane è del 50%. IN principali città paesi in via di sviluppo, le perdite idriche sono: Manila (Filippine) - 55-65%, Jakarta (Indonesia) - 50%, Città del Messico (Messico) - 50%, Il Cairo (Egitto) - 47%, Bangkok (Thailandia) - 32%. [ . ..]

Nelle aree industriali urbane, dove inevitabilmente sorgono problemi legati all'inquinamento delle acque, è necessario svolgere attività di pianificazione razionale su larga scala. L'EPA richiede a ogni stato di sviluppare piani regionali per controllare la qualità dell'acqua. Per ottenere il permesso del governo di costruire qualsiasi oggetto, i suoi proprietari devono collegare i loro piani con i piani dell'intera area (località). Ciò comporta la preparazione di informazioni sull'impatto ambientale della struttura per determinare se la struttura proposta influirà negativamente sulla salute e sul benessere delle persone, nonché sull'ambiente. Inoltre, gli standard statali hanno una cosiddetta clausola "anti-degrado", secondo la quale, al fine di preservare l'alta qualità di alcune acque naturali, i loro indicatori possono essere fissati più alti di quelli corrispondenti a questa classe di fonti idriche. Questa purezza dei corpi idrici naturali deve essere mantenuta, a meno che non si possa dimostrare che altri usi dell'acqua e altri standard sono giustificati per motivi economici e sviluppo sociale. Pertanto, al fine di mantenere un'elevata qualità dell'acqua in tutte le strutture che possono essere fonti di inquinamento, è necessario fornire il necessario grado di trattamento delle acque reflue.[ ...]

Sulla base dell'esperienza di vita, le persone sanno da tempo che il pericolo maggiore per l'acqua potabile è l'inquinamento da acque reflue e feci umane e animali [1]. La scarsa qualità dell'acqua potabile è fonte di morbilità della popolazione con infezioni intestinali ed epatite virale. Le imprese agricole sono la principale fonte di inquinamento delle acque. Durante le inondazioni e le forti piogge, il letame dei campi, delle strade e delle aree agricole viene trascinato in burroni e ruscelli. Recentemente nella zona di protezione dell'acqua principali città la costruzione della dacia si è intensificata, provocando un inquinamento incontrollato delle fonti di acqua potabile. Quindi, nel fiume Moscova in primavera, tutti gli indicatori sanitari e batteriologici superano i valori consentiti e di base. Il grado intensivo di inquinamento dell'acqua è stato caratterizzato da inquinamento fecale fresco. Questa è una conseguenza dell'ingresso di deflusso superficiale domestico e contenente letame nelle fonti d'acqua. Più di 2,5 milioni di tonnellate di letame vengono accumulate nella sola regione di Mosca in primavera. A causa della mancanza di depositi di letame di capacità sufficiente, speciali mezzi meccanizzati per l'applicazione del letame per l'aratura, il letame viene portato nei campi in inverno e, a causa dello scioglimento della neve, viene lavato via in grandi quantità ed entra nelle fonti d'acqua. Tutti questi fattori contribuiscono ad aumentare il pericolo epidemiologico dell'acqua potabile.[ ...]

La pratica ha stabilito che nel sistema di misure volte a prevenire o ridurre l'inquinamento dei corpi idrici con acque reflue, le più desiderabili ed efficaci sono le misure per razionalizzare i processi tecnologici, accompagnate da una riduzione dello scarico di sostanze nocive e dallo smaltimento di preziose sostanze di acque reflue o l'uso di acque reflue nel sistema di approvvigionamento idrico circolante. Quando queste misure si rivelano insufficienti in termini di grado di neutralizzazione o non disponibili per motivi tecnici o economici, è necessario prevedere speciali misure sanitarie per il trattamento e lo smaltimento delle acque reflue. Pertanto, il problema della riduzione dello scarico delle acque reflue in un bacino idrico, in quanto problema tecnologico e sanitario, è indissolubilmente legato al problema della protezione dei corpi idrici dall'inquinamento nell'interesse sanitario ed economico nazionale della popolazione. A questo proposito, gli studi hanno acquisito grande importanza, dando un'idea di quegli indicatori della composizione e delle proprietà dell'acqua di un serbatoio, con i quali è stato possibile giudicare il grado di inquinamento dei serbatoi. , non deve essere superato quindi per non violare condizioni normali l'uso dell'acqua e non danneggiare gli interessi sanitari, domestici ed economici della popolazione.[ ...]

Il gruppo dominante in termini di quantità e diversità in tutte le stazioni sono le larve chironomidi. Si basa su un cambiamento nella composizione delle specie dei chironomidi e su un cambiamento regolare nel rapporto tra l'abbondanza di larve appartenenti alle sottofamiglie Orthocladiinae, Chironominae, Tanypodinae, che si verifica a causa di un aumento del livello di inquinamento. Come risultato dell'elaborazione dei dati, sono stati ottenuti i seguenti valori dell'indice Balushkina: Metelevo - 1.53, distretto di Lesobaza - 2.40, villaggio Malkovo - 1.92. Secondo i dati di letteratura, il valore dell'indice, compreso tra 1,08 e 6,5, caratterizza le acque superficiali come moderatamente inquinate. Pertanto, tutti e tre i tratti del fiume rientrano in questa categoria. Tuttavia, il villaggio Metelevo ha l'indice più piccolo, che lo caratterizza come la sezione più pulita del presentato. Allo stesso tempo, il sito nell'area di Lesobaza ha il più alto indice di chironomidi, che indica un maggiore inquinamento antropogenico in quest'area. Il tratto del fiume nell'area del villaggio di Malkovo si trova a valle. Il valore dell'indice qui diminuisce, probabilmente a causa dei processi di autodepurazione. Per una valutazione più obiettiva della qualità dell'acqua, in questo lavoro sono stati utilizzati anche l'indice biotico Woodiwiss e il metodo Naglschmidt. Il primo metodo si basa sulla regolarità della semplificazione della struttura tassonomica della biocenosi all'aumentare del livello di inquinamento delle acque. In tutte le stazioni i valori dell'indice Woodiwiss erano pari a 5. Secondo il classificatore di qualità dell'acqua di Roshydromet, il valore ottenuto corrisponde ad acque moderatamente inquinate (la terza classe di qualità). Pertanto, in questo caso, l'indice Woodiwiss e l'indice Balushkina indicano lo stesso grado di inquinamento delle acque. Va notato che l'indice Balushkina, confrontato con l'indice Woodiwiss, consente di valutare non solo la classe di qualità dell'acqua, ma mostra anche la gradazione del livello di inquinamento in termini numerici. La sua differenza sta nel fatto che viene contato il numero totale di specie e non gruppi di organismi, come in Woodiwiss. Inoltre non richiede una definizione esatta della specie, è sufficiente determinare quante specie sono presenti. Il metodo Naglschmidt tiene conto non solo della composizione qualitativa, ma anche quantitativa degli organismi.[ ...]

Lo studio di questo gruppo di animali è di grande importanza anche perché i tubificidi rientrano nel sistema degli organismi saprobi e, in caso di sviluppo di massa, sono ottimi indicatori del grado di inquinamento delle acque e dei sedimenti di fondo. Tuttavia, è noto che il sistema accettato di organismi saprobici, che è alla base dell'analisi biologica dell'acqua, con l'aiuto del quale a volte è necessario risolvere questioni estremamente importanti e responsabili di pratica sanitaria e tecnica, è tutt'altro che perfetto.[ . ..]

Sulla base dell'elaborazione della letteratura e dei dati sperimentali, nonché dei requisiti moderni per la creazione di industrie rispettose dell'ambiente, si raccomanda di valutare vari metodi di neutralizzazione tenendo conto degli indicatori del grado di impatto sull'ambiente (corpi idrici, suolo, aria); la possibilità di un uso complesso dei prodotti ottenuti nel processo di purificazione; producibilità del processo (grado di automazione, utilizzo di attrezzature standard); grado di pericolosità (esplosività, tossicità dei reagenti utilizzati); effetto economico derivante dall'utilizzo dei prodotti ottenuti. Inoltre, la produzione di piccolo, medio e grande tonnellaggio è considerata separatamente. Quindi, ad esempio, quando si utilizza il metodo termico di neutralizzazione delle acque reflue contenenti zolfo, l'indicatore di qualità "Grado di impatto ambientale" è stato valutato in punti secondo il punteggio sulla scala di desiderabilità per i seguenti motivi. A seguito dell'applicazione del metodo termico di smaltimento dei rifiuti, si formano rifiuti gassosi e solidi, il cui utilizzo non è possibile, poiché si forma una fusione di vari sali, che è praticamente impossibile trovare applicazione. Anche l'utilizzo delle emissioni di gas è un compito tecnico complesso. Pertanto, i rifiuti vengono rilasciati nell'ambiente e sono una fonte di inquinamento del suolo, dell'aria e dell'acqua. Il grado di pericolosità ambientale aumenta con l'aumentare del tonnellaggio del prodotto target dell'impianto. A questo proposito, il metodo di trattamento termico delle acque reflue dalla produzione su larga scala di additivi contenenti zolfo secondo questo indicatore corrisponde alla valutazione "Molto negativo sulla scala di desiderabilità.[ ...]

E. coli abita l'intestino degli animali domestici, così come quelli selvatici: mammiferi e uccelli, rettili, anfibi, pesci e molti invertebrati che vivono vicino agli insediamenti umani, cioè all'interno della zona di inquinamento fecale della natura da parte dell'uomo. Naturalmente, all'interno della stessa zona, E. coli si trova costantemente nell'acqua e nel suolo. Pertanto, un indicatore del grado di inquinamento dell'acqua fecale non è il fatto stesso della presenza di E. coli, ma la sua quantità in un certo volume d'acqua.

La torbidità è un indicatore della qualità dell'acqua dovuto alla presenza nell'acqua di sostanze non disciolte e colloidali di origine inorganica e organica. La torbidità nelle acque superficiali è causata da limi, acido silicico, idrossidi di ferro e alluminio, colloidi organici, microrganismi e plancton. Nelle acque sotterranee la torbidità è causata principalmente dalla presenza di sostanze minerali non disciolte e, quando i liquami penetrano nel terreno, anche dalla presenza di sostanze organiche. In Russia, la torbidità viene determinata fotometricamente confrontando campioni dell'acqua studiata con sospensioni standard. Il risultato della misura è espresso in mg/dm3 quando si utilizza la sospensione standard di caolino basico o in MU/dm3 (unità di torbidità per dm3) utilizzando la sospensione standard di formazina base. L'ultima unità di misura è anche chiamata Formazine Turbidity Unit (FMU) o nella terminologia occidentale FTU (Formazine Turbidity Unit). 1FTU=1EMF=1EM/dm3. Recentemente, il metodo fotometrico per la misurazione della torbidità mediante formazina si è affermato come il principale in tutto il mondo, che si riflette nello standard ISO 7027 (Qualità dell'acqua - Determinazione della torbidità). Secondo questo standard, l'unità di torbidità è FNU (Formazine Nephelometric Unit). Agenzia per la protezione Ambiente Gli Stati Uniti (U.S. EPA) e l'Organizzazione mondiale della sanità (OMS) utilizzano l'unità di torbidità nefelometrica (NTU). La relazione tra le unità di base della torbidità è la seguente: 1 FTU(NUF)=1 FNU=1 NTU.

L'OMS non standardizza la torbidità in base alle indicazioni degli effetti sulla salute, tuttavia, dal punto di vista di aspetto raccomanda che la torbidità non sia superiore a 5 NTU (unità di torbidità nefelometrica) e, ai fini della decontaminazione, non superiore a 1 NTU.

Una misura di trasparenza è l'altezza di una colonna d'acqua alla quale si può osservare una lastra bianca di una certa dimensione calata nell'acqua (disco Secchi) o distinguere un carattere di una certa dimensione e tipo su carta bianca (carattere Snellen). I risultati sono espressi in centimetri.

Caratteristiche delle acque in termini di trasparenza (torbidità)

Croma

Il colore è un indicatore della qualità dell'acqua, principalmente a causa della presenza di acidi umici e fulvici, nonché di composti di ferro (Fe3+) nell'acqua. La quantità di queste sostanze dipende dalle condizioni geologiche delle falde acquifere e dal numero e dalle dimensioni delle torbiere nel bacino del fiume in esame. Pertanto, le acque superficiali dei fiumi e dei laghi situati nelle zone delle torbiere e delle foreste paludose hanno il colore più alto e il colore più basso nelle steppe e nelle zone della steppa. In inverno, il contenuto di materia organica nelle acque naturali è minimo, mentre in primavera durante alluvioni e alluvioni, così come in estate durante il periodo di sviluppo di massa delle alghe - fioritura dell'acqua - aumenta. Le acque sotterranee, di norma, hanno un colore inferiore rispetto alle acque superficiali. Pertanto, il colore elevato è un segnale allarmante che indica il problema dell'acqua. In questo caso è molto importante scoprire la causa del colore, poiché i metodi per rimuovere, ad esempio, ferro e composti organici sono diversi. La presenza di materia organica non solo peggiora le proprietà organolettiche dell'acqua, porta alla comparsa di odori estranei, ma provoca anche una forte diminuzione della concentrazione di ossigeno disciolto nell'acqua, che può essere critica per una serie di processi di purificazione dell'acqua. Alcuni, in linea di principio, composti organici innocui, entrando in reazioni chimiche (ad esempio con il cloro), sono in grado di formare composti molto dannosi e pericolosi per la salute umana.

La cromaticità è misurata in gradi della scala platino-cobalto e varia da unità a migliaia di gradi - Tabella 2.

Caratteristiche delle acque per colore

Gusto e sapore

Le caratteristiche qualitative delle sfumature delle sensazioni gustative - retrogusto - sono espresse in modo descrittivo: cloro, pesce, amaro e così via. Il sapore salato più comune dell'acqua è spesso dovuto al cloruro di sodio disciolto in acqua, amaro - solfato di magnesio, acido - un eccesso di anidride carbonica libera, ecc. La soglia di percezione gustativa delle soluzioni saline è caratterizzata dalle seguenti concentrazioni (in acqua distillata), mg/l: NaCl - 165; CaCl2-470; MgCl2 - 135; MnCl2 - 1,8; FeCl2 - 0,35; MgSO4 - 250; CaSO4 - 70; MnSO4 - 15,7; FeSO4 - 1,6; NaHCO3 - 450.

Secondo la forza dell'effetto sugli organi del gusto, gli ioni di alcuni metalli si allineano nelle seguenti file:

O cationi: NH4+ > Na+ > K+; Fe2+ ​​​​> Mn2+ > Mg2+ > Ca2+;

Anioni O: OH-> NO3-> Cl-> HCO3-> SO42-.

Caratteristiche delle acque secondo l'intensità del gusto

Odore

Il gruppo di odore dovrebbe essere indicato anche secondo la seguente classificazione:

Gli odori sono divisi in due gruppi:

• origine naturale (organismi vivi e morti nell'acqua, residui vegetali in decomposizione, ecc.)
• origine artificiale (impurità di acque reflue industriali e agricole).

Odori di origine naturale

Caratteristiche delle acque per intensità di odore

Indice di idrogeno (pH)

Se l'acqua ha un basso contenuto di ioni idrogeno liberi (pH> 7) rispetto agli ioni OH-, allora l'acqua avrà una reazione alcalina e con un contenuto aumentato di ioni H + (pH<7)- кислую. В идеально чистой дистиллированной воде эти ионы будут уравновешивать друг друга. В таких случаях вода нейтральна и рН=7. При растворении в воде различных химических веществ этот баланс может быть нарушен, что приводит к изменению уровня рН.

La determinazione del pH viene effettuata mediante metodo colorimetrico o elettrometrico. L'acqua con un pH basso è corrosiva, mentre l'acqua con un pH alto tende a schiumare.

A seconda del livello di pH, l'acqua può essere suddivisa in diversi gruppi:

Caratteristiche delle acque in base al pH

In genere, il livello di pH rientra nell'intervallo in cui non influisce direttamente sulle qualità dell'acqua del consumatore. Pertanto, nelle acque fluviali il pH è solitamente nell'intervallo 6,5-8,5, nelle precipitazioni atmosferiche 4,6-6,1, nelle paludi 5,5-6,0, nelle acque marine 7,9-8,3. Pertanto, l'OMS non offre alcun valore medico raccomandato per il pH. Allo stesso tempo, è noto che a pH basso l'acqua è altamente corrosiva e ad alti livelli (pH>11) l'acqua acquista una caratteristica saponosità, un odore sgradevole e può causare irritazione agli occhi e alla pelle. Ecco perché per l'acqua potabile e domestica, il livello di pH compreso tra 6 e 9 è considerato ottimale.

Acidità

Nelle normali acque naturali, l'acidità nella maggior parte dei casi dipende solo dal contenuto di anidride carbonica libera. La parte naturale dell'acidità è creata anche da acidi umici e altri acidi organici deboli e cationi di basi deboli (ammonio, ferro, alluminio, basi organiche). In questi casi il pH dell'acqua non è mai inferiore a 4,5.

I corpi idrici inquinati possono contenere grandi quantità di acidi forti o loro sali a causa dello scarico di acque reflue industriali. In questi casi, il pH può essere inferiore a 4,5. La parte dell'acidità totale che abbassa il pH a valori< 4.5, называется свободной.

Rigidità

Ma il contenuto totale di ioni calcio e magnesio nelle acque naturali è incomparabilmente maggiore del contenuto di tutti gli altri ioni elencati e persino della loro somma. Per durezza si intende quindi la somma delle quantità di ioni calcio e magnesio - la durezza totale, che è costituita dai valori di durezza carbonatica (temporanea, eliminata mediante ebollizione) e non carbonatica (permanente). Il primo è causato dalla presenza nell'acqua di bicarbonati di calcio e magnesio, il secondo dalla presenza di solfati, cloruri, silicati, nitrati e fosfati di questi metalli.

In Russia la durezza dell'acqua è espressa in mg-eq/dm3 o in mol/l.

Durezza carbonatica (temporanea) - causata dalla presenza di bicarbonati di calcio e magnesio, carbonati e idrocarburi disciolti in acqua. Durante il riscaldamento, i bicarbonati di calcio e magnesio precipitano parzialmente in soluzione a seguito di reazioni di idrolisi reversibili.

Durezza non carbonatica (permanente) - causata dalla presenza di cloruri, solfati e silicati di calcio disciolti in acqua (non si sciolgono e non si depositano in soluzione durante il riscaldamento dell'acqua).

Caratteristiche dell'acqua in base al valore della durezza totale

Alcalinità

Si distinguono le seguenti forme di alcalinità dell'acqua: bicarbonato (idrocarbonato), carbonato, idrato, fosfato, silicato, humate - a seconda degli anioni di acidi deboli, che determinano l'alcalinità. L'alcalinità delle acque naturali, il cui pH è solitamente< 8,35, зависит от присутствия в воде бикарбонатов, карбонатов, иногда и гуматов. Щелочность других форм появляется в процессах обработки воды. Так как в природных водах почти всегда щелочность определяется бикарбонатами, то для таких вод общую щелочность принимают равной карбонатной жесткости.

ferro, manganese

Inoltre, il contenuto di ferro e manganese nell'acqua può causare lo sviluppo di batteri del manganese e batteri del ferro, le cui colonie possono causare la crescita eccessiva delle condutture dell'acqua.

cloruri

Composti di azoto

Il nitrito si forma principalmente a causa dell'ossidazione dell'ammoniaca nell'acqua, ma può anche penetrare in essa insieme all'acqua piovana a causa della riduzione dei nitrati nel terreno.

I nitrati sono un prodotto dell'ossidazione biochimica di ammoniaca e nitriti, oppure possono essere lisciviati dal terreno.

idrogeno solforato

O a pH< 5 имеет вид H2S;

O a pH > 7 agisce come uno ione HS-;

O a pH = 5:7 può essere sotto forma sia di H2S che di HS-.

Acqua. Entrano nell'acqua a causa del lavaggio dei sedimenti. rocce, lisciviazione del suolo e talvolta a causa dell'ossidazione di solfuri e zolfo - prodotti di degradazione delle proteine ​​​​dalle acque reflue. Un alto contenuto di solfati nell'acqua può causare malattie dell'apparato digerente e tale acqua può anche causare corrosione di strutture in calcestruzzo e cemento armato.

diossido di carbonio

L'idrogeno solforato conferisce all'acqua un odore sgradevole, porta allo sviluppo di batteri solforati e provoca corrosione. L'idrogeno solforato, presente prevalentemente nelle acque sotterranee, può essere di origine minerale, organica o biologica, e sotto forma di gas disciolto o solfuri. La forma in cui appare l'idrogeno solforato dipende dalla reazione del pH:

• a pH< 5 имеет вид H2S;
• a pH > 7 agisce come ione HS-;
• a pH = 5: 7 può essere sotto forma sia di H2S che di HS-.

solfati

diossido di carbonio

• pH< 4,0 – в основном, как газ CO2;
• pH = 8,4 - principalmente sotto forma dello ione bicarbonato HCO3-;
• pH > 10,5 - principalmente sotto forma di ione carbonato CO32-.

Ossigeno dissolto

Il contenuto relativo di ossigeno nell'acqua, espresso come percentuale del suo contenuto normale, è chiamato grado di saturazione dell'ossigeno. Questo parametro dipende dalla temperatura dell'acqua, dalla pressione atmosferica e dal livello di salinità. Calcolato dalla formula: M = (ax0.1308x100)/NxP, dove

М è il grado di saturazione dell'acqua con l'ossigeno, %;

А – concentrazione di ossigeno, mg/dm3;

P - pressione atmosferica nell'area, MPa.

N è la normale concentrazione di ossigeno a una data temperatura e una pressione totale di 0,101308 MPa, indicata nella tabella seguente:

Solubilità dell'ossigeno in funzione della temperatura dell'acqua

Ossidabilità

Esistono diversi tipi di ossidabilità dell'acqua: permanganato (1 mg KMnO4 corrisponde a 0,25 mg O2), bicromato, iodato, cerio. Il più alto grado di ossidazione si ottiene con metodi bicromati e iodati. Nella pratica del trattamento delle acque per acque naturali leggermente inquinate, viene determinata l'ossidabilità del permanganato e, in acque più inquinate, di norma l'ossidabilità del bicromato (chiamato anche COD - domanda chimica di ossigeno). L'ossidabilità è un parametro complesso molto conveniente per valutare l'inquinamento totale dell'acqua con sostanze organiche. Le sostanze organiche presenti nell'acqua sono molto diverse per natura e proprietà chimiche. La loro composizione si forma sia sotto l'influenza dei processi biochimici che si verificano nel serbatoio, sia a causa dell'afflusso di acque superficiali e sotterranee, precipitazioni atmosferiche, acque reflue industriali e domestiche. Il valore dell'ossidabilità delle acque naturali può variare in un ampio intervallo da frazioni di milligrammi a decine di milligrammi di O2 per litro d'acqua.

Le acque superficiali hanno una maggiore ossidabilità, il che significa che contengono alte concentrazioni di materia organica rispetto alle acque sotterranee. Pertanto, fiumi e laghi di montagna sono caratterizzati da un'ossidabilità di 2-3 mg O2/dm3, fiumi piatti - 5-12 mg O2/dm3, fiumi alimentati da paludi - decine di milligrammi per 1 dm3.

Le acque sotterranee, invece, hanno un'ossidabilità media a livello di centesimi-decimi di milligrammo di O2/dm3 (fanno eccezione le acque in aree di giacimenti di petrolio e gas, torbiere, in aree fortemente paludose, falde acquifere nella parte settentrionale della Federazione Russa).

Conduttività elettrica

Il fatto è che le acque naturali sono soluzioni di miscele di elettroliti forti e deboli. La parte minerale dell'acqua è costituita prevalentemente da ioni sodio (Na+), potassio (K+), calcio (Ca2+), cloro (Cl–), solfato (SO42–), idrocarbonato (HCO3–).

Questi ioni sono responsabili principalmente della conducibilità elettrica delle acque naturali. La presenza di altri ioni, ad esempio ferro ferrico e bivalente (Fe3+ e Fe2+), manganese (Mn2+), alluminio (Al3+), nitrato (NO3–), HPO4–, H2PO4–, ecc. non ha un effetto così forte sulla conduttività elettrica (ovviamente, a condizione che questi ioni non siano contenuti nell'acqua in quantità significative, come, ad esempio, può essere nelle acque reflue industriali o domestiche). Gli errori di misurazione sorgono a causa della disuguale conducibilità elettrica specifica delle soluzioni di vari sali, nonché a causa di un aumento della conduttività elettrica con l'aumentare della temperatura. Tuttavia, livello moderno la tecnologia permette di minimizzare questi errori, grazie a dipendenze precalcolate e memorizzate.

La conducibilità elettrica non è standardizzata, ma il valore di 2000 μS/cm corrisponde approssimativamente ad una mineralizzazione totale di 1000 mg/l.

Potenziale redox (potenziale redox, Eh)

Le acque sotterranee sono classificate:

• Eh > +(0.1–1.15) V – ambiente ossidante; l'acqua contiene ossigeno disciolto, Fe3+, Cu2+, Pb2+, Mo2+, ecc.
• Eh - da 0,0 a +0,1 V - un ambiente redox di transizione, caratterizzato da un regime geochimico instabile e un contenuto variabile di ossigeno e idrogeno solforato, nonché debole ossidazione e debole riduzione di vari metalli;
• Eh< 0,0 – восстановительная среда; в воде присутствуют сероводород и металлы Fe2+, Mn2+, Mo2+ и др.