Дипломная (вкр): Отбор проб водопроводной воды для санитарно-химических исследований. Исследование воды для определения органолептических показателей

Запах - способность имеющихся в воде химических веществ испарятся и, создавая давление пара над поверхностью воды, раздражать рецепторы слизистых оболочек носа и околоносовых пазух, обусловливая соответствующие ощущения. Существует шкала определения запахов.

Вкус и привкус - способность содержащихся в воде химических веществ после взаимодействия со слюной раздражать вкусовые сосочки, расположенные на поверхности языка, и обусловливать соответствующие ощущения.

По характеру различают соленый, горький, кислый и сладкий вкусы. Остальное - привкусы: щелочной, болотный, металлический, нефтепродуктов и т. д. Но для гигиенической оценки и сравнения качества питьевой воды недостаточно только качественной характеристики вкусов и привкусов. Один и тот же привкус может иметь разную интенсивность. К тому же у разных людей неодинакова чувствительность вкусового анализатора. Поэтому для характеристики интенсивности вкусов и привкусов воды была предложена пятибалльная шкала, аналогичная пятибалльной шкале интенсивности запахов.

Из заболеваний связанных с неблагоприятным химическим составом воды, прежде всего, выделяют эндемический зоб. Данное заболевание широко распространено и на территории Российской Федерации. Причинами заболевания являются абсолютная недостаточность йода во внешней среде и социально-гигиенические условия жизни населения. Суточная потребность в йоде составляет 120-125 мкг.

Цветность - природное свойство воды, обусловленное наличием в ней гуминовых веществ, которые вымываются в воду из почвы. Гуминовые вещества образуются в почве вследствие микробиологического разрушения чужеродных органических соединений и синтеза почвенными микроорганизмами нового органического вещества, присущего почве, которое называется гумусом. Гумус коричневого цвета, и поэтому гуминовые вещества придают воде окраску от желтой до коричневой. На количество этих веществ влияют геологические условия, водоносные горизонты, характер почвы, наличие болот и торфяников в бассейнах рек и т. д. Небольшое количество гуминовых веществ образуется непосредственно в поверхностных водоемах вследствие микробиологического разрушения водных растений (водорослей). Чем больше в воде гуминовых веществ, тем выше окрашивание воды и интенсивнее ее цветность.

Мутность - природное свойство воды, обусловленное наличием в ней взвешенных веществ органического и минерального происхождения (глины, ила, органических коллоидов, планктона и т. п.).

Противоположная характеристика воды - прозрачность, то есть ее способность пропускать световые лучи. Чем больше в воде взвешенных веществ, тем выше ее мутность, то есть меньше прозрачность.

В местностях, для которых не характерно данное заболевание, поступление йода в организм происходит из растительной пищи (70 мкг. йода), из животной пищи (40 мкг.), из воздуха (5 мкг.) и из воды (5 мкг.). Йоду в питьевой воде принадлежит роль индикатора общего уровня содержания этого элемента во внешней среде. Зоб распространен в сельских районах, где население питается исключительно пищевыми продуктами местного происхождения, и в почве йода мало. [4, с. 1]

1.3 Требования к организации контроля качества питьевого водоснабжения

В соответствии с Федеральным законом «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» за качеством питьевой воды должен осуществляться государственный санитарно - эпидемиологический надзор и производственный контроль. Контроль осуществляется на основании следующих нормативных документов:

-       СанПиН 2.1.4.1074-01 Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы "Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества".

-       ГОСТ Р 51232-98 «Вода питьевая. Общие требования к организации и методам контроля качества». Настоящий стандарт распространяется на питьевую воду, производимую и подаваемую централизованными системами питьевого водоснабжения, и устанавливает общие требования к организации и методам контроля качества питьевой воды;

Производственный контроль качества воды проводят в местах водозабора из источника водоснабжения, перед поступлением ее в распределительную водопроводную сеть, а также в точках распределительной сети.

Контроль качества воды на различных стадиях процесса водоподготовки проводят в соответствии с технологическим регламентом.

Производственный контроль качества питьевой воды обеспечивается индивидуальным предпринимателем или юридическим лицом, осуществляющим эксплуатацию системы водоснабжения, по рабочей программе.

Индивидуальный предприниматель или юридическое лицо, осуществляющее эксплуатацию системы водоснабжения, в соответствии с рабочей программой постоянно контролирует качество воды в местах водозабора, перед поступлением в распределительную сеть, а также в точках водоразбора наружной и внутренней водопроводной сети.

Количество и периодичность проб воды в местах водозабора, отбираемых для лабораторных исследований, устанавливаются с учетом требований, указанных в таблице 1 [6, c. 5].

Таблица 1 - Количество и периодичность отбора проб воды

Виды показателей	Количество проб в течение одного года, не менее
	Для подземных источников	Для поверхностных источников
Микробиологические	4 (по сезонам года)
Паразитологические	не проводятся	12 (ежемесячно)
Органолептические	4 (по сезонам года)	12 (ежемесячно)
Неорганические и органические вещества	1	4 (по сезонам года)
Радиологические	1	1

Контроль качества питьевой воды систем хозяйственно-питьевого водоснабжения, находящихся в хозяйственном ведении Первоуральского Водоканала, осуществляет производственная лаборатория предприятия.

В соответствии с требованиями нормативных документов производственный лабораторный контроль осуществляется по Рабочим программам, согласованным с Управлением Роспотребнадзора по Свердловской области. Программы регламентируют точки отбора проб, перечень контролируемых показателей и частоту контроля. На постоянном контроле вода поверхностных и подземных источников хозяйственно-питьевого водоснабжения, питьевая вода, подаваемая потребителю с сооружений водоподготовки и в распределительной сети (непосредственно у потребителя). Кроме того, в ежесуточном режиме осуществляется контроль технологии водоподготовки. В общем, производственный контроль составляет 170 - 200 исследований в сутки по 20 показателям, периодичность которых определена программами контроля качества воды [13, с. 2].

Питьевая вода, выходящая со станции водоподготовки, и в распределительной сети города в объеме проводимых исследований соответствует санитарным нормам и правилам СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества».

Ежемесячно осуществляется государственный контроль качества питьевой воды Федеральными Государственными Учреждениями Здравоохранения «Центр гигиены и эпидемиологии по Свердловской области» на сооружениях водоподготовки и в распределительной сети городского округа [13, с. 2].

1.4 Гигиенические требования к качеству водопроводной воды

Качество питьевой воды в коммунальных водопроводах в соответствии с государственными стандартами контролируется достаточно строго с целью предупреждения возникновения и развития среди населения заболеваний инфекционной и неинфекционной природы. ГОСТ 2874-82 предусматривает оценку качества питьевой воды по трем группам нормативов, охватывающим органолептические свойства воды (органолептические показатели), безвредность химического состава (санитарно-токсикологические показатели) и эпидемиологическую безопасность воды (бактериологические показатели).

Органолептические показатели питьевой воды включают нормативы для веществ, как присутствовавших в природных водах, так и добавляемых реагентов в процессе водоподготовки.

Таблица 2 - Содержание вредных химических веществ, поступающих и образующихся в воде в процессе ее обработки в системе водоснабжения

Показатели	Единицы измерения	ПДК, не более	Класс опасности
Хлор
-остаточный свободный	мг/л	в пределах 0,3 - 0,5	3
-остаточный свободный	мг/л	в пределах 0,3 - 0,5	3
-остаточный связанный	мг/л	в пределах 0,8 - 1,2	3
Хлороформ (при хлорировании воды)	мг/л	0,2 2	2
Озон остаточный	мг/л	0,3
Формальдегид (при озонировании воды)	мг/л	0,05	2
Полиакримилад	мг/л	2,0	2
Активированная кремнекислота (по Si)	мг/л	10	2
Полифосфаты	мг/л	3,5	3

Примечания:

-       при обеззараживании воды свободным хлором время его контакта с водой должно составлять не менее 30 минут, связанным хлором - не менее 60 минут. Контроль за содержанием остаточного хлора производится перед подачей воды в распределительную сеть. При одновременном присутствии в воде свободного и связанного хлора их общая концентрация не должна превышать 1,2 мг/л. В отдельных случаях по согласованию с центром Госсанэпиднадзора может быть допущена повышенная концентрация хлора в питьевой воде;

-       контроль за содержанием остаточного озона производится после камеры смешения при обеспечении времени контакта не менее 12 минут

-       норматив принят в соответствии с рекомендациями ВОЗ [6, с. 6].

Таблица 3 - Содержание вредных химических веществ, поступающих в источники водоснабжения в результате хозяйственной деятельности человека[10, с. 3]

Показатель	Единица измерения	Нормативы (ПДК)
Водородный показатель	единицы рН
Общая минерализация (сухой остаток)	мг/л	1000 (1500)
Жесткость общая	ммоль/л	7,0 (10)
Окисляемость перманганатная	мг/О2/л	5,0
Нефтепродукты, суммарно	мг/л	0,1
Поверхностно-активные в-ва	мг/л	0,5

1.5 Преаналитический этап лабораторного исследования питьевой воды

Правила отбора проб регламентируются ГОСТами:

-       ГОСТ 31862-2012 Вода питьевая. Отбор проб.

-       ГОСТ 31861-2012 Вода. Общие требования к отбору проб.

Настоящий стандарт устанавливает требования к отбору проб питьевой воды, производимой и подаваемой централизованными системами питьевого водоснабжения и предназначенной для потребления в питьевых и бытовых целях, в том числе используемой для производства пищевых продуктов и напитков (далее - вода), которыми следует руководствоваться при разработке программ и методов отбора проб, подготовке проб к определению состава и свойств и при транспортировании и хранении.

Общие требования к отбору проб

Пробы отбирают с целью получения отдельной пробы отражающей качество исследуемой воды.

Отбор проб проводится для:

-       исследования качества воды для принятия корректирующих мер при обнаружении изменений

-       идентифицирования источников загрязнения водного объекта

-       определения состава и свойств воды по показателям, регламентированным в нормативных документах

Место отбора проб и периодичность отбора устанавливают в соответствии с программой исследования в зависимости от водного объекта.

Объем взятой пробы должен соответствовать установленному количеству в нормативных документах на метод определения конкретного показателя с учетом количества определяемых показателей и возможности проведения повторного исследования.

Метод отбора проб выбирают в зависимости от типа воды, глубины пробоотбора, цели исследований и перечня определяемых показателей с таким расчетом, чтобы исключить (свести к минимуму) возможные изменения определяемого показателя в процессе отбора.

Пробы воды должны быть исследованы в течение установленных сроков с соблюдением условий хранения. Выбранный метод подготовки отобранных проб к хранению должен быть совместим с методом определения конкретного показателя, установленного в нормативных документах. При этом, если в нормативном документе на метод определения указаны условия хранения проб, то следует соблюдать условия хранения проб, регламентированные в нормативных документах.

О длительности хранения пробы воды делают отметку в протоколе испытаний.

При нарушении условий транспортирования или хранения исследование пробы проводить не рекомендуется.

Все процедуры отбора проб должны быть строго документированы. Записи должны быть четкими, осуществлены надежным способом, позволяющим провести идентификацию пробы в лаборатории без затруднений.

При отборе проб должны строго соблюдаться требования безопасности, отвечающие действующим нормам и правилам [1, с. 2].

Требования к оборудованию для отбора проб

Критериями для выбора емкости, используемой для отбора и хранения проб, являются:

-       предохранение состава пробы от потерь определяемых показателей или от загрязнения другими веществами;

-       устойчивость к экстремальным температурам и разрушению; способность легко и плотно закрываться, необходимые размеры, масса, форма, пригодность к повторному использованию;

-       светопроницаемость;

-       возможность проведения очистки и обработки стенок, устранения поверхностного загрязнения тяжелыми металлами и радионуклидами.

Можно использовать одноразовые емкости для отбора проб.

Для отбора твердых и полужидких проб используют кружки или бутылки с широким горлом.

Емкости для проб на паразитологические показатели должны быть оснащены плотно закрывающимися пробками. Не допускается отбор проб в открытые емкости типа ведра.

Емкости с закручивающимися крышками, узким и широким горлом должны быть снабжены инертными пластмассовыми или стеклянными пробками. Не допускается применять резиновые прокладки и смазку, если емкость предназначена для отбора проб с целью определения органических и микробиологических показателей.

Для хранения проб, содержащих светочувствительные ингредиенты (включая морские водоросли), применяют емкости из светонепроницаемого или не актиничного стекла с последующим размещением их в светонепроницаемую тару на весь период хранения пробы.

Емкости для проб, предназначенных для определения микробиологических показателей, должны:

-       выдерживать высокие температуры при стерилизации (в том числе пробки и защитные колпачки);

-       предохранять от внесения загрязнений;

-       изготовляться из материалов, не влияющих на жизнедеятельность микроорганизмов;

-       иметь плотно закрывающиеся пробки (силиконовые или из других материалов) и защитные колпачки (из алюминиевой фольги, плотной бумаги).

Пробы отбирают вручную специальными приспособлениями или с применением автоматизированного оборудования [2, с. 3].

Транспортирование проб и приемка проб в лаборатории

Для сведения к минимуму изменений состава проб воды в течение времени, необходимого на отбор, подготовку, упаковку, транспортирование и хранение проб, эти процедуры следует выполнять в возможно короткий промежуток времени.

Если контакта пробы с воздухом следует избегать, то емкость следует заполнить водой полностью и затем немедленно герметично закрыть.

Если пробу требуется энергично перемешать, прежде чем взять порцию для анализов, емкость не следует заполнять полностью.

Если проба подлежит фильтрованию сразу же после ее отбора (чтобы предотвратить любые возможные изменения в составе пробы), используют методы фильтрования, которые должны соответствовать нормативным документам на метод определения показателя. При этом следует избегать загрязнения горловины емкости и пробки.

В случае консервации проб воды в протоколе испытаний делается отметка о способе консервации.

Для доставки в лабораторию емкости с пробами упаковывают в тару, обеспечивающую их сохранность и предохраняющую от резких перепадов температур.

Емкости с пробами упаковывают таким образом, чтобы упаковка не влияла на состав пробы и не приводила к потерям определяемых показателей при транспортировании, а также защищала емкости от возможного внешнего загрязнения и поломки.

При транспортировании емкости размещают внутри тары (контейнера, ящика, футляра и т.п.), препятствующей загрязнению и повреждению емкостей с пробами. Тара должна быть сконструирована так, чтобы препятствовать самопроизвольному открытию пробок емкостей.

Пробы, подлежащие немедленному исследованию, группируют отдельно и отправляют в лабораторию.

Пробы, поступающие в лабораторию для исследования, должны быть зарегистрированы в журнале учета с обязательным указанием числа емкостей для каждой пробы.

Пробы хранят в условиях, исключающих любое загрязнение емкостей для отбора проб и предотвращающих любое изменение в составе проб (например, рефрижераторные камеры, прохладные и темные помещения).

Фильтрование (центрифугирование) проб

Взвешенные вещества, осадки, морские водоросли и микроорганизмы удаляют при взятии пробы или тотчас после этого фильтрованием проб через фильтровальную бумагу или мембранный фильтр, или центрифугированием. Фильтрование применяют также для разделения растворимых и нерастворимых форм, подлежащих определению.

Фильтрование не применяют, если фильтр задерживает один или более ингредиентов, подлежащих определению.

Фильтр должен быть тщательно промыт перед применением, а при необходимости стерилизован, быть совместимым с методом определения показателя и не должен вносить дополнительных загрязнений [2, с. 6].

1.6 Подготовка емкостей для отбора проб, предназначенных для определения химических показателей

Емкости для отбора проб должны быть тщательно промыты, чтобы свести к минимуму возможные загрязнения пробы. Тип применяемого для промывки вещества выбирают в зависимости от определяемых показателей и материала емкости.

Новую стеклянную посуду ополаскивают раствором моющего средства для удаления пыли и следов упаковочного материала с последующей промывкой дистиллированной или деионизированной водой. Посуду заполняют 1 моль/л раствором азотной или соляной кислоты и выдерживают не менее 1 суток, затем тщательно ополаскивают дистиллированной или деионизированной водой.

Ранее использованные стеклянные емкости моют хромовой смесью, тщательно ополаскивают водой, обрабатывают водяным паром, затем ополаскивают дистиллированной или деионизированной водой и сушат струей осушенного воздуха. Допускается использовать вместо хромовой смеси концентрированную серную кислоту. Не допускается применять хромовую смесь для емкостей, используемых для отбора и хранения проб, предназначенных для определения хрома.

Пластмассовые емкости ополаскивают ацетоном, разбавленной соляной кислотой, тщательно промывают водой, ополаскивают дистиллированной или деионизированной водой и сушат струей воздуха.

1.7 Требования к объему проб, подготовке их к транспортированию и хранению

 

Объем пробы.

Объем пробы устанавливают в зависимости от числа определяемых показателей и вида анализа в соответствии с НД на метод определения показателя.

Подготовка проб к транспортированию и хранению.

Для сведения к минимуму изменений состава проб воды в течение времени необходимого на отбор, подготовку, упаковку, транспортирование и хранение проб эти процедуры следует выполнять в возможно короткий промежуток времени.

Если контакта пробы с воздухом следует избегать, емкость необходимо заполнить водой полностью и затем немедленно герметично закрыть.

Если пробу требуется энергично перемешать прежде, чем взять порцию для анализов, емкость не следует заполнять полностью.

Если проба подлежит фильтрованию сразу же после ее отбора (чтобы предотвратить любые возможные изменения в составе пробы) используют методы фильтрования, которые должны соответствовать НД на метод определения показателя. При этом следует избегать загрязнения горловины емкости и пробки.

В случае консервации проб воды в протоколе испытаний делается отметка о способе консервации.

Для доставки в лабораторию емкости с пробами упаковывают в чистую тару, обеспечивающую их сохранность и предохраняющую от резких перепадов температур.

Упаковка отобранных проб должна соответствовать условиям транспортирования.

Требования к упаковке пробы воды должны соответствовать ГОСТ 31861 и НД на метод определения показателя состава и свойств пробы воды.

Условия хранения должны исключать воздействие света и повышенных температур на пробы воды. Не допускается совместное хранение проб воды и химических веществ.

Условия и сроки хранения проб должны соответствовать ГОСТ 31861 и НД на метод определения показателя состава и свойств пробы воды.

1.8 Методы лабораторных исследований, применяемые для контроля качества питьевой воды

Существуют различные методы определения химических веществ в питьевой воде (таблица - 4).

Таблица 4 - Методы определения вредных химических веществ, поступающих и образующихся в процессе обработки воды [1, с. 8]

Наименование показателя	Метод определения, обозначение НД
Хлор остаточный свободный	титриметрия (ГОСТ 18190)
Хлор остаточный связанный	титриметрия (ГОСТ 18190)
Хлороформ (при хлорировании воды)	газожидкостная хроматография
Озон остаточный	титриметрия (ГОСТ 18301)
Формальдегид (при озонировании воды)	фотометрия, флуориметрия
Полиакриламид	фотометрия (ГОСТ 19355)
Активированная кремнекислота (по Si)	фотометрия
Полифосфаты (по РО)	фотометрия (ГОСТ 18309)

Методы исследования проб воды на содержание химических веществ:

-       Активный хлор. Йодометрический метод. Метод основан на окислении йодида активным хлором до йода, который титруют тиосульфатом натрия. Озон, нитриты, окись железа и другие соединения в кислом растворе выделяют йод из йодистого калия, поэтому пробы воды подкисляют буферным раствором с рН 4,5. Йодометрический метод предназначен для анализа воды с содержанием активного хлора более 0,3 мг/дм при объеме пробы 250 мл. Метод может быть рекомендован также для окрашенных и мутных вод. Так же существует метод определения свободного остаточного хлора титрованием метиловым оранжевым. Метод основан на окислении свободным хлором метилового оранжевого, в отличие от хлораминов, окислительный потенциал которых недостаточен для разрушения метилового оранжевого [8 с. 2];

-       Сульфаты. Метод определения содержания сульфат-ионов основан на количественном осаждении сульфат-ионов и образовании слаборастворимого сульфата бария, с последующим растворением осадка в растворе трилона Б в аммиачной среде и титровании избытка трилона Б раствором, содержащим ионы магния, с эриохромом черным Т в качестве индикатора до перехода синей окраски в лиловую. Количество трилона Б, израсходованного на растворение сульфата бария, эквивалентно количеству сульфат-ионов во взятом объеме.

-       Полиакриламиды. Адсорбционно-фотометрический метод. Метод основан на щелочном гидролизе полиакриламида, адсорбции образующейся полиакриловой кислоты карбонатом кальция с последующим комплексообразованием полиакриловой кислоты с красителем метиленовым голубым, элюировании сорбированного количества красителя водой и измерении оптической плотности водного раствора 630 - 670 Нм.. 50 мл пробы отбирают в мерную колбу вместимостью 50 мл, переносят в мерную колбу вместимостью 100 мл, приливают 3,5 мл раствора трилона Б, 1 мл 10% раствора гидрокисида натрия, перемешивают и нагревают в кипящей водяной бане в течение 30 мин. Охлаждают раствор, прибавляют 2 капли раствора индикатора - 2,6-динитрофенола или тропеолина нейтрализуют 0,5 моль/дм раствором серной кислоты до исчезновения желтой окраски 2,6 - динитрофенола или соответственно до появления слегка розовой окраски тропеолина, приливают еще 1 мл 0,5 моль/дмраствора серной кислоты, доводят до метки дистиллированной водой[9, с. 1];

-       Полифосфаты. Колориметрический метод основан на гидролизе полифосфатов в кислой среде, при котором они переходят в растворенные ортофосфаты, определяемые колориметрическим методом в виде фосфорномолибденового комплекса, окрашенного в синий цвет. В отдельной пробе определяют ортофосфаты, первоначально бывшие в воде, содержание которых вычитают из результата, полученного при определении полифосфатов[1, с. 4];

-       Нитраты. Колориметрический метод с фенолдисульфокислотой. Метод основан на реакции между нитратами и фенолдисульфоновой кислотой с образованием нитропроизводных фенола, которые со щелочами образуют соединения, окрашенные в желтый цвет.

-       Подготовка к анализу: приготовление основного стандартного раствора азотнокислого калия, приготовление рабочего стандартного раствора азотнокислого калия, приготовление суспензии гидроокиси алюминия, приготовление фенолдисульфокислоты, приготовление раствора сернокислого серебра, приготовление шкалы стандартных растворов.

Проведение анализа: Определению мешают хлориды в концентрации более 10 мг/л. Их влияние устраняют в ходе анализа добавлением сернокислого серебра. При содержании нитритов более 0,7 мг/л получаются завышенные результаты (обычно в питьевых водах нитриты в этих концентрациях не встречаются). Определению мешает цветность воды (более 20 - 25°). В этом случае к 150 мл исследуемой воды добавляют 3 мл суспензии гидроокиси алюминия, пробу тщательно перемешивают и после отстаивания в течение нескольких минут осадок отфильтровывают, первую порцию фильтрата отбрасывают. Для анализа отбирают 10 или 100млпрозрачной воды или фильтрата (содержание нитратного азота в этом объеме не должно превышать 0,6 мг), добавляют раствор сернокислого серебра в количестве, эквивалентном содержанию хлор иона в исследуемой пробе. Выпаривают в фарфоровой чашке на водяной бане досуха (осадок хлорида серебра отфильтровывают в том случае, когда содержание хлора ^- превышает 15 мг в определяемом объеме). После охлаждения сухого остатка добавляют в чашку 2 мл раствора фенолдисульфоновой кислоты и тотчас растирают стеклянной палочкой до полного смешения с сухим остатком. Добавляют 20 мл дистиллированной воды и около 5 - 6 мл концентрированного раствора аммиака до максимального развития окраски. Окрашенный раствор переносят в колориметрический цилиндр вместимостью 100 или 50 мл и доводят дистиллированной водой до метки. Сравнение окраски исследуемой пробы производят визуальным методом, пользуясь шкалой стандартных растворов, или фотометрическим методом, измеряя оптическую плотность окрашенного раствора исследуемой пробы в тех же условиях, как при построении калибровочной кривой[5, с. 1];

Осаждение из воды карбонатов предотвращается добавлением в ходе анализа соляной кислоты до рН < 2 (контроль по индикаторной бумаге).

Мешающее влияние взвешенных и коллоидных веществ устраняют предварительным фильтрованием пробы. Для удаления окрашенных веществ пробу воды пропускают через колонку с активированным углем. Мешающее влияние катионов устраняют обработкой катионитам. Одновременно анализируют не менее двух параллельных проб воды. Объем отбираемой аликвоты пробы воды - 100 мл.

При предполагаемом содержании сульфат ионов более 250 мг/л аликвота пробы составляет 50 мл или менее и доводится приблизительно до 100 мл дистиллированной водой в колбе, предназначенной для осаждения.

При предполагаемом содержании сульфат ионов менее 50 мг/л берут 200 мл пробы воды, добавляют 3 - 4 капли концентрированной соляной кислоты до значения рН ≤ 2 (контроль по индикаторной бумаге) и выпаривают в колбе, не доводя до кипения [10, с. 4].

-       Хлориды. Определение содержания хлор иона титрованием азотнокислым серебром. Метод основан на осаждении хлор иона в нейтральной или слабощелочной среде азотнокислым серебром в присутствии хромовокислого калия в качестве индикатора. После осаждения хлорида серебра в точке эквивалентности образуется хромовокислое серебро, при этом желтая окраска раствора переходит в оранжево - желтую.

Проведение анализа.

Качественное определение. В колориметрическую пробирку наливают 5 мл воды и добавляют три капли 10% раствора азотнокислого серебра. Примерное содержание хлор иона определяют по осадку или мути.

Количественное определение. В зависимости от результатов качественного определения отбирают 100 мл испытуемой воды или меньший ее объем (10-50 мл) и доводят до 100 мл дистиллированной водой. Без разбавления определяются хлориды в концентрации до 100 мг/л. pН титруемой пробы должен быть в пределах 6-10. Если вода мутная, ее фильтруют через беззольный фильтр, промытый горячей водой. Если вода имеет цветность выше 30°, пробу обесцвечивают добавлением гидроокиси алюминия. Для этого к 200 мл пробы добавляют 6 мл суспензии гидроокиси алюминия, а смесь встряхивают до обесцвечивания жидкости. Затем пробу фильтруют через беззольный фильтр. Первые порции фильтрата отбрасывают. Отмеренный объем воды вносят в две конические колбы и прибавляют по 1 мл раствора хромовокислого калия. Одну пробу титруют раствором азотнокислого серебра до появления слабого оранжевого оттенка, вторую пробу используют в качестве контрольной пробы. При значительном содержании хлоридов образуется осадок AgCl, мешающий определению. В этом случае к оттитрованной первой пробе приливают 2-3 капли титрованного раствора NaCl до исчезновения оранжевого оттенка, затем титруют вторую пробу, пользуясь первой, как контрольной пробой [7, с. 1].

1.9 Постаналитический этап лабораторного исследования питьевой воды

Сведения о месте отбора проб и условиях, при которых они были отобраны, указывают на этикетке и прикрепляют к емкости для отбора проб. Допускается кодировать данную информацию при помощи нанесения на емкость для отбора проб несмывающейся краской шифра (кода).

Результаты определений, выполненных на месте, вносят в протокол испытаний, который заполняется и комплектуется на месте отбора пробы.

Результаты отбора проб заносят в акт об отборе, который должен содержать следующую информацию:

-       расположение и наименование места отбора проб, с координатами и любой другой информацией о местонахождении;

-       дату отбора

-       метод отбора

-       время отбора

-       климатические условия окружающей среды при отборе проб

-       температуру воды при отборе пробы (при необходимости)

-       метод подготовки к хранению (при необходимости)

-       цель исследования воды

-       другие данные в зависимости от цели отбора проб

-       должность, фамилию и подпись исполнителя

Пробы аномальных материалов должны иметь описание наблюдаемой аномалии [1, с. 12].

2. Анализ результатов лабораторных исследований воды системы централизованного водоснабжения города Первоуральск

В 2014 году на территории Свердловской области эксплуатировалось 1335 источников централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения. 44 из которых поверхностные, остальные 1291 - подземные. Поверхностные водоисточники обеспечивают около 2439 тыс. человек (57% населения), подземные источники - более 1583 тыс. человек (37% населения), нецентрализованные источники водоснабжения - более 259 человек (6% населения).

Доброкачественной водой из систем централизованного водоснабжения обеспечены 70,64% населения области (3022696 человек). Условно доброкачественной водой обеспечены 26,36% населения области (1127744 человека). Недоброкачественной водой обеспечены 2,81% населения области (1201108 человек)

На базе Первоуральского филиала ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Свердловской области» были получены результаты лабораторных исследований воды для определения органолептических показателей в период с 2010 по 2014 года, а также получены сведения по количеству отобранных проб воды из источников централизованного водоснабжения в ГО Первоуральск.

На рисунке 1 можно проследить динамику качества питьевой воды ГО Первоуральск в период за 2010 - 2014 г.

Рисунок 1 - Качество воды системы централизованного водоснабжения в г. Первоуральск в период с 2010 по 2014 г.

Вывод: наиболее высокий процент неудовлетворительного качества питьевой воды наблюдается в 2013 году, когда составил 43% от общего количества отобранных проб.

По данным Первоуральского филиала ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Свердловской области» были определены приоритетные загрязнители питьевой воды в городском округе Первоуральск (таблица - 5).

Таблица - 5 Приоритетные загрязнители питьевой воды поверхностных источников водоснабжения. [11, c.123]

Перечень веществ, контролируемых в питьевой воде	Год	Всего проб	Среднегодовая концентрация, мг/дм3	Максимальная концентрация, мг/дм3
Хлороформ	2011	117	0,02	0,13
	2012	144	0,02	0,07
Алюминий	2011	31	0,11	0,74
	2012	13	0,01	0,02
Аммиак и аммоний-ион (по азоту)	2011	20	0,20	0,76
	2012	23	0,16	0,59
Железо (включая хлорное железо) по Fe	2011	785	0,13	1,39
	2012	-	0,11	1,4
Кремний (по Si)	2011	38	6,93	14,4
	2012	80	6,0	11,7
Марганец (по Mn)	2009	412	0,05123	0,71
	2010	262	0,05	1,3
	2011	41	0,033
	2012	43	0,0016	0,0036
Нитраты (по NO3)	2011	259	8,25023	53,0
	2012	262	6,75	52,9
Нитриты (по NO2)	2011	34	0,0058	0,068
	2012	20	0,013	0,22
Сульфаты (по SO4)	2011	88	48,4335	561,6
	2012	121	57,29	825,1
Хлориды (по Сl)	2011	114	24,0216	95,1
	2012	126	30,086	354,1

Бурное развитие промышленности приводит к тому, что вода может содержать любые химические вещества, в том числе и очень опасные для здоровья. Химический состав питьевой воды в большей мере влияет на сердечную мышцу, тем самым вызывая различные болезни сердца.

Согласно данным ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии» за 2014 год, большинство заболеваний вызвано недоброкачественной водой.

Экспертами ВОЗ установлено, что 80% всех болезней в мире связаны с неудовлетворительным качеством питьевой воды и нарушениями санитарно-гигиенических норм водоснабжения. Распространенность инфекционных заболеваний, передающихся через воду, несмотря на принимаемые меры, во всем мире чрезвычайно высока. Так, число людей, страдающих малярией, составляет 800 млн., трахомой - 500 млн., шистосомозом - 200 млн., гастроэнтеритами - 400 млн. При этом ежегодно от гастроэнтеритов умирают 4 млн. детей и 18 млн. взрослых. [15, с. 2]

Согласно федеральным статистическим наблюдениям, проводимым Первоуральским филиалом ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Свердловской области» в 2013 году, на соответствие санитарно-гигиеническим и микробиологическим показателям, было отобрано 1690 проб для определения санитарно-гигиенических показателей и 1589 проб для определения микробиологических показателей (рисунок - 3)

Рисунок - 2 Качество воды на соответствие санитарно-гигиеническим и микробиологическим показателям за 2011-2013 г.

Вывод: в 2013 году наблюдается рост неудовлетворительных проб воды по санитарно-гигиеническим и микробиологическим показателям системы централизованного водоснабжения.

.2 Результаты лабораторного исследования воды на определение органолептических показателей

Определение органолептических показателей воды является важным этапом ее анализа на пригодность для питья и санитарных нужд. Органолептическими свойствами воды называются те ее параметры, которые воспринимаются органами чувств человека и оцениваются по интенсивности их восприятия. К ним относятся вкус и привкус, запах, окраска, мутность и др. Несоответствие этих параметров воды оптимальным, как правило, является основанием для более тщательного химического анализа.

Прозрачность воды

Под прозрачностью воды понимается ее способность пропускать свет и делать видимыми предметы, находящиеся на определенной глубине. Прозрачность воды определяется количеством содержащихся в ней механических примесей.

В лаборатории количественное определение прозрачности производят в приборе, представляющем градуированный цилиндр со съемным плоским пришлифованным дном. Менее точно определение прозрачности может быть произведено в цилиндре Геннера. Исследуемую воду перед определением хорошо взбалтывают и наливают в цилиндр. Затем ставят цилиндр неподвижно над шрифтом для определения прозрачности так, чтобы шрифт находился в 4 см от дна. Добавляя или отливая воду из цилиндра, находят предельную высоту столба воды, при которой возможно чтение шрифта.

Для измерения уровня мутности воды была предложена имитирующая каолиновая шкала. Это набор суспензии белой глины (каолина) в дистиллированной воде. Содержание каолина в суспензиях колеблется от 0,1 до 0,5 мг/л. Мутность воды измеряют в миллиграммах на литр посредством сравнения ее оптической плотности с плотностью стандартных растворов каолина. Раньше эти сравнения производили визуально. Сегодня используют нефелометры, спектрофотометры и фотоколориметры.

Определение производят в хорошо освещенном помещении на расстоянии 1 м от окна, не на прямом свету. Прозрачность воды выражается в сантиметрах высоты столба с точностью до 0,5 см. Шрифт используется стандартный (ГОСТ 3351 - 46).

Прозрачность питьевой воды должна быть не менее 30 см, а воды плавательных бассейнов - 20 см.

Запах воды

Наличие запаха у питьевой или природной воды может быть связано либо с наличием в ней разлагающихся органических веществ, либо с присутствием химических загрязнителей. Например, сероводородный запах (запах «тухлых яиц») свидетельствует о неблагоприятном микробиологическом состоянии воды. Фенольный или смоляной запах могут свидетельствовать о загрязнении промышленными стоками. Хлорный запах говорит о избыточной концентрации (более 0,6 мг/л) активного хлора, используемого для обеззараживания питьевой воды и воды бассейнов.

В химической лаборатории запах воды определяют при нагревании ее до температуры 60°С. Характер запаха выражается описательно: без запаха, сероводородный, болотный, гнилостный, плесневый и т. п. Интенсивность запаха оценивают по пятибалльной шкале (0 - нет, 1 - очень слабый, 2 - слабый, 3 - заметный, 4 - отчетливый, 5 - очень сильный).

Качественной можно считать лишь такую воду, которая, по мнению потребителей, не имеет запаха. Обычные люди не чувствуют запаха интенсивностью 0 и 1 балл по пятибалльной шкале. Запах интенсивностью 2 балла чувствуют лишь некоторые потребители (до 10% населения), и лишь в том случае, если обратить на это их внимание. При повышении интенсивности запах становится ощутимым для всех потребителей без какого-либо предупреждения. Поэтому интенсивность запаха питьевой водопроводной воды не должна превышать 2 баллов. Кроме того, следует учитывать, что воду подогревают для приготовления горячих напитков и первых блюд, а это может привести к усилению ее запаха. Именно поэтому питьевая вода должна иметь запах интенсивностью не выше 2 баллов при температуре как 20°С, так и 60 °С, что отражено в государственном стандарте на питьевую водопроводную воду (ГОСТ 2874-82 и СанПиН 2.1.4.1074-01).

Вкус и привкус

Вкус воды зависит от ее температуры, содержания в ней газов и растворенных веществ. Появление специфического вкуса у питьевой воды может свидетельствовать о ее загрязнении, например, органическим веществами.

Для того, чтобы определить вкус, воду подогревают примерно до 30°С, набирают в рот около 15 мл и держат во рту несколько секунд; не проглатывая.

Один и тот же вкус или привкус может иметь разную интенсивность. Поэтому для характеристики интенсивности вкусов и привкусов воды была предложена пятибалльная шкала, аналогичная пятибалльной шкале интенсивности запахов.

Качественной можно считать только такую воду, которая, по оценке потребителей, не имеет вкуса и привкуса. Обычные люди не ощущают вкус и привкус интенсивностью 0 и 1 балл. Вкус и привкус интенсивностью 2 балла чувствуют только некоторые потребители (до 10% населения), и лишь при условии предупреждения, то есть если обратить на это их внимание. При повышении интенсивности вкус и привкус становятся ощутимыми для всех потребителей без какого-либо предупреждения. Поэтому интенсивность вкуса и привкуса питьевой водопроводной воды не должна превышать 2 баллов, что отражено в государственном стандарте на питьевую водопроводную воду (ГОСТ 2874-82 и СанПиН 2.1.4.1074-01).

Таким образом, вода хорошего качества, соответствующая государственному стандарту (ГОСТ 2874-82) должна иметь органолептические показатели, не превышающие значения, указанные в таблице - 6

Количество отобранных проб воды для определения органолептических показателей.

На базе Первоуральского филиала ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Свердловской области» были получены сведения о количестве отобранных проб для определения санитарно-химических показателей воды.

В период с 2012 по 2014 годы было отобрано свыше 18 тысяч проб для определения различных показателей.

На рисунке 3 можно проследить динамику отбора проб воды, и рассчитать удельный вес неудовлетворительных проб. [11, с. 2]

Рисунок - 3 Отбор проб воды системы централизованного водоснабжения в г. Первоуральск за 2012-2014 г.

Вывод: процент неудовлетворительных проб за 3 года, в период с 2012 по 2014 возрос почти в 3 раза, что свидетельствует о недоброкачественности воды

Также, на базе Первоуральского филиала ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Свердловской области» были получены сведения об отборе проб воды для определения органолептических показателей

На рисунке 4 видна картина отбора проб за последние 3 года (2012 - 2014г.)

Рисунок - 4. Отбор проб водопроводной воды для определения органолептических показателей

Вывод: в 2012 - 2013 году ситуация стабильна, однако в 2014 году мы можем наблюдать рост неудовлетворительных проб

Заключение

Вода - важнейшая составная часть живого организма, необходимая для жизни человека, животных и растений. Вода является растворителем для органических и неорганических веществ, необходимых для поддержания функций организма. Она удаляет из организма вредные продукты, регулирует температуру тела, содержание солей в тканях и жидкостях и участвует во множестве различных процессов, без которых невозможно функционирование живых клеток. Около 70% воды организма - внутриклеточная вода. В межклеточном пространстве содержится 25% воды, 75% - в кровяном русле.

Вода обеспечивает санитарное благоустройство населённых пунктов, участвует в укреплении и сохранении здоровья населения, с её помощью создаются благоприятные санитарные условия для жизни и удовлетворения различных нужд человека.

Бурное развитие промышленности приводит к тому, что вода может содержать любые химические вещества, в том числе и очень опасные для здоровья. Химический состав питьевой воды в большей мере влияет на сердечную мышцу, тем самым вызывая различные болезни сердца.

Итоги работы:

-       изучены теоретические материалы, нормативные документы по методам лабораторных исследований питьевой воды

-       проведены практические манипуляции по отбору проб и лабораторному исследованию воды

-       выявлено влияние химического состава воды на здоровье человека

-       проведена статистическая обработка результатов гигиенического мониторинга качества воды системы централизованного водоснабжения городского округа Первоуральск

Выводы по работе:

В случае употребления некачественной воды создается реальная опасность развития инфекционных и заболеваний неинфекционной природы. Статистика ВОЗ свидетельствует, что почти 3 млрд. населения планеты пользуются недоброкачественной питьевой водой. Из них более чем 2 тыс. болезней техногенного происхождения, 80% возникают вследствие употребления питьевой воды неудовлетворительного качества. По этой причине ежегодно 25% населения мира рискуют заболеть, приблизительно каждый десятый житель планеты болеет, почти 4 млн. детей и 18 млн. взрослых умирают. Именно поэтому чрезвычайно важны гигиеническая роль воды и ее значение для профилактики инфекционных и неинфекционных заболеваний.

Список используемой литературы

1. Вода питьевая. Отбор проб [Текст]: ГОСТ Р 51593-2000. Введ. 2000-04-21. - М.: ИПК Издательство стандартов, 2000. Изменение от 01.01.2012г.

2.       Общие требования к отбору проб (Вода) [Текст]: ГОСТ Р 51592-2000. Введ. постановлением Госстандарта России от 21.04.2000 года. Переиздание - 01.2008. -М.

3. Общие требования к организации и методам контроля качества. Вода питьевая [Текст]: ГОСТ Р 51232-98 (2002). Введ. постановлением Госстандарта России от 17.12.1998г. Переиздание - декабрь 2002 г.

4.       Органолептические свойства воды. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.eurolab.ua/

5.       Методы определения содержания нитратов. Вода питьевая [Текст]: ГОСТ 18826-73. - М.: ИПК Издательство стандартов. Переиздание - 10.2003г.

6.       Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. Вода питьевая [Текст]: СанПиН 2.1.4.1074-01 - М.2002.

7.       Методы определения содержания хлоридов. Вода питьевая [Текст]: ГОСТ 4245-72. - М.: ИПК Издательство стандартов. Переиздание - 09.2010г.

8. Методы определения содержания остаточного активного хлора. Вода питьевая [Текст]: ГОСТ 18190 - 72. Введ. Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 25.10.72г. Переиздание - 11.2009.

9.       Методы определения полиакриламида. Вода питьевая [Текст]: ГОСТ 19355-85. Введ. постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 22.03.85г.

10.     Методы определения содержания сульфатов. Вода питьевая [Текст]: ГОСТ 52964 - 2008. - М.: ИПК Издательство стандартов. 09.2008г.

11.     О состоянии санитарно-эпидемиологического благополучия населения в городском округе Первоуральск в 2014 году. Государственный доклад [Текст]. Первоуральск, 2013. - С. 118-125.

12.     Гигиена воды и водоснабжения населенных мест [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://vmede.org/sait

13.     Источники централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения. Гигиенические, технические требования и правила выбора [Текст]: ГОСТ 2761-84. Введ. постановлением Госстандарта СССР от 27.11.1984г.

14.     Роль воды в жизни человека. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://life5plus.ru

15.     Воздействие безопасной воды на организм. Всемирная организация здравоохранения. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.who.int/features/qa/70/ru

16.     Определение органолептических показателей питьевой и природной воды. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.analizvod.ru

17.     Оценка органолептических свойств воды. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.anchem.ru