Сокращенный химический анализ воды: какие показатели можно проверить с помощью экспресс-диагностики

Особенности проверки

Экспертиза состоит из трех этапов:

• отбор проб;
• выполнение анализа в лаборатории сточных вод;
• подведение итогов, составление рекомендаций (при необходимости).

Каждый этап имеет свои правила. Так, сбор образцов может производиться только в присутствии собственника (представителя) предприятия. Обязательно составляется акт. Местом сбора выбирается хорошо перемешанный поток, чтобы концентрация образца была максимально информативной. Исходя из поставленных задач, отбор может быть простым (берется единожды в подходящем месте) и смешанным (несколько простых проб, взятых в разное время, смешиваются между собой).

Химический анализ сточных вод — главный этап экспертизы. Проверка образца производится сразу по нескольким показателям качества.

1. Физические показатели — уровень прозрачности, температура, цвет, запах. Эти признаки оцениваются визуально, поэтому считаются недостаточно информативными.

2. Сухой остаток — определение степени загрязнения. По этому показателю стокам присваивается категория.
3. Химические — позволяют определить щелочность и кислотность стоков. Измеряются путем наблюдения реакции взаимодействия с базовой pH.
4. Азотсодержащие соединения и фосфор — показатель, помогающий определить качество фильтрации стоков.
5. Токсины — коэффициент, показывающий наличие органических или неорганических токсических веществ.
6. Синтетические поверхностно-активные вещества — большое количество СПАВ препятствует естественным процессам очистки воды, понижает содержание кислорода. Показатель не должен превышать 20 мг/л.
7. Окисляемость — вычисляется при помощи биохимического и химического кислорода, позволяет оценить степень загрязнения стоков органическими и неорганическими веществами.
8. Зольность — определяет количество осадка, которое остается после нагревания взвешенных примесей.

https://youtube.com/watch?v=NKuewST1cC4

Какие методы используются при проведении?

При проведении экспресс анализа могут использоваться различные методы, в зависимости от типа, модели и производителя тест наборов или оборудования:

1. Органолептический метод – оценка качества воды с помощью чувств человека, таким образом можно определить цвет воды, ее прозрачность, мутность и даже вкус.
2. Колориметрический метод – метод, основанный на сопоставлении цвета образцов после проведения химических реакций. Позволяет определить количественное содержание тех или иных примесей и веществ. Таким методом можно выявить только те элементы, которые дают окрашивание вследствие химической реакции.
3. Титриметрический метод – определение количества вещества в образцах с помощью внесения специального раствора и последующего измерения объема титранта.

Показатели качества жидкости

Условно основные показатели особенностей воды можно поделить на несколько групп:

Показатели качества воды

• Органолептические. Сюда относятся вкусовые свойства, цвет, запах и прозрачность.
• Токсикологические. Подразумевают выявление свинца, пестицидов, мышьяка, фенолов, алюминия.
• Содержание химических веществ, попавших в процессе обработки: хлора, серебра и прочих.
• Паразитологический. Выявление гельминтов и других вредоносных организмов.
• Микробиологический.
• Радиоактивный контроль.
• Вирусологическое исследование.
• Показатели, способные менять характеристики воды: продукты нефтяной промышленности, железо, кальций, сульфиты pH.

Определенные районы обладают особым набором загрязнений. Благодаря специальным исследованиям было установлено, что человек стремится к употреблению жесткой воды.

Цель исследования

В нашей стране практически отсутствует контроль над установкой систем водоснабжения. Как результат, большинство из них абсолютно не соответствует санитарным нормам и требованиям. Соответственно, вода из них поступает ненадлежащего качества. Именно с этой целью производится оценка состояния воды в квартирах, загородных домах, колодцах, скважинах и прочих источниках.

Специалисты проводят анализ качества в два этапа: бактериологический и физико-химический. Первый необходим для выявления наличия болезнетворных микроорганизмов, второй для оценки общих характеристик жидкости: жесткость, мутность, цвет, запах, химический состав.

Многих людей интересует, когда следует заподозрить неладное и прибегнуть к тестированию качества воды:

• значительное изменение цвета, запаха или вкуса жидкости
• строительство каких-либо объектов неподалеку от вашего месторасположения
• приобретение участка земли, на котором расположен внешний источник (колодец, скважина и пр.)
• наличие септика на участке соседей
• период возобновления пользования колодцем или скважиной после зимы

В любом из перечисленных случаев потребуется вызвать специалистов или приобрести набор для экспресс анализа воды и произвести проверку. Если же вы решились на самостоятельное исследование и обнаружили несоответствие по каким-либо параметрам, вам все равно придется вызвать специалистов для устранения данной проблемы.

Оборудование для исследования

Для проведения исследования используются:

• спектрометр — оптический прибор;
• термореактор — нагревательный блок;
• фотометр — прибор для изменения световых величин;
• амплификатор — терморегулирующий прибор.

Принцип действия спектрометра основан на явлении дифракции световых волн — их способности огибать препятствия.

Белый свет, проходя через дифракционную решётку, раскладывается в спектр. Атомы излучают и поглощают электромагнитные волны определённой частоты. Поэтому каждому химическому элементу свойственен уникальный спектр. Исследуя его, специалист может точно указать состав и концентрацию примесей в веществе.

Для обнаружения определённых веществ используются различные виды спектрометров:

• атомно-эмиссионный;
• атомно-абсорбционный;
• рентгено-флуоресцентный;
• ИК-спектрометр;
• масс-спектрометр.

Виды и этапы анализа

Качественная питьевая вода должна соответствовать всем необходимым санитарным стандартам как по органолептическим свойствам, так и по химическому, бактериологическому и радиационному составу. Анализируют воду по нескольким показателям. Это длительная процедура, требующая специального сложного оборудования.

Физические свойства

Некоторые физические свойства воды можно определить самостоятельно

К ним относят прозрачность, вкус, температуру и запах. При этом температура измеряется непосредственно на месте при заборе из скважины. Температурные показатели должны быть неизменными независимо от времени года, что свидетельствует об отсутствии в скважине поверхностных грунтовых вод. Запах и привкус определяются не позже, чем через 2 часа после взятия пробы. Они бывают естественными или искусственными (химическими), но качественная чистая вода не должна иметь никакого постороннего привкуса и запаха.

Прозрачность зависит от наличия коллоидного осадка и взвеси. Норма прозрачности должна составлять не менее 30 см, а если этот показатель ниже, то необходим дополнительный анализ посторонних частиц. Кроме того, вода может быть окрашена гуминовыми веществами, танинами или коллоидным железом, входящими в её состав.

Здесь также есть свои нормативы, при соблюдении которых цветность воды не должна превышать 20 градусов, а допустимая мутность — 1,5 мл/л. Не менее важна электропроводимость исследуемой жидкости, зависящая от процентного содержания солей.

Химические показатели

Химический анализ — один из самых важных этапов проверки воды из скважины

Химический анализ проводят двумя способами: расширенным и стандартным. Расширенный подойдёт для скважин, глубиной менее 25 м, а стандартный — более.

Стандартное исследование определяет содержание следующих веществ:

• хлориды;
• железо;
• сульфаты;
• марганец;
• гидрокарбонаты.

Сюда же включены и все физические показатели. Например, кислотность и щелочная реакция чистой воды должна укладываться в пределы 6,5–8,5 pH. Жёсткость зависит от наличия в ней магния и кальция, в норме их количество составит 7 мг-экв/литр.

Расширенный показывает наличие или отсутствие:

• меди;
• нитратов и нитритов;
• свинца;
• фторидов;
• молибдена;
• ртути;
• аммиака;
• стронция;
• селена;
• цинка;
• железа;
• цианидов;
• мышьяка;
• кадмия;
• сероводорода и кислорода.

Основными показателями, определяющими степень загрязнения, считаются азотсодержащие компоненты (нитриты, аммиак и нитраты). Для качественной воды допустимы лишь незначительные следы аммиака и нитритов, а нитратов может быть не больше 10 мг/л.

Наличие сероводорода в чистой воде исключено, кислорода должно содержаться 4 мг/л и более. Железа в норме не должно быть больше 0,3 мг/л, сульфатов — 500 мг/л, а хлоридов — 350 мг/л. Остальные микроэлементы допускаются в крайне малых дозах.

Микробиология

Микробиологический анализ поможет избежать опасных инфекционных заболеваний

Этот анализ обязательно проводят для воды из неглубоких скважин, до 15 м глубиной.

С помощью микробиологического исследования определяют:

• общее количество микроорганизмов и бактерий;
• наличие колиморфных бактерий;
• присутствие бактериё из группы кишечной палочки.

Общий микробный показатель не может превышать 50 колоний на 1 мл воды, а наличие колиморфных бактерий и кишечной палочки в питьевой воде исключается.

Нормативы радиационной безопасности

Единицей измерения радиационной безопасности воды принято считать Бк/л, а предельно допустимые значения для содержания альфа-частиц равны 0,1 Бк/л, для бета-частиц — 1,0 Бк/л.

Влияние различных веществ на показатели качества питьевой воды

Некоторые ингредиенты способны негативно сказываться на пищевых свойствах питьевой воды:

Вещества, которые влияют на организм человека

• Железо. Присутствует в гидрокарбонатах, органических соединениях, сульфатах, хлоридах. Железо в воде может присутствовать в виде взвеси, придающей красный оттенок и ухудшающей вкус. Допустимое содержание компонента – 0,3 мг/л.
• Марганец. Питьевой жидкости он придает неприятный вкус, оставляет пятна на предметах и тканях. Нормальная концентрация – не более 0,1 мг/л.
• Катионы марганца и кальция. Образуют налет на сантехнике и нагревательных элементах. Жесткая вода представляет опасность для человека, приводит к накоплению солей в организме. Допустимое количество – 3–3,5 мг-экв/л.
• Сульфиды. Об их наличии свидетельствует специфический запах из трубопровода. Повышается содержание серобактерий, токсинов, раздражающих кожные покровы.
• Фториды. В некоторых регионах осуществляется искусственное обогащение питьевой воды фторидами. Их оптимальная концентрация – не более 1,5 мг/л.

Сниженная минерализация жидкости провоцирует нарушение водно-солевого обмена, негативно сказывается на функционировании желудка.

Приборы экспресс- анализа

Средства экспресс-анализа делятся на:

• монопараметрические (тестирует один показатель, например, на жёсткость);
• многопараметрические (определяет сразу несколько параметров качества воды).

Каждый из приборов настроен на проведение конкретных тестов следующими способами:

• химическим;
• оптическим;
• электрохимическим;
• хроматографическим;
• фотохимическим.

Тестеры, предназначенные для анализа воды, подбирают в зависимости от того места, где взят образец:

• из крана;
• грунта;
• водоёмов;
• стоков.

Все системы работают по схожему принципу с применением реагентов и бывают трёх видов:

• экспресс-анализаторы ИП (индикаторный порошок изменяется благодаря повышенному содержанию компонентов в жидкости);
• тест-анализаторы РС (сухой раствор; результат определяется при помощи линейки);
• анализаторные системы ИТ (цвет индикаторных трубок зависит от преобладания в жидкости посторонних примесей).

Проведение анализа водопроводной воды

Обычная развёрнутая экспертиза позволяет провести оценку по двум способам:

• физико-химическому;
• бактериологическому.

В первом варианте, проверяют органолептические свойства и наличие химических соединений. При биологической пробе выявляют присутствие бактерий и микроорганизмов.

Чтобы результаты исследований были максимально приближены к действительности необходимо чёткое соблюдение порядка забора проб воды и их транспортировки.

В домашних условиях можно провести тестирование по органолептическим характеристикам, которые не требуют специального оборудования и реагентов. Для этого простую воду наливают в ёмкость из стекла и определяют его качество по запаху и привкусу:

• если вода имеет большое количество накипи, то это явный признак наличия солей;
• стойкий запах хлора сигнализирует о том, что на очистительных станциях применены хлористые соединения для обеззараживания жидкости;
• если колодезная вода не до конца смывает мыльные составы, то, значит, в ней содержится большое количество кальция и магния;
• при переизбытке железа, питьевая вода приобретает бурый оттенок, а в случае с марганцем — тёмно-серый;
• мутно-белый окрас жидкости, исчезающий при отстаивании, говорит о насыщенности газами;
• сильно пахнет тухлыми яйцами — вода содержит сероводород;
• привкус соли расскажет о преобладании минеральных солей;
• если вы обнаружили в воде выраженный металлический привкус, то это явный признак большой концентрации железа.

Желтоватые или рыжие разводы на стенках посуды и поверхности сантехники так же свидетельствует о повышенном содержании металлов.

Экспресс-анализ железа в воде позволяет выявить в жидкости его остаток.

Пример использования для воды для инъекций

Для примера рассмотрим экспресс анализ воды для инъекций с помощью наборов NANOCOLOR.

Показатели, которые необходимо определить:

• Уровень жесткости.
• Кислотность.
• Аммиак.
• Аммоний.
• Хлориды.

Процедура выглядит следующим образом:

1. Первым делом тестируют жесткость, она всегда должна быть равна нулю. Если это условие не выполняется, воду бракуют. Для этого в 5 мл исследуемой воды вносят каплю индикаторной жидкости. Вода должна окраситься в зеленый цвет в течение нескольких секунд.
2. Далее определяют кислотность. В пробирку, куда наливают 5 мл исследуемой воды, добавляют 10 капель индикаторной жидкости из набора РН, затем сравнивают полученный с цветовой шкалой, которая входит в комплект. Кислотность воды для инъекций не должна быть выше 6.5.
3. Аммиак и аммоний – двухкомпонентные тесты. В 10 мл исследуемого образца добавляется сухой реагент в количестве одной мерной ложки, спустя 10 минут вносится 5 капель индикаторной жидкости. Далее цвет воды в пробирке сравнивают с цветовой шкалой. Аммиак и аммоний в воде должны отсутствовать.
4. Анализ на хлориды выполняется таким же методом, как и определение кислотности исследуемой воды. Необходимо добавить 5 капель индикатора в 5 мл воды, отобранной для теста.

На весь экспресс тест у одного человека уходит не более 30 минут, за это время можно убедиться в пригодности воды для инъекций или определить, что она не соответствует нормам.

Как питаться

Примерно за сутки перед посещением проктолога нужно исключить из рациона жареные и жирные продукты, тяжелые мясные и рыбные блюда, грибы.

Желательно, чтобы рацион человека перед походом к проктологу включал каши, овощные супы, диетическое белое мясо (индейки, курицы), большое количество фруктов и овощей. Последние содержат большое количество пищевых волокон — клетчатки. Это вещество стимулирует мышечную перистальтику кишечника, улучшая пищеварение.

Категорически не рекомендуется употреблять продукты, которые стимулируют газообразование в кишечном тракте и способствуют развитию метеоризма. К ним относятся:

1. бобовые;
2. капуста;
3. картофель;
4. чёрный и цельнозерновой хлеб;
5. газированные напитки, особенно сладкие.

Также перед посещением проктолога необходимо полностью исключить алкогольные напитки, так как они неблагоприятно влияют на состояние пищеварительной системы.

Важно! Наличие газов может значительно усложнять осмотр прямой кишки, поэтому необходимо соблюдать рекомендации по питанию. Непосредственно в день визита к врачу желательно не кушать несколько часов до проктологического исследования. Если осмотр назначен в первой половине дня, то лучше не есть с вечера и позавтракать уже после диагностики

Если визит назначен на более позднее время, можно съесть легкий завтрак. За 3-4 часа до исследования лучше воздержаться от приёма пищи. До приема можно пить воду или несладкий чай. Допустимо употребление фруктовых соков, не содержащих мякоти и сахара

Если осмотр назначен в первой половине дня, то лучше не есть с вечера и позавтракать уже после диагностики. Если визит назначен на более позднее время, можно съесть легкий завтрак. За 3-4 часа до исследования лучше воздержаться от приёма пищи. До приема можно пить воду или несладкий чай. Допустимо употребление фруктовых соков, не содержащих мякоти и сахара

Непосредственно в день визита к врачу желательно не кушать несколько часов до проктологического исследования. Если осмотр назначен в первой половине дня, то лучше не есть с вечера и позавтракать уже после диагностики. Если визит назначен на более позднее время, можно съесть легкий завтрак. За 3-4 часа до исследования лучше воздержаться от приёма пищи. До приема можно пить воду или несладкий чай. Допустимо употребление фруктовых соков, не содержащих мякоти и сахара.

Особенности питания при диабете и хронических заболеваниях

При некоторых серьёзных заболеваниях изменение рациона питания может негативно отразиться на общем состоянии здоровья. Поэтому если вы находитесь на диспансерном учёте или регулярно наблюдаетесь у специалиста по поводу диабета или хронических заболеваний, желательно проконсультироваться с вашим лечащим доктором.

Цвет и прозрачность

Абсолютная прозрачность – признак идеальной воды. Экспресс-анализ по цветовым характеристикам можно провести следующими способами:

• Наберите воду в просвечивающий стакан либо колбу и рассмотрите содержимое на фоне белоснежного листка бумаги. Если жидкость имеет тёмный оттенок — в ней, скорее всего, содержится огромное количество активно разлагающихся органических элементов.
• Налейте в прозрачный сосуд воду и попытайтесь прочесть через него какой-нибудь текст, написанный на белой бумаге. Бокал должен быть абсолютно гладким, иначе символы будут искажаться. Воды в стакане должно быть на уровне 20 см, не меньше. Если все напечатанные знаки отчётливо видны, то жидкость в достаточной степени прозрачна, в ином случае стоит задуматься о её качестве.

Можно ли самостоятельно проверить воду из скважины

Прибор для измерения жесткости воды

Воду, добытую из колодца, можно проверить на наличие в ее составе сторонних примесей в домашних условиях. Налить чистую жидкость в чистую стеклянную емкость и посмотреть на нее через солнечный свет. Если жидкость мутная и в ней просматриваются разные твердые плавающие частицы, это свидетельствует о включениях хлопьев бактерий и микроорганизмов, железа, песка, солей и т.д. Как правило, окрас колеблется от светло-желтого до бурого. Если при взбалтывании емкости жидкость становится мутной, велика вероятность, что состав перенасыщен растворенным железом.

Молочный туман свидетельствует о перенасыщении состава газами. Серый и черный оттенок может давать перманганат калия – марганец.

Цель проведения лабораторного анализа воды

Нормативные показатели воды, предназначенной для питья, регламентируют ГОСТы и СанПиН 2.1.4.1074-01. Но, ни для кого не секрет, что действующая ныне система водообеспечения не отвечает требованиям, установленным стандартам. Этим и объясняется необходимость проведения оценки воды в аккредитованных учреждениях.

Проверять жидкость необходимо в следующих ситуациях:

• изменились органолептические показатели (запах, окрас, привкус, прозрачность);
• а связи с приобретением земли, оснащённой колодцем или скважиной;
• началась стройка вблизи участка;
• оборудуются септики и выгребные ямы на территориях по соседству.

Проведение анализа воды из скважины или колодца

Одной из основных величин, характеризующих уровень загрязнения источника водоснабжения, является степень содержания азотистых веществ.

В ходе общих экспресс-исследований проводится выявление ряда примесей: нитратов, нитритов, аммония. После окончания тестов показатели заносятся в бланк результатов теста и сравниваются с предельно допустимой концентрацией этих веществ.

Дополнительно можно определить присутствие в жидкости нефти.

Развёрнутый анализ предполагает проверку на наличие таких химических элементов, как хлориды, сульфаты.

При полной оценке питьевой жидкости, берутся пробы для тестирования на радиологические показатели, присутствие металлов и радионуклидов.

Кроме этого, выполняются микробиологические пробы на наличие колиформных бактерий и общего микробного числа.

Показатели качества жидкости

Условно основные показатели особенностей воды можно поделить на несколько групп:

Показатели качества воды

• Органолептические. Сюда относятся вкусовые свойства, цвет, запах и прозрачность.
• Токсикологические. Подразумевают выявление свинца, пестицидов, мышьяка, фенолов, алюминия.
• Содержание химических веществ, попавших в процессе обработки: хлора, серебра и прочих.
• Паразитологический. Выявление гельминтов и других вредоносных организмов.
• Микробиологический.
• Радиоактивный контроль.
• Вирусологическое исследование.
• Показатели, способные менять характеристики воды: продукты нефтяной промышленности, железо, кальций, сульфиты pH.

Определенные районы обладают особым набором загрязнений. Благодаря специальным исследованиям было установлено, что человек стремится к употреблению жесткой воды.

Экспресс наборы для анализа

Собственными силами провести экспресс-тестирование жидкости можно в домашних условиях приборами анализаторами. Для этого необходимо купить набор для экспресс анализа качества воды.

Сначала, вам нужно решить какие показатели хотите исследовать:

• содержание металла;
• жёсткость;
• степень PH;
• присутствие серы и др.

Исходя из этого можно приобрести следующие типы наборов:

• «Природные воды». Устанавливюет кислотность, флору и наличие солей.
• «Колодец». Показывают содержание аммиака, металлов и нитратов в скважинах и колодцах.
• «Скважина». Используют для выявления фторидов, как дополнительное средство к предыдущему комплекту.
• «Родник». Устанавливают примесь железа, нитритов и марганца.
• Лакмусовые полоски. Наиболее простой способ исследования. Контактируя с жидкостью, тестер изменяет окрас в зависимости от количества, присутствующих веществ. В комплекте прилагается инструкция, а также каталог с расшифровкой каждого оттенка.

Такие экспресс-системы можно купить в компаниях, специализирующихся на реализации фильтров для очистки воды, зоомагазинах, в отделе аквариумов.

Виды и методы проведения анализа воды на качество

Рассмотрим основные способы, используемые для проверки качества воды.

Органолептическое исследование

Метод позволяет оценивать те качества, которые доступные органам чувств. Органолептическое исследование предполагает оценку цветности, прозрачности, аромата и вкуса воды.

Анализ воды на физико-химические показатели учитывает:

• жесткость;
• минерализацию;
• щелочность;
• окисляемость.

Микробиологическая и паразитологическая проверка

Методика позволяет определять наличие в воде паразитов и бактерий, среди которых могут присутствовать болезнетворные микроорганизмы. Обычно подсчитывается количество организмов на 1 мл жидкости

Химические исследования воды: как и зачем проводятся

При анализе химического состава определяется наличие и количество органических, неорганических включений – к ним относят сложные органические вещества, металлы, нефтепродукты, ПАВы и так далее. Под сложными органическими веществами подразумеваются акриламиды, стиролы, фенолы, винилхлориды, тетрахлорид углероды, диоксины.

Определение содержания радионуклидов

Анализ на альфа- и бета-частицы, радий проводится в целях определения радиационной безопасности жидкости. Определение содержания радионуклидов – основа для снижения дозовых нагрузок на организм. Вместе с результатами по комплексному анализу заказчик обычно получает также рекомендации, которые помогут ему улучшить качество воды.

Экспресс анализ питьевой воды – что это такое?

Экспресс-анализы используются в целях ускорения процедуры проверки и снижения ее стоимости. Они позволяют анализировать такие показатели как:

• биохимическое потребление кислорода;
• число адсорбируемых либо экстрагируемых галогенов органического происхождения;
• кислотно-щелочной баланс;
• органолептические свойства воды.

Экспресс-анализ позволяет сокращать потребность в сложном оборудовании и реактивам

Важно! Высокое качество исследования поверхностная проверка гарантировать не может

Сенсоры

Все чаще в последние годы для проверки состава воды используются сенсоры – чувствительные элементы, которые являются основой большинства многокомпонентных анализаторов и экспрессных тест-систем. Они эффективно определяют содержание ферментов антропогенного происхождения, а также патогенную микрофлору.

Биотестирование

Биотестирование – передовая методика определения токсичности химического вещества на биоценоз или водные организмы. Оценочные критерии – выживаемость и активность микроорганизмов, скорость их размножения, пр. Для получения корректных результатов биотестирования нужны соответствующие показатели температуры, освещенности, состава, кислотности и так далее.

Существует множество других быстрых способов определения качества питьевой воды – например, на вкус или используя другие органы чувств. Но вы должны понимать, что подобная оценка является очень субъективной, поэтому ставку следует делать на лабораторные исследования.