Indicadores químicos de contaminación orgánica del agua. Los indicadores son indicadores indirectos de la contaminación orgánica del agua.

Las sustancias que contienen nitrógeno (iones de amonio, nitrito y nitrato) se forman en el agua como resultado de la reducción de nitritos y nitratos de hierro con sulfuro de hidrógeno, sustancias húmicas, etc., o como resultado de la descomposición de compuestos proteicos introducidos en el depósito con aguas residuales. En este último caso, el agua no es confiable en términos sanitarios. En aguas artesianas, el contenido de nitrito alcanza décimas de mg / l, y en aguas superficiales, hasta milésimas de mg / l. Las formas de los compuestos que contienen nitrógeno presentes en el agua hacen posible juzgar el momento de la introducción de aguas residuales en el agua. Por ejemplo, la presencia de iones de amonio y la ausencia de nitrito son indicativos de la reciente contaminación del agua. [...]

Las sustancias que contienen nitrógeno (iones de amonio, nitritos e iones de nitrato) se forman en el agua como resultado de la descomposición de compuestos proteicos que casi siempre ingresan con las aguas residuales domésticas, el coque-benceno residual, el fertilizante nitrogenado y otras plantas. Las sustancias proteicas bajo la influencia de microorganismos sufren descomposición, cuyo producto final es el amoníaco. La presencia de este último da testimonio de la contaminación del agua por aguas residuales. [...]

El amoníaco es uno de los más peligrosos entre los contaminantes que contienen nitrógeno en las aguas residuales. Es la principal fuente de alimento para las bacterias nitrificantes; aumentando el pH, promueve la vida de este último. La oxidación biológica del amoníaco consume la mayor cantidad de oxígeno. Así, según los datos, el consumo de oxígeno es de 4.57 kg / kg de amoníaco, 1.14 kg / kg de nitritos y 2.67 kg / kg de hidrocarburos. [...]

La descomposición de sustancias que contienen nitrógeno en la etapa de amoníaco (ocurre bastante rápido, por lo tanto, su presencia en el agua indica su contaminación fresca. La contaminación reciente del agua también se indica por la presencia de ácido nitroso en ella. [...]

La escala de contaminación, su naturaleza y la duración de la acción de los contaminantes en las áreas de operación de las empresas agroindustriales son diferentes. Se caracterizan por compuestos orgánicos y biogénicos que contienen nitrógeno (amonio, nitritos, nitratos, etc.), microorganismos patógenos y fertilizantes minerales, pesticidas y sus metabolitos. El suelo contaminado y el agua subterránea en algunos casos pueden localizarse dentro del área del complejo agroindustrial y áreas adyacentes (grandes complejos ganaderos, granjas, etc.), en otros, ocupan grandes áreas, medidas en miles de kilómetros cuadrados (tierras irrigadas y de secano con tecnología intensiva de cultivo de productos agrícolas). La duración de la presencia de ingredientes contaminantes está determinada por la velocidad de descomposición de las sustancias orgánicas y minerales, el tiempo de vida de los microorganismos. Como resultado, al eliminar una fuente de contaminación, la vida útil de algunos componentes contaminantes se mide de varios días a 1-3 años, mientras que otros: alcanza decenas e incluso cientos de años.

La optimización de los regímenes del suelo, la creación de relaciones C: N óptimas favorecen la mineralización de los residuos de aceite y reducen el tiempo de limpieza del suelo de los contaminantes. Con una contaminación muy intensa y profunda del suelo con petróleo y productos derivados del petróleo (especialmente en las regiones del sur), se recomienda eliminar los horizontes saturados de petróleo y su eliminación, seguido de la creación de horizontes artificiales artificiales [...]

Por la presencia de sustancias que contienen nitrógeno en el agua, se puede juzgar sobre su contaminación con aguas residuales domésticas. Si la contaminación es reciente, entonces todo el nitrógeno, en general, está en forma de amoníaco. Si, junto con el amoníaco, hay nitritos, esto significa que ha pasado algún tiempo desde el momento de la infección. Y si todo el nitrógeno está representado por nitratos, entonces ha pasado mucho tiempo desde el momento de la infección, y el agua del reservorio en el sitio de muestreo se aclaró. Se ha establecido experimentalmente que a temperatura ambiente, 10 mg de nitrógeno de sales de amonio se oxida a nitritos en 15 días, mientras que la oxidación de nitritos a nitratos tarda 40 días. [...]

Para determinar la contaminación de fuentes naturales, se registra el flujo de un contaminante en una determinada superficie o se mide la cantidad de sustancias de sedimentación en colectores especiales (teniendo en cuenta los productos de su posterior oxidación); en este caso, la evaluación será correcta solo si la cantidad de emisiones naturales excede en gran medida la cantidad de contaminación antropogénica. Así es como se determinan los óxidos de nitrógeno generados por los rayos en áreas alejadas de las zonas industriales. La cantidad de óxidos está determinada por la cantidad de nitratos precipitados. Las emisiones de materiales alcalinos de las llamadas fuentes "abiertas" (caminos sin pavimentar, erosión atmosférica del suelo, medidas agronómicas, etc.) se estiman mediante la deposición de partículas alcalinas sólidas. Sin embargo, en algunos casos, las emisiones de fuentes naturales son difíciles de atribuir a objetos específicos. Entonces, cuando se aplican fertilizantes a los campos, generalmente determinan la cantidad total de amoníaco emitido por las plantas y como resultado de la transformación de los químicos que contienen nitrógeno. [...]

La presencia de ciertos compuestos que contienen nitrógeno se usa para juzgar el tiempo de contaminación del agua por las aguas residuales. Por lo tanto, la presencia de NN en el agua y la ausencia de nitritos indican la contaminación reciente del agua. Su presencia simultánea indica que ha pasado un cierto período de tiempo desde la contaminación inicial. La ausencia de MN en presencia de nitritos y especialmente nitratos indica que la contaminación ha ocurrido hace mucho tiempo y que el agua se ha limpiado durante este tiempo [...]

Entre los indicadores de contaminación química de la fuente de agua o del agua potable doméstica, los productos de descomposición de compuestos orgánicos en el agua de sustancias que contienen nitrógeno YNG\u003e TO? y N0; La presencia de amoníaco albuminado MH + en el agua, incluso en forma de trazas, indica su contaminación fresca; en presencia de al menos trazas de ion nitrito NO en el agua, el agua generalmente se considera sospechosa en términos sanitarios; La presencia de nitratos N0 en el agua en ausencia de amoníaco y nitritos indica la contaminación existente y la mineralización completa. El amoniaco salino y las trazas de iones nitrito también pueden estar presentes en el agua no contaminada como resultado de los procesos de reducción de sales de ácido nítrico cuando interactúan con sustancias húmicas. Sin embargo, en ausencia de amoníaco e ion nitrito, con una gran cantidad de ion nitrato, mayor oxidabilidad y la presencia de una gran cantidad de cloruros y sulfuros, el agua generalmente se considera sanitariamente sospechosa. Por lo tanto, la presencia de sustancias que contienen nitrógeno en ausencia de otros indicadores de contaminación no sirve como evidencia de mala calidad del agua, especialmente si el agua es artesiana. [...]

Aguas residuales de la producción de lubricantes. La contaminación de las aguas residuales por la producción de lubricantes está representada por hidrocarburos parafínicos, cicloparafínicos y aromáticos, ácidos carboxílicos (y sus ésteres), alcoholes alifáticos, fenoles y otras sustancias orgánicas. La concentración de contaminantes en el efluente varía mucho. Los contaminantes orgánicos también incluyen componentes de la base oleosa de lubricantes, ésteres de glicoles, glicerol y ácidos grasos de alto peso molecular, ácidos organosilícicos, resinas, diversas sustancias utilizadas como espesantes (vaselinas, ceresinas, parafinas, derivados de urea y otros compuestos que contienen nitrógeno). Las características bioquímicas de los efluentes se dan en la tabla. 1.3. [...]

Una solución de compuestos que contienen fósforo y nitrógeno (fósforo hasta 3 y nitrógeno hasta 15 mg / l) se alimenta al mezclador / si estos compuestos están ausentes en el efluente industrial. Además, las aguas residuales se dirigen al tanque de aireación 2, en el cual la contaminación orgánica es oxidada por microorganismos de lodo activado durante la aireación intensiva. El lodo activado adsorbe y oxida una parte importante de la contaminación en presencia de oxígeno atmosférico. [...]

El proceso de nitrificación es la etapa final de mineralización de contaminantes orgánicos que contienen nitrógeno. La presencia de nitratos en las aguas residuales tratadas es uno de los indicadores del grado de su purificación; por lo tanto, es necesario utilizar instalaciones de tratamiento que brinden condiciones óptimas para la actividad vital de las bacterias nitrificantes. [...]

Los esquemas de destrucción implican la destrucción de amoníaco y otros compuestos que contienen nitrógeno para producir nitrógeno elemental. La variante óptima de los esquemas de destrucción es la descomposición de contaminantes directamente en el sistema de gas o líquido purificado. Esta opción está limitada solo por el volumen de gas o líquido. Con grandes volúmenes, los costos de capital y operativos aumentan considerablemente, y los costos aumentan exponencialmente a medida que disminuye el contenido de contaminantes en el gas que se limpia. [...]

El óxido nítrico (I) N20 (óxido nitroso, gas hilarante) tiene poco efecto sobre la contaminación del aire, pero es de interés conocido debido a su prevalencia en bajas concentraciones. A una concentración de aproximadamente 0.3 ppm, el N20 es un componente normal de una atmósfera no contaminada; aproximadamente a la misma concentración se encuentra disuelto en el agua de mar. También se encontraron trazas de N20 en el humo del tabaco (40 μg por 1 g de tabaco). Debido a la falta de métodos de detección específicos y debido a su buena solubilidad en agua, la presencia de 1

A cargas específicas de 80-150 mg / g, se garantiza la oxidación completa y nitrificación de contaminantes que contienen nitrógeno. Las condiciones ecológicas corresponden a la zona p-mesosaprobia del reservorio. Con la oxidación completa de las sustancias orgánicas disueltas suministradas para el tratamiento, un equilibrio ininterrumpido de su sorción y oxidación, bajas cargas en el lodo activado y un proceso desarrollado de nitrificación, se forma la biocenosis más ecológicamente perfecta: el lodo nitrificante activado.

El análisis químico revela componentes del agua que son indicadores de la contaminación del agua; Estas sustancias químicas, que son inofensivas para el cuerpo humano en las cantidades en que se encuentran en el agua, indican, sin embargo, la conexión del depósito con una u otra fuente de contaminación. Entre los indicadores de contaminación química del agua, los productos de descomposición de compuestos orgánicos en forma de sustancias que contienen nitrógeno MH4 ‘, N02 'y M03' merecen atención (el significado sanitario de estas sustancias se aclaró en detalle en el curso de su investigación). Sin embargo, al evaluar el valor sanitario de las sustancias que contienen nitrógeno, se necesita mucho cuidado, ya que son, como se mencionó, de origen mineral. La presencia de sustancias que contienen nitrógeno en ausencia de otros indicadores de contaminación no sirve como evidencia de mala calidad del agua, especialmente si las aguas subterráneas profundas (de pozos artesianos. [...]

El tratamiento bioquímico de las aguas residuales se lleva a cabo principalmente para eliminar contaminantes orgánicos.

La presencia de los tres ingredientes en el agua, por un lado, indica una contaminación relativamente antigua, por el otro, también la presencia de contaminación fresca. Sin embargo, los datos dados sobre la importancia de determinar las sustancias que contienen nitrógeno para evaluar el agua en un sentido sanitario solo pueden tomarse como un esquema, ya que es necesario tener en cuenta una serie de factores que se detallan para aclarar el valor sanitario de cada elemento individual en el grupo de sustancias que contienen nitrógeno. [...]

La presencia de solo ácido nítrico en el agua, mientras que la ausencia de amoníaco y ácido nitroso indica contaminación pasada del agua. En este caso, desde el momento de la contaminación del agua, un período suficiente para que las sustancias que contienen nitrógeno se mineralicen por completo; por lo tanto, también debe ocurrir la muerte de microorganismos patógenos, y el agua puede considerarse satisfactoria en términos epidemiológicos, lo que debe confirmarse con datos bacteriológicos. [...]

Al diseñar e implementar el monitoreo de aguas y suelos naturales, en primer lugar, existe la necesidad de un mapeo geoquímico de los territorios de campos de petróleo y gas contaminados con diversas sustancias químicas y orgánicas con la identificación y clasificación de las fuentes de contaminación de acuerdo con su papel en la formación de flujos tecnogénicos contaminantes, así como con la determinación de los valores de fondo regionales de los contaminantes ( principalmente metales pesados, hidrocarburos, compuestos orgánicos que contienen nitrógeno, etc.) [...]

La capacidad de eliminar los químicos del suelo por la escorrentía superficial se ha demostrado utilizando muchos compuestos como ejemplos. Por lo tanto, el uso intensivo de fertilizantes minerales que contienen nitrógeno condujo a un fuerte aumento de los compuestos de nitrógeno en el agua subterránea. Las aguas contaminadas plantean un peligro aún mayor como hábitat de los organismos vivos para el consumo humano. La tendencia de los productos químicos exógenos a migrar a lo largo de las cadenas alimentarias y acumularse conduce al hecho de que los peces, moluscos, crustáceos, que han concentrado cantidades significativas de sustancias nocivas, pueden causar envenenamiento humano. Por lo tanto, la causa de la conocida enfermedad de Minamata (Japón) es la contaminación del agua con sustancias orgánicas de mercurio y su concentración en algas utilizadas por la población como alimento.

Aguas residuales de subproductos de plantas de coque y plantas. El agua residual de las unidades de corte de agua de coque contiene hidrocarburos cicloparafínicos y aromáticos, fenoles y compuestos que contienen nitrógeno. El contenido de estos contaminantes en el efluente depende de la composición de los residuos de petróleo pesado: fuel oil, alquitrán, extractos de refinación selectiva de aceites y otras materias primas. [...]

La economía comunal de los asentamientos se considera actualmente como uno de los destructores más importantes de la estabilidad de los ecosistemas antropogénicos. Un peligro especial de contaminación de fuentes municipales comenzó a adquirir en las condiciones de megalópolis. El principal factor de peligro es la falta de fiabilidad y obsolescencia de los equipos y estructuras de las redes de ingeniería: suministro de agua, alcantarillado; filtrado de instalaciones de almacenamiento de residuos sólidos. Las instalaciones de tratamiento de agua con extensos mapas de lodos, aireadores y tanques de sedimentación en las instalaciones de tratamiento, campos de lodos de depuradora e instalaciones de alcantarillado lineal descargan aguas residuales sucias como pérdidas en el primer acuífero desde la superficie. En las grandes ciudades históricas, especialmente antiguas, que tienden a convertirse en metrópolis o se han convertido en metrópolis, como Moscú, la operación, conservación y liquidación de cementerios se está convirtiendo en un problema grave. Con la elección incorrecta de un lugar para un cementerio, el agua subterránea está muy contaminada con compuestos que contienen nitrógeno. [...]

La desnitrificación, el proceso de reducción bioquímica de nitrato y nitrito de nitrógeno en óxidos y nitrógeno libre, se utiliza como una etapa en el tratamiento biológico de las aguas residuales de los compuestos que contienen nitrógeno. El proceso de desnitrificación requiere la presencia en el agua purificada de un sustrato orgánico biodegradable específico. Se somete, por regla general, a la oxidación completa a CO2 y H2O. Las bacterias desnitrificantes (heterótrofos presentes en grandes cantidades en las aguas residuales) pueden oxidar una amplia gama de sustancias orgánicas: hidrocarburos, alcoholes y ácidos orgánicos. Si el proceso de desnitrificación se lleva a cabo con agua biológicamente purificada, prácticamente desprovista de sustancias orgánicas iniciales, entonces el metanol se usa con mayor frecuencia como alimentación de carbono. Este último se consume por completo en el proceso de desnitrificación y no contribuye a la contaminación secundaria de las aguas residuales tratadas. [...]

El efluente mixto 25 ingresa al desnitrificador 26, donde tiene lugar el proceso de reducción de nitritos y nitratos para liberar nitrógeno, así como la oxidación de contaminantes orgánicos por oxígeno de compuestos que contienen nitrógeno por microorganismos saprofíticos. La mezcla de lodo 27 entra en el clarificador secundario 29, donde el líquido purificado 28 se separa del lodo activado. El lodo activado de los clarificadores secundarios 12, 20, 29 se devuelve parcialmente a las etapas correspondientes del proceso de tratamiento bioquímico como lodo de retorno 10, 17, 31, y parcialmente como el lodo excedente 13, 21, 30 se alimenta al tratamiento de lodo. [...]

Para el tratamiento de aguas residuales, que se lleva a cabo con mayor éxito en condiciones aeróbicas, como se vio en el anterior, se requiere oxígeno para la oxidación de la materia orgánica que es parte de la contaminación de las aguas residuales. El oxígeno consumido para esto se repone nuevamente principalmente debido a su disolución del aire atmosférico. Por lo tanto, en las plantas de tratamiento de aguas residuales, que sirven para la mineralización de contaminantes orgánicos que conforman las aguas residuales, ocurren simultáneamente dos procesos: consumo de oxígeno y su disolución. Se ha establecido que la mineralización de la materia orgánica, que ocurre como resultado de su oxidación con la ayuda de microorganismos mineralizantes o la llamada oxidación bioquímica, ocurre en dos fases: en la primera fase, las sustancias que contienen carbono se oxidan, lo que resulta en dióxido de carbono y agua, en la segunda fase, las sustancias que contienen nitrógeno se oxidan primero a nitritos, y luego a nitratos. [...]

Alrededor del 93% de los óxidos de nitrógeno se emiten de fuentes antropogénicas, principalmente en forma de monóxido de nitrógeno, que se convierte en dióxido de nitrógeno como resultado de reacciones atmosféricas de radicales libres. La estimación de las emisiones de nitrógeno es menos precisa que la estimación de las emisiones de dióxido de azufre. Según varios investigadores, en 1982 en los EE. UU. Las centrales térmicas emitieron a la atmósfera 5,6-7,2 millones de toneladas de óxidos de nitrógeno (en términos de NO2); cuando se quema combustible en la industria 3.1-3.8; vehículos 7.0-7.9; de otras fuentes 2.8-3.0; solo 18.7-21.7 millones de toneladas de contaminación. Los datos sobre las emisiones de BOh y NO por temporadas se dan en la Tabla. 4. [...]

Los detectores que responden específicamente a heteroátomos individuales o ciertos grupos funcionales pueden proporcionar información valiosa en el análisis de PAS. Es un detector termoiónico sensible al nitrógeno adecuado para detectar los que contienen nitrógeno. PAS a nivel de picogramos. Por ejemplo, detección simultánea de HAP y [...]

En aguas subterráneas limpias, su concentración no es más de 0.1 mg / l, pero en lugares donde se usan fertilizantes minerales, la concentración aumenta bruscamente. El contenido de nitratos en las soluciones del suelo alcanza los 300 mg / ly más. La detección de nitratos y nitritos en suelos y aguas subterráneas indica su contaminación con sustancias orgánicas que contienen nitrógeno. Entran al cuerpo con alimentos, ya que pueden acumularse en varias plantas agrícolas y causar metgenoglobinemia, irritar la piel, etc. El efecto tóxico de los nitritos en el cuerpo se debe a su efecto en los centros vasomotor y respiratorio del sistema nervioso central, así como a la formación de fuertes carcinógenos en el cuerpo, las nitrosaminas. Las nitrosaminas también se encuentran en los aceites de motor (¡hasta un 3%!). MPC en agua - 45 mg / l, MPC en agua para signos sanitarios y toxicológicos de nocividad - 10 mg / l. [...]

El hipoclorito de sodio es un agente oxidante selectivo; oxida principalmente amoníaco, urea, aminoácidos y otras sustancias y, en menor medida, carbohidratos. Si, en paralelo con la determinación de la capacidad de cloro, se lleva a cabo la determinación de la oxidabilidad del permanganato, esto le permite tener una idea de la naturaleza de la contaminación de las aguas residuales. La acción de NaOC1 será aún más selectiva si el agua analizada se hierve durante solo 1 minuto y al analizar aguas altamente contaminadas, en lugar de 0.02 N. solución de KaOS1 aplicar 0.1 N. solución. En estas condiciones, el efecto del hipoclorito en los carbohidratos se debilita, pero en los compuestos que contienen nitrógeno permanece sin cambios. [...]

En aguas naturales, el nitrógeno se encuentra en forma de varios compuestos inorgánicos y orgánicos. Las formas inorgánicas de este elemento incluyen amonio, nitritos y nitratos, todos los cuales son altamente solubles. Compuestos similares a proteínas, polipéptidos, sustancias húmicas, aminoácidos, aminas, urea: esta no es una lista completa de sustancias orgánicas que contienen nitrógeno que están presentes en el agua en suspensión (los restos de organismos), en forma de soluciones coloidales y verdaderas. Las transiciones mutuas se producen constantemente entre compuestos de nitrógeno inorgánicos y orgánicos. Un aumento en el contenido de nitratos y nitritos en el agua indica la contaminación del agua. En aguas limpias, los iones de nitrito no se detectan analíticamente. [...]

Por lo tanto, la eutrofización de los cuerpos de agua se puede prevenir eliminando al menos un nutriente del agua. En la práctica, esto se reduce a eliminar compuestos de fósforo de las aguas residuales, ya que el carbono en forma de bicarbonatos y el nitrógeno como resultado de la asimilación del aire por algunos tipos de vegetación acuática casi siempre están presentes en las aguas naturales. Además, debido a la alta solubilidad de la mayoría de las sales que contienen nitrógeno mineral, la búsqueda de métodos efectivos y económicos para su eliminación es muy difícil. Sin embargo, recientemente ha surgido la necesidad de una regulación estricta del contenido de sales de amonio y nitratos en el agua de los depósitos. La actual "Normativa para la protección de las aguas superficiales contra la contaminación de las aguas residuales" en nuestro país (1975) sobre la base toxicológica en el agua de los cuerpos de agua de la pesca limita el contenido de compuestos de amonio y en el agua de los embalses para beber y uso cultural y doméstico: el contenido de nitratos. La concentración máxima permitida de compuestos de amonio se toma como 0.5 mg / l, y para los nitratos (en términos de nitrógeno) - 10 mg / l. [...]

La lluvia hace que el aire se purifique de otra manera además de la que se acaba de describir. Ya hemos dicho que se forman gotas dentro de la nube como resultado de la condensación en partículas pequeñas con un radio de 0.1 -1.0 micras. Los núcleos efectivos de condensación son las partículas de sal marina. Según los científicos, la mayoría de los núcleos de condensación aún más pequeños son partículas que contienen azufre, que son emitidas a la atmósfera por fuentes de contaminación industrial. Ciertos compuestos de nitrógeno también pueden servir como núcleos de condensación. Cuando llueve, las gotas dentro de la nube se fusionan con las gotas de lluvia como resultado de la colisión y la fusión. Cuando caen al suelo, se llevan consigo sustancias que contienen azufre y nitrógeno. A veces, estos dos tipos de sustancias incluso fertilizan el suelo, ya que le agregan nutrientes (para las plantas). [...]

La proporción de materia orgánica fácilmente oxidada en relación con el total varía considerablemente y depende del tipo limnológico del reservorio, la estación del año, los procesos biológicos, la escorrentía superficial, etc. G.G. Vinberg demostró que en la sección del Dnieper BODpoln superior había 37.3-44.1% de la DQO en julio, y en junio y febrero 16.7-22.5 y 23.5-37.2%, respectivamente. Los valores dados en el mismo libro para otros cuerpos de agua varían de 4.6 a 50%. Por lo tanto, la relación BODtot / COD puede aumentar no solo debido a la contaminación del reservorio con aguas residuales domésticas, sino también debido a procesos naturales que deben distinguirse al tener en cuenta el impacto antropogénico en el reservorio. Si en las secciones del río BODpol / COD no supera el 10%, esto indica claramente la presencia en el cuerpo de agua de compuestos que no se descomponen durante la limpieza en la estación de aireación de la ciudad. Según T. Stones, el 37% de la materia orgánica que contiene carbono en las aguas residuales domésticas no sufre oxidación bioquímica completa. En la segunda fase de oxidación (después de 5-10 días), el proceso de nitrificación avanza intensamente, que se estima por el consumo de O2 después de sembrar en aguas residuales altamente diluidas de microorganismos nitrificantes aislados de las aguas residuales tratadas. El proceso de descomposición de los compuestos que contienen nitrógeno es más activo después del día 15 de incubación. [...]

El grado de oxidación bioquímica de muchos compuestos orgánicos que contaminan las aguas residuales es bajo. El grado de oxidación bioquímica de los compuestos que contienen azufre y nitrógeno es muy diferente: de 0.02 a 0.95. Además, el análisis de la composición real de las aguas residuales en los colectores de aguas residuales de varias áreas industriales indica un alto contenido de contaminación conservadora (BODp / COD de 1/6 a 1/15). [...]

Los métodos estadísticos se pueden dividir condicionalmente en directos e indirectos. Los métodos indirectos1 incluyen métodos de análisis de correlación basados \u200b\u200ben el uso de coeficientes de correlación y elasticidad. En particular, la existencia de un riesgo de morbilidad puede indicarse por un alto valor del coeficiente de correlación entre el nivel de concentración de un contaminante en un área particular del medio ambiente y el nivel de morbilidad de la población, calculado utilizando información que refleja los indicadores correspondientes en un conjunto de territorios. El análisis de correlación, por ejemplo, confirma la existencia de relaciones directas entre la concentración de CO en la atmósfera y la incidencia de asma, la concentración de plomo en la atmósfera, las enfermedades del agua y la sangre, la concentración de compuestos que contienen nitrógeno y cloro en el agua y las enfermedades del estómago y los riñones, el nivel de contaminación bacteriana del agua y las enfermedades intestinales, y etc.

La presencia de materia orgánica en el agua. La cantidad de oxígeno disuelto depende de la temperatura del agua. Cuanto más baja es la temperatura, más oxígeno disuelto está en el agua. Además, el contenido de oxígeno depende de la presencia de zoológico y fitoplancton en el agua. Si hay muchas algas o muchos animales en el agua, entonces el contenido de oxígeno es menor, ya que parte del oxígeno se gasta en la actividad vital del zoológico y el fitoplancton. El contenido de oxígeno también depende de la superficie del depósito: hay más oxígeno en los depósitos abiertos. El contenido de oxígeno en todas las demás condiciones dependerá de la presión barométrica y la contaminación. Mientras más contaminación, menos oxígeno está contenido en el agua, por lo tanto, el oxígeno se gastará en la oxidación de la contaminación (materia orgánica). Para juzgar si hay suficiente o no suficiente oxígeno en un depósito, hay tablas de Windler, que proporcionan datos sobre el límite de solubilidad de oxígeno a una temperatura dada. Si determinamos la cantidad de oxígeno disuelto en nuestra muestra de agua y encontramos que a 7 grados tenemos 9 mg de oxígeno en la muestra, entonces estos números no dan nada. Tenemos que mirar la tabla de Windler: a 7 grados 11 mg deben disolverse. Oxígeno por litro y esto sugiere que, muy probablemente, el agua contiene una gran cantidad de materia orgánica.

Indicador de demanda bioquímica de oxígeno (DBO). La DBO es la cantidad de oxígeno requerida para la oxidación de sustancias orgánicas fácilmente oxidables en 1 litro de agua. Condiciones para este análisis: exposición 1 día, 5 días, veinte días. Metodología: lleva tiempo y un lugar oscuro: se toman dos latas, se llenan con el agua de prueba. En el primer frasco, el contenido de oxígeno se determina inmediatamente, y el segundo frasco se coloca durante un día, a las 5 o a las 20 en una habitación oscura y se determina el contenido de oxígeno. Mientras más materia orgánica esté contenida en una muestra de agua, se detectará menos oxígeno, porque parte del oxígeno disuelto se consume en la oxidación de la materia orgánica (se oxida fácilmente).

La capacidad de oxidación del agua es la cantidad de oxígeno que se requiere para la oxidación de la materia orgánica fácil y moderadamente oxidada en 1 litro de agua. Condiciones: agente oxidante - permanganato de potasio, hirviendo durante 10 minutos. No siempre una cifra alta de oxidabilidad indica una fuente de agua deficiente. Una gran cantidad de oxidabilidad puede deberse a la materia orgánica de la planta. Por ejemplo, el agua del lago Ladoga y, en general, el agua de los embalses del norte contiene una mayor cantidad de materia orgánica de origen vegetal y la capacidad de oxidación de nuestras aguas es bastante alta, pero esto no significa que el agua sea dañina o contaminada. Además, una cifra alta de oxidabilidad puede deberse a la presencia de sustancias inorgánicas en el agua, agentes reductores fuertes, que es típico del agua subterránea. Estos incluyen sulfuros, sulfitos, sales ferrosas. Nitrito. La alta cifra de oxidabilidad puede deberse a la presencia de materia orgánica de origen animal en el agua, y solo en este caso decimos que el depósito está contaminado. Naturalmente, surge la pregunta, ¿cómo podemos decidir debido a que tenemos una cifra de oxidabilidad alta? Para responder a esta pregunta, existen los siguientes métodos: para diferenciar la oxidabilidad debido a sustancias orgánicas de la oxidación debido a sustancias inorgánicas, debe colocar una muestra en frío: las sustancias inorgánicas (minerales) se oxidan en frío. Supongamos que nuestra capacidad de oxidación fue de 8 mg / l, realizamos una prueba en frío y descubrimos que la capacidad de oxidación en frío es de 1 mg / l. Resulta que debido a la materia orgánica hay 7 mg / l. Ahora debemos diferenciar la materia orgánica de origen vegetal de origen animal. En este caso, debe mirar los indicadores bacteriológicos. GOST no estandariza la oxidabilidad, ya que puede ser alta en agua normal y contaminada. Sin embargo, hay pautas. Las normas aproximadas son las siguientes: para cuerpos de agua superficiales: 6-8 mg / l. Para fuentes de agua subterráneas, para pozos mineros 4 mg / l, para aguas artesianas 1-2 mg / l.

La DQO también es un indicador de la presencia de materia orgánica en el agua: demanda química de oxígeno. Esta es la cantidad de oxígeno necesaria para la oxidación de sustancias orgánicas fácilmente, medias y difícilmente oxidadas en 1 litro de agua. Condiciones de análisis: bromuro de potasio como agente oxidante, ácido sulfúrico concentrado, ebullición durante dos horas. En cualquier agua, si el análisis se realiza correctamente, la DBO siempre será menor que la oxidabilidad, y la oxidabilidad siempre será menor que la DQO. La determinación de DQO, DBO y oxidabilidad es importante para predecir un sistema de tratamiento de aguas residuales. Si toma el efluente, las aguas residuales domésticas y fecales de nuestra ciudad y las aguas residuales de la fábrica de pulpa y papel, y determina estos 3 factores, obtendrá que en las aguas residuales domésticas y fecales, la masa principal es sustancias químicas fácilmente oxidables, por lo tanto, se debe utilizar un método biológico para la limpieza. En los efluentes de la fábrica de pulpa y papel, hay muchas más sustancias oxidables medianas y difíciles, por lo tanto, se debe utilizar un tratamiento químico.

El estudio del carbono orgánico es un indicador de la presencia de materia orgánica en el agua. Cuanto más carbono orgánico se encuentra, más materia orgánica hay en el agua. Hay pautas para el carbono orgánico. Se cree que si está presente en el rango de 1-10 mg / l, este depósito está limpio, más de 100 contaminado.

CCE - extracto de carbocloroformo. Este indicador le permite determinar la presencia en el agua de sustancias difíciles de determinar: productos derivados del petróleo, pesticidas, tensioactivos. Todas estas sustancias se adsorben en carbono y luego se extraen. Se cree que si el CCE está dentro de 0.15 - 0.16, entonces este depósito está limpio, 10 o más, el depósito está contaminado.

Determinación de cloruros y sulfatos. Los cloruros dan un sabor salado, sulfatos, amargos. Los cloruros no deben exceder los 250 mg / l, y los sulfatos no deben exceder los 500 mg / l. Muy a menudo, los cloruros y sulfatos en el agua son de origen mineral, lo que está asociado con la composición del suelo, pero en algunos casos, los cloruros y sulfatos pueden ser indicadores de contaminación cuando ingresan a los cuerpos de agua como contaminación con aguas residuales del baño, etc. Si el contenido de estas sustancias cambia con el tiempo, entonces, por supuesto, hay contaminación de la fuente de agua.

Residuo seco Si tomamos 1 litro de agua y nos evaporamos, pesamos el residuo, obtenemos el peso del residuo seco. Cuanto más mineralizado esté el agua, mayor será este residuo seco. Según GOST, el residuo seco no debe superar los 1000 mg / l. La pérdida por ignición permite juzgar la cantidad de materia orgánica en el residuo (así es como se quema la materia orgánica). Cuantas más pérdidas durante la ignición, más materia orgánica está contenida en el agua. En agua pura, la pérdida por ignición no debe exceder 1/3 del residuo seco, es decir, 333 mg.

Todos estos indicadores son indirectos, ya que no permiten determinar las sustancias que causaron la contaminación. Más directos son los indicadores bacteriológicos: el índice y el título de bacterias del grupo E. coli.

En varios laboratorios analíticos de nuestro país, los especialistas realizan anualmente al menos 100 millones de análisis de calidad del agua, y el 23% de las determinaciones consisten en evaluar sus propiedades organolépticas, el 21% - turbidez y concentración de sólidos en suspensión, el 21% es la determinación de indicadores generales: dureza, contenido de sal, DQO , DBO, 29% - determinación de sustancias inorgánicas, 4% - determinación de sustancias orgánicas individuales. Los servicios sanitarios y epidemiológicos realizan un número significativo de análisis.
Los resultados de los análisis muestran que cada cuarta muestra es químicamente peligrosa para la salud, y cada quinta en la bacteriana. También se debe tener en cuenta que el costo de un análisis exhaustivo de la calidad del agua potable en el extranjero es de aproximadamente $ 1,100.

De acuerdo con los estándares de calidad que determinan la presencia y la concentración permisible de impurezas, el agua se distingue como agua potable, agua natural (reservorios para uso doméstico y potable, cultural y doméstico y pesquero) y aguas residuales (normativamente purificada, aguas residuales de origen desconocido, aguas pluviales). tipos de fuentes de consumo de agua, por ejemplo, tuberías de agua, pozos, pozos artesianos, fuentes subterráneas y fuentes de superficie, etc. Dicha asignación se lleva a cabo en los casos en que es necesario tener en cuenta los detalles de la fuente, o cuando uno puede esperar formas características de contaminación del agua, así como formas de distribución contaminación.

Los estándares de calidad del agua para diversas fuentes (concentraciones máximas permisibles (MPC), niveles indicativos permisibles (TAC) y niveles indicativos de exposición segura (TSL)) están contenidos en la literatura reguladora y técnica que constituye la legislación sanitaria del agua. Estos incluyen, en particular, las normas estatales: GOST 2874, GOST 24902, GOST 17.1.3.03, varias listas, normas, calzado, normas sanitarias y normas para la protección de las aguas superficiales contra la contaminación de las aguas residuales SNiP No. 4630, etc. ...

Entre los estándares de calidad del agua, se establecen indicadores limitantes de daños: organolépticos, sanitarios-toxicológicos o sanitarios en general. El indicador de peligro limitante es un rasgo caracterizado por la concentración inofensiva más baja de una sustancia en el agua.

Los indicadores limitantes organolépticos incluyen los estándares para aquellas sustancias que causan una evaluación organoléptica insatisfactoria (por sabor, olor, color, espuma) en concentraciones que están dentro de los valores aceptables. Así, el MPC para fenol, establecido por la presencia de olor, es 0.001 mg / l bajo la condición de cloración de agua, y 0.1 mg / l en ausencia de cloración. Los indicadores limitantes organolépticos también incluyen MPC para compuestos de cromo (VI) y cromo (III) que tienen un color; que tiene un olor y sabor característico a queroseno y clorofos; sulfolano formador de espuma y similares.

Los indicadores sanitarios generales limitantes se establecen en forma de normas para compuestos relativamente tóxicos y no tóxicos, por ejemplo, ácido acético, acetona, ftalato de dibutilo, etc.

Para el resto (el grueso) de sustancias nocivas, se han establecido indicadores sanitarios y toxicológicos de nocividad.

DOCUMENTOS REGLAMENTARIOS Y TÉCNICOS

LEGISLACIÓN SANITARIA-AGUA

- GOST 2874-82 "Agua potable";
- GOST 25151-82 “Abastecimiento de agua. Términos y definiciones";
- GOST 27065-85 “Calidad del agua. Términos y definiciones";
- GOST 17.1.1.01-77 “Uso y protección de aguas. Términos y definiciones";
- SanPiN N ° 4630-88 "MPC y ODU de sustancias peligrosas en el agua de los cuerpos de agua para uso doméstico y potable y uso cultural y doméstico del agua";
- SanPiN 2.1.4.559-96 “Agua potable. Requisitos higiénicos para la calidad del agua de los sistemas centralizados de suministro de agua potable. Control de calidad"

1.1. Temperatura

La temperatura es una característica hidrológica importante de un reservorio, un indicador de posible contaminación térmica. La contaminación térmica de un reservorio generalmente ocurre como resultado del uso de agua para eliminar el exceso de calor y descargar agua con una temperatura elevada en el reservorio. Con la contaminación térmica, la temperatura del agua en el depósito aumenta en comparación con los valores naturales de las temperaturas en los mismos puntos en los períodos correspondientes de la temporada.

Las principales fuentes de contaminación térmica industrial son las aguas cálidas de las centrales eléctricas (principalmente nucleares) y las grandes empresas industriales, que se forman como resultado de la eliminación del calor de unidades y máquinas calentadas.

Las plantas de energía a menudo descargan agua en los depósitos, que tiene una temperatura de 8-12 ° C más alta que el agua tomada del mismo depósito.

La contaminación térmica es peligrosa porque provoca la intensificación de los procesos vitales y la aceleración de los ciclos naturales de vida de los organismos acuáticos, un cambio en las tasas de reacciones químicas y bioquímicas que se producen en el depósito.

Bajo condiciones de contaminación térmica, el régimen de oxígeno y la intensidad de los procesos de auto-purificación del reservorio cambian significativamente, la intensidad de la fotosíntesis cambia, etc. Como resultado, el equilibrio natural del reservorio se altera, a menudo de manera irreversible, y se forman condiciones ecológicas especiales que afectan negativamente a las comunidades de animales y plantas. , en particular:

El agua calentada desorienta a los organismos acuáticos, crea condiciones para el agotamiento de los recursos alimenticios;
... aumento de las diferencias de temperatura a lo largo de las capas verticales, especialmente en la estación fría, según el tipo "invertido", opuesto al que se desarrolla como resultado de la distribución natural de las temperaturas del agua;
... Con un aumento en la temperatura del agua, la concentración de oxígeno disuelto disminuye, lo que agrava el régimen de oxígeno, especialmente en las zonas de descarga de aguas residuales municipales;
... a temperaturas elevadas, muchos organismos acuáticos, y en particular peces, están bajo estrés, lo que reduce su inmunidad natural;
... hay una reproducción masiva de algas verdeazuladas;
... se forman barreras térmicas en las rutas de migración de peces;
... la diversidad de especies de la "población" vegetal y animal de los cuerpos de agua está disminuyendo, etc.

Los expertos han establecido: para evitar perturbaciones irreversibles en el equilibrio ecológico, la temperatura del agua en el embalse en verano como resultado de la liberación de aguas contaminadas (cálidas) no debe aumentar en más de 3 ° C en comparación con la temperatura mensual promedio del año más caluroso en los últimos 10 años.

2. Características organolépticas.

Cualquier conocimiento de las propiedades del agua, ya sea que lo sepamos o no, comienza con la definición de las características organolépticas, es decir. Por ejemplo, para determinar para qué usamos nuestros sentidos (visión, olfato, gusto), la evaluación sensorial proporciona mucha información directa e indirecta sobre la composición del agua y puede llevarse a cabo rápidamente y sin ningún instrumento. Las características organolépticas incluyen color, turbidez (transparencia), olor, sabor y sabor, espuma.

2.1. Cromaticidad

El color es una propiedad natural del agua natural debido a la presencia de sustancias húmicas y compuestos complejos de hierro. El color del agua puede determinarse por las propiedades y la estructura del fondo del embalse, la naturaleza de la vegetación acuática, los suelos adyacentes al embalse, la presencia de pantanos y turberas en la cuenca de drenaje, etc. a partir de una mezcla de dicromato de potasio K2Cr2O7 y sulfato de cobalto CoS04. Para aguas superficiales, este indicador no se permite más de 20 grados en la escala de colores.

2.2. Oler

El olor del agua se debe a la presencia de olores volátiles en él, que ingresan al agua de forma natural o con aguas residuales. Casi todas las sustancias orgánicas (especialmente las líquidas) tienen un olor y lo transfieren al agua. Por lo general, el olor se determina a temperaturas normales (20 ° C) y elevadas (60 ° C) del agua.

El olor se subdivide en dos grupos por naturaleza, describiéndolo subjetivamente por sus sensaciones:1) origen natural (de organismos vivos y muertos, de la influencia de suelos, vegetación acuática, etc.);
2) origen artificial. Estos olores generalmente cambian significativamente durante el tratamiento del agua.

La naturaleza e intensidad del olor.

La intensidad del olor se evalúa en una escala de 5 puntos dada en la tabla. 5 (GOST 3351).

Tabla para determinar la naturaleza e intensidad del olor.

Intensidad del olor

La naturaleza de la manifestación del olor.

Evaluación de la intensidad del olor.

El olor no se siente

Muy débil

El olor no se siente inmediatamente, pero se detecta tras un examen cuidadoso (cuando el agua se calienta)

Débiles

El olor se nota si le prestas atención

Perceptible

El olor se nota fácilmente y provoca críticas negativas sobre el agua.

Distinto

El olor atrae la atención y hace que te abstengas de beber.

Muy fuerte

El olor es tan fuerte que inutiliza el agua.

Para el agua potable, se permite un olor de no más de 2 puntos.

La intensidad del olor puede cuantificarse como el grado de dilución del agua analizada con agua inodoro. Se determina el "número umbral" del olor.

2.3. Gusto y golpe

Evaluación sabor de agua gastar beber agua natural en ausencia de sospecha de su contaminación. Hay 4 sabores:salado, agrio, amargo, dulce... Se consideran el resto de las sensaciones gustativas. sabores (salado, amargo, metálico, cloro, etc.).

La intensidad del gusto y el gusto se evalúa en una escala de 5 puntos dada en la tabla. 6 (GOST 3351). Al determinar el sabor y el retrogusto, ¡no trague agua!

Tabla para determinar la naturaleza e intensidad del sabor y retrogusto.

Intensidad de sabor y sabor.

La naturaleza de la manifestación del gusto y el gusto.

Evaluación de la intensidad del sabor y la sensación en la boca.

El sabor y el golpe no se sienten

Muy débil

El gusto y el regusto no son percibidos inmediatamente por el consumidor, pero se detectan después de una cuidadosa prueba.

El gusto y el golpe se notan cuando le prestas atención

Perceptible

El gusto y el retrogusto se notan fácilmente y provocan la desaprobación del agua.

Distinto

El gusto y el retrogusto llaman la atención y hacen que te abstengas de beber

Muy fuerte

El sabor y la sensación en la boca son tan fuertes que inutilizan el agua.

Para el agua potable, los valores de los indicadores sabor y sabor no son más de 2 puntos.

2.4. Turbiedad

La turbidez del agua se debe al contenido de impurezas finamente dispersas suspendidas en agua: partículas insolubles o coloidales de diversos orígenes.
La turbidez del agua también determina algunas otras características del agua, como:
- la presencia de sedimento, que puede estar ausente, insignificante, notable, grande, muy grande, medido en milímetros; - las sustancias suspendidas o las impurezas gruesas - se determinan gravimétricamente después de filtrar la muestra, por el peso del filtro seco. Este indicador generalmente no es muy informativo y es importante principalmente para las aguas residuales;
- transparencia, medida como la altura de una columna de agua, al mirar a través de la cual puede distinguir una fuente estándar en papel blanco, consulte la sección Transparencia.

Turbidez del agua

2.5. Transparencia

La transparencia, o transmisión de luz, del agua se debe a su color y turbidez, es decir. El contenido de varias sustancias coloreadas y minerales en él. La claridad del agua a menudo se mide junto con la turbidez, especialmente en los casos en que el agua tiene un ligero color y turbidez que son difíciles de detectar.

2.6. Espuma

La espuma es la capacidad del agua para retener espuma creada artificialmente. Este indicador puede usarse para una evaluación cualitativa de la presencia de sustancias tales como detergentes (tensioactivos) de origen natural y artificial, etc. El contenido de espuma se determina principalmente en el análisis de residuos y aguas naturales contaminadas.

3. Índice de hidrógeno (pH)

El índice de hidrógeno (pH) es el logaritmo negativo de la concentración de iones de hidrógeno en solución: pH \u003d -lgH + .
Para todos los seres vivos en el agua (con la excepción de algunas bacterias resistentes al ácido), el valor de pH mínimo posible es 5; lluvia con pH< 5,5, считается кислотным дождем.
En el agua potable, se permite pH 6.0-9.0; en el agua de los embalses para el consumo de agua potable y cultural y doméstico - 6.5-8.5. El valor del pH del agua natural está determinado, por regla general, por la relación de las concentraciones de aniones de bicarbonato y CO2 libre; Un valor de pH reducido es característico de las aguas pantanosas debido al mayor contenido de ácidos húmicos y otros ácidos naturales.
La medición del pH mientras se monitorea la calidad del agua natural y potable se lleva a cabo en casi todas partes.

4. Alcalinidad y acidez.

La alcalinidad se debe a la presencia en el agua de sustancias que contienen un anión hidroxo, así como a sustancias que reaccionan con ácidos fuertes (clorhídrico, sulfúrico). Dichos compuestos incluyen:

1) álcalis fuertes (KOH, NaOH) y bases volátiles (por ejemplo, NH3 x H2O), así como aniones que causan alta alcalinidad como resultado de la hidrólisis en una solución acuosa a pH\u003e 8.4 (S2-, P043-, SiO32- y etc.);
2) bases débiles y aniones de ácidos débiles volátiles y no volátiles (HCO3-; CO2-, H2P04-; HPO42-, CH3COO-, HS-, aniones de ácidos húmicos, etc.).
La alcalinidad de la muestra de agua se mide en g-eq / lo meq / l y se determina por la cantidad de ácido fuerte (generalmente se usa ácido clorhídrico con una concentración de 0.05 o 0.1 g-eq / l) consumido para neutralizar la solución.

Al neutralizar los álcalis fuertes a un pH de 8.0-8.2, se utiliza fenolftaleína como un indicador. El valor así determinado se llama alcalinidad libre.

Al neutralizar bases débiles y aniones de ácidos débiles volátiles y no volátiles a valores de pH de 4.2-4.5, se utiliza naranja de metilo como indicador, el valor así determinado se denomina alcalinidad total. A pH 4.5, la muestra de agua tiene alcalinidad cero.

Los compuestos del primer grupo de los anteriores están determinados por fenolftaleína, el segundo, por naranja de metilo. La alcalinidad de las aguas naturales, debido a su contacto con el aire atmosférico y las calizas, se debe principalmente al contenido de hidrocarbonatos y carbonatos en ellas, que contribuyen significativamente a la mineralización del agua. Prestaremos suficiente atención a estos componentes, habiéndolos considerado en detalle en la sección "Carbonatos e hidrocarburos". Los compuestos del primer grupo también se pueden encontrar en aguas residuales y aguas superficiales contaminadas.

De manera similar a la alcalinidad, a veces, principalmente cuando se analizan aguas residuales y de proceso, se determina la acidez del agua.
La acidez del agua se debe al contenido de sustancias en el agua que reaccionan con hidroxo-aniones.

Dichos compuestos incluyen:

1) ácidos fuertes: clorhídrico (HCl), nítrico (HNO3), sulfúrico (H2SO4);
2) ácidos débiles: ácido acético (CH3COOH); sulfuroso (H2SO3); carbón (Н2СОз); sulfuro de hidrógeno (H2S) y similares;
3) cationes de bases débiles: cationes de amonio (NH4 +) de compuestos orgánicos de amonio.

La acidez de la muestra de agua se mide en g-eq / lo meq / l y se determina por la cantidad de álcali fuerte (generalmente se usan soluciones de KOH o NaOH con una concentración de 0.05 o 0.1 g-eq / l) consumidas para neutralizar la solución ... De manera similar al indicador de alcalinidad, se distinguen la acidez libre y total. La acidez libre se determina mediante la titulación de ácidos fuertes a valores de pH de 4.3-4.5 en presencia de metil naranja como indicador. En este rango, se valoran HCl, HNO3, H2SO4 H3PO4.

La acidez natural se debe al contenido de ácidos orgánicos débiles de origen natural (por ejemplo, ácidos húmicos). Las contaminaciones que aumentan la acidez del agua surgen durante la lluvia ácida, cuando las empresas industriales que no han sido neutralizadas las aguas residuales ingresan a los cuerpos de agua, etc.
La acidez total se debe al contenido de cationes de bases débiles, se determina mediante valoración a valores de pH 8,2-8,4 en presencia de fenolftaleína como indicador. En este rango, los ácidos débiles se titulan: orgánicos, carbónicos, sulfuro de hidrógeno, cationes de bases débiles.

5. Composición mineral

La composición mineral del agua es interesante porque refleja el resultado de la interacción del agua como fase física y ambiente de vida con otras fases (ambientes): sólido, es decir. costeros y subyacentes, así como minerales y rocas que forman el suelo; gaseoso (con aire) y contenía humedad y componentes minerales. Además, la composición mineral del agua se debe a una serie de procesos fisicoquímicos y físicos que se producen en diferentes entornos: disolución y cristalización, peptización y coagulación, sedimentación, evaporación y condensación, etc. en otros medios, reacciones químicas que involucran compuestos de nitrógeno, carbono, oxígeno, azufre, etc.

Varios indicadores de la calidad del agua, de una forma u otra, están asociados con la determinación de la concentración de varias sustancias minerales disueltas en el agua. Las sales minerales contenidas en el agua contribuyen de manera diferente al contenido total de sal, que se puede calcular sumando las concentraciones de cada una de las sales. Se considera que el agua dulce tiene un contenido total de sal de no más de 1 g / l. Se pueden distinguir dos grupos de sales minerales, que generalmente se encuentran en aguas naturales.

Los principales componentes de la composición mineral del agua.
El valor permisible de la dureza total para el agua potable y las fuentes de suministro de agua centralizadas no es más de 7 mg-eq / l (en algunos casos, hasta 10 mg-eq / l), el indicador de peligro limitante es organoléptico.

Componente de la composición mineral del agua.

Concentración máxima permitida (MPC) 15

GRUPO 1

1. Cationes:

Calcio (Ca2 +)

Sodio (Na +)

Magnesio (Mg2 +)

2. Aniones:

Hidrocarbonato (НСОз-)

Sulfato (S042-)

Cloruro (Cl-)

Carbonato (CO2-)

GRUPO 2

/. Cationes

Amonio (NH4 +)

Metales pesados

0.001 mmol / L

Hierro total (suma de Fe2 + y Fe3 +)

Nitrato (NO3-)

Ortofosfato (PO43-)

Nitrito (N02-)

Como puedes ver en la tabla. 8, la principal contribución a la composición mineral está hecha por sales del primer grupo), y forman los llamados "iones principales"), que se determinan en primer lugar. Estos incluyen cloruros, carbonatos, hidrocarbonatos, sulfatos. Los cationes correspondientes para los aniones nombrados son potasio, sodio, calcio, magnesio. Las sales del segundo grupo también deben tenerse en cuenta al evaluar la calidad del agua, porque cada uno de ellos tiene un valor de MPC, aunque hacen una contribución insignificante a la salinidad de las aguas naturales.

5.1. Carbonatos e hidrocarburos

Como se señaló anteriormente (en la sección Alcalinidad y acidez), los carbonatos y bicarbonatos son los componentes que determinan la alcalinidad natural del agua. Su contenido en agua se debe a los procesos de disolución del CO2 atmosférico, la interacción del agua con las calizas en los suelos adyacentes y, por supuesto, los procesos vitales de respiración de todos los organismos acuáticos que ocurren en el agua.

La determinación de aniones de carbonato y bicarbonato es titrimétrica y se basa en su reacción con iones de hidrógeno en presencia de fenolftaleína (al determinar los aniones de carbonato) o naranja de metilo (al determinar los aniones de hidrocarbonato) como indicadores. Con estos dos indicadores, es posible observar dos puntos de equivalencia: en el primer punto (pH 8.0-8.2) en presencia de fenolftaleína, la titulación de los aniones de carbonato se completa por completo, y en el segundo (pH 4.1-4.5) - bicarbonato- aniones De acuerdo con los resultados de la titulación, es posible determinar la concentración en la solución analizada de las principales formas iónicas que determinan el consumo de ácido (aniones hidroxo, carbonato y bicarbonato), así como los valores de alcalinidad libre y total del agua, porque están en dependencia estequiométrica del contenido de aniones hidroxilo, carbonato y bicarbonato

La determinación de los aniones de carbonato se basa en la reacción:

CO32- + H + \u003d HCO3-

La presencia del anión carbonato en concentraciones analíticamente determinadas solo es posible en aguas con un pH de más de 8.0-8.2. En el caso de la presencia de hidroxo-aniones en el agua analizada, la reacción de neutralización también ocurre durante la determinación de carbonatos:

OH- + H + \u003d H2O

La determinación de los aniones de bicarbonato se basa en la reacción:

НСО3- + H + \u003d СO2 + Н20

Así, durante la titulación con fenolftaleína, los aniones OH- y CO32- participan en la reacción con ácido, y con la titulación de naranja de metilo - OH-, CO2- y HCO3-.
El valor de la dureza de carbonatos se calcula teniendo en cuenta las masas equivalentes de aniones de carbonato y bicarbonato que participan en las reacciones.

Debe tenerse en cuenta que al determinar el consumo de ácido para la titulación de acuerdo con metil naranja (Vmo), se produce la titulación secuencial de carbonatos y bicarbonatos. Por esta razón, el volumen resultante de ácido VMO contiene una proporción correspondiente debido a la presencia en la muestra inicial de carbonatos que han pasado después de la reacción con el catión de hidrógeno en bicarbonatos, y no caracteriza completamente la concentración de bicarbonatos en la muestra original. En consecuencia, al calcular las concentraciones de las principales formas iónicas que determinan el consumo de ácido, es necesario tener en cuenta el consumo relativo de ácido durante la valoración de fenolftaleína (Vph) y naranja de metilo (Vmo). Consideremos varias opciones posibles, comparando los valores de Vo y VMO.

1. Vph \u003d 0. Los carbonatos y los aniones hidroxo están ausentes en la muestra., y el consumo de ácido en la titulación de naranja de metilo solo puede deberse a la presencia de hidrocarbonatos.
2.Vf? 0 y 2Vf además, la proporción de este último se estima de manera equivalente como Vk \u003d 2Vf, y los hidrocarbonados, como Vgk \u003d Vmo-2Vf.
3.2Vph \u003d Vmo. No hay hidrocarbonatos en la muestra original, y el consumo de ácido se debe al contenido de casi solo carbonatos, que se convierten cuantitativamente en hidrocarbonatos. Esto explica el consumo duplicado de ácido VMO en comparación con Vph.
4.2Vph\u003e Vmo. En este caso, no hay hidrocarbonatos en la muestra original, pero no solo están presentes los carbonatos, sino también otros aniones que consumen ácido, a saber, hidroxo-aniones. Además, el contenido de este último es equivalente a Von \u003d 2Vf - Vmo. El contenido de carbonato se puede calcular compilando y resolviendo el sistema de ecuaciones:

Vk + Von \u003d Vmo)

Von + 2Vph \u003d Vmo

) Vk \u003d 2 (Vmo - Vf)

5. Vf \u003d Vmo. La muestra original carece tanto de carbonatos como de hidrocarbonatos, y el consumo de ácido se debe a la presencia de álcalis fuertes que contienen aniones hidroxo.
La presencia de aniones hidroxo libres en cantidades notables (casos 4 y 5) solo es posible en aguas residuales.
Los resultados de la valoración de fenolftaleína y metil naranja nos permiten calcular la alcalinidad del agua, que es numéricamente igual al número de equivalentes ácidos consumidos para valorar una muestra de 1 litro.
Al mismo tiempo, el consumo de ácido durante la titulación de fenolftaleína caracteriza la alcalinidad libre y la naranja de metilo, alcalinidad total, que se mide en meq / l. El indicador de alcalinidad se usa en Rusia, como regla, en el estudio de las aguas residuales. En algunos otros países (EE. UU., Canadá, Suecia, etc.), la alcalinidad se determina al evaluar la calidad de las aguas naturales y se expresa en concentración de masa en el equivalente de CaCO3.

Debe tenerse en cuenta que al analizar los desechos y las aguas naturales contaminadas, los resultados obtenidos no siempre reflejan correctamente los valores de alcalinidad libre y total, ya que en el agua, además de los carbonatos y bicarbonatos, pueden estar presentes compuestos de algunos otros grupos (ver "Alcalinidad y acidez").

5.2. Sulfatos

Sulfatos: componentes comunes de las aguas naturales.... Su presencia en el agua se debe a la disolución de algunos minerales: sulfatos naturales (yeso), así como al transporte de sulfatos contenidos en el aire con lluvia. Estos últimos se forman durante las reacciones de oxidación en la atmósfera de óxido de azufre (IV) a óxido de azufre (VI), la formación de ácido sulfúrico y su neutralización (completa o parcial):

2SO2 + О2 \u003d 2SOз
SO3 + H2O \u003d H2SO4

La presencia de sulfatos en las aguas residuales industriales generalmente se debe a procesos tecnológicos que utilizan ácido sulfúrico (producción de fertilizantes minerales, producción de productos químicos). Los sulfatos en el agua potable no tienen un efecto tóxico en los humanos, pero empeoran el sabor del agua: el sabor de los sulfatos ocurre a una concentración de 250-400 mg / l. Los sulfatos pueden causar sedimentación en las tuberías cuando se mezclan dos aguas con diferente composición mineral, por ejemplo, sulfato y calcio (precipitados de CaSO4).

El MPC de sulfatos en el agua de los depósitos para uso doméstico y para beber es de 500 mg / l, el indicador de peligro limitante es organoléptico.

5.3. Cloruros

Los cloruros están presentes en casi todas las aguas superficiales y subterráneas frescas, así como en el agua potable, en forma de sales metálicas. Si el cloruro de sodio está presente en el agua, tiene un sabor salado incluso a concentraciones superiores a 250 mg / l; En el caso de los cloruros de calcio y magnesio, la salinidad del agua se produce a concentraciones superiores a 1000 mg / l. Es precisamente de acuerdo con el indicador organoléptico - sabor, que se ha establecido el MPC para el agua potable para cloruros (350 mg / l), el indicador de peligro limitante es organoléptico.
Se pueden formar grandes cantidades de cloruros en procesos industriales de concentración de soluciones, intercambio iónico, salado, etc., formando aguas residuales con un alto contenido de anión cloruro.
Las altas concentraciones de cloruros en el agua potable no tienen efectos tóxicos en las personas, aunque las aguas saladas son muy corrosivas para los metales, afectan negativamente el crecimiento de las plantas y causan la salinización del suelo.

6. Residuos secos

El residuo seco caracteriza el contenido de sustancias disueltas no volátiles (principalmente minerales) y sustancias orgánicas en agua, cuyo punto de ebullición supera los 105-110 ° C.

La cantidad de residuo seco también se puede estimar mediante cálculo. En este caso, es necesario resumir las concentraciones de sales minerales disueltas en agua, así como las sustancias orgánicas obtenidas como resultado de los análisis (el bicarbonato se resume en una cantidad del 50%). Para el agua potable y natural, el valor del residuo seco es prácticamente igual a la suma de las concentraciones en masa de aniones (carbonato, bicarbonato, cloruro, sulfato) y cationes (calcio y magnesio, así como también determinado por el método de cálculo de sodio y potasio).

El valor del residuo seco para los cuerpos de agua superficiales para uso doméstico y de consumo humano y cultural no debe exceder los 1000 mg / l (en algunos casos, se permiten hasta 1500 mg / l).

7. Dureza total, calcio y magnesio.

La dureza del agua es una de las propiedades más importantes de gran importancia para el uso del agua. Si hay iones metálicos en el agua que forman sales insolubles de ácidos grasos con jabón, entonces en tal agua se hace difícil formar espuma al lavar la ropa o al lavarse las manos, como resultado de lo cual surge una sensación de rigidez. La dureza del agua tiene un efecto perjudicial en las tuberías cuando se usa agua en redes de calefacción, lo que lleva a la formación de incrustaciones. Por esta razón, se deben agregar al agua químicos especiales "suavizantes". La dureza del agua se debe a la presencia de sales minerales solubles y ligeramente solubles, principalmente calcio (Ca2 + ") y magnesio (Mg2 +).

El valor de la dureza del agua puede variar ampliamente dependiendo del tipo de rocas y suelos que componen la cuenca hidrográfica, así como de la estación del año, las condiciones climáticas. La dureza total del agua en los lagos y ríos de la tundra, por ejemplo, es de 0.1-0.2 meq / l, y en los mares, océanos, el agua subterránea alcanza 80-100 meq / ly aún más (Mar Muerto). Mesa 11 muestra los valores de la dureza total del agua de algunos ríos y cuerpos de agua de Rusia.

Los valores de la dureza total del agua de algunos ríos y cuerpos de agua de Rusia.

Mar, lago

Residuo seco,
mg / l

Dureza total, mEq / l

Río

Residuo seco,
mg / l

Dureza total, mEq / l

Mar Caspio

Don
Mar Negro
Volga
mar Báltico
Moscú
mar Blanco
Irtysh
Lago balkhash
lago Baikal
Neva
Onz. Ladozhskoe
Dnieper

De todas las sales relacionadas con las sales de dureza, se aíslan hidrocarbonatos, sulfatos y cloruros. El contenido de otras sales solubles de calcio y magnesio en aguas naturales suele ser muy bajo. La dureza impartida al agua por los hidrocarburos se llama hidrocarbonato, o temporal, porque Al hervir agua (más precisamente, a una temperatura de más de 60 ° C), los bicarbonatos se descomponen con la formación de carbonatos poco solubles (Mg (HC03) 2 en aguas naturales es menos común que Ca (HCO3) 2, porque las rocas de magnesita no están muy extendidas. en aguas dulces, prevalece la llamada dureza de calcio):

CaCO3\u003e CaCO3v + H2O + CO2

En condiciones naturales, la reacción anterior es reversible, sin embargo, cuando las aguas subterráneas (subterráneas) con una rigidez temporal significativa emergen en la superficie, el equilibrio cambia hacia la formación de CO2, que se elimina a la atmósfera. Este proceso conduce a la descomposición de hidrocarburos y la precipitación de CaCO3 y MgCO3. De esta manera, se forman variedades de rocas carbonatadas llamadas tobas calcáreas.
En presencia de dióxido de carbono disuelto en agua, también se produce la reacción inversa. Así es como ocurre la disolución, o lixiviación, de las rocas carbonatadas en condiciones naturales.

La dureza causada por cloruros o sulfatos se llama constante, porque Estas sales son estables cuando se calienta y hierve el agua.
Dureza total del agua, es decir El contenido total de sales solubles de calcio y magnesio se denomina "dureza total".

Debido al hecho de que las sales de dureza son sales de diferentes cationes con diferentes pesos moleculares, la concentración de sales de dureza, o dureza del agua, se mide en unidades de concentración equivalente: la cantidad de g-eq / lo meq / l. Con una dureza de hasta 4 mg-eq / l, el agua se considera blanda; de 4 a 8 mg-eq / l - dureza media; de 8 a 12 mg-eq / l - duro; más de 12 mg-eq / l - muy duro (también hay otra clasificación de agua por grados de dureza) El valor permisible de la dureza total para el agua potable y las fuentes de suministro centralizado de agua no es más de 7 mg-eq / l (en algunos casos, hasta 10 m-eq / l), el indicador de peligro limitante es organoléptico.

El valor permisible de la dureza total para el agua potable y las fuentes de suministro centralizado de agua no es más de 7 mg-eq / l (en algunos casos, hasta 10 mg-eq / l), el indicador de peligro limitante es organoléptico.

8. Contenido total de sal

Para calcular el contenido total de sal por la suma de las concentraciones de masa de los aniones principales en forma equivalente en miligramos, sus concentraciones de masa, determinadas durante el análisis y expresadas en mg / l, se multiplican por los coeficientes indicados en la tabla. 12, y luego resumió.

Factores de conversión de concentración

La concentración del catión potasio en este cálculo (para aguas naturales) se tiene en cuenta convencionalmente como la concentración del catión sodio. El resultado se redondea a números enteros (mg / l)


9. Oxígeno disuelto

El oxígeno está constantemente presente en forma disuelta en las aguas superficiales. El contenido de oxígeno disuelto (OD) en el agua caracteriza el régimen de oxígeno del depósito y es de gran importancia para evaluar el estado ecológico y sanitario del depósito. El oxígeno debe estar contenido en el agua en cantidad suficiente, proporcionando condiciones para la respiración de los organismos acuáticos. También es necesario para la auto-purificación de cuerpos de agua, ya que participa en los procesos de oxidación de impurezas orgánicas y de otro tipo, la descomposición de organismos muertos. Una disminución en la concentración de RK indica un cambio en los procesos biológicos en el depósito, la contaminación del depósito con sustancias oxidantes bioquímicamente intensivas (principalmente orgánicas). El consumo de oxígeno también se debe a procesos químicos de oxidación de impurezas contenidas en el agua, así como a la respiración de organismos acuáticos.
El oxígeno ingresa al depósito al disolverlo al contacto con el aire (absorción), así como como resultado de la fotosíntesis de las plantas acuáticas ", es decir, como resultado de procesos fisicoquímicos y bioquímicos. El oxígeno también ingresa a los cuerpos de agua con agua de lluvia y nieve. Por lo tanto, hay muchas razones para un aumento o disminución de la concentración de oxígeno disuelto en el agua.
El oxígeno disuelto en agua está en forma de moléculas de O2 hidratadas. El contenido de RK depende de la temperatura, la presión atmosférica, el grado de turbulencia del agua, la cantidad de precipitación, la salinidad del agua, etc. En cada valor de temperatura, hay una concentración de oxígeno de equilibrio, que puede determinarse utilizando tablas de referencia especiales compiladas para la presión atmosférica normal. Se considera que el grado de saturación de agua con oxígeno correspondiente a la concentración de equilibrio es del 100%. La solubilidad del oxígeno aumenta al disminuir la temperatura y la mineralización, y al aumentar la presión atmosférica.
En aguas superficiales, el contenido de oxígeno disuelto puede variar de 0 a 14 mg / ly está sujeto a fluctuaciones significativas estacionales y diarias. En eutrofizados y muy contaminados con compuestos orgánicos, los cuerpos de agua pueden experimentar una deficiencia significativa de oxígeno. Una disminución en la concentración de PK a 2 mg / l causa la muerte masiva de peces y otros organismos acuáticos.

En el agua de los embalses en cualquier período del año hasta las 12 del mediodía, la concentración de RK debe ser de al menos 4 mg / l. La concentración máxima permisible de oxígeno disuelto en agua para los reservorios pesqueros es de 6 mg / l (para especies de peces valiosas), o 4 mg / l (para otras especies).
El oxígeno disuelto es un componente altamente inestable de la composición química de las aguas. Al determinarlo, las muestras deben tomarse con especial cuidado: es necesario evitar el contacto del agua con el aire hasta que se fije el oxígeno (uniéndolo a un compuesto insoluble).
En el curso del análisis del agua, la concentración de PK (en mg / l) y el grado de saturación de agua con ella (en%) se determinan en relación con el contenido de equilibrio a una temperatura y presión atmosférica determinadas.
El control del contenido de oxígeno en el agua es un problema extremadamente importante en el que están interesados \u200b\u200bprácticamente todos los sectores de la economía nacional, incluida la metalurgia ferrosa y no ferrosa, la industria química, la agricultura, la medicina, la biología, la industria pesquera y alimentaria, los servicios de protección del medio ambiente. El contenido de RK se determina tanto en aguas naturales no contaminadas como en aguas residuales después del tratamiento. Los procesos de tratamiento de aguas residuales siempre van acompañados de control de oxígeno. La determinación de RO es parte del análisis al determinar otro indicador importante de la calidad del agua: la demanda bioquímica de oxígeno (DBO).

10. Demanda bioquímica de oxígeno (DBO)
La materia orgánica siempre está presente en el agua natural de los embalses. Sus concentraciones a veces pueden ser muy bajas (por ejemplo, en aguas de manantial y derretimiento). Las fuentes naturales de materia orgánica son los restos en descomposición de organismos de origen vegetal y animal, que viven en el agua y caen en un depósito desde el follaje, el aire, los bancos, etc. Además de las fuentes naturales, también existen fuentes tecnogénicas de sustancias orgánicas: empresas de transporte (productos derivados del petróleo), plantas de procesamiento de pulpa y papel y madera (ligninas), plantas de procesamiento de carne (compuestos de proteínas), aguas residuales agrícolas y fecales, etc. Los contaminantes orgánicos ingresan al cuerpo de agua de diferentes maneras, principalmente con aguas residuales y lavados de la superficie de la lluvia del suelo.
En condiciones naturales, la materia orgánica en el agua es destruida por bacterias, sufriendo oxidación bioquímica aeróbica con la formación de dióxido de carbono. En este caso, el oxígeno disuelto en agua se consume para la oxidación. En reservorios con un alto contenido de materia orgánica, la mayor parte de la RK se consume para la oxidación bioquímica, lo que priva a otros organismos de oxígeno. Al mismo tiempo, aumenta el número de organismos más resistentes a un bajo contenido de RK, desaparecen las especies amantes del oxígeno y aparecen especies tolerantes a la deficiencia de oxígeno. Por lo tanto, en el proceso de oxidación bioquímica de sustancias orgánicas en el agua, la concentración de PA disminuye, y esta disminución es indirectamente una medida del contenido de sustancias orgánicas en el agua. El indicador correspondiente de la calidad del agua, que caracteriza el contenido total de sustancias orgánicas en el agua, se llama consumo bioquímico de oxígeno (DBO).
La determinación de DBO se basa en medir la concentración de PK en una muestra de agua inmediatamente después del muestreo, así como también después de la incubación de la muestra. La incubación de la muestra se lleva a cabo sin acceso al aire en una botella de oxígeno (es decir, en el mismo recipiente donde se determina el valor RK) durante el tiempo requerido para que la reacción de oxidación bioquímica continúe.
Dado que la velocidad de la reacción bioquímica depende de la temperatura, la incubación se realiza en un modo de temperatura constante (20 ± 1) ° С, y la precisión del análisis de DBO depende de la precisión del mantenimiento del valor de temperatura. Por lo general, la DBO se determina en 5 días de incubación (DBO5) (DBO10 en 10 días y DBOtot en 20 días también se puede determinar (en este caso, aproximadamente el 90 y el 99% de las sustancias orgánicas se oxidan, respectivamente)), sin embargo, el contenido de algunos compuestos se caracteriza de manera más informativa por el valor de DBO en 10 días o para el período de oxidación completa (BOD10 o BODtotal, respectivamente). La iluminación de la muestra, que afecta la actividad vital de los microorganismos y en algunos casos puede causar oxidación fotoquímica, también puede introducir un error en la determinación de la DBO. Por lo tanto, la incubación de la muestra se realiza sin acceso a la luz (en un lugar oscuro).
El valor de DBO aumenta con el tiempo, alcanzando un cierto valor máximo: DBO total; Además, los contaminantes de diversa naturaleza pueden aumentar (disminuir) el valor de DBO. La dinámica del consumo bioquímico de oxígeno durante la oxidación de sustancias orgánicas en el agua se muestra en la figura 8.

Higo. 8. Dinámica del consumo bioquímico de oxígeno:

a - sustancias fácilmente oxidables ("biológicamente blandas") - azúcares, formaldehído, alcoholes, fenoles, etc.
c - sustancias normalmente oxidantes - naftoles, cresoles, tensioactivos aniónicos, sulfanol, etc.
c - sustancias fuertemente oxidadas ("biológicamente duras") - tensioactivos no iónicos, hidroquinona, etc.


Por lo tanto, la DBO es la cantidad de oxígeno en (mg) requerida para la oxidación de la materia orgánica en 1 litro de agua en condiciones aeróbicas, sin acceso a la luz, a 20 ° C, durante un cierto período como resultado de procesos bioquímicos que ocurren en el agua.
Se asume aproximadamente que la DBO5 es aproximadamente 70% de DBO total, pero puede ser del 10 al 90%, dependiendo de la sustancia que se oxida.
Una característica de la oxidación bioquímica de sustancias orgánicas en el agua es el proceso acompañante de nitrificación, que distorsiona la naturaleza del consumo de oxígeno.



2NH4 ++ ЗO2 \u003d 2HNО2 + 2H2О + 2Н ++ Q
2HNO2 + O2 \u003d 2HNO3 + Q
donde: Q es la energía liberada durante las reacciones
.


Higo. 9. Cambios en la naturaleza del consumo de oxígeno durante la nitrificación.

La nitrificación ocurre bajo la influencia de bacterias nitrificantes especiales: Nitrozomonas, Nitrobacter, etc. Estas bacterias proporcionan la oxidación de compuestos que contienen nitrógeno, que generalmente están presentes en aguas contaminadas naturales y algunas aguas residuales, y por lo tanto contribuyen a la conversión de nitrógeno, primero de amonio a nitrito, y luego en forma de nitrato.

El proceso de nitrificación también ocurre cuando la muestra se incuba en matraces de oxígeno. La cantidad de oxígeno consumida para la nitrificación puede ser varias veces mayor que la cantidad de oxígeno requerida para la oxidación bioquímica de los compuestos orgánicos que contienen carbono. El inicio de la nitrificación se puede registrar como mínimo en el gráfico de incrementos diarios de DBO durante el período de incubación. La nitrificación comienza aproximadamente al séptimo día de incubación (ver Fig.9), por lo tanto, cuando se determina la DBO durante 10 días o más, es necesario introducir sustancias especiales en la muestra: inhibidores que suprimen la actividad vital de las bacterias nitrificantes, pero no afectan la microflora habitual (p. Ej. .en bacterias - oxidantes de compuestos orgánicos). La tiourea (tiocarbamida) se usa como un inhibidor, que se introduce en la muestra o en agua de dilución a una concentración de 0,5 mg / ml.

Si bien las aguas residuales tanto naturales como domésticas contienen una gran cantidad de microorganismos que pueden desarrollarse a partir de la materia orgánica contenida en el agua, muchos tipos de aguas residuales industriales son estériles o contienen microorganismos que no son capaces de procesar aeróbicamente la materia orgánica. Sin embargo, los microbios se pueden adaptar (adaptar) a la presencia de varios compuestos, incluidos los tóxicos. Por lo tanto, al analizar tales aguas residuales (se caracterizan, por regla general, por un mayor contenido de sustancias orgánicas), generalmente se usa la dilución con agua saturada con oxígeno y que contiene aditivos de microorganismos adaptados. Al determinar el total de DBO de las aguas residuales industriales, la adaptación preliminar de la microflora es crucial para obtener resultados de análisis correctos, ya que Dichas aguas a menudo contienen sustancias que ralentizan en gran medida el proceso de oxidación bioquímica y a veces tienen un efecto tóxico sobre la microflora bacteriana.
Para el estudio de varias aguas residuales industriales que son difíciles de oxidación bioquímica, el método utilizado puede usarse en la variante para determinar la DBO "completa" (DBO total).
Si la muestra contiene mucha materia orgánica, agréguele agua de dilución. Para lograr la máxima precisión del análisis de DBO, la muestra analizada o una mezcla de una muestra con agua diluyente debe contener tal cantidad de oxígeno que durante el período de incubación su concentración disminuya en 2 mg / L o más, y la concentración de oxígeno restante después de 5 días de incubación debe ser al menos 3 mg / l. Si el contenido de RC en el agua es insuficiente, la muestra de agua se airea previamente para saturar el aire con oxígeno. Se considera que el resultado más correcto (exacto) es el resultado de dicha determinación, en la que se consume aproximadamente el 50% del oxígeno inicialmente presente en la muestra.
En aguas superficiales, el valor de DBO5 varía de 0.5 a 5.0 mg / l; Está sujeto a cambios estacionales y diurnos, que dependen principalmente de los cambios de temperatura y de la actividad fisiológica y bioquímica de los microorganismos. Los cambios en la DBO5 de los cuerpos de agua naturales son muy significativos cuando están contaminados por aguas residuales.

Tasa de DBO no debe exceder: para reservorios para uso doméstico y de agua potable - 3 mg / l; para reservorios para uso de agua doméstica y cultural - 6 mg / l. En consecuencia, es posible estimar los valores máximos permisibles de DBO5 para los mismos cuerpos de agua, equivalentes a aproximadamente 2 mg / ly 4 mg / l.

11. Elementos biogénicos.

Los elementos biogénicos (biógenos) se consideran tradicionalmente elementos que se incluyen, en cantidades significativas, en la composición de los organismos vivos. La gama de elementos denominados biogénicos es bastante amplia, estos son nitrógeno, fósforo, azufre, hierro, calcio, magnesio, potasio, etc.
Los problemas del control de calidad del agua y la evaluación ecológica de los cuerpos de agua han introducido un significado más amplio en el concepto de elementos biogénicos: incluyen compuestos (más precisamente, componentes del agua), que, en primer lugar, son los productos de la actividad vital de varios organismos, y en segundo lugar, son "materiales de construcción" para organismos vivos En primer lugar, estos incluyen compuestos de nitrógeno (nitratos, nitritos, compuestos de amonio orgánicos e inorgánicos), así como fósforo (ortofosfatos, polifosfatos, ésteres orgánicos de ácido fosfórico, etc.). Los compuestos de azufre nos interesan a este respecto, en menor medida, ya que consideramos los sulfatos en el aspecto de un componente de la composición mineral del agua, y los sulfuros e hidrosulfitos, si están presentes en aguas naturales, entonces en concentraciones muy pequeñas, y pueden ser detectados por el olfato.

11.1 Nitratos
Los nitratos son sales de ácido nítrico y se encuentran comúnmente en el agua.... El anión nitrato contiene un átomo de nitrógeno en el estado de oxidación máxima "+5". Las bacterias formadoras de nitrato (fijación de nitrato) convierten el nitrito en nitrato en condiciones aeróbicas. Bajo la influencia de la radiación solar, el nitrógeno atmosférico (N2) también se convierte principalmente en nitratos a través de la formación de óxidos de nitrógeno. Muchos fertilizantes minerales contienen nitratos que, si se aplican de manera excesiva o irracional al suelo, conducen a la contaminación de los cuerpos de agua. La escorrentía superficial de pastos, patios de ganado, granjas lecheras, etc. también son fuentes de contaminación por nitratos.
El mayor contenido de nitratos en el agua puede servir como un indicador de la contaminación del embalse como resultado de la propagación de la contaminación fecal o química (agrícola, industrial). Las zanjas ricas en aguas de nitrato deterioran la calidad del agua en el embalse, estimulando el desarrollo masivo de la vegetación acuática (principalmente algas azul-verdes) y acelerando la eutrofización de los cuerpos de agua. El agua potable y los alimentos que contienen altas cantidades de nitratos también pueden causar enfermedades, especialmente en los bebés (llamados metahemoglobinemia). Como resultado de este trastorno, el transporte de oxígeno con las células sanguíneas se deteriora y se produce el síndrome del "bebé azul" (hipoxia). Al mismo tiempo, las plantas no son tan sensibles al aumento del contenido de nitrógeno en el agua como el fósforo.

11.2 Fosfatos y fósforo total
En aguas naturales y residuales, el fósforo puede estar presente en diferentes formas. En un estado disuelto (a veces dicen, en la fase líquida del agua analizada), puede estar en forma de ácido ortofosfórico (Н3Р04) y sus aniones (Н2Р04-, НР042-, Р043-), en forma de meta-, piro- y polifosfatos (estas sustancias se usan para evitar la formación de cal, también se incluyen en los detergentes). Además, hay varios compuestos organofosforados: ácidos nucleicos, nucleoproteínas, fosfolípidos, etc., que también pueden estar presentes en el agua, siendo productos de la actividad vital o descomposición de organismos. Algunos pesticidas también se clasifican como organofosforados.
El fósforo también puede estar contenido en un estado no disuelto (en la fase sólida del agua), estando presente en forma de fosfatos poco solubles suspendidos en el agua, incluidos minerales naturales, proteínas, compuestos orgánicos que contienen fósforo, restos de organismos muertos, etc. El fósforo en la fase sólida en cuerpos de agua naturales generalmente se encuentra en el fondo sin embargo, pueden ocurrir sedimentos, y en grandes cantidades, en desechos y aguas naturales contaminadas.
El fósforo es un elemento esencial para la vida, pero su exceso conduce a la eutrofización acelerada de los cuerpos de agua. Grandes cantidades de fósforo pueden ingresar a los cuerpos de agua como resultado de procesos naturales y antropogénicos: erosión del suelo superficial, uso inadecuado o excesivo de fertilizantes minerales, etc.
El MPC de polifosfatos (tripolifosfato y hexametafosfato) en los cuerpos de agua es de 3,5 mg / l en términos de anión de ortofosfato PO43-, el indicador de peligro limitante es organoléptico.

11.3 Amonio

Los compuestos de amonio contienen un átomo de nitrógeno en el estado mínimo de oxidación "-3".
Los cationes de amonio son un producto de la descomposición microbiológica de proteínas animales y vegetales.
El amonio formado de esta manera está nuevamente involucrado en el proceso de síntesis de proteínas, participando así en la circulación biológica de sustancias (ciclo de nitrógeno). Por esta razón, el amonio y sus compuestos generalmente están presentes en bajas concentraciones en aguas naturales.
Hay dos fuentes principales de contaminación por amoníaco en el medio ambiente. Los compuestos de amonio en grandes cantidades son parte de fertilizantes minerales y orgánicos, cuyo uso excesivo e inadecuado conduce a la correspondiente contaminación de los cuerpos de agua. Además, cantidades significativas de compuestos de amonio están presentes en las aguas residuales (heces). Los lodos que no se eliminan adecuadamente pueden penetrar en el agua subterránea o ser arrastrados por la escorrentía superficial hacia los cuerpos de agua. La escorrentía de los pastizales y los lugares de acumulación de ganado, las aguas residuales de los complejos ganaderos, así como las aguas residuales domésticas y domésticas siempre contienen grandes cantidades de compuestos de amonio. La contaminación peligrosa de las aguas subterráneas por las aguas residuales domésticas, fecales y domésticas ocurre cuando el sistema de alcantarillado se despresuriza. Por estas razones, un mayor contenido de nitrógeno de amonio en las aguas superficiales suele ser un signo de contaminación fecal en los hogares.
El límite máximo de concentración de amoníaco e iones de amonio en el agua de los depósitos es de 2.6 mg / l (o 2.0 mg / l para el nitrógeno de amonio). El indicador de peligro limitante es sanitario general.

11.4 Nitrito

Los nitritos son sales de ácido nitroso.
Los aniones nitrito son productos intermedios de la descomposición biológica de compuestos orgánicos que contienen nitrógeno.
y contienen átomos de nitrógeno en el estado de oxidación intermedio "+3". Las bacterias nitrificantes convierten los compuestos de amonio en nitrito en condiciones aeróbicas. Algunos tipos de bacterias en el curso de su vida también pueden reducir los nitratos a nitritos, pero esto ya ocurre en condiciones anaeróbicas. Los nitritos a menudo se usan industrialmente como inhibidores de corrosión y en la industria alimentaria como conservantes.
Debido a la capacidad de convertirse en nitratos, los nitritos generalmente están ausentes de las aguas superficiales. Por lo tanto, la presencia en el agua analizada de un mayor contenido de nitritos indica contaminación del agua, y teniendo en cuenta los compuestos nitrogenados parcialmente transformados de una forma a otra.
El MPC de nitritos (de acuerdo con el NO2-) en los cuerpos de agua es 3.3 mg / l (o 1 mg / l de nitrógeno nitrito), el indicador de peligro limitante es sanitario y toxicológico.

12. Flúor (fluoruros)

El flúor en forma de fluoruros puede estar contenido en aguas naturales y subterráneas, lo que se debe a su presencia en la composición de algunas rocas y minerales parentales (parentales). Este elemento se puede agregar al agua potable para prevenir la caries dental. Sin embargo, las cantidades excesivas de flúor tienen un efecto nocivo en los humanos y causan la destrucción del esmalte dental. Además, el exceso de fluoruro en el cuerpo precipita el calcio, lo que conduce a alteraciones en el metabolismo del calcio y el fósforo. Por estas razones, la determinación del flúor en el agua potable, así como en el agua subterránea (por ejemplo, agua de pozos y pozos artesianos) y agua de reservorios para uso doméstico y para beber, es muy importante.
La concentración máxima permitida de flúor en el agua potable para diferentes regiones climáticas varía de 0.7 a 1.5 mg / l, el indicador de peligro limitante es sanitario y tóxico.

13. Metales

13.1 Hierro común

El hierro es uno de los elementos más abundantes en la naturaleza. Su contenido en la corteza terrestre es de aproximadamente 4,7% en masa, por lo tanto, el hierro, en términos de su abundancia en la naturaleza, generalmente se llama macroelemento.
Se sabe que más de 300 minerales contienen compuestos de hierro. Entre ellos: mineral de hierro magnético α-FeO \u200b\u200b(OH), mineral de hierro marrón Fe3O4x H2O, hematita (mineral de hierro rojo), hemit (mineral marrón), hidrogoetita, siderita FeCO3, pirita magnética FeSx, (x \u003d 1-1.4), nódulos de ferromanganeso y otros El hierro es también un oligoelemento vital para los organismos vivos y las plantas, es decir. Un elemento necesario para la actividad vital en pequeñas cantidades.
En bajas concentraciones, el hierro siempre se encuentra en casi todas las aguas naturales (hasta 1 mg / l con un MPC para una cantidad de hierro de 0.3 mg / l) y especialmente en las aguas residuales. En este último, el hierro puede obtenerse de los desechos (aguas residuales) de talleres de decapado y galvanoplastia, áreas para la preparación de superficies metálicas, drenajes al teñir telas, etc.
El hierro forma 2 tipos de sales solubles que forman cationes Fe2 + y Fe3 +, sin embargo, el hierro puede estar en solución en muchas otras formas, en particular:
1) en forma de soluciones verdaderas (aquacomplexes) 2+ que contienen hierro (II). En el aire, el hierro (II) se oxida rápidamente a hierro (III), cuyas soluciones tienen un color marrón debido a la rápida formación de compuestos hidroxo (las soluciones de Fe2 + y Fe3 + son prácticamente incoloras);
2) en forma de soluciones coloidales debido a la peptización (descomposición de partículas agregadas) de hidróxido de hierro bajo la influencia de compuestos orgánicos;
3) en forma de compuestos complejos con ligandos orgánicos e inorgánicos. Estos incluyen carbonilos, complejos arenos (con productos derivados del petróleo y otros hidrocarburos), hexacianoferratos 4 y otros.

En forma insoluble, el hierro puede presentarse en forma de varias partículas minerales sólidas de diversas composiciones suspendidas en agua.
A pH\u003e 3.5, el hierro (III) existe en una solución acuosa solo en forma de complejo, que se transforma gradualmente en hidróxido. A pH\u003e 8, el hierro (II) también existe en forma de complejo acuoso, experimentando oxidación a través de la etapa de formación de hierro (III):

Fe (II)\u003e Fe (III)\u003e FeO (OH) x H2O

Por lo tanto, dado que los compuestos de hierro en el agua pueden existir en varias formas, tanto en solución como en partículas suspendidas, solo se pueden obtener resultados precisos determinando el hierro total en todas sus formas, el llamado "hierro total".
La determinación separada del hierro (II) y (III), sus formas insolubles y solubles, proporciona resultados menos confiables con respecto a la contaminación del agua con compuestos de hierro, aunque a veces se hace necesario determinar el hierro en sus formas individuales.
La conversión de hierro en una forma soluble adecuada para el análisis se lleva a cabo mediante la adición de una cierta cantidad de un ácido fuerte (nítrico, clorhídrico, sulfúrico) a la muestra a un pH de 1-2.
El rango de concentraciones determinadas de hierro en agua es de 0.1 a 1.5 mg / l. La determinación también es posible a una concentración de hierro de más de 1,5 mg / l después de la dilución apropiada de la muestra con agua pura.

MPC para hierro total en cuerpos de agua es 0.3 mg / l, que es un indicador de peligro limitante - organoléptico.

13.2 La cantidad de metales pesados
Hablando sobre el aumento de la concentración de metales en el agua, como regla, significan su contaminación con metales pesados \u200b\u200b(Cad, Pb, Zn, Cr, Ni, Co, Hg, etc.). Los metales pesados \u200b\u200bque se introducen en el agua pueden existir en forma de sales tóxicas solubles y compuestos complejos (a veces muy estables), partículas coloidales, sedimentos (metales libres, óxidos, hidróxidos, etc.). Las principales fuentes de contaminación del agua con metales pesados \u200b\u200bson la producción galvánica, las empresas de minería, la metalurgia ferrosa y no ferrosa, las plantas de construcción de maquinaria, etc. Los metales pesados \u200b\u200ben un depósito causan una serie de consecuencias negativas: entrar en las cadenas alimentarias y alterar la composición elemental de los tejidos biológicos, por lo tanto tienen efectos tóxicos indirectos en organismos acuáticos. Los metales pesados \u200b\u200bingresan al cuerpo humano a través de la cadena alimentaria.
Según la naturaleza del efecto biológico, los metales pesados \u200b\u200bse pueden dividir en tóxicos y oligoelementos, que tienen una naturaleza fundamentalmente diferente de su efecto sobre los organismos vivos. La naturaleza de la dependencia del efecto de un elemento sobre los organismos, dependiendo de su concentración en el agua (y, por lo tanto, como regla, en los tejidos corporales) se muestra en la Fig. diez.

Como se ve en la Fig. 10, los tóxicos tienen un efecto negativo en los organismos a cualquier concentración, mientras que los oligoelementos tienen un área de insuficiencia que causa un efecto negativo (menor que Ci) y un rango de concentraciones necesarias para la vida, por encima del cual ocurre un efecto negativo nuevamente (mayor que C2). Los tóxicos típicos son cadmio, plomo, mercurio; oligoelementos: manganeso, cobre, cobalto.
A continuación damos una breve información sobre la fisiología (incluso tóxica) de algunos metales, generalmente clasificados como pesados.

Cobre. El cobre es un oligoelemento que se encuentra en el cuerpo humano principalmente en forma de compuestos orgánicos complejos y juega un papel importante en los procesos de hematopoyesis. La reacción de los cationes Cu2 + con los grupos SH de enzimas juega un papel decisivo en el efecto nocivo del exceso de cobre. Los cambios en el contenido de cobre en el suero y la piel causan el fenómeno de despigmentación de la piel (vitiligo). El envenenamiento con compuestos de cobre puede conducir a trastornos del sistema nervioso, disfunción del hígado y los riñones, etc. El MPC del cobre en el agua de los embalses para beber y para fines culturales es de 1.0 mg / l, el indicador de peligro limitante es organoléptico.

Zinc. El zinc es un oligoelemento y es parte de algunas enzimas. Se encuentra en la sangre (0.5-0.6), tejidos blandos (0.7-5.4), huesos (10-18), cabello (16-22 mg%), (una unidad para medir pequeñas concentraciones, 1 mg% \u003d 10-3), es decir, principalmente en huesos y cabello. Se encuentra en el cuerpo en equilibrio dinámico, que cambia bajo condiciones de altas concentraciones en el medio ambiente. El efecto negativo de los compuestos de zinc puede expresarse en el debilitamiento del cuerpo, el aumento de la morbilidad, los fenómenos similares al asma, etc. La concentración máxima permitida de zinc en el agua de los depósitos es de 1.0 mg / l, el indicador de peligro limitante es el sanitario general.

Cadmio... Los compuestos de cadmio son altamente tóxicos. Actúan sobre muchos sistemas del cuerpo: los órganos respiratorios y el tracto gastrointestinal, los sistemas nerviosos central y periférico. El mecanismo de acción de los compuestos de cadmio es la inhibición de la actividad de una serie de enzimas, metabolismo deteriorado del fósforo y calcio, metabolismo deteriorado de oligoelementos (Zn, Cu, Fe, Mn, Se). El MPC de cadmio en el agua de los depósitos es de 0.001 mg / l, el indicador de peligro limitante es sanitario y toxicológico.

Mercurio ... El mercurio pertenece a los ultramicroelementos y está constantemente presente en el cuerpo, llegando con los alimentos. Los compuestos de mercurio inorgánico (en primer lugar, los cationes Hg reaccionan con los grupos SH de proteínas ("venenos de tiol"), así como con los grupos carboxilo y amina de las proteínas de los tejidos, formando compuestos complejos fuertes: metaloproteidas. Como resultado, se producen disfunciones profundas del sistema nervioso central. De los compuestos orgánicos del mercurio, el metilmercurio juega el papel más importante, ya que es altamente soluble en los tejidos lipídicos y penetra rápidamente en los órganos vitales, incluido el cerebro. Como resultado, se producen cambios en el sistema nervioso autónomo, formaciones nerviosas periféricas, corazón, vasos sanguíneos, órganos hematopoyéticos, hígado, etc., trastornos en el estado inmunobiológico del cuerpo. Los compuestos de mercurio también tienen un efecto embriotóxico (conducen a daño fetal en mujeres embarazadas). El MPC de mercurio en cuerpos de agua es 0.0005 mg / l, el índice de riesgo limitante es sanitario y toxicológico.

Dirigir... Los compuestos de plomo son venenos que actúan sobre todos los seres vivos, pero causan cambios especialmente en el sistema nervioso, la sangre y los vasos sanguíneos. Suprimen muchos procesos enzimáticos. Los niños son más susceptibles a la exposición a compuestos de plomo que los adultos. Tienen efectos embriotóxicos y teratogénicos, conducen a encefalopatía y daño hepático, y suprimen la inmunidad. Los compuestos de plomo orgánicos (plomo tetrametilo, plomo tetraetilo) son fuertes venenos nerviosos, líquidos volátiles. Son inhibidores activos de los procesos metabólicos. Todos los compuestos de plomo tienen un efecto acumulativo. El límite de concentración máxima para el plomo en el agua de los depósitos es de 0.03 mg / l, el indicador limitante es sanitario-toxicológico.
El valor máximo permitido aproximado del contenido total de metal en aguas es 0.001 mmol / l (GOST 24902). Los valores de MAC para el agua en reservorios de metales individuales se dieron anteriormente al describir sus efectos fisiológicos.

14. Cloro activo

El cloro puede existir en el agua no solo en la composición de cloruros, sino también en la composición de otros compuestos con fuertes propiedades oxidantes. Dichos compuestos de cloro incluyen cloro libre (CL2), anión hapoclorito (ClO-), ácido hipocloroso (HClO), cloraminas (sustancias que, cuando se disuelven en agua, forman monocloramina NH2Cl, dicloramina NHCl2, tricloramina NCl3). El contenido total de estos compuestos se llama el término "cloro activo".
Las sustancias que contienen cloro activo se dividen en dos grupos: oxidantes fuertes - cloro, hipocloritos y ácido hipocloroso - contienen el llamado "cloro activo libre", y oxidantes relativamente menos débiles - cloraminas - "cloro activo unido". Debido a sus fuertes propiedades oxidantes, los compuestos con cloro activo se utilizan para la desinfección (desinfección) del agua potable y del agua de la piscina, así como para el tratamiento químico de algunas aguas residuales. Además, algunos compuestos que contienen cloro activo (por ejemplo, lejía) se usan ampliamente para eliminar los focos de propagación de la contaminación infecciosa.
El más utilizado para la desinfección del agua potable es el cloro libre, que, cuando se disuelve en agua, se desproporciona según la reacción:

Сl2 + Н2О \u003d Н ++ Сl- + HOCl

El contenido de cloro activo en agua natural no está permitido; en el agua potable, su contenido se establece en términos de cloro al nivel de 0.3-0.5 mg / l en forma libre y al nivel de 0.8-1.2 mg / l en forma unida (en este caso, se da el rango de concentración de cloro activo , dado que a concentraciones más bajas, es posible una situación desfavorable en términos de indicadores microbiológicos, y a concentraciones más altas, es posible un exceso directamente en términos de cloro activo). El cloro activo en las concentraciones indicadas está presente en el agua potable por un corto tiempo (no más de unas pocas decenas de minutos) y se elimina por completo incluso con agua hirviendo a corto plazo. Por esta razón, el análisis de la muestra seleccionada para el contenido de cloro activo debe llevarse a cabo de inmediato.
El interés en el control del cloro en el agua, especialmente en el agua potable, aumentó después de darse cuenta de que la cloración del agua conduce a la formación de cantidades notables de clorohidrocarburos, perjudiciales para la salud pública. La cloración del agua potable contaminada con fenol es especialmente peligrosa. El MPC para fenoles en el agua potable en ausencia de cloración del agua potable se establece en 0.1 mg / l, y bajo condiciones de cloración (en este caso, mucho más tóxico y con un olor característico fuerte a clorofenoles) - 0.001 mg / l. Pueden ocurrir reacciones químicas similares con la participación de compuestos orgánicos de origen natural o tecnogénico, que conducen a varios compuestos organoclorados tóxicos: los xenobióticos.
El indicador de peligro limitante para el cloro activo es el sanitario general.

15. Evaluación integral e integrada de la calidad del agua.

Cada uno de los indicadores de calidad del agua por separado, aunque lleva información sobre la calidad del agua, todavía no puede servir como una medida de la calidad del agua, porque no permite juzgar los valores de otros indicadores, aunque a veces se asocia indirectamente con algunos de ellos. Por ejemplo, un mayor valor de DBO5 en comparación con la norma indica indirectamente un mayor contenido de sustancias orgánicas que se oxidan fácilmente en el agua, un mayor valor de conductividad eléctrica, sobre un mayor contenido de sal, etc. Al mismo tiempo, el resultado de evaluar la calidad del agua debe ser algunos indicadores integrales que cubran el principal indicadores de calidad del agua (o aquellos de los cuales se registraron problemas).
En el caso más simple, si hay resultados para varios indicadores evaluados, se puede calcular la suma de las concentraciones reducidas de los componentes, es decir, la relación de sus concentraciones reales a la MPC (regla de suma). El criterio para la calidad del agua cuando se usa la regla de suma es el cumplimiento de la desigualdad:

Cabe señalar que la suma de las concentraciones dadas de acuerdo con GOST 2874 solo se puede calcular para productos químicos con el mismo indicador de peligro limitante: organoléptico y toxicológico sanitario.
Si hay resultados analíticos para un número suficiente de indicadores, es posible determinar las clases de calidad del agua, que son una característica integral de la contaminación del agua superficial. Las clases de calidad están determinadas por el índice de contaminación del agua (WPI), que se calcula como la suma de los valores reales de 6 indicadores principales de calidad del agua reducidos al MPC según la fórmula:

El valor de WPI se calcula para cada punto de muestreo (punto). Además según la tabla. 14, dependiendo del valor de WPI, se determina la clase de calidad del agua.

Características de la evaluación integral de la calidad del agua.

Clase de calidad del agua

Evaluación de la calidad (característica) del agua.

Menos que e igual a 0.2

Muy limpio

Más de 0.2-1

Moderadamente contaminado

Contaminado

Más de 4-6

Muy sucio

Extremadamente sucio

Los 6 indicadores principales, llamados "limitados", al calcular el WPI, incluyen, sin falta, la concentración de oxígeno disuelto y el valor de DBO5, así como los valores de 4 indicadores más que son los más desfavorables para un reservorio dado (agua), o que tienen el mayor concentración (relación Ci / MPCi). Dichos indicadores, de acuerdo con la experiencia del monitoreo hidroquímico de cuerpos de agua, son a menudo los siguientes: el contenido de nitratos, nitritos, nitrógeno de amonio (en forma de compuestos de amonio orgánicos e inorgánicos), metales pesados: cobre, manganeso, cadmio, etc., fenoles, pesticidas, productos derivados del petróleo, tensioactivos sintéticos ( Tensioactivos: tensioactivos sintéticos. Distinguir entre tensioactivos no iónicos, catiónicos y aniónicos.), Lignosulfonatos. Para el cálculo de WPI, los indicadores se seleccionan independientemente del signo limitante de daño, sin embargo, si las concentraciones dadas son iguales, se da preferencia a las sustancias que tienen un signo de daño sanitario y toxicológico (como regla, tales sustancias son relativamente más dañinas).

Obviamente, no todos los indicadores de calidad del agua enumerados se pueden determinar por métodos de campo. Las tareas de evaluación integral se complican aún más por el hecho de que para obtener datos al calcular el WPI, es necesario realizar un análisis para una amplia gama de indicadores, con la asignación de aquellos para los cuales se observan las concentraciones reducidas más altas. Si es imposible realizar un estudio hidroquímico de un yacimiento para todos los indicadores de interés, es aconsejable determinar qué componentes pueden ser contaminantes. Esto se hace sobre la base de un análisis de los resultados disponibles de los estudios hidroquímicos de los últimos años, así como de información y suposiciones sobre las posibles fuentes de contaminación del agua. Si es imposible llevar a cabo análisis para este componente por métodos de campo (tensioactivos sintéticos, pesticidas, productos derivados del petróleo, etc.), las muestras deben tomarse y conservarse de acuerdo con las condiciones necesarias (ver Capítulo 5), y luego las muestras deben entregarse dentro del plazo requerido para el análisis al laboratorio.

Por lo tanto, las tareas de evaluación integral de la calidad del agua prácticamente coinciden con las tareas de monitoreo hidroquímico, ya que Para la conclusión final sobre la clase de calidad del agua, los resultados de los análisis son necesarios para una serie de indicadores durante un largo período.

Un enfoque interesante para evaluar la calidad del agua, desarrollado en los Estados Unidos. El Fondo Sanitario Nacional de este país en 1970 desarrolló un indicador generalizado estándar de calidad del agua (WQI), que se usa ampliamente en América y algunos otros países. En el desarrollo del PCV, se utilizaron evaluaciones de expertos basadas en una amplia experiencia en la evaluación de la calidad del agua cuando se usa para consumo de agua doméstico e industrial, recreación de agua (natación y entretenimiento acuático, pesca), protección de animales acuáticos y peces, uso agrícola (riego, riego), comercial uso (envío, ingeniería de energía hidroeléctrica, ingeniería de energía térmica), etc. El PSV es una cantidad adimensional que puede tomar valores de 0 a 100. Dependiendo del valor del PSV, son posibles las siguientes evaluaciones de la calidad del agua: 100-90 - excelente; 90-70 - bien; 70-50 - mediocre; 50-25 - malo; 25-0 es muy malo. Se ha establecido que el valor mínimo de PCV en el que se cumplen la mayoría de los estándares estatales de calidad del agua es 50-58. Sin embargo, el agua en el depósito puede tener un valor TEC mayor que el valor especificado y, al mismo tiempo, puede no cumplir con los estándares para ningún indicador individual.

El PCV se calcula en función de los resultados de la determinación de las 9 características más importantes del agua: indicadores particulares, y cada uno de ellos tiene su propio coeficiente de peso que caracteriza la prioridad de este indicador para evaluar la calidad del agua. Los indicadores particulares de la calidad del agua utilizados para calcular el PCV y sus coeficientes de peso se dan en la tabla. 15.

Coeficientes de ponderación de indicadores al calcular la ISP según los datos del Fondo Sanitario Nacional de EE. UU.

Nombre del indicador

Valor del coeficiente de peso

Oxígeno disuelto

Cantidad de E. coli

Exponente de hidrógeno (pH)

Demanda bioquímica de oxígeno (DBO5)

Temperatura (Δt, contaminación térmica)

Fósforo total

Turbiedad

Residuo seco

Como sigue de la tabla. Según los datos, los indicadores más significativos son el oxígeno disuelto y el número de Escherichia coli, lo cual es bastante comprensible si recordamos el papel ecológico más importante del oxígeno disuelto en el agua y el peligro para los humanos causado por el contacto con agua contaminada con heces.

Además de los factores de ponderación que tienen un valor constante, para cada indicador individual, se han desarrollado curvas de peso que caracterizan el nivel de calidad del agua (Q) para cada indicador, dependiendo de su valor real determinado durante el análisis. Los gráficos de las curvas de peso se muestran en la Fig. 11. Teniendo los resultados de los análisis para indicadores particulares, las curvas de ponderación determinan los valores numéricos de la evaluación para cada uno de ellos. Estos últimos se multiplican por un factor de ponderación apropiado y se obtiene una evaluación de calidad para cada uno de los indicadores. Al resumir las estimaciones para todos los indicadores determinados, se obtiene el valor del PCV generalizado.

El PQI generalizado elimina en gran medida las deficiencias de la evaluación integrada de la calidad del agua con el cálculo de WPI, ya que contiene un grupo de indicadores de prioridad específicos, que incluyen el indicador de contaminación microbiana.
Al evaluar la calidad del agua, además de la evaluación integral, como resultado de la cual se establece la clase de calidad del agua, así como la evaluación hidrobiológica por métodos de bioindicación, como resultado de lo cual se establece la clase de pureza, a veces también existe la llamada evaluación integrada, que se basa en métodos de biotecnología.

Estos últimos también pertenecen a métodos hidrobiológicos, pero difieren en que permiten determinar la respuesta de la biota acuática a la contaminación por varios organismos de prueba, tanto los más simples (ciliados, dafnias) como los más altos, los peces (guppias). Tal reacción a veces se considera la más indicativa, especialmente en relación con la evaluación de la calidad de las aguas contaminadas (naturales y residuales) e incluso permite determinar cuantitativamente la concentración de compuestos individuales.

Indicadores

Unidades

Normas

Bacterias coliformes termotolerantes

El número de bacterias en 100 ml.

Falta de

Bacterias coliformes comunes

El número de bacterias en 100 ml.

Falta de

Recuento microbiano total

El número de bacterias que forman colonias en 1 ml.

No más de 50

Colifagos

El número de unidades formadoras de placa (UFP) por 100 ml.

Falta de

Esporas de clostridios reductores de sulfito

Número de esporas en 20 ml.

Falta de

Quistes de Giardia

Número de quistes en 50 ml.

Falta de

La composición química del agua potable es inofensiva al cumplir con los siguientes estándares:

Indicadores

unidad de medida

Estándares (MPC) no más

Indicador de daños

Nivel de riesgo

Indicadores generalizados

Exponente de hidrógeno

unidades de pH

dentro de 6-9

Mineralización total (residuo seco)

Dureza general

Oxidabilidad del permanganato

Productos petrolíferos, en total

Surfactantes (tensioactivos), aniónicos.

Índice fenólico

Sustancias inorgánicas

Aluminio (Al3 +)

Sanit.-toxicólogo.

Bario (Ba2 +)

Sanit.-toxicólogo.

Berilio (Be2 +)

Sanit.-toxicólogo.

Boro (B, total)

Sanit.-toxicólogo.

Hierro (Fe, total)

Organoléptico

Cadmio (Cd, total)

Sanit.-toxicólogo.

Manganeso (Mn, total)

Organoléptico

Cobre (Cu, total)

Organoléptico

Molibdeno (Mo, total)

Sanit.-toxicólogo.

Arsénico (As, total)

Sanit.-toxicólogo.

Níquel (Ni, total)

Sanit.-toxicólogo.

Nitratos (por NO3)

Organoléptico

Mercurio (Hg, total)

Sanit.-toxicólogo.

Plomo (Pb, total)

Sanit.-toxicólogo.

Selenio (Se, total)

Sanit.-toxicólogo.

Estroncio (Sr2 +)

Sanit.-toxicólogo.

Sulfatos (SO42_)

Organoléptico

Fluoruros (F) para regiones climáticas
- I y II
- III

mg / l
mg / l

Sanit.-toxicólogo.
Sanit.-toxicólogo.

Organoléptico

Sanit.-toxicólogo.

Sanit.-toxicólogo.

Organoléptico

Materia orgánica

γ - HCH (lindano)

Sanit.-toxicólogo.

DDT (suma de isómeros)

Sanit.-toxicólogo.

Sanit.-toxicólogo.

Sustancias químicas

  • libre de residuos
  • residual asociado

mg / l
mg / l

dentro de 0.3-0.5
dentro de 0.8-1.2

Organoléptico
Organoléptico

Cloroformo (con cloración de agua)

Sanit.-toxicólogo.

Ozono residual

Organoléptico

Formaldehído (con ozonización de agua)

Sanit.-toxicólogo.

Poliacrilamida

Sanit.-toxicólogo.

Ácido silícico activado (pr Si)

Sanit.-toxicólogo.

Polifosfatos (PO43_)

Organoléptico

Cantidades residuales de aluminio y coagulantes que contienen hierro.

Ver indicadores "Aluminio", "Hierro"

Propiedades organolépticas

No más de 2

No más de 2

Cromaticidad

No más de 20 (35)

Turbiedad

EMF (unidades de turbidez de formacina) o
mg / l (para caolín)

2,6 (3,5)
1,5 (2)

La lista de sustancias nocivas que pueden estar contenidas en el agua potable, sus fuentes y la naturaleza de su impacto en el cuerpo humano.


Grupos de sustancias

Sustancias

Fuentes

Efectos en el cuerpo

Componentes inorgánicos

Aluminio

Plantas de tratamiento de agua, metalurgia no ferrosa.

Neurotoxicidad, enfermedad de Alzheimer

Producción de pigmentos, resinas epoxídicas, preparación de carbón.

Efectos sobre los sistemas cardiovascular y hematopoyético (leucemia)

Metalurgia no ferrosa

Disminución de la función reproductiva en hombres, violación del ciclo ovárico-menstrual en mujeres (OMC), metabolismo de carbohidratos, actividad enzimática

Corrosión de tuberías galvanizadas, industria de la pintura.

Enfermedad "itai-itai", un aumento de la morbilidad cardiovascular (ECV), renal, oncológica (OZ), anomalías en CMC, embarazo y parto, muerte fetal, daño óseo.

Molibdeno

Industria minera, metalurgia no ferrosa

Aumento de CVC, gota, bocio epidémico, violación de la CMC,

Fundición, vidrio, electrónica, huerta.

Efecto neurotóxico, lesiones cutáneas, OZ

Mina, agua de tormenta

Hipertensión, hipertensión

Galvanoplastia, industria química, metalurgia

Daño al corazón, hígado, ozono, queratitis

Nitratos, nitritos

Ganado, fertilizantes, aguas residuales.

Metahemoglobinemia, cáncer de estómago.

Decapado de granos, galvanoplastia, piezas eléctricas.

Disfunción de los riñones, sistema nervioso,

Industria pesada, soldadura, fontanería

Daño en el riñón. sistema nervioso, órganos hematopoyéticos, CVC, avitaminosis C y B

Estroncio

Fondo natural

Raquitismo de estroncio

Minería, galvanoplastia, electrodos, pigmentos.

Disfunción hepática riñón

Plásticos, electrodos, minería, fertilizantes.

Daño al sistema nervioso, glándula tiroides

Sales de calcio y magnesio

Fondo natural

Urolitiasis y enfermedad de cálculos salivales, esclerosis, hipertensión.

Fondo natural

Disfunción de los riñones, hígado, disminución de potasio.

Agua natural

Fluorosis del esqueleto y los dientes, osteocondrosis.

Metalurgia no ferrosa

Hepatitis, anemia, enfermedad hepática.

Tóxicos orgánicos

Tetracloruro de carbono

Disolventes, subproducto de la cloración del agua (PPHV)

OZ, efecto mutagénico

Trihalometanos (cloroformo, bromoformo,)

PVC, industria médica

Efecto mutagénico, en parte OZ

1,2-dicloroetano

PVCV, producción de gas licuado, pinturas, fumigantes.

Etileno clorado

PVC, textil, industria adhesiva, desengrasantes metálicos, limpieza en seco, solventes,

Efecto mutagénico, oz

Hidrocarbonos aromáticos:
- benceno

Benz (a) -pireno

Pentaclorofenol

Producción de alimentos y medicinas. pesticidas, pinturas. plásticos, gases

Alquitrán de hulla, materia orgánica combustible, vulcanización
- protección forestal, herbicidas

Efectos sobre el hígado y los riñones.

Efectos sobre el hígado y los riñones, OZ

Pesticidas:
- lindano

Hexaclorobenceno

Atrazina - 2.4-
ácido diclorofenoacético

Simazin

Insecticida para ganado, bosque, vegetales

Pesticida (prohibido su uso)

Producción de pesticidas

Herbicida de grano

Tratamiento herbicida de trigo, maíz, tubérculos, suelo, césped.

Herbicida de granos y algas

Daño al hígado, riñones, sistema nervioso, inmunológico, cardiovascular.

OZ, daño al sistema nervioso y al hígado

Tumores de mama

Daño al hígado, riñones

Sustancias químicas que afectan a los organolépticos.
propiedades del agua

Suministro de agua de la red de suministro de agua, fondo natural.

Reacciones alérgicas. enfermedades de la sangre

Sulfatos

Fondo natural

Diarrea, un aumento en el número de condiciones hipoácidas del estómago, colelitiasis y urolitiasis.

Fondo natural

Hipertensión, hipertensión esencial, enfermedades del sistema cardiovascular.

Fenoles clorados

Manganeso

Fondo natural

Tiene efectos elebriotóxicos y gonadotóxicos.

Muestreo y conservación de agua.

Muestreo - operación, de la implementación correcta de la cual depende en gran medida la precisión de los resultados obtenidos. El muestreo para los análisis de campo debe planificarse, delinear los puntos y profundidades del muestreo, la lista de indicadores que se determinarán, la cantidad de agua tomada para el análisis, la compatibilidad de los métodos para preservar las muestras para su análisis posterior. Muy a menudo, las llamadas muestras únicas se toman en el depósito. Sin embargo, al examinar un reservorio, puede ser necesario tomar una serie de muestras periódicas y regulares, de la superficie, las capas de agua profundas, de fondo, etc. Las muestras también se pueden tomar de fuentes subterráneas, tuberías de agua, etc. Las muestras mixtas dan datos promediados sobre la composición de las aguas.
Los documentos reglamentarios (GOST 24481, GOST 17.1.5.05, ISO 5667-2, etc.) definen las reglas y recomendaciones básicas que deben usarse para obtener 10 muestras representativas. Los diferentes tipos de embalses (fuentes de agua) determinan algunas características del muestreo en cada caso. Consideremos los principales.
Muestras de ríos y arroyos. se seleccionan para determinar la calidad del agua en la cuenca del río, la idoneidad del agua para uso alimentario, riego, para el riego del ganado, la piscicultura, el baño y los deportes acuáticos, y la identificación de fuentes de contaminación.
Para determinar la influencia del lugar de descarga de aguas residuales y aguas de los afluentes, se toman muestras aguas arriba y el punto donde se ha producido la mezcla completa de las aguas. Debe tenerse en cuenta que la contaminación puede distribuirse de manera desigual a lo largo de la corriente del río, por lo tanto, generalmente las muestras se toman en lugares de la corriente más rápida, donde las corrientes están bien mezcladas. Los muestreadores se colocan aguas abajo a la profundidad deseada.
Muestras de lagos naturales y artificiales (estanques) se toman con los mismos fines que las muestras de agua de los ríos. Sin embargo, dada la duración de la existencia de lagos, se destaca el monitoreo de la calidad del agua durante un largo período de tiempo (varios años), incluso en lugares destinados al uso humano, así como el establecimiento de las consecuencias de la contaminación antropogénica del agua (monitoreo de su composición y propiedades). El muestreo de los lagos debe planificarse cuidadosamente para obtener información a la que se pueda aplicar una estimación estadística. Los depósitos de flujo débil tienen una heterogeneidad significativa de agua en dirección horizontal. La calidad del agua en los lagos a menudo varía mucho en profundidad debido a la estratificación térmica causada por la fotosíntesis en la zona de la superficie, el calentamiento del agua, el impacto de los sedimentos del fondo, etc. En grandes cuerpos de agua profunda, también puede aparecer circulación interna.
Cabe señalar que la calidad del agua en los embalses (tanto lagos como ríos) es cíclica, observándose la ciclicidad diaria y estacional. Por esta razón, las muestras diarias deben tomarse a la misma hora del día (por ejemplo, a las 12 del mediodía), y la duración de los estudios estacionales debe ser de al menos 1 año, incluidos los estudios de series de muestras tomadas durante cada temporada. Esto es especialmente importante para determinar la calidad del agua en ríos con regímenes muy diferentes: poca agua e inundaciones.
Muestras de precipitación húmeda (lluvia y nieve) extremadamente sensible a la contaminación que puede surgir en la muestra cuando se utilizan platos insuficientemente limpios, el ingreso de partículas extrañas (no atmosféricas), etc. Se cree que las muestras de precipitación húmeda no deben tomarse cerca de fuentes de contaminación atmosférica significativa, por ejemplo, salas de calderas o plantas de energía térmica, almacenes abiertos materiales y fertilizantes, centros de transporte, etc. En tales casos, la muestra de precipitación se verá significativamente influenciada por las fuentes locales indicadas de contaminación antropogénica.
Las muestras de sedimento se recogen en recipientes especiales hechos de materiales neutros. El agua de lluvia se recoge con un embudo (de al menos 20 cm de diámetro) en un cilindro graduado (o directamente en un balde) y se almacena en ellos hasta su análisis.
El muestreo de nieve generalmente se realiza cortando los núcleos a la profundidad total (hasta el suelo), y es aconsejable hacerlo al final del período de fuertes nevadas (a principios de marzo). El volumen de nieve en términos de agua también se puede calcular utilizando la fórmula anterior, donde D es el diámetro del núcleo.
Muestras de agua subterránea se seleccionan para determinar la idoneidad del agua subterránea como fuente de agua potable, con fines técnicos o agrícolas, para determinar el impacto en la calidad del agua subterránea de las instalaciones económicas potencialmente peligrosas, al monitorear los contaminantes del agua subterránea.
El agua subterránea se estudia tomando muestras de pozos artesianos, pozos y manantiales. Debe tenerse en cuenta que la calidad del agua en diferentes acuíferos puede variar significativamente, por lo tanto, al tomar una muestra de agua subterránea, la profundidad del horizonte del que se tomó la muestra, los posibles gradientes de los flujos de agua subterránea, la información sobre la composición del agua subterránea a través de la cual corre el horizonte, debe estimarse utilizando los métodos disponibles. Dado que se puede crear la concentración de diversas impurezas en el punto de muestreo, que es diferente del acuífero completo, es necesario bombear agua del pozo (o de un manantial, profundizando en él) en una cantidad suficiente para renovar el agua en un pozo, sistema de suministro de agua, profundización, etc.
Muestras de agua de redes de abastecimiento de agua. se seleccionan para determinar el nivel general de calidad del agua del grifo, buscar las causas de contaminación del sistema de distribución, controlar el grado de posible contaminación del agua potable por productos de corrosión, etc.
Para obtener muestras representativas al tomar agua de las redes de suministro de agua, se observan las siguientes reglas;
- el muestreo se lleva a cabo después de drenar el agua durante 10-15 minutos, el tiempo generalmente suficiente para renovar el agua con contaminantes acumulados;
- para la selección no utilice las secciones finales de las redes de suministro de agua, así como las secciones con tuberías de diámetro pequeño (menos de 1,2 cm);
- para uso de muestreo, si es posible, áreas con flujo turbulento - tomas cerca de válvulas, curvas;
- al tomar muestras, el agua debe fluir lentamente hacia el recipiente de muestreo hasta que se desborde.
El muestreo para determinar la composición del agua (¡pero no la calidad!) También se lleva a cabo cuando se estudian las aguas residuales, el agua y el vapor de las plantas de calderas, etc. Este trabajo, por regla general, tiene objetivos tecnológicos, que requieren capacitación especial y cumplimiento del personal, reglas de seguridad adicionales. Los métodos de campo pueden ser bastante (y a menudo muy efectivos) utilizados por especialistas en estos casos, sin embargo, por las razones indicadas, no los recomendaremos para el trabajo de las instituciones educativas, la población y el público, y describiremos las técnicas de muestreo apropiadas.
Al realizar el muestreo, se debe prestar atención (y registrarse en el protocolo) sobre las condiciones hidrológicas y climáticas que acompañan al muestreo, como la precipitación y su abundancia, inundaciones, períodos de poca agua y estancamiento del embalse, etc.
Se pueden tomar muestras de agua para el análisis inmediatamente antes del análisis y de antemano. Para el muestreo, los especialistas usan botellas estándar o botellas con una capacidad de al menos 1 litro, abriéndose y llenándose a la profundidad requerida. Debido al hecho de que 30-50 ml de agua suelen ser suficientes para el análisis por métodos de campo para cualquier indicador (con la excepción de oxígeno disuelto y DBO), el muestreo inmediatamente antes del análisis se puede realizar en un matraz con una capacidad de 250-500 ml (por ejemplo, del kit de laboratorio, kit de medición, etc.).
Está claro que el recipiente de muestreo debe estar limpio. La limpieza de los platos se garantiza prelavándolos con agua jabonosa caliente (¡no use detergentes y mezclas de cromo!), Y enjuague múltiple con agua tibia limpia. En el futuro, es aconsejable utilizar los mismos platos para tomar muestras. Los recipientes destinados al muestreo se lavan a fondo de antemano, se enjuagan al menos tres veces con el agua muestreada y se sellan con tapones de vidrio o plástico, se hierven en agua destilada. Se deja aire con un volumen de 5-10 ml en el recipiente entre el tapón y la muestra tomada. Se toma una muestra en un plato común para analizar solo aquellos componentes que tienen las mismas condiciones de conservación y almacenamiento.
El muestreo que no está destinado a análisis inmediato (es decir, tomado de antemano) se lleva a cabo en un plato de vidrio o plástico sellado herméticamente (preferiblemente fluoroplástico) con una capacidad de al menos 1 litro.
Para obtener resultados confiables, el análisis del agua debe realizarse lo antes posible. Los procesos de oxidación-reducción, sorción, sedimentación, procesos bioquímicos causados \u200b\u200bpor la actividad vital de microorganismos, etc. tienen lugar en el agua. Como resultado, algunos componentes pueden oxidarse o reducirse: nitratos - a nitritos o iones de amonio, sulfatos - a sulfitos; El oxígeno puede ser consumido para la oxidación de sustancias orgánicas, etc. En consecuencia, las propiedades organolépticas del agua también pueden cambiar: olor, sabor, color, turbidez. Los procesos bioquímicos se pueden ralentizar enfriando el agua a una temperatura de 4-5 ° C (en el refrigerador).
Sin embargo, incluso con los métodos de análisis de campo, no siempre es posible realizar el análisis inmediatamente después del muestreo. Dependiendo del tiempo de almacenamiento esperado de las muestras recolectadas, puede ser necesario preservarlas. No existe un conservante universal, por lo que las muestras para análisis se toman en varias botellas. En cada uno de ellos, el agua se conserva al agregar productos químicos apropiados según los componentes que se determinen.
Mesa Se proporcionan los métodos de conservación, así como las características de muestreo y almacenamiento de muestras. Al analizar el agua para algunos indicadores (por ejemplo, oxígeno disuelto, fenoles, productos derivados del petróleo), se imponen requisitos especiales al muestreo. Por lo tanto, al determinar el oxígeno disuelto y el sulfuro de hidrógeno, es importante excluir el contacto de la muestra con el aire atmosférico, por lo tanto, las botellas deben llenarse con un sifón, un tubo de goma que se baja al fondo de la botella, asegurando que se vierta agua sobre el borde cuando la botella se llena en exceso. Las condiciones de muestreo específicas (si las hay) se detallan en la descripción de los análisis respectivos.

Métodos de conservación, características de muestreo y almacenamiento de muestras.

Indicador analizado

Método de conservación y cantidad de conservante por 1 litro de agua.

Máximo tiempo de almacenamiento de muestra

Características de muestreo y almacenamiento de muestras.

1. Cloro activo

No conservar

Un par de minutos

2. Amoniaco y
iones de amonio

No conservar

Almacenar a 4 ° C

2-4 ml de cloroformo o 1 ml de ácido sulfúrico concentrado

3. Consumo bioquímico de oxígeno (DBO)

No conservar

Almacenar a 4 ° C

4. Sustancias suspendidas

No conservar

Agitar antes del análisis

5. Gusto y sabor.

No conservar

Tomar solo en botellas de vidrio.

6. índice de hidrógeno (PH)

No conservar

Al tomar una muestra

No deje burbujas de aire en la botella, protéjala del calor.

7. Hidrocarbonatos

No conservar

8. Hierro general

No conservar

2-4 ml de cloroformo o 3 ml de ácido nítrico (clorhídrico) concentrado (dorH2)

9. Rigidez general

No conservar

10.Olor (no
calefacción)

No conservar

Tomar solo en botellas de vidrio.

11. Calcio

No conservar

12. Carbonatos

No conservar

13. Metales pesados \u200b\u200b(cobre, plomo, zinc)

No conservar

El día de la selección

3 ml de ácido nítrico o clorhídrico (hasta pH2)

Almacenar a 4 ° C

14. turbidez

No conservar

Agitar antes del análisis

Debe tenerse en cuenta que ni la conservación ni la fijación aseguran la constancia de la composición del agua indefinidamente. Solo mantienen el componente correspondiente en el agua durante un tiempo determinado, lo que permite que las muestras se entreguen en el lugar de análisis, por ejemplo, en un campamento y, si es necesario, en un laboratorio especializado. Los protocolos de muestreo y análisis deben indicar las fechas de muestreo y análisis.

En la actualidad, se utilizan diversos indicadores para evaluar la calidad del agua: organoléptica, química, bacteriológica, biológica, helmintológica, etc.
y) Indicadores organolépticos... Los indicadores organolépticos utilizados para determinar las propiedades físicas del agua incluyen: transparencia, color, olor, sabor.

Transparencia depende de la cantidad y composición de partículas suspendidas en el agua. Puede empeorar debido a la entrada de aguas residuales fecales e industriales e industriales en los cuerpos de agua, así como a la lluvia y al derretimiento, que llevan consigo una gran cantidad de partículas de suelo en suspensión desde la superficie del área circundante. Se cree que el deterioro de la claridad del agua es de gran importancia desde el punto de vista epidemiológico, ya que dicha agua puede causar infecciones intestinales. La claridad del agua se determina utilizando una fuente especial de Snellen, que se lee a través de una columna de agua vertida en un cilindro. Expresado en centímetros.

Color El agua a menudo depende de las condiciones naturales. Las aguas de origen pantanoso (especialmente los pantanos de turba) tienen una gama de tonos de ligeramente amarillo a marrón, dependiendo del contenido de sustancias húmicas en el mismo. Los compuestos de hierro coloidal dan al agua un color amarillento verdoso. La microflora y la microfauna, especialmente las algas durante el período de floración, le dan al agua un color verde brillante, marrón y otros colores. El agua adquiere los colores más variados como resultado de la escorrentía industrial del agua.

El color del agua se determina colorimétricamente usando una escala estándar y se expresa en grados.

Oler puede ser diferente: pantano (con la descomposición de la materia orgánica vegetal); pútrido (por la descomposición de aguas residuales y desechos), hierba fresca, terrosa, fétida, etc.

Gusto Puede ser desagradable si las aguas residuales domésticas entran al agua y las impurezas se pudren. Los efluentes industriales a menudo le dan al agua un sabor específico diferente. Las aguas naturales a veces tienen un sabor peculiar, que se asocia con las condiciones de su formación: los cloruros, el sulfato de magnesio amargo, el sulfato de calcio astringente le dan un sabor salado al agua.

El olor y el sabor se determinan organolépticamente y se evalúan en puntos en un sistema de cinco puntos.

Reacción activa del pH del agua depende de la presencia de iones H y OH en el mismo. Suele oscilar entre 6,8 y 8,5.

Temperatura de agua En el rango de 7-11 ° es el más favorable para el cuerpo humano. En cuerpos de agua abiertos, cambia de acuerdo con los cambios en la temperatura del aire. El agua subterránea tiene una temperatura más constante, relativamente baja, fluctuaciones en las que se indica la posibilidad de entrada de agua superficial.

El residuo sólido o seco caracteriza la salinidad total del agua.
si) Indicadores quimicos... Este grupo incluye varios productos químicos. Algunos de ellos tienen un efecto nocivo en el cuerpo humano, otros permiten juzgar indirectamente sobre la contaminación del agua por sustancias orgánicas y, por lo tanto, determinar el grado de peligro epidemiológico del agua. Entre las sustancias que indican la contaminación del agua con sustancias orgánicas, la más importante es la determinación de sustancias que contienen nitrógeno (amoníaco, nitritos, nitratos).

Amoníaco formado en la etapa inicial de descomposición de sustancias de origen orgánico que han ingresado al agua. Su presencia, incluso en forma de rastros, levanta la sospecha de que las aguas residuales frescas de humanos y animales entraron al agua. Y desde este punto de vista, es un indicador indirecto que indica la contaminación del agua por microbios. Sin embargo, se encuentra en aguas pantanosas y turbias, así como en aguas subterráneas ferruginosas. Naturalmente, en este caso no tiene valor sanitario indicativo.

Nitrito (sales de ácido nitroso) también pueden ser de diversos orígenes. El agua de lluvia casi siempre contiene ácido nitroso en la cantidad de 0.01-1.7 mg / l. El nitrito se puede formar por la reducción de nitrato por desnitrificación de bacterias, así como por nitrificación de amoniaco. En este último caso, adquieren un gran valor sanitario indicativo y su presencia indica que el amoníaco formado en el agua como resultado de la descomposición de sustancias orgánicas ha comenzado a experimentar mineralización. En consecuencia, la presencia de nitritos en el agua es evidencia de contaminación reciente con materia orgánica de origen animal.

Nitratos (sales de ácido nítrico) se encuentran en aguas no contaminadas de origen pantanoso, pero pueden aparecer en el agua como producto de la mineralización de amoníaco y nitritos, formados como resultado de la descomposición de los desechos orgánicos. La presencia de solo nitratos en ausencia de nitritos y amoníaco indica una contaminación de agua de larga data, posiblemente accidental, de una sola vez por heces humanas y animales. Si el amoníaco y el nitrito están presentes junto con los nitratos en el agua, este es un signo grave de contaminación del agua permanente y a largo plazo. Debido al hecho de que ahora se ha establecido el papel de los nitratos de agua en la aparición de metahemoglobinemia, especialmente en niños, se otorga gran importancia a este indicador.

En la práctica, las sustancias que contienen nitrógeno se determinan colorimétricamente usando colorímetros fotoeléctricos o por colorimetría volumétrica.

Cloruros son un valioso indicador sanitario. Siempre se encuentran en la orina y los desechos de la cocina, y por lo tanto, si se encuentran en el agua, existe la sospecha de contaminación con aguas residuales domésticas. Sin embargo, también se pueden encontrar en el agua subterránea, ya que está enriquecida en cloruros cuando se filtra a través del suelo que contiene cloruro de sodio. Los cloruros se determinan mediante valoración argentométrica.

Un cierto valor en la evaluación de la calidad de los juegos de agua. oxidabilidad - un indicador que caracteriza la cantidad de sustancias orgánicas fácilmente oxidables en el agua. Dado que la determinación directa de sustancias orgánicas en el agua es metodológicamente compleja, se juzga indirectamente por la cantidad de oxígeno que entró en su oxidación en 1 litro de agua. En consecuencia, este indicador da una idea general y condicional de la cantidad de contaminación orgánica. En la práctica, la oxidabilidad se determina por permanganometría.

Rigidez El agua se debe a la presencia de sales solubles de calcio y magnesio. Distinguir: dureza total, dependiendo de las sales disueltas de los ácidos carbónico, clorhídrico, nítrico, sulfúrico y fosfórico; extraíble (o carbonato), debido a la presencia de bicarbonatos, que, cuando se hierven, precipitan como un precipitado blanco; irreparable (o constante), dependiendo de las sales que no precipitan durante la ebullición.

La definición de dureza del agua está dictada por la necesidad de tener en cuenta los intereses de la población de la familia, lo que evita el uso de agua dura, recurriendo incluso en algunos casos a una fuente de agua que es cuestionable en términos sanitarios, pero con agua blanda. Esto se debe al hecho de que las verduras y la carne se hierven poco en agua dura, la calidad del té se deteriora, es difícil lavar la ropa y, cuando se lava, se observa irritación de la piel debido a la formación de compuestos insolubles como resultado de reemplazar el sodio en el jabón con calcio o magnesio.

Como han demostrado estudios recientes, el aumento de la dureza del agua no tiene un efecto directo en el cuerpo humano. La dureza total se determina por titulación complexométrica. La dureza se expresa en miligramos equivalentes por litro de agua.

Además de estos indicadores, al evaluar la calidad del agua en depósitos abiertos, se utiliza la determinación de la demanda bioquímica de oxígeno (DBO5 - una muestra de cinco días), el valor del oxígeno disuelto y algunos otros.

Con respecto a la definición de productos químicos que tienen un efecto nocivo directo en el cuerpo humano, se elabora en caso de sospecha de la presencia en el agua de una u otra sustancia tóxica o grupo de sustancias. Los resultados obtenidos se comparan con las concentraciones máximas permisibles (MPC) de sustancias nocivas en el agua establecidas por la legislación sanitaria.

en) Indicadores sanitarios y bacteriológicos de la calidad del agua.... La detección directa de patógenos de enfermedades infecciosas en el agua es difícil en vista del hecho de que los métodos para aislar microorganismos patógenos, especialmente virus, son complejos y no permiten una conclusión sobre las características epidemiológicas del agua en poco tiempo. Por lo tanto, la evaluación sanitaria y bacteriológica se realiza de acuerdo con indicadores indirectos, que son: 1) el número microbiano y 2) el contenido de E. coli. Ambos indicadores son generalmente aceptados sobre la base de observaciones a largo plazo, lo que indica que cuanto más contaminada está el agua, más microflora saprofítica e intestinal contiene y, por el contrario, menos contaminada (especialmente por las excretas humanas y las aguas residuales domésticas), menos esto riega la cantidad de microbios y, en particular, E. coli y, en consecuencia, disminuye la posibilidad de la aparición de enfermedades infecciosas cuando se usa dicha agua.

El recuento microbiano (el número total de microbios en 1 ml de agua) es un indicador aproximado, ya que todos los microbios en la muestra se cuentan sin su identificación; indica que el agua está contaminada con aguas residuales, desechos, etc., lo que no garantiza que contenga bacterias patógenas.

La detección de E. coli en el agua es de gran importancia sanitaria. Esto se debe al hecho de que su hábitat natural es el intestino grueso de humanos y animales. Solo puede ingresar al entorno externo con heces. En consecuencia, la detección de E. coli en el agua indica su contaminación con heces, que pueden contener, además de B. coli, bacterias patógenas del grupo intestinal, los agentes causantes de la fiebre tifoidea, la disentería y la paratifoidea. E. coli se llama un indicador de la contaminación fecal del agua.

Para determinar el grado de peligro epidemiológico del agua en relación con las infecciones intestinales, es necesario establecer la intensidad de la contaminación fecal del agua, es decir, determinar la cantidad de E. coli en el agua, ya que cuanto más B. coli está en el agua, más está contaminada con heces. Cuantitativamente, la presencia de Escherichia coli se caracteriza por dos indicadores:
a) título de coli: la cantidad más pequeña de agua (en mililitros) que contiene una E. coli,
b) índice de coli: el número de E. coli en 1 litro de agua.

En los últimos años, algunos autores han propuesto utilizar, además de E. coli, estreptococos fecales, Clostridium perfringens Welenii y bacteriófagos para la evaluación sanitaria y bacteriológica del agua. Se está desarrollando un método para la detección de bacterias patógenas del grupo intestinal utilizando un hapteno (antígeno no específico), etc.

En el estudio del agua de fuentes de agua, especialmente en depósitos abiertos, algunos otros indicadores y métodos son de gran importancia.

Por lo tanto, en el estudio del agua en las fuentes de agua, especialmente en embalses abiertos, es de gran importancia un levantamiento topográfico sanitario, cuya tarea es detectar los factores que pueden empeorar la calidad del agua en el área de captación que alimenta el embalse. Se está estudiando el relieve del terreno, la composición del suelo y la presencia de bosques. Se caracteriza la ubicación de los asentamientos, las empresas industriales, el uso agrícola del territorio. De particular importancia es el estudio del grado de asentamiento del territorio, ya que cuanto mayor es la densidad de población, se forman más desechos de origen orgánico y más real es la posibilidad de que ingresen al embalse y se produzcan epidemias de agua. Es necesario obtener información sobre el uso del embalse para fines económicos nacionales, prestando especial atención al transporte de agua y la pesca, al uso de embalses para fines deportivos, a la morbilidad de la población de la región. Las mediciones hidrométricas (profundidad, velocidad actual, descarga de agua, etc.) son de gran importancia.

El análisis biológico juega un papel importante, ya que se sabe que grandes cantidades de plantas y animales acuáticos en un embalse afectan la calidad del agua. Debido a esto, la flora y fauna acuáticas se utilizan como organismos indicativos que reaccionan de manera sensible a los cambios en las condiciones de vida del embalse. Estos organismos biológicos se denominan saprobios (sapros - putrefactivos). Hay cuatro zonas de saprobicidad (polisaprobico, α-mesosaprobico, β-mesosaprobico y oligosaprobico). Cada uno de ellos corresponde a una determinada flora y fauna, así como al grado de contenido de oxígeno en el agua.

La detección de huevos de helmintos y quistes de protozoos intestinales también es de gran importancia epidemiológica, sanitaria e higiénica.

En los últimos años, el estudio del agua para el contenido de sustancias radiactivas ha adquirido gran importancia.

INDICADORES DE CONTAMINACIÓN DEL AGUA Indicadores por los cuales se determina el grado y la naturaleza de la contaminación del agua. Existen indicadores físicos (grado de turbidez, olor y pH del agua), químicos (cantidad de oxígeno disuelto en agua, MIC, DQO, oxidabilidad, cantidad de nitrógeno amónico), bacteriológicos (título de E. coli y la presencia de microorganismos patógenos), hidrobiológicos (composición de especies hidrobiontes - la proporción de organismos saprobios y oligosaprobios), etc. En términos sanitarios y biológicos, se tienen en cuenta algunos hidrobiontes, principalmente bacterias, por ejemplo, E. coli (indicadores de la presencia de secreciones humanas y animales), así como microorganismos que crecen en el petróleo y los productos derivados del petróleo (indicadores de contaminación petróleo), sanitario-químico - DBO 5 y DQO. El índice de contaminación bioquímica (BPI) es la relación de DBO durante cinco días a oxidabilidad del aguaexpresado como un porcentaje. BPZ, o el coeficiente de inestabilidad de la materia orgánica disuelta en el agua, se toma como un indicador de la contaminación del agua por la materia orgánica introducida en el depósito o que surge en él. En cuerpos de agua contaminados, BPZ alcanza 100-500%.

  • - 1) punto de emisión de la sustancia; 2) una instalación económica o natural que produce un contaminante; 3) la región de donde provienen los contaminantes ...

    Protección civil. Diccionario conceptual y terminológico

  • - la causa directa de la contaminación ambiental; objeto contaminante ...

    Diccionario ecologico

  • - una fuente que introduce contaminantes del agua, microorganismos o calor en las aguas superficiales o subterráneas ...

    Diccionario ecologico

  • - regulación legal de la contaminación permitida para una determinada empresa o para un país ...

    Diccionario ecologico

  • - adición del efecto nocivo, aumento, recolección, concentración del principio activo de contaminantes ...

    Diccionario ecologico

  • - indicadores que reflejan el efecto tóxico del contaminante en los humanos, el deterioro de las propiedades organolépticas del agua y la interrupción de los procesos de auto-purificación del depósito ...

    Diccionario ecologico

  • - indicadores que reflejan la probabilidad de migración de contaminantes del suelo al aire atmosférico, agua, plantas, así como el grado de impacto en los microorganismos del suelo ...

    Diccionario ecologico

  • - el proceso de transferencia y redistribución de elementos químicos, aerosoles sólidos y líquidos y gases en la atmósfera, hidrosfera y litosfera, independientemente de la naturaleza de los procesos que ocurren y los agentes que los causan: ...

    Glosario de emergencia

  • - cm....

    Diccionario ecologico

  • - un indicador que señala la presencia de acumulación, cambios en la composición cuantitativa o cualitativa de contaminantes en el medio ambiente ...

    Diccionario ecologico

  • - el nivel general o la tasa de liberación de contaminantes al medio ambiente ...

    Diccionario ecologico

  • - Una fuente que introduce contaminantes de aguas superficiales o subterráneas, microorganismos o ...

    Glosario de negocios

  • - un análisis cualitativo de los componentes individuales del medio ambiente natural para establecer la fuente de contaminación, el área / volumen de distribución y la composición cualitativa de los contaminantes. también: & nbsp ...

    Vocabulario financiero

  • - "... B. Aguas gaseosas, es decir, agua potable común saturada con dióxido de carbono gaseoso a presión ...

    Terminología oficial

  • - "...- medidor de refrigerante - un dispositivo de medición diseñado para medir la masa del refrigerante durante un cierto período de tiempo; ..." Fuente: Orden del Comité Estatal de Construcción de la Federación Rusa de 06.05 ...

    Terminología oficial

  • - Pisa las montañas - las montañas se agrietan, Acuéstate en el agua - el agua hierve, toca el Granizo - cae el granizo ... Derzhavin. Suvorov ...

    Diccionario Fraseológico Explicativo de Michelson (ortografía original)

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