Методы определения сульфатов в сточной и питьевой воде

Вред с содержанием сероводорода для коммуникаций и бытовой техники

Вред, наносимый водой с повышенным содержанием сероводорода коммуникациям и бытовой технике примерно одинаков, хотя и проявляется только при огромных концентрациях этого токсичного вещества.

  1. Разъедает многие металлы, вызывает их сильную коррозию, приводит к полной непригодности коммуникационные сети, которые приходится менять из-за появившихся дырок в стенках. Бытовая техника так же выходит из строя, так как ее металлические детали разъедаются очень быстро.
  2. При соединении с железом, находящимся в воде, образует осадок сернистого железа (FeS), которые оседает на стенках коммуникационных сетей и бытовых приборах. В первом случае это уменьшает пропускаемость труб, они забиваются и требуют чистки. Во втором случае осадок, образующийся на приборах, является своеобразной вариацией накипи и выводит из строя нагревательные элементы.

Сероводород отрицательно воздействует на здоровье и ухудшает органолептические показатели воды, а так же негативно влияют на коммуникации и бытовые приборы. Повышенное содержание ядовитого газа в воде опасно и для поения скота, разведения рыб и, тем более, санитарно-бытового применения. Именно из-за сильного негативного токсичного воздействия количество сероводорода в воде строго нормируют и контролируют.

Сохраните статью в соцсети:

28 апреля 2016

Задайте свой вопрос по статье

Кадмий (Cd)

Загрязнение кадмием может возникнуть во время выщелачивания почв, при разложения разных микроорганизмов которые его накапливают, а также из-за миграции из медных и полиметаллических руд.

Человек тоже виноват в загрязнении этим металлом. Сточные воды с разных предприятий занимающеюся рудообогащением, гальваническим, химическим, металлургическим производством могут содержать большие количества соединений кадмия.

Естественные процессы по снижению уровня соединений кадмия являются сорбция, его потребление микроорганизмами и выпадение в осадок малорастворимого карбоната кадмия.

В растворе, кадмий находится, как правило, в форме органо-минеральных и минеральных комплексов. Сорбированные вещества на базе кадмия — важнейшие взвешенные формы этого элемента. Очень важна миграция кадмия в живых организмов (гидробиониты).

Содержание кадмия в природных водоёмах

Уровень кадмия в чистых реках и озерах колеблется на уровне меньше микрограмма на литр, в загрязнённых водах уровень этого элемента доходит до нескольких микрограммов на литр.

Некоторые исследователи считают, что кадмий, в малых количествах, может быть важным для нормального развития животных и человека. Повышенные концентрации кадмия очень опасных для живых организмов.

Способы очистки воды от сероводорода

Пример напорной очистки воды, где жидкость подаётся в ёмкость через распылители

Если вы не знаете, что делать, чтобы привести свой колодец в порядок, то прислушайтесь к рекомендациям специалистов.

Чтобы удалить запах, появляющийся сразу после подачи воды в систему, нужно провести первоначальное отстаивание жидкости. В этом случае при контакте воды с кислородом сероводород просто улетучится. Однако отстаивать водичку просто дома в кастрюлях не рекомендуется. Для такого случая можно делать и использовать два вида резервуаров:

В первом случае используются большие пластиковые бочки ёмкостью 200-300 литров. В них вода подаётся через специальные распылители по типу душевой лейки, которые обеспечивают взаимодействие жидкости с кислородом. Причём резервуары должны быть открытого типа (то есть без верхней крышки). В результате газ окисляется и улетучивается. Уже из такого резервуара после очистки вода может подаваться в чистом виде в дом, если установлена хорошая насосная система.

Важно: использовать металлические бочки в этом случае нельзя, поскольку сероводород разрушает железо

Пример аэрации воды при помощи компрессора

Напорные системы для очистки воды от сероводорода работают по другому принципу. Здесь вода из колодца проходит через фильтры и заполняет резервуар. Потом под напором жидкость поднимается к верхней части бочки и уже отправляется по системе в дом. Таким образом, происходит отстаивание воды, а газ улетучивается с её поверхности после поднятия к высшей точке. Делать тот или иной вид отстойника нужно в зависимости от ваших предпочтений и финансовых возможностей.

Очистка через окисление

Можно использовать и другую систему очистки воды от сероводорода. В этом случае используются химикаты в виде серы или гипохлорида натрия, добавляемые в воду. В результате происходит реакция сероводорода с химическими элементами и газ испаряется. Доочистить воду помогают здесь специальные фильтры с зернистым содержимым.

Важно: замена фильтра в такой системе очистки должна быть регулярной. Если пропустить этот момент, то вместе с водой вы рискуете получить вредные для здоровья химикаты

Использование сорбентов

Пример работы и устройства угольного фильтра для очистки воды от сероводорода

Еще один способ, при помощи которого можно избавиться от запаха сероводорода — это применение угольного фильтра. В его состав входит гранулированный активированный уголь, который отлично окисляет вредные соединения в воде и собирает их на себя

Важно производить замену фильтра в соответствии с рекомендациями

Замена нагревательного оборудования

Если случается так, что пахнет неприятно вода именно после нагревания, то в этом случае нужно обратить особенное внимание на нагревательную систему. Бывает, что на стенках нагревательного прибора от времени скапливаются вредные серные или нитратные бактерии, которые осуществляют свою жизнедеятельность, а при нагревании ещё и активизируются

В этом случае рекомендуется либо почистить нагревательный элемент, либо полностью заменить его.

Важно: оттягивать с удалением запаха сероводорода из воды ни в коем случае не стоит. Здоровье домочадцев — прежде всего

Последствия употребления загрязненной воды

Загрязненная вода с превышением ПДК опасных веществ становится непригодной к употреблению в силу изменения химического, физического и биологического состояния.

Органолептические показатели изменяются, повышается риск аллергии, отравления и даже возникновения онкологических заболеваний.

Если имеется в виду физическое загрязнение, то меняется прозрачность, температура, цвет, вкус, радиоактивность. При заселении воды микроорганизмами наступает биологическая загрязненность, и вода становится непригодной к употреблению.

Опасны для природных водоемов даже газообразные выбросы промышленных предприятий в атмосферу. Например, двуокись азота и сернистый газ, попадая в воду, превращаются в азотную и серную кислоту, соответственно.

Самым опасным моментом остается снижение возможности растворения кислорода в воде. В результате в водоемах гибнет рыба, биопланктон, служащий основополагающей ступенькой в водном биоценозе.

Планктон отвечает и за самоочищение водной среды. При отсутствии его деятельности гибнут многие виды животных и растений.

При попадании в воду нефтепродуктов, на ее поверхности образуется воздухонепроницаемая пленка, что делает невозможной диффузию кислорода в воду. Она становится непригодной для дыхания рыб и других животных. Соответственно, обедняется видовой состав (через 150 лет морская фауна исчезнет – читай!).

Классификация ПДК

Отбор проб сточных вод на предприятии осуществляется специальными экологическими организациями. Особенности их анализа заключаются в выявлении ПДК по различным показателям. Если существует любое превышение нормы, то Гост предусматривает наказание лица, причинившее вред природной среде.

Гигиенические ПДК объединяют вещества, которые при превышение показателей способны причинять вред здоровью людей или приводить к ухудшению качества воды. Норма регулирует количество содержания токсических элементов в водоемах и местах хранения вод.

Одной из самых опасных примесей может быть химический тип. Веществ такой природы может быть большое количество, поэтому их ПДК разделяют на такие группы:

  • Чрезмерно опасные концентрации;
  • Примеси с высоким уровнем опасности;
  • Опасные элементы;
  • Вещества умеренной степени опасности.

Проведение анализа предприятий включает специальные формулы и методы для вычисления наличия отклонений от норм. Для диагностик должна быть характерна периодичность, которую выбирает организация, проводимая проверки.

Откуда поступают нитратные соединения в воде

Скважина и колодец — главные источники воды для частных домовладений, которая используется в бытовых, хозяйственных и сельскохозяйственных нуждах.

Водный источник может загрязняться в следующих случаях:

  • при использовании бытовой химии, сливаемой в грунт вблизи гидротехнического сооружения;
  • при проведении сельскохозяйственных работ с применением удобрений, в состав которых входит азот и магний в высокой концентрации;
  • при обустройстве кладбищ домашних животных и скота возле водозаборных точек.

Это приводит к насыщению почвы нитратами, которые вначале проникают в водные горизонты, а затем в частные гидросооружения.

ПДК

Для поверхностных водных объектов используются следующие предельно допустимые концентрации загрязняющих веществ в водах водных объектов:


п/п
Анализируемые показатели Класс опасности (Приказ Росрыболовства от 18.01.2010 №20 и СанПиН 2.1.5.980-00) ПДК водных объектов рыбохозяйственного значения (Приказ Росрыболовства от 4 августа 2009 г. N 695 Об утверждении методических указаний по разработке нормативов качества воды в водных объектов рыбхоз значения в том числе нормативов ПДК вредных веществ в водах водных объектов рыбхоз значения ПДК водных объектов рыбохозяйственного значения (Приказ Росрыболовства от 18.01.2010 №20) ПДК водных объектов питьевого, хозяйственно-бытового и рекреационного водопользования
(ГН 2.1.5.1315-03 с изменениями ГН 2.1.5.2280-07 и СанПиН 2.1.5.980-00)
категория водопользования категория водопользования
высшая и первая вторая Для питьевого и хозяйственно-бытового водопользования, а также для водоснабжения пищевых предприятий (первая категория) Для рекреационного водопользования, а также в черте населенных мест (вторая категория)
1 Прозрачность, см не ниже 20
2 Взвешенные вещества, мг/дм3 содержание взвешенных веществ в контрольном створе (пункте) не должно увеличиваться по сравнению с естественными условиями более чем на: В черте населенных мест при сбросе сточных вод, производстве работ на водном объекте и в прибрежной зоне содержание взвешенных веществ в контрольном створе (пункте) не должно увеличиваться по сравнению с естественными условиями более чем на 0,75 мг/куб. дм
0,25 мг/дм3 0,75 мг/дм3
3 Минерализация воды, мг/л не более 1000 (в контрольном створе)
4 Водородный показатель (рН) 6,5-8,5 6,5-8,5 6,5-8,5
5 БПК полное, мг О2/л (при температуре 20 °C не должно превышать в воде водных объектов ) 3,0 3,0
6 БПК5, мгО2/л (не должно превышать при температуре 20 град. C ) 2 (в контрольном створе) 4 (в контрольном створе)
7 ХПК, мгО/л 30 (в контрольном створе)
8 Растворенный кислород О2, мг/дм3 В зимний (подледный) период должен быть не менее Не менее 4
6 4
В летний (открытый) период во всех водных объектах должен быть не менее 6
9 Хлорид-анион Cl-, мг/л 300 350
10 Сульфат-анион, SO4, мг/л 100 500
11 Фосфаты (полифосфаты) Men(PO3)n, Men+2PnO3n+1, MenH2PnO3n+1, мг/л 0,05 (олиготрофные водоемы) по фосфору
0,15 (мезотрофные водоемы) по фосфору
0,2 (для эфтрофных водоемов) по фосфору
3,5
(1,14 по фосфору)
12 Аммоний-ион NH4+, мг/л 0,5 (0,4 по азоту)м 1,93 (1,5 по азоту)
13 Нитрит-анион NO2-, мг/л 0,08 (0,02 по азоту) 3,3 (1 по азоту)
14 Нитрат-анион NO3-, мг/л 40 (9 по азоту) 45 (10,16 по азоту)
15 Железо Fe, мг/л 0,1 0,3
16 Марганец двухвалентный Mn2+, мг/л 0,01 0,1
17 Медь Cu, мг/л 3 0,001 1
18 Цинк Zn, мг/л 3 0,01 1
19 Свинец Pb, мг/л 2 0,006 0,01
20 Хром3+ Cr, мг/л 3 0,07
21 Хром6+ Cr, мг/л 3 0,02 0,05
22 Хром общий Cr, мг/л 0,05
23 Алюминий Al, мг/л 4 0,04 0,2
24 Никель Ni, мг/л 3 0,01 0,02
25 Кадмий Cd, мг/л 2 0,005 0,001
26 Кобальт Co, мг/л 3 0,01 0,1
27 Сульфиды, мг/л 0,005
Для олиготрофных водоемов 0,0005
0,05
28 СПАВ (додецилсульфат натрия), мг/л 4 0,5
29 Нефтепродукты, мг/л 3 0,05 0,3
30 Фенол (другое название – гидроксибензол или карболовая кислота) C6H5OH, мг/л 3 0,001 0,001*
31 Формальдегид, мг/л 4 0,1 0,05
32 Мышьяк 0,05 0,01
33 Кальций 4 180
34 Магний 4 40 50
35 Калий 4 50
(10 для водоемов с минерализацией до 100 мг/л)
36 Селен 2 0,002 0,01
37 Фторид-анион 3 0,05 (в дополнение к фоновому содержанию фторидов, но не выше их суммарного содержания 0,75 мг/л)
38 Натрий 4 120 200
39 Молибден 2 0,001 0,07
*из ГН 2.1.5.1315-03: ПДК фенола — 0,001 мг/л — указана для суммы летучих фенолов, придающих воде хлорфенольный запах при хлорировании (метод пробного хлорирования). Эта ПДК относится к водным объектам хозяйственно-питьевого водопользования при условии применения хлора для обеззараживания воды в процессе ее очистки на водопроводных сооружениях или при определении условий сброса сточных вод, подвергающихся обеззараживанию хлором. В иных случаях допускается содержание суммы летучих фенолов в воде водных объектов в концентрациях 0,1 мг/л.

Немного цифр

По степени воздействия на организм вредные вещества подразделяются на четыре класса опасности: 1-й – вещества чрезвычайно опасные; 2-й – вещества высокоопасные; 3-й – вещества умеренно опасные; 4-й – вещества малоопасные.

Сероводороду (H2S) — наиболее активному из серосодержащих соединений — присвоен второй класс опасности. По данным ВОЗ (Всемирной Организации Здравоохранения), он входит в перечень самых распространённых и наиболее опасных загрязнителей окружающей среды наряду с дихлорметаном, формальдегидом, стиролом, толуолом, мышьяком, окисью углерода, свинцом, фтором, ртутью т.п. Сероводород считается одним из самых нежелательных компонентов нефтепереработки.

В случае выброса предприятием этого отхода в окружающую среду может быть возбуждено дело, что наглядно продемонстрировал недавний случай с московским нефтеперерабатывающим заводом в Капотне, который подозревают в «обогащении» столичного воздуха сероводородом в количестве, превысившем ПДК (предельно допустимая концентрация) в 51(!) раз. Многочисленные жалобы населения на неприятный запах из окон, резь в глазах и привкус во рту и произведённые затем замеры воздуха не смогли оставить равнодушным даже видавший всякое Росприроднадзор.

Сероводород хорошо растворим в воде. Диапазон взрывоопасных концентраций в смеси его с воздухом достаточно широк и составляет от 4 до 45% об. При контакте с металлами (особенно если в газе содержится влага), сероводород вызывает сильную коррозию. Предельно допустимая концентрация сероводорода (H2S) в воздухе в рабочей зоне—10 мг/м3 (кубометр), в смеси с углеводородами —3 мг/м3.

Предельно допустимая норма сероводорода (H2S) в воздухе населенных мест—0,008 мг/м3 (миллиграмм на кубический метр)

Ощутимый запах сероводорода отмечается при концентрации 1,4—2,3 мг/м3, значительный запах —при 4 мг/м3, тяжелый запах при 7—11 мг/м3.

Бесцветный газ с неприятным запахом тухлых яиц, не только ядовит, но и коварен: при очень высоких концентрациях он уже после первых вдохов блокирует обонятельный нерв, и человек перестаёт чувствовать этот запах после того, как тот «ударил в нос». Острое отравление наступает уже при концентрациях 0,2–0,3 мг/л, а концентрация выше 1 мг/л — смертельна.

Смертельная концентрация этого газа в воздухе очень мала – всего 0,1%. Такое количество сероводорода может привести человека к летальному исходу за 10 минут. Стоит лишь немного увеличить концентрацию – и смерть наступает мгновенно, после первого же вдоха. Для примера: в канализационной системе концентрация сероводорода иногда достигает 16%.

Если речь идёт о незамкнутом помещении, сероводород не действует так резко и внезапно, не застаёт жителей врасплох. Однако, человеку свойственно привыкать к любому запаху, это некоторая защитная реакция нашего организма (например, жители мегаполисов не замечают специфический запах в метро, не замечают запах выхлопных газов, но при этом очень впечатляются свежестью приморского воздуха, будучи в отпуске). Именно с этим явлением сталкиваются периодически жители больших городов по всему миру, и в частности, Москвы, где в некоторых районах подобный запах – привычное дело.

Что касается промзон и градообразующих предприятий, известно, что люди, работающие или живущие в непосредственной близости от заводов с сероводородными (и иными) выбросами (в концентрациях от 0,02%), испытывают так называемое хроническое отравление. Выражается это, как правило, в стабильно плохом самочувствии, головных болях, потере веса, металлическом привкусе во рту (тревожный сигнал, посылаемый печенью), неприятными ощущениями в груди и даже обмороками, обострениях хронических заболеваний.

Поскольку экзогенный (вызываемый внешними причинами) сероводород попадает в организм через дыхательные пути, первый удар всегда принимает слизистая оболочка. Этот газ плохо действует и на глаза: может вызвать конъюнктивит, спровоцировать светобоязнь, раздражение слизистой оболочки глаз, снижение остроты зрения.

Кобальт (Co)

Реки и озера могут загрязниться кобальтом как следствие выщелачивания медных и других руд, из почв во время разложения вымерших организмов (животные и растения), ну и конечно же в результате активности химических, металлургических и металлообрабатывающих предприятии.

Главные формы соединений кобальта находится в растворенном и взвешенном состояниях. Вариации между этими двумя состояниями могут происходить, из-за изменений рН, температуры и состава раствора. В растворённом состоянии, кобальт содержится в виде органических комплексов. Реки и озера имеют характерность, что кобальт представлен двухвалентным катионом. При наличии большого количества окислителей в растворе, кобальт может окисляться до трехвалентного катиона.

Он входит в состав растений и животным, потому что играет важную роль в их развитии. Входит в число основных микроэлементов. Если в почве наблюдается дефицит кобальта, то его уровень в растениях будет меньше обычного и как следствие могут появиться проблемы со здоровьем у животных (возникает риск возникновения малокровия). Этот факт наблюдается особенно в таежно-лесной нечерноземной зоне. Он входит в состав витамина В12, регулирует усвоение азотистых веществ, повышает уровень хлорофилла и аскорбиновой кислоты. Без него растения не могут наращивать необходимое количество белка. Как и все тяжелые металлы, он может быть токсичным в больших количествах.

Нормы содержания, классы опасности и ПДК

Норма содержания нитратов в воде – 45 мг на 1 литр питьевой воды. Для нитритов этот показатель ниже – при наличии нитритов свыше 3 мг в литре вода считается непригодной для питья.

Предельно допустимая концентрация (ПДК) – это показатель, рассчитанный санитарными службами применительно к самым различным веществам и средам. Так, существуют ПДК, рассчитанные для рабочей среды – для воздуха, для воды. В разных странах эти показатели могут различаться. Указанные нормы содержания нитратов и нитритов актуальны в РФ.

ПДК связан с понятием «класс опасности вещества».

Всего существует 4 класса опасности.

  • I класс – очень опасные вещества;
  • II – опасные вещества;
  • III – умеренно опасные вещества;
  • IV – малоопасные вещества.

Нитраты относят к III-й группе, а нитриты ко II-й.

Питьевая вода из колодца, скважины

Вода из колодцев считается менее чистой, чем вода из артезианских скважин. Например, пробы воды из подмосковных колодцев, выбранных случайным образом, показали содержание нитратов в два раза выше нормы. В некоторых местах этот показатель был ещё выше. Этот факт объясним хозяйственной деятельностью дачников и сельхозпредприятий.

В скважинах тоже может наблюдаться повышенное содержание нитратов/нитритов. Этому могут способствовать ряд возможных причин: близость к скважине различных захоронений (скотомогильников, мусорных свалок), злоупотребление сельскохозяйственными удобрениями, близкое соседство с частными домами и хозяйствами.

Сточные воды

В типологии вод стоки соотносят с деятельностью человека. Сточные воды подразделяют на:

  1. Поверхностные.
  2. Хозяйственно-бытовые.
  3. Промышленные.

Поверхностные сточные воды образуются из осадков. Хозяйственные сточные воды образуются в результате бытовой деятельности человека. В них преобладают отходы жизнедеятельности. Промышленные сточные воды – самые токсичные и опасные. Как правило, они всегда содержат вещества 1 и 2 класса опасности.

Меньше всего нитратов и нитритов в поверхностных сточных водах. Все сточные воды очищаются предприятиями водоочистки.

ПДК рыбохозяйственных водоемов 2018: Таблица

№№ п/п Наименование показателя Норматив ПДК очищенной сточной воды, поступающей в водоем рыбохозяйственного назначения  
1 Водородный показатель pH 6,0-9,0
2 Нитраты 9 мг/дм3
3 ПДК нефтепродуктов в воде 0,05 мг/дм3
4 Железо 0,1 мг/дм3
5 Сульфаты 100,0 мг/дм3
6 Хлориды 300 мг/дм3
7 ПДК АПАВ в воде рыбохозяйственных водоемов 0,5 мг/дм3
8 Аммоний (по азоту) 0,4 мг/дм3
9 Аммоний-ион 0,5 мг/дм3
10 Нитриты 0,2 мг/дм3
11 БПК 5 ПДК в воде рыбохозяйственного назначения 3 мг O2/дм3
12 Фосфат-ион 0,2 мг/дм3
13 Фосфаты по (P) 1-2 мг/дм3
14 Щелочность pH 7,9
15 Взвешенные вещества 10,0 мг/дм3
16 Алюминий 0,04 мг/дм3
17 Барий 0,74 мг/дм3
18 ПДК меди в воде рыбохозяйственного назначения 0,001 мг/дм3
19 Ртуть Отсутствие
20 Свинец 0,1 мг/дм3
21 Фенол 0,01 мг/дм3
22 Фториды 0,75 мг/дм3
23 Хром 0,07 мг/дм3
24 Цинк 0,01 мг/дм3
25 ХПК 30 мг O2/дм3

Это основные ПДК, действующие в 2018 году.

Определение нитратов и нитритов

Нитрат — соль азотной кислоты, содержит однозарядный анион NO3.
Устаревшее название — селитры — в настоящее время используется преимущественно в минералогии, как название для минералов, а также для удобрений в сельском хозяйстве.

Соли азотной кислоты, которые являются элементом минеральных удобрений. Растение использует азот из соли для построения клеток организма, создания хлорофилла. Для людей нитраты не ядовиты, но в организме превращаются в нитриты.

Нитрит — соль азотистой кислоты HNO2.

Нитриты попадают в кровь человека двумя путями: прямым содержанием или же нитратами, которые в крови человека превращаются в нитриты. Они — яд для гемоглобина человека. Двухвалентное железо в гемоглобине крови окисляется до трёхвалентного и получается метагемоглобин. Он не способен переносить О2 или же СО2.

Свинец (Pb)

Реки и озера могут загрязняться свинцом натуральным путём при смывании минералов свинца (галенит, англезит, церуссит), так и антропогенным путём (сжигание угля, применение тетраэтилсвинца в топливе, сбросы фабрик по рудообогащению, сточные воды с шахт и металлургических заводов). Осаждение соединений свинца и адсорбция этих веществ на поверхности разных пород являются важнейшими натуральными методами понижения его уровня в растворе. Из биологических факторов, к уменьшению уровня свинца в растворе ведут гидробионты.

Свинец в реках и озерах находится во взвешенной и растворённой форме (минеральные и органоминеральные комплексы). Также свинец находится в виде нерастворимых веществ: сульфаты, карбонаты, сульфиды.

Содержание свинца в природных водоёмах

Содержание свинца в реках — несколько микрограммов на литр. В реках и озерах, находящийся рядом с полиметаллическими рудниками, уровень свинца может подниматься до несколько десятков миллиграммов на литр. Термальные хлорные воды тоже могут содержать до несколько миллиграммов свинца на литр.

Про токсичность этого тяжелого металла мы наслышаны. Он — очень опасный даже при малых количествах и может стать причиной интоксикации. Проникновение свинца в организм осуществляется через дыхательную и пищеварительную систему. Его выделение из организма протекает очень медленно, и он способен накапливаться в почках, костях и печени.

Тетраэтилсвинец

Он служит в качестве антидетонатора в моторном топливе. Таким образом, основными источниками загрязнения этим веществом — транспортные средства.

Это соединение — очень токсичное и может накапливаться в организме.

Предельно-допустимая концентрация тетраэтилсвинца для водной среды

Предельно-допустимый уровень этого вещества приближается к нулю.

Тетраэтилсвинец вообще не допускается в составе вод.

Хлориды – что это?

Хлориды – это «собрание» химических веществ, похожие свойства которых обусловлены присутствием хлорид-иона (Cl—). Яркие представители этого ряда:

  • NaCl – хлористый натрий. Всем известная пищевая поваренная и морская соль.
  • AgCl – хлорид серебра. Главный источник антимикробных ионов. Аллерген – раздражает кожу и слизистую глаз.
  • HgCl2 – хлористая ртуть (сулема). В незначительных количествах отменный дезинфектор, но также ядовитый, может нести угрозу человеку.
  • Hg2Cl2 – хлорид одновалентной ртути. В обиходе известен как каломель, довольно эффективное слабительное средство.
  • KCl – калия хлорид. Частая основа калийных удобрений. В медицине востребован в роли биодобавки – помогает при кардиологических патологиях.
  • BaCl2 – хлористый барий. Содержится в составе инсектицидных препаратов, борющихся со зловредными насекомыми. Для человека тоже токсичен в высоких концентрациях.
  • CaCl2 – хлорид кальция. Используется в качестве пищевой добавки. Также служит отвердителем-эмульгатором.
  • MgCl2 – магниевая соль соляной кислоты. Вопреки использованию в пищевой промышленности в роли добавки, в меру агрессивна (3-й класс опасности по классификации), причина коррозионных разрушений.

Во всех видах воды – от бутилированной, специально очищенной питьевой до сточной формации – хлориды непременно присутствуют. Определение концентрации хлорид-иона (Cl—) строго обязательно для всех типов жидкостей, которые могут применяться в качестве питьевых источников, использоваться в технологических процессах, «выделяться» в виде канализационных стоков.

Общие сведения

Содержание ионов Cl— в воде и их определение регламентировано нормативными и санитарными документами:

  • Технический регламент Евразийского экономического союза ТР ЕАЭС 044/2017 «О безопасности упакованной питьевой воды, включая природную минеральную воду».
  • СанПиН 2.1.4.1116-02 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды, расфасованной в емкости. Контроль качества».
  • СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. Гигиенические требования к обеспечению безопасности систем горячего водоснабжения».
  • СанПиН 2.1.4.1175-02 «Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения. Санитарная охрана источников».
  • СанПиН 2.1.5.980-00 «Гигиенические требования к охране поверхностных вод».
  • СанПиН 2.1.7.573-96 «Гигиенические требования к использованию сточных вод и их осадков для орошения и удобрения».
  • Межгосударственный стандарт ГОСТ 4245-72 «Методы определения содержания хлоридов.

Важное, но вместе с тем и опасное для потребителей физическое свойство хлоридов – высокая способность к растворению в воде при обычных условиях без нагревания. При контакте с водной средой хлориды участвуют в необратимом гидролизе, способствуя образованию соляной кислоты

Хлороводородная кислота вместе со своими солями портит органолептические характеристики воды (мутность, цветность, запах, вкус), участвует в коррозии металлических деталей оборудования и водопроводных труб, создаёт накипь в котлах и чайниках.

Фосфор в природе

Как известно фосфор чрезвычайно подвижный элемент, который в чистом виде практически нигде не встречается. Дело в том, что он легко вступает в химическую реакцию с другими химическими веществами и образует большое количество органических и неорганических соединений

Фосфорные соединения

Самым важным, из ряда фосфорсодержащих соединений, выступает кальциевая соль фосфорной кислоты. Это соединение добывается в виде минералов. К числу фосфорсодержащих минералов относится и апатит. Фосфор входит в состав белковых веществ животного и растительного происхождения. Самое большое количество его содержится в костях позвоночных живых организмов в виде фосфата кальция.

В чистом виде он был впервые выделен в 17 веке Брандом, известным алхимиком.

Фосфор один из важнейших элементов питания растений. Здесь задействуются анионы солей ортофосфорной кислоты

Вторым по важности  соединением, в котором содержится полезный для организмов растений фосфор выступает соли полифосфатных кислот, отвечающих за образование новых органических соединений

Формы фосфора в почве

По разным оценкам содержание фосфора в почве колеблется от 0,01 до 0,3% общей массы. Процентное содержание минерала зависит от состава пород которые были источником почвы. Чем больше фосфорсодержащих минералов в родительской форме породы, тем больше процент его содержания и в современном состоянии почвы.

Фосфор в почве в больших количествах содержится в грунте богатым гумусом. Из этого нетрудно сделать вывод, что наибольшее количество фосфора содержится в богатых черноземах, а наименьшее в песчаных и подзолистых.

Основными формами фосфора в почве выступают минеральная и органическая формы. В минеральной форме фосфор представлен в форме первичных минералов гидроксилапатита и фторапатита. В виде органических соединений входит в состав гумуса и разлагающихся остатков животных, растений и микроорганизмов.

В первом, неорганическом виде в почве фосфор растениями не усваивается, а вот подвижный фосфор в почве, вступающий в реакцию с другими веществами усваивается очень хорошо. Основным продуктом получающимся из первичного соединения в виде минералов является образование солей ортофосфорной кислоты, они и являются основным источником фосфора для питания растений.

По разным оценкам общий баланс фосфора в почвах может составлять 300 кг на 1 гектаре для слабых и истощенных почв и около 9 тонн для богатых черноземов.

Никель (Ni)

На содержание никеля в озерах и реках влияют местные породы. Если рядом с водоёмом находятся месторождения никелевых и железно-никелевых руд концентрации могут быть и ещё больше нормального. Никель может поступить в озера и реки при разложении растениях и животных. Сине-зеленые водоросли содержат рекордные количества никеля по сравнению с другими растительными организмами. Важные отходные воды с высоким содержанием никеля освобождаются при производстве синтетического каучука, при процессах никелирования. Также никель в больших количествах освобождается во время сжигания угля, нефти.

Высокий рН может послужить причиной осаждения никеля в форме сульфатов, цианидов, карбонатов или гидроксидов. Живые организмы могут снизить уровень подвижного никеля, употребляя его. Важны и процессы адсорбции на поверхности пород.

Вода может содержать никель в растворённой, коллоидальной и взвешенной формах (баланс между этими состояниями зависит от рН среды, температуры и состава воды). Гидроксид железа, карбонат кальция, глина хорошо сорбируют соединения содержащие никель. Растворённый никель находится в виде комплексов с фульвовой и гуминовой кислот, а также с аминокислотами и цианидами. Самой стабильной ионной формой считается Ni2+. Ni3+, как правило, формируется при большом рН.

В середине 50ых годов никель был внесён в список микроэлементов, потому что он играет важную роль в разных процессах как катализатор. В низких дозах он имеет положительный эффект на кроветворные процессы. Большие дозы всё-таки очень опасны для здоровья, ведь никель — канцерогенный химический элемент и может спровоцировать разные заболевания дыхательной системы. Свободный Ni2+ более токсичный, чем в форме комплексов (примерно в 2 раза).

Уровень никеля в природных водоёмах

В реках, содержание никеля — 0,8 — 10 мкг/л, а при загрязнении даже несколько десяток микрограммов на литр. В морях в среднем содержание этого металла — 2 мкг/л, а в подземных водохранилищах даже несколько миллиграммов на литр воды. Рядом с породами содержащие никелевые минералы, подземные водохранилища могут содержать до 20 г/л.