ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНОСТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Дорожно-строительный факультет Кафедра «Охраны труда и окружающей среды» ДОПУСТИТЬ К ЗАЩИТЕ: Научный руководитель, профессор _______________ А.В. Мананков «____»_______________ 20___г. Основные органолептические свойства воды Контрольная работа Автор работы: студентка 2047.1 группы Ли Евгения «2» февраль 2021г Томск 2021 1 Содержание Введение 1 Отбор проб для определения органолептических показателей……………4 2 Основные методики определения органолептических свойств питьевой воды………………………………………………………………………………6 3 Прозрачность воды……………………………………………………………...7 4 Мутность………………………………………………………………………...9 5 Цветность………………………………………………………………………12 6 Осадок…………………………………………………………………………..14 7 Запах воды……………………………………………………………………...15 8 Вкус и привкус…………………………………………………………………18 9 Определение температуры…………………………………………………….20 10 Список литературы…………………………………………………………...21 2 Введение 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. Окрашенная, мутная, с осадком или имеющая неприятный вкус и запах, вода неполноценна по своему качеству, т.к. человек не может употреблять ее для питья, приготовления пищи или для других бытовых нужд. Плохое качество питьевой воды по органолептическим показателям сказывается на многих физиологических функциях организма человека, в частности - при употреблении мутной воды с неприятным вкусом или запахом снижается секреторная деятельность желудка. 3 Отбор проб для определения органолептических показателей Отбор проб производят в соответствии с ГОСТ Р 51232-98 и Р 515922000. Объем пробы воды не должен быть менее 500 мл, пробы воды для определения органолептических свойств воды не консервируют. Определение производится не позднее, чем через 2 ч после отбора пробы. Количество проб, отбираемых в течение одного года, не менее: для подземных источников - 4 (по сезонам года), для поверхностных источников - 12 (ежемесячно). Анализы воды выполняются в разное время года: на скважинах, в резервуарах периодически 1 раз в месяц, в жилых домах на разных этажах и в разных квартирах (метод случайных проб) таким образом, чтобы охватить весь жилой район, в школах, детских садах, на пищевых предприятиях 1 раз в месяц. Производственный контроль качества питьевой воды в распределительной водопроводной сети проводится по органолептическим показателям с частотой, указанной в таблице 1. Таблица – 1 – Частота органолептических показателей Количество обслуживаемого населения, тыс. человек Количество проб в месяц до 10 2 10-20 10 20-50 30 50-100 100 более 100 100+1 проба на каждые 5 тыс. человек, свыше 100 тысяч населения 4 Примечание: в число проб не входят обязательные контрольные пробы после ремонта и иных технических работ на распределительной сети. Отбор проб в распределительной сети проводят из уличных водоразборных устройств на наиболее возвышенных и тупиковых ее участках, а также из кранов внутренних водопроводных сетей всех домов, имеющих подкачку и местные водонапорные баки. При оценке качества природных вод, подвергшихся загрязнению, используют перечень вредных веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового использования. 5 Основные методики определения органолептических свойств питьевой воды Производственный контроль качества питьевой воды в соответствии с рабочей программой предпринимателей и осуществляется юридических лабораториями лиц, индивидуальных эксплуатирующих системы водоснабжения, или по договорам с ними лабораториями других организаций, аккредитованными в установленном порядке на право выполнения исследований (испытаний) качества питьевой воды. Качество питьевой воды должно соответствовать гигиеническим нормативам перед ее поступлением в распределительную сеть, а также в точках водозабора наружной и внутренней водопроводной сети. Государственный санитарно-эпидемиологический надзор за качеством питьевой воды осуществляют органы и учреждения государственной санитарно-эпидемиологической службы в соответствии с нормативными и методическими документами Госсанэпидслужбы России в плановом порядке и по санитарно-эпидемиологическим показаниям. Для проведения лабораторных исследований (измерений) качества питьевой воды допускаются метрологически аттестованные методики, утвержденные Госстандартом России или Минздравом России. Отбор проб воды для анализа проводят в соответствии с требованиями государственных стандартов. 6 Прозрачность воды Прозрачность воды зависит от количества содержащихся в ней механических взвешенных веществ и химических примесей. Мутная вода всегда подозрительна в эпизоотическом и санитарном отношении. Существует несколько методов определения прозрачности воды. Метод сравнения. В один цилиндр из бесцветного стекла наливают исследуемую воду, а в другой - дистиллированную. Вода может быть оценена как прозрачная, слабо прозрачная, слабо опалесцирующая, опалесцирующая, слабо мутная, мутная и сильно мутная. Метод диска. Для определения прозрачности воды непосредственно в водоеме пользуются белым эмалированным диском - диском Секки (рис. 1). Рисунок 1- диск Секки 7 При погружении в воду диска отмечают глубину, на которой он перестает быть видимым и при которой становится вновь заметным при извлечении. Средняя из этих двух величин показывает прозрачность воды в водоеме. В прозрачной воде диск остается видимым на глубине нескольких метров: в очень мутной воде он исчезает на глубине 25-30 см. Метод шрифта (Снеллена). Более точные результаты достигаются при использовании стеклянного калориметра с плоским дном. Калориметр устанавливается на высоте 4 см от стандартного шрифта №1: Исследуемую воду после взбалтывания наливают в цилиндр. Затем смотрят сверху вниз через столб воды на шрифт, постепенно выпуская воду из крана калориметра, пока не станет возможным ясно видеть шрифт №1. Высота жидкости в цилиндре, выраженная в сантиметрах, является мерилом прозрачности. Вода считается прозрачной, если отчетливо виден шрифт через столб воды в 30 см. Вода с прозрачностью от 20 до 30 см считается слабо мутной, от 10 до 20 см - мутной, до 10 см для питьевых целей непригодна. Хорошая прозрачная вода после стояния не дает осадка. Метод кольца. Прозрачность воды можно определить при помощи кольца. Для этого пользуются проволочным кольцом диаметром 1-1, 5 см и сечением проволоки 1 мм. Держа за рукоятку, проволочное кольцо опускают в цилиндр с исследуемой водой до тех пор, пока контуры его не станут невидимыми. Затем линейкой измеряют глубину (см), на которой кольцо становится отчетливо видимым при извлечении. Показателем допустимой прозрачности считают 40 см. Полученные данные «по кольцу» можно перевести в показания 8 Мутность Мутность воды вызвана присутствием тонкодисперсных взвесей диаметром более 100 нм. Они имеют органическую и неорганическую природу. Взвешенные вещества попадают в воду в результате смыва твердых частичек (глины, песка, ила) с почвы дождями или талыми водами во время сезонных паводков, а также в результате размыва русла реки. Также повышение мутности воды может быть вызвано выделением некоторых карбонатов, гидроксидов алюминия, высокомолекулярных органических примесей гумусового происхождения, развитием микроорганизмов и микроводорослей, а также окислением соединений железа и марганца кислородом воздуха. Мутность не только отрицательно влияет на внешний вид воды. Главным отрицательным следствием высокой мутности является то, что она защищает микроорганизмы при ультрафиолетовом обеззараживании и стимулирует рост бактерий. Поэтому во всех случаях, когда производится дезинфекция воды, мутность должна быть минимальной для обеспечения высокой эффективности этой процедуры. Мутность воды определяют фотометрическим путем сравнения проб исследуемой воды со стандартными суспензиями. Определение мутности производят не позднее чем через 24 ч после отбора пробы. Проба может быть законсервирована добавлением 2-4 см3 хлороформа на 1 дм3 воды. Результаты измерений при использовании основной стандартной суспензии формазина выражают в ЕМ/дм3 (единицы мутности на дм3). Переход к основной стандартной суспензии каолина (мг/дм3) осуществляется, исходя из соотношения: 1, 5 мг/дм3 каолина соответствуют 2, 6 ЕМ/дм3 формазина или 1 ЕМ/дм3 соответствует 0, 58 мг/дм3 каолина. Комплектация рассчитана на приготовление 6 шкал. Состав набора; Раствор А - раствор гидразина сернокислого концентрации 1%. Раствор Б - раствор гексаметилентетрамина концентрации 10%. 9 Необходимые для приготовления шкал приборы и материалы: колбы мерные вместимостью 100 см3 по ГОСТ 1770, вода дистиллированная по ГОСТ 6709. Необходимые для проведения анализа приборы и материалы: Приборы: Фотоколориметр типа КФК-2 или аналогичный прибор. Посуда: Колбы мерные 2-100-2 по ГОСТ 1770. Приготовление шкал. Приготовление основной стандартной суспензии формазина I (содержащей 0, 4 ЕМ в 1 см3 раствора). В мерную колбу вместимостью 100 см3 вносят содержимое упаковки № 2 - раствор Б, затем прибавляют содержимое упаковки № 1 - раствор А. Растворы перемешивают и выдерживают (24±2) ч при температуре (25±5)0С. По окончании выдержки доводят объем раствора дистиллированной водой до метки. Реактив переносят в емкость для хранения. Время, затрачиваемое на проведение операции - около 15 минут. Основная стандартная суспензия формазина хранится 2 месяца и не требует консервации и стабилизации. Приготовление стандартной суспензии формазина II (содержащей 0, 04 ЕМ в 1 см3 раствора). Основную стандартную суспензию формазина I тщательно перемешивают, помещают отмеренные градуированной ампулой 10 см3 в мерную колбу вместимостью 100 см3 и доводят объем до метки дистиллированной водой. Реактив переносят в емкость для хранения. Время, затрачиваемое на проведение операции - около 15 минут. Стандартная суспензия формазина II хранится две недели. Полученного объема хватает для приготовления двух градуировочных графиков. Приготовление рабочих стандартных суспензий. Стандартную суспензию формазина II тщательно перемешивают.В четыре мерные колбы вместимостью 100 см3 помещают 2, 5; 5, 0; 10, 0; 20, 0 см3 предварительно перемешанной стандартной суспензии формазина II 10 доводят до объема 100 см3 бидистиллированной водой и получают рабочие стандартные суспензии концентрации 1; 2; 4; 8 ЕМ/дм3. Построение градуировочного графика. В кювету с толщиной поглощающего свет слоя 50 мм вносят хорошо взболтанный стандартный раствор и измеряют оптическую плотность в зеленой части спектра (l=530 нм) относительно бидистиллированной воды. По полученным стандартным рабочим суспензиям строят градуировочный график в координатах «оптическая плотность - концентрация стандартных суспензий (ЕМ/дм3). Проведение испытания. Перед проведением испытания во избежание ошибок производят калибровку фотоколориметров по жидким стандартным суспензиям мутности или по набору твердых стандартных суспензий мутности с известной оптической плотностью.В кювету с толщиной поглощающего свет слоя 50 мм вносят хорошо взболтанную испытуемую пробу и измеряют оптическую плотность в зеленой части спектра (l=530 нм) относительно бидистиллированной воды. Если цветность измеряемой воды выше 10о Cr-Со шкалы, то контрольной жидкостью служит испытуемая вода, из которой центрифугированием (центрифугируют 5 мин при 3000 мин-1) или фильтрованием через мембранный фильтр (с диаметром пор 0, 5-0, 8 мкм) удалены взвешенные вещества. Содержание мутности в ЕМ/дм3 определяют по градуировочному графику. Окончательный результат определения выражают в мг/дм3 по каолину. 11 Цветность Цвет воды зависит от наличия в ней примесей, а также от количества и состава растворенных в ней веществ. Как правило, воды подземных источников (артезианские скважины) бесцветны. Природные воды рек и озер могут иметь темно-коричневую или желтоватую окраску, обусловленную растворенными в ней фульвокислотами, вымывающимися из почв. Большое количество сероводорода, растворенного в воде, придает ей изумруднозеленоватую окраску за счет окисления сероводорода и образования тонкой взвеси серы. Рыжую или бурую окраску воде из колодца может придавать содержащееся в ней железо. Загрязнение воды соединениями азота приводит к массовому развитию микроводорослей, вследствие чего вода приобретает зеленоватый оттенок. Простым приемом определения цвета является сравнение на белом фоне окраски профильтрованной исследуемой воды с дистиллированной, налитых слоем одинаковой высоты в два бесцветных цилиндра с плоским дном. Для открытых водоемов используют набор стандартных шкал цветности (рис. 2, в который входит 21 пробирка с растворами разных цветов - от синего до коричневого (1-11 - сине-желтые, 12-21 - сине-желто-коричневые). Рисунок – 2 - Шкала цветности. 12 Цвет водоемов по шкале цветности наблюдают на фоне диска Секки, опущенного в водоем на глубину прозрачности. Найденный цвет воды определяют номером соответствующей пробирки. В полевых условиях цветность воды определяют следующим образом. В пробирку из бесцветного стекла (диаметром 1, 5 см) наливают 8-10 мл исследуемой воды и сравнивают с аналогичным столбиком дистиллированной воды. \Согласно ГОСТ 2874-82 и СанПиН 2.1.4.1074-01 цветность питьевой воды не должна превышать 20 градусов по платиново-кобальтовой шкале. Высокая цветность воды свидетельствует о ее неблагополучном состоянии. При этом обязательно необходимо точно установить причину высокой цветности воды, поскольку методы ее очистки от органических соединений и, например, соединений железа, различаются. Поэтому при интенсивной окраске питьевой воды необходим ее химический анализ. 13 Осадок При стоянии пробы воды может образоваться осадок. Это происходит за счет осаждения механических примесей, присутствующих в воде. Осадок по количеству может быть незначительный, заметный, большой. По качеству различают осадок кристаллический, хлопьевидный, илистый, песчаный и др., указывают также его цвет: бурый, желтый, черный и т. д. Отмечают изменения при стоянии: выпадение осадка, образование кристаллов на внутренней поверхности бутылки, образование мути, осветление и т. п. 14 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. Аппаратура, материалы: Для проведения испытаний используют следующую аппаратуру: колбы плоскодонные с притертыми пробками по ГОСТ 1770, вместимостью 250-350 см стекло часовое; баню водяную. Проведение испытания. Характер запаха воды определяют ощущением воспринимаемого запаха (землистый, хлорный, нефтепродуктов и др.). Определение запаха при 20 °С. В колбу с притертой пробкой вместимостью 250-350см отмеривают 100 см испытуемой воды температурой 20 °С. Колбу закрывают пробкой, содержимое колбы несколько раз перемешивают вращательными движениями, после чего колбу открывают и определяют характер и интенсивность запаха. Определение запаха при 60 °С В колбу отмеривают 100 см испытуемой воды. Горлышко колбы закрывают часовым стеклом и подогревают на водяной бане до 50-60 °С. Содержимое колбы несколько раз перемешивают вращательными движениями. 15 Сдвигая стекло в сторону, быстро определяют характер и интенсивность запаха. Интенсивность запаха воды определяют при 20 и 60 °С и оценивают по пятибалльной системе согласно требованиям табл.2. Таблица – 2 Требования по пятибалльной системе Интенсивность Характер проявления запаха Оценка интенсивности запаха запаха, балл Нет Запах не ощущается 0 Очень слабая Запах не ощущается потребителем, но обнаруживается при лабораторном исследовании 1 Слабая Запах замечается потребителем, если обратить на это его внимание 2 Заметная Запах легко замечается и вызывает неодобрительный отзыв о воде 3 Отчетливая Запах обращает на себя внимание и заставляет воздержаться от питья 4 Очень сильная Запах настолько сильный, что делает воду непригодной к употреблению 5 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 16 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). 17 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. По характеру различают соленый, горький, кислый и сладкий вкусы. Остальное - привкусы: щелочной, болотный, металлический, нефтепродуктов и т. д. Соленый вкус воде придает хлорид натрия, горький - соединения магния. Органические вещества придают воде сладкий вкус. 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, государственному вода стандарту хорошего качества, соответствующая (ГОСТ 2874-82) должна иметь органолептические показатели, не превышающие значения, указанные в таблице: 18 Показатель Единица измерения Норматив, не более Цветность Градусы 20 Мутность ЕМФ единицы мутности по формазину 2, 6 Запах Баллы 2 Вкус Баллы 2 19 Определение температуры Температура воды имеет большое физиологическое и гигиеническое значение. Наиболее благоприятной для питьевой воды является температура 7 -- 12 °С. Вода более высокой температуры не оказывает освежающего действия. Охлажденная вода вызывает усиление деятельности слюнных и желудочных желез, способствует охлаждению слизистой оболочки рта и глотки. Вода температуры ниже 5 °С может вызвать простудные заболевания, нарушение целостности эмали зубов. Температура рассматривается и как показатель санитарного состояния водоема. Высокая температура воды в колодце летом и низкая зимой говорит о поверхностном расположении грунтовой воды, а следовательно, большой возможности ее загрязнения извне. Повышенная температура воды способствует размножению сапрофитов. Температура питьевой воды должна быть постоянной, так как постоянство температуры воды в водоеме указывает на отсутствие притока в него поверхностных, загрязненных вод. Температура воды измеряется непосредственно в водоеме при взятии пробы. Температура воды открытых водоемов определяется путем погружения в воду ртутного термометра (цена деления 0, 1 °С) в металлической оправе. Температуру воды в глубоких слоях измеряют с помощью термометра, помещенного внутрь батометра. Температуру воды из колодцев с насосом определяют путем погружения резервуара термометра в вытекающую струю, показания снимают при установлении постоянной температуры. 20 Список литературы 1. Мананков А.В. Краткий словарь по геоэкологии и экологической безопасности: Учеб. Пособие. А.В. Мананков, В.П. Парначев – Томск: Изд-во ТГАСУ, 2006. – 77 с. 2. Мананков, А.В. Экология: Учебное пособие. Гриф УМО Мин-ва ОиПО РФ. / А.В. Мананков. – Томск: Изд-во ТГАСУ, 2003.–142 с. 3. Вода питьевая. Методы определения вкуса, запаха, цветности и мутности. ГОСТ 3351-74. 4. Гончарук Е. И. Коммунальная гигиена// Учебник. -- К.: Здоровья, 2006. -- 792 с. 5. Калицун В.И., Кедров В.С., Ласков Ю.М. Гидравлика, водоснабжение и канализация//Учебное пособие. - М.: Стройиздат, 2004. 6. Охрана окружающей среды //Под редакцией С.В.Белова. - М.: Высшая школа, 1991. 7. Подунова Л.Г. Руководство к практическим занятиям по методам санитарно-гигиенических исследований // М.: Медицина, 1990.-- 304 с. 8. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы. СанПин 2.1.4.1074-01. Минздрав России. Москва, 2002. 9. Углов В.В., Черенда Н.Н., Анищик В.М. Методы анализа элементного состава поверхностных слоев//Учеб. пособие. -Мн.: БГУ, 2007. -158 с. 21
