Пдк сульфат ионов в воде. Качество питьевой воды

В Российской Федерации качество питьевой воды должно удовлетворять определенным требованиям, установленным СанПиН 2.1.4.10749-01 «Питьевая вода». В Европейском Союзе (ЕС) нормы определяет директива «По качеству питьевой воды, предназначенной для потребления человеком» 98/83/ЕС. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) устанавливает требования к качеству воды в «Руководстве по контролю качества питьевой воды 1992 г». Также существуют нормы Агентства по охране окружающей среды США (U.S.EPA). В нормах присутствуют незначительных отличия по различным показателям, но лишь вода соответствующего химического состава обеспечивает здоровье человека. Присутствие неорганических, органических, биологических загрязнений, а также повышенное содержание нетоксичных солей в количествах, превышающих указанные в представленных требованиях, приводит к развитию различных заболеваний.
Основные требования к питьевой воде заключаются в том, что она должна иметь благоприятные органолептические показатели, быть безвредной по своему химическому составу и безопасной в эпидемиологическом и радиационном отношении. Перед подачей воды в распределительные сети, в точках водозабора, наружной и внутренней водопроводных сетях качество питьевой воды должно соответствовать гигиеническим нормативам.

Таблица 1. Требования к качеству питьевой воды

Показатели Единицы измерения Предельно допустимые концентрации (ПДК), не более Показатель вредности Класс опасности ВОЗ U.S.EPA ЕС
Водородный показатель pH 6-9 - - 6,5-8,5 6,5-8,5
Общая минерализация (сухой остаток) мг/л 1000 (1500) - - 1000 500 1500
Жесткость общая мг-экв./л 7,0 (10) - - - - 1,2
Окисляемость перманганатная мг/л 5,0 - - - - 5,0
Нефтепродукты, суммарно мг/л 0,1 - - - - -
Поверхностно-активные вещества (ПАВ), анионные мг/л 0,5 - - - - -
Фенольный индекс мг/л 0,25 - - - - -
Щелочность мгНСО3-/л - - - - - 30
Фенольный индекс мг/л 0,25 - - - - -
Неорганические вещества
Алюминий (Аl 3+) мг/л 0,5 с. -т. 2 0,2 0,2 0,2
Азот аммонийный мг/л 2,0 с. -т. 3 1,5 - 0,5
Асбест Милл.волокн/л - - - - 7,0 -
Барий (Ва2+) мг/л 0,1 -"- 2 0,7 2,0 0,1
Бериллий (Ве2+) мг/л 0,0002 - 1 - 0,004 -
Бор (В, суммарно) мг/л 0,5 - 2 0,3 - 1,0
Ванадий (V) мг/л 0,1 с. -т. 3 0,1 - -
Висмут (Bi) мг/л 0,1 с. -т. 2 0,1 - -
Железо (Fe, суммарно) мг/л 0,3 (1,0) орг. 3 0,3 0,3 0,2
Кадмий (Сd, суммарно) мг/л 0,001 с. -т. 2 0,003 0,005 0,005
Калий (К +) мг/л - - - - - 12,0
Кальций (Ca +2) мг/л - - - - - 100,0
Кобальт (Co) мг/л 0,1 с. -т. 2 - - -
Кремний (Si) мг/л 10,0 с. -т. 2 - - -
Магний (Mg +2) мг/л - с. -т. - - - 50,0
Марганец (Мn, суммарно) мг/л 0,1 (0,5) орг. 3 0,5 (0,1) 0,05 0,05
Медь (Сu, суммарно) мг/л 1,0 -"- 3 2,0 (1,0) 1,0-1,3 2,0
Молибден (Мо, суммарно) мг/л 0,25 с. -т. 2 0,07 - -
Мышьяк (Аs, суммарно) мг/л 0,05 с. -т. 2 0,01 0,05 0,01
Никель (Ni, суммарно) мг/л 0,1 с. -т. 3 - - -
Нитраты (по NO 3 -) мг/л 45 с. -т. 3 50,0 44,0 50,0
Нитриты (по NO 2 -) мг/л 3,0 - 2 3,0 3,5 0,5
Ртуть (Нg, суммарно) мг/л 0,0005 с. -т. 1 0,001 0,002 0,001
Свинец (РЬ, суммарно) мг/л 0,03 -"- 2 0,01 0,015 0,01
Селен (Sе, суммарно) мг/л 0,01 - 2 0,01 0,05 0,01
Серебро (Ag +) мг/л 0,05 - 2 - 0,1 0,01
Сероводород (H 2 S) мг/л 0,03 орг. 4 0,05 - -
Стронций (Sг 2+) мг/л 7,0 -"- 2 - - -
Сульфаты (S0 4 2-) мг/л 500 орг. 4 250,0 250,0 250,0
Фториды F - (для климатических районов)
I и II мг/л 1,5 с. -т. 2 1,5 2,0-4,0 1,5
III мг/л 1,2 -"- 2
Хлориды (Сl -) мг/л 350 орг. 4 250,0 250,0 250,0
Хром (Сг 3+) мг/л 0,5 с. -т. 3 - 0,1 (всего) -
Хром (Сг 6+) мг/л 0,05 с. -т. 3 0,05 0,05
Цианиды (СN -) мг/л 0,035 -"- 2 0,07 0,2 0,05
Цинк (Zn 2+) мг/л 5,0 орг. 3 3,0 5,0 5,0

с.-т. – санитарно-токсикологический; орг. –органолептический.

Существенные количества сульфатов рассеиваются на поверхности Байкала и бассейнов рек, впадающих в Байкал, воздушными выбросами промышленных предприятий, ТЭЦ, котельных. На локальных участках вдоль побережья сульфат-ион может быть информативным индикатором антропогенного загрязнения, привносимого реками, подземными водами и прямым сбросом в Байкал недостаточно очищенных промышленных (с использованием серной кислоты и ее производных), сельскохозяйственных и бытовых стоков (от отходов органических веществ, содержащих серу).

Санитарная норма содержания сульфатов в питьевой воде (предельно допустимые концентрации) - не более 500 мг/дм 3 по СанПиН 2.1.4.1074-01 (М.:Госкомсанэпиднадзор,2001), ПДК для рыбохозяйственного производства - 100 мг/дм 3 , ПДК для вод Байкала - 10 мг/дм 3 , фоновые значения для Байкала - 5,5 мг/дм 3 . Степень вредности сульфатов по СанПиН - 4-й класс опасности (умеренно опасны по органолептическому признаку).

Предельно допустимые концентрации хлоридов в питьевой воде по СанПиН 2.1.4.1074-01 - не более 350 мг/дм 3 , ПДК для рыбохозяйственного производства - 300 мг/дм 3 , ПДК для вод Байкала - 30 мг/дм 3 , фоновые значения для Байкала - 0,4 мг/дм 3 . Степень вредности хлоридов по СанПиН - 4-й класс опасности (умеренно опасны по органолептическому признаку).

В природных водах встречается в очень незначительных концентрациях, зачастую недоступных существующим массовым методам анализа (сотые доли мг/дм 3). Увеличение концентрации ионов аммония и аммиака может наблюдаться в осенне-зимние периоды отмирания водных организмов, особенно в зонах их скопления. Уменьшение концентрации этих веществ происходит весной и летом в результате интенсивного их усвоения растениями при фотосинтезе. Прогрессирующее повышение концентрации аммоний-иона в воде указывает на ухудшение санитарного состояния водоема.

Норма содержания аммиака в воде (предельно допустимые концентрации) - не более 2 мг/дм 3 по азоту (ПДК и ориентировочные безопасные уровни воздействия вредных веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования, Минздрав, 1983г.), ПДК аммоний-иона для рыбохозяйственного производства - 0,5 мг/дм 3 , ПДК для вод Байкала - 0,04 мг/дм 3 , фоновые значения для Байкала - 0,02 мг/дм 3 .

Нитраты по классификации СанПиН 2.1.4.1074-01 относятся к 3-му классу опасности (опасны по органолептическому признаку).

Санитарная норма содержания нитратов в питьевой воде (ПДК) - не более 45 мг/дм 3 по СанПиН 2.1.4.1074-01, ПДК для вод Байкала - 5 мг/дм 3 , фоновые значения для Байкала - 0,1 мг/дм 3 .

Фосфат-ион, как и сульфат-ион, является информативным индикатором антропогенного загрязнения, которому способствует широкое применение фосфорных удобрений (суперфосфат и др.) и полифосфатов (как моющих средств). Соединения фосфора поступают в водоем при биологической очистке сточных вод.

Фосфаты по СанПиН 2.1.4.1074-01 отнесены к 3-му классу опасности (опасны по органолептическому признаку). Санитарная норма содержания фосфатов в питьевой воде (ПДК) - не более 3,5 мг/дм 3 , ПДК для рыбохозяйственного производства - 0,2 мг/дм 3 , ПДК для вод Байкала - 0,04 мг/дм 3 , фоновые значения для Байкала - 0,015 мг/дм 3 .

Примечание: ПДК для вод Байкала приведены по документу "Нормы допустимых воздействий на экологическую систему озера Байкал (на период 1987-1995гг.). Основные требования", который в настоящее время юридической силы не имеет.
Данный документ был утвержден Президентом Академии наук СССР, академиком Г.И.Марчуком, Министром мелиорации и водного хозяйства СССР Н.Ф.Васильевым, Министром здравоохранения СССР, академиком Е.И.Чазовым, Председателем Государственного комитета СССР по гидрометеорологии и контролю природной среды, чл.-корр. АН СССР Ю.А.Израэлем, Министром рыбного хозяйства СССР Н.И.Котляром.

Химические свойства воды

Окисляемость

Окисляемость показывает количество кислорода в миллиграммах, необходимого для окисления органических веществ, содержащихся в 1 дм³ воды.

Воды поверхностных и подземных источников имеют разную окисляемость - у подземных вод величина окисляемости незначительна, за исключением болотных вод и вод нефтяных месторождений. Окисляемость горных рек ниже, чем равнинных. Наибольшая величина окисляемости (до десятков мг/дм³) - у рек с питанием болотными водами.

Величина окисляемости закономерно изменяется в течение года. Окисляемость характеризуется несколькими величинами - перманганатной, бихроматной, йодатной окисляемостью (в зависимости от того, какой окислитель используется).

ПДК окисляемости воды имеют следующие значения: химическое потребление кислорода или бихроматная окисляемость (ХПК) водоемов питьевого назначения не должна превышать 15 мг О₂ /дм³. Для водоемов в зонах рекреации величина ХПК не должна превышать 30 мг О₂ /дм³.

Показатель pH

Водородный показатель (pH) природной воды показывает количественное содержание в ней угольной кислоты и ее ионов.

Санитарно-гигиенические нормативы для водоемов разного типа водопользования (питьевого, рыбохозяйственного, рекреационных зон) устанавливают ПДК pH в интервале 6,5-8,5.

Концентрация ионов водорода, выраженная величиной pH - один из важнейших показателей качества воды. Величина pH имеет решающее значение при протекании многочисленных химических и биологических процессов в природной воде. Именно от величины pH зависит, какие растения и организмы будут развиваться в данной воде, каким образом будет происходить миграция элементов, от этой величины также зависит степень коррозионной активности воды на металлические и бетонные конструкции.

От величины pH зависят пути превращения биогенных элементов и степени токсичности загрязняющих веществ.

Жесткость воды

Жесткость природной воды проявляется вследствие содержания в ней растворенных солей кальция и магния. Суммарное содержание ионов кальция и магния является общей жесткостью. Жесткость можно выражать несколькими единицами измерения, на практике чаще используют величину мг-экв/дм³.

Высокая жесткость ухудшает бытовые характеристики и вкусовые свойства воды, оказывает неблагоприятное воздействие на здоровье человека.

ПДК по жесткости питьевой воды нормируется величиной 10,0 мг-экв/дм³.

К технической воде отопительных систем предъявляют более строгие требования по жесткости их-за вероятности образования накипи в трубопроводах.

Аммиак

Присутствие аммиака в природной воде обусловлено разложением азотсодержащих органических веществ. Если аммиак в воде образуется при разложении органических остатков (фекальное загрязнение), то такая вода непригодна для питьевых нужд. Аммиак определяется в воде по содержанию ионов аммония NH₄⁺.

ПДК аммиака в воде составляет 2,0 мг/дм³.

Нитриты

Нитриты NO₂⁻ являются промежуточным продуктом биологического окисления аммиака до нитратов. Процессы нитрификации возможны только в аэробных условиях, в противном случае природные процессы идут по пути денитрификации - восстановления нитратов до азота и аммиака.

Нитриты в поверхностных водах находятся в виде нитрит-ионов, в кислых водах частично могут быть в форме недиссоциированной азотистой кислоты (HN0₂).

ПДК нитритов в воде составляет 3,3 мг/дм³ (по нитрит-иону), или 1 мг/дм³ в пересчете на азот аммонийный. Для водоемов рыбохозяйственного назначения нормы составляют 0,08 мг/дм³ по нитрит-иону или 0,02 мг/дм³ в пересчете на азот.

Нитраты

Нитраты по сравнению с другими азотными соединениями наименее токсичны, однако в значительных концентрациях вызывают вредные последствия для организмов. Основная опасность нитратов - в их способности накапливаться в организме и окисляться там до нитритов и нитрозаминов, которые значительно более токсичны и способны вызывать так называемое вторичное и третичное нитратное отравление.

Накопление больших количеств нитратов в организме способствует развитию метгемоглобинемии. Нитраты вступают в реакцию с гемоглобином крови и образуют метгемоглобин, которые не переносит кислород и, таким образом, вызывает кислородное голодание тканей и органов.

Подпороговая концентрация нитрата аммония, не оказывающая вредных последствий на санитарный режим водоема составляет 10мг/дм³.

Для водоемов рыбохозяйственного назначения повреждающие концентрации нитратов аммония для различных видов рыб начинаются с величин порядка сотен миллиграммов на литр.

ПДК нитратов для питьевой воды составляет 45 мг/дм³ , для рыбохозяйственных водоемов -40 мг/дм³ по нитратам или 9,1 мг/дм³ по азоту.

Хлориды

Хлориды в повышенной концентрации ухудшают вкусовые качества воды, а при высокой концентрации делают воду непригодной для питьевых целей. Для технических и хозяйственных целей содержание хлоридов также строго нормируется. Вода, в которой много хлоридов непригодна для орошения сельскохозяйственных насаждений.

ПДК хлоридов в питьевой воде не должно превышать 350 мг/дм³, в воде рыбохозяйственных водоемов - 300мг/дм³.

Сульфаты

Сульфаты в питьевой воде ухудшают ее органолептические показатели, при высоких концентрациях оказывают физиологическое воздействие на организм человека. Сульфаты в медицине используются как слабительное средство, поэтому их содержание в питьевой воде строго нормируется.

Сульфат магния определяется в воде на вкус при содержании от 400 до 600 мг/дм³, сульфат кальция - от 250 до 800 мг/дм³.

ПДК сульфатов для питьевой воды - 500 мг/дм³, для вод рыбохозяйственных водоемов -100 мг/дм³.

О влиянии сульфатов на процессы коррозии нет достоверных данных, но отмечается, что при содержании сульфатов в воде свыше 200 мг/дм³ из свинцовых труб вымывается свинец.

Железо

Соединения железа поступают в природную воду из природных и антропогенных источников. Значительные количества железа поступают в водоемы вместе со сточными водами металлургических, химических, текстильных и сельскохозяйственных предприятий.

При концентрации железа свыше 2 мг/дм³ ухудшаются органолептические показатели воды- в частности, появляется вяжущий привкус.

ПДК железа в питьевой воде 0,3 мг/дм³,при лимитирующем показатели вредности – органолептическом. Для вод рыбохозяйственных водоемов - 0,1 мг/дм³, лимитирующий показатель вредности - токсикологический.

Фтор

Высокие концентрации фтора наблюдаются в сточных водах стекольных, металлургических и химических производств (при производстве удобрений, стали, алюминия и др.), а также на горнорудных предприятиях.

ПДК по фтору в питьевой воде составляет 1,5 мг/дм³, при лимитирующем показателе вредности санитарно-токсикологическом.

Щелочность

Щелочность - показатель, логически противоположный кислотности. Щелочность природных и технических вод – способность содержащихся в них ионов нейтрализовать эквивалентное количество сильных кислот.

Показатели щелочности воды необходимо учитывать при реагентной подготовке воды, в процессах водоснабжения, при дозировании химических реагентов.

Если концентрация щелочноземельных металлов повышена, знание щелочности воды необходимо при определении пригодности воды для систем орошения.

Щелочность воды и показатель pH используются в расчете баланса угольной кислоты и определении концентрации карбонат-ионов.

Кальций

Поступление кальция в природные воды идет из естественных и антропогенных источников. Большое количество кальция поступает в природные водоемы со стоками металлургических, химических, стекольных и силикатных производств, а также при стоке с поверхности сельхозугодий, где применялись минеральные удобрения.

ПДК кальция в воде рыбохозяйственных водоемов составляет 180 мг/дм³.

Ионы кальция относятся к ионам жесткости, которые образуют прочную накипь в присутствии сульфатов, карбонатов и некоторых других ионов. Поэтому содержание кальция в технических водах, питающих паросиловые установки, строго контролируется.

Количественное содержание в воде ионов кальция необходимо учитывать при исследовании карбонатно-кальциевого равновесия, а также при анализе происхождения и химсостава природных вод.

Алюминий

Алюминий известен как легкий серебристый металл. В природных водах он присутствует в остаточных количествах в виде ионов или нерастворимых солей. Источники попадания алюминия в природные воды - сточные воды металлургических производств, переработки бокситов. В процессах водоподготовки соединения алюминия применяют в качестве коагулянтов.

Растворенные соединения алюминия отличаются высокой токсичностью, способны накапливаться в организме и приводить к тяжелым поражениям нервной системы.

ПДК алюминия в питьевой воде не должна превышать 0,5 мг/дм³.

Магний

Магний - один из важнейших биогенных элементов, играющий большую роль в жизнедеятельности живых организмов.

Антропогенные источники поступления магния в природные воды- сточные воды металлургии, текстильной, силикатной промышленности.

ПДК магния в питьевой воде - 40 мг/дм³.

Натрий

Натрий - щелочной металл и биогенный элемент. В небольших количествах ионы натрия выполняют важные физиологические функции в живом организме, в высоких концентрациях натрий вызывает нарушение работы почек.

В сточных водах натрий поступает в природные воды преимущественно с орошаемых сельхозугодий.

ПДК натрия в питьевой воде составляет 200 мг/дм³.

Марганец

Элемент марганец содержится в природе в виде минеральных соединений, а для живых организмов является микроэлементом, то есть в малых количествах необходим для их жизнедеятельности.

Значительное поступление марганца в природные водоемы происходит со стоками металлургических и химических предприятий, горно-обогатительных фабрик и шахтных производств.

ПДК ионов марганца в питьевой воде -0,1 мг/дм³, при лимитирующем показателе вредности органолептическом.

Избыточное поступление марганца в организм человека нарушает метаболизм железа, при тяжелых отравлениях возможны серьезные психические расстройства. Марганец способен постепенно накапливаться в тканях организма, вызывая специфические заболевания.

Хлор остаточный

Используемый для обеззараживания воды гипохлорит натрия присутствует в воде в виде хлорноватистой кислоты или иона гипохлорита. Использование хлора для дезинфекции питьевых и сточных вод, несмотря на критику метода, до сих пор широко используется.

Хлорирование также применяется в процессах изготовления бумаги, ваты, для дезинсекции холодильных установок.

В природных водоемах активный хлор присутствовать не должен.

ПДК свободного хлора в питьевой воде 0.3 - 0.5 мг/дм³.

Углеводороды (нефтепродукты)

Нефтепродукты - одни из наиболее опасных загрязнителей природных водоемов. Нефтепродукты попадают в природные воды несколькими путями: в результате разливов нефти при авариях нефтеналивных судов; со сточными водами нефтегазовой промышленности; со сточными водами химических, металлургических и других тяжелых производств; с хозяйственно-бытовыми стоками.

Небольшие количества углеводородов образуются в результате биологического разложения живых организмов.

Для санитарно-гигиенического контроля определяются показатели содержания растворенной, эмульгированной и сорбированной нефти, поскольку каждый перечисленный вид по-разному влияет на живые организмы.

Растворенные и эмульгированные нефтепродукты оказывают многообразное неблагоприятное воздействие на растительный и животный мир водоемов, на здоровье человека, на общее физико-химическое состояние биогеоценоза.

ПДК нефтепродуктов для питьевой воды -0,3 мг/дм³, при лимитирующем показатели вредности органолептическом. Для водоемов рыбохозяйственного назначения ПДК нефтепродуктов 0,05 мг/дм³.

Полифосфаты

Полифосфатные соли используются в процессах водоподготовки для умягчения технической воды, в качестве компонента средств бытовой химии, как катализатор или ингибитор химических реакций, как пищевая добавка.

ПДК полифосфатов для воды хозяйственно-питьевого назначения - 3,5 мг/дм³, при лимитирующем показатели вредности органолептическом.

Кремний

Кремний – распространенный в земной коре элемент, входит в состав многих минералов. Для организма человека является микроэлементом.

Значительное содержание кремния наблюдается в сточных водах керамических, цементных, стекольных и силикатных производств, при производстве вяжущих материалов.

ПДК кремния в питьевой воде - 10 мг/дм³.

Сульфиды и сероводород

Сульфиды - серосодержащие соединения, соли сероводородной кислоты H₂S. В природных водах содержание сероводорода позволяет судить об органическом загрязнении, поскольку сероводород образуется при гниении белка.

Антропогенные источники сероводорода и сульфидов - хозяйственно-бытовые сточные воды, стоки металлургических, химических и целлюлозных производств.

Высокая концентрация сероводорода придает воде характерный неприятный запах (тухлых яиц) и токсичные свойства, вода становится непригодной для технических и хозяйственно-питьевых целей.

ПДК по сульфидам - в водоемах рыбохозяйственного назначения содержание сероводорода и сульфидов недопустимо.

Стронций

Химически активный металл, в естественной форме является микроэлементом растительных и животных организмов.

Повышенные поступления стронция в организм изменяют метаболизм кальция в организме. Возможно развитие стронциевого рахита или «уровской болезни», при которой наблюдается задержка роста и искривление суставов.

Радиоактивные изотопы стронция вызывают у человека канцерогенный эффект или лучевую болезнь.

ПДК природного стронция в питьевой воде составляет 7 мг/дм³, при лимитирующем показателе вредности санитарно-токсикологическом.

Нормы качества питьевой воды СанПиН 2.1.4.1074-01. Питьевая вода. (ВОЗ, ЕС, USEPA).питьевой воды, расфасованной в емкости (по СанПиН 2.1.4.1116 - 02), показателей водок (по ПТР 10-12292-99 с изменениями 1,2,3), воды для производства пива и безалкогольной продукции, сетевой и подпиточной воды водогрейных котлов (по РД 24.031.120-91), питательной воды для котлов (по ГОСТ 20995-75), дистиллированной воды (по ГОСТ 6709-96), воды для электронной техники (по ОСТ 11.029.003-80, ASTM D-5127-90), для гальванических производств (по ГОСТ 9.314-90), для гемодиализа (по ГОСТ 52556-2006), воды очищенной (по ФС 42-2619-97 и EP IV 2002), воды для инъекций (по ФС 42-2620-97 и EP IV 2002), воды для полива тепличных культур.

В данном разделе приведены основные показатели нормативов качества воды для различных производств.
Вполне достоверные данные отличной и уважаемой компании в области водоочистки и водоподготовки "Альтир" из Владимира

1. Нормы качества питьевой воды СанПиН 2.1.4.1074-01. Питьевая вода. (ВОЗ, ЕС, USEPA).

Показатели СанПиН2.1.4.1074-01 ВОЗ USEPA ЕС
Ед. измерения Нормативы ПДК, не более Показатель вредности Класс опасности
Водородный показатель ед. рН в пределах 6-9 - - - 6,5-8,5 6,5-8,5
Общая минерализация(сухой остаток) мг/л 1000 (1500) - - 1000 500 1500
Жесткость общая мг-экв/л 7,0 (10) - - - - 1,2
Окисляемость перманганатная мг О2/л 5,0 - - - - 5,0
Нефтепродукты, суммарно мг/л 0,1 - - - - -
Поверхностно-активныевещества (ПАВ),анионоактивные мг/л 0,5 - - - - -
Фенольный индекс мг/л 0,25 - - - - -
Щелочность мг НСО3-/л 0,25 - - - - 30
Неорганические вещества
Алюминий (Al 3+) мг/л 0,5 с.-т. 2 0,2 0,2 0,2
Азот аммонийный мг/л 2,0 с.-т. 3 1,5 - 0,5
Асбест милл.во-локон/л - - - - 7,0 -
Барий (Ва 2+) мг/л 0,1 с.-т. 2 0,7 2,0 0,1
Берилий(Ве 2+) мг/л 0,0002 с.-т. 1 - 0,004 -
Бор (В, суммарно) мг/л 0,5 с.-т. 2 0,3 - 1,0
Ванадий (V) мг/л 0,1 с.-т. 3 0,1 - -
Висмут (Bi) мг/л 0,1 с.-т. 2 0,1 - -
Железо (Fe,суммарно) мг/л 0,3 (1,0) орг. 3 0,3 0,3 0,2
Кадмий (Cd,суммарно) мг/л 0,001 с.-т. 2 0,003 0,005 0,005
Калий (К+) мг/л - - - - - 12,0
Кальций (Са 2+) мг/л - - - - - 100,0
Кобальт (Со) мг/л 0,1 с.-т. 2 - - -
Кремний (Si) мг/л 10,0 с.-т. 2 - - -
Магний (Mg 2+) мг/л - с.-т. - - - 50,0
Марганец (Mn,суммарно) мг/л 0,1 (0,5) орг. 3 0,5 (0,1) 0,05 0,05
Медь (Сu, суммарно) мг/л 1,0 орг. 3 2,0 (1,0) 1,0-1,3 2,0
Молибден (Мо,суммарно) мг/л 0,25 с.-т. 2 0,07 - -
Мышьяк (As,суммарно) мг/л 0,05 с.-т. 2 0,01 0,05 0,01
Никель (Ni,суммарно) мг/л 0,01 с.-т. 3 - - -
Нитраты (поNO 3-) мг/л 45 с.-т. 3 50,0 44,0 50,0
Нитриты (поNO 2-) мг/л 3,0 - 2 3,0 3,5 0,5
Ртуть (Hg, суммарно) мг/л 0,0005 с.-т. 1 0,001 0,002 0,001
Свинец (Pb,суммарно) мг/л 0,03 с.-т. 2 0,01 0,015 0,01
Селен (Se, суммарно) мг/л 0,01 с.-т. 2 0,01 0,05 0,01
Серебро (Ag+) мг/л 0,05 - 2 - 0,1 0,01
Сероводород (H 2 S) мг/л 0,03 орг. 4 0,05 - -
Стронций (Sr 2+) мг/л 7,0 орг. 2 - - -
Сульфаты (SO 4 2-) мг/л 500 орг. 4 250,0 250,0 250,0
Фториды (F) для климатическихрайонов I и II мг/л 1,51,2 с.-т 22 1,5 2,0-4,0 1,5
Хлориды (Cl-) мг/л 350 орг. 4 250,0 250,0 250,0
Хром (Cr 3+) мг/л 0,5 с.-т. 3 - 0,1 (всего) -
Хром (Cr 6+) мг/л 0,05 с.-т. 3 0,05 0,05
Цианиды (CN-) мг/л 0,035 с.-т. 2 0,07 0,2 0,05
Цинк (Zn 2+) мг/л 5,0 орг. 3 3,0 5,0 5,0

с.-т. - санитарно-токсикологический
орг. - органолептический
Величина, указанная в скобках, во всех таблицах может быть установлена по указанию Главного государственного санитарного врача.

Показатели Единицы измерения Нормативы
Термотолерантные колиформные бактерии Число бактерий в 100 мл Отсутствие
Общие колиформные бактерии Число бактерий в 100 мл Отсутствие
Общее микробное число Число образующих колонии бактерий в 1 мл Не более 50
Колифаги Число бляшкообразующих единиц (БОЕ) в 100 мл Отсутствие
Споры сульфоредуцирующих клостридий Число спор в 20 мл Отсутствие
Цисты лямблий Число цист в 50 мл Отсутствие

2. Нормы качества питьевой воды, расфасованной в емкости (по СанПиН 2.1.4.1116 - 02).

СанПиН 2.1.4.1116 - 02 Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды, расфасованной в емкости. Контроль качества.
Показатель Ед. изм. высшая категория Первая категория
Запах при 20 град. С балл отсутствие отсутствие
Запах при 60 град. С балл 0 1,0
Цветность градус 5,0 5,0
Мутность мг/л < 0,5 < 1,0
рН ед. 6,5 - 8,5 6,5 - 8,5
Сухой остаток мг/л 200 - 500 1000
Перманганатная окисляемость мгО 2 /л 2,0 3,0
Общая жесткость мг-экв/л 1,5 - 7,0 7,0
Железо мг/л 0,3 0,3
Марганец мг/л 0,05 0,05
Натрий мг/л 20,0 200
Бикарбонаты мг-экв/л 30 - 400 400
Сульфаты мг/л < 150 < 250
Хлориды мг/л < 150 < 250
Нитраты мг/л < 5 < 20
Нитриты мг/л 0,005 0,5
Фториды мг/л 0,6-1,2 1,5
Нефтепродукты мг/л 0,01 0,05
Аммиак мг/л 0,05 0,1
Сероводород мг/л 0,003 0,003
Кремний мг/л 10,0 10,0
Бор мг/л 0,3 0,5
Свинец мг/л 0,005 0,01
Кадмий мг/л 0,001 0,001
Никель мг/л 0,02 0,02
Ртуть мг/л 0,0002 0,0005
Данные санитарные правила не распространяются на минеральные воды (лечебные, лечебно - столовые, столовые).

3. Оптимальное значение физико-химических и микроэлементных показателей водок (по ПТР 10-12292-99 с изменениями 1,2,3)

3.1. Оптимальные значения физико-химических и микроэлементных показателей водок

Нормируемые показатели Для технологической воды с жесткостью, моль/м 3 (максимально допустимая величина)
0-0,02 0,21-0,40 0,41-0,60 0,61-0,80 0,81-1,00
Щелочность, объем соляной кислоты концентрации с (HCl) =0,1 моль/дм 3 , израсходованной на титрование 100 см 3 воды, см 3
Водородный показатель (рН)
2,5 1,5 1,0 0,4 0,3
Массовая концентрация, мг/дм 3
- кальция
- магния
- железа
- сульфатов
- хлоридов
- кремния
- гидрокарбонатов
- натрия+калия
- марганца
- алюминия
- меди
- фосфатов
- нитратов

1,6
0,5
0,15
18,0
18,0
3,0
75
60
0,06
0,10
0,10
0,10
2,5

4,0
1,0
0,12
15,0
15,0
2,5
60
50
0,06
0,06
0,06
0,10
2,5

5,0
1,5
0,10
12,0
12,0
2,0
40
50
0,06
0,06
0,06
0,10
2,5

4,0
1,2
0,04
15,0
9,0
1,2
25
25
0,06
0,06
0,06
0,10
2,5

5,0
1,5
0,02
6,0
6,0
0,6
15
12
0,06
0,06
0,06
0,10
2,5

3.2. Нижние пределы содержания микроэлементов в технологической воде для приготовления водок

Нормируемые показатели Минимально-допустимая величина
Жесткость, моль/м 3 0,01
Щелочность, объем соляной кислоты концентрации с (HCl) =0,1 моль/дм 3 , израсходованной на титрование 100 см 3 воды, см 3 0
Окисляемость, О 2 /дм 3 0,2
Водородный показатель (рН) 5,5
Массовая концентрация, мг/дм 3
- кальция 0,12
- магния 0,04
- железа 0,01
- сульфатов 2,0
- хлоридов 2,0
- кремния 0,2
- гидрокарбонатов 0

4. Нормы качества питьевой воды для производства пива и безалкогольной продукции.

Наименование Требования по ТИ 10-5031536-73-10 к воде для производства:
пива безалкогольных напитков
pH 6-6,5 3-6
Cl-, мг/л 100-150 100-150
SO 4 2- , мг/л 100-150 100-150
Mg 2+ , мг/л следы
Ca 2+ , мг/л 40-80
K ++ Na + , мг/л
Щелочность, мг-экв/л 0,5-1,5 1,0
Сухой остаток, мг/л 500 500
Нитриты, мг/л 0 следы
Нитраты, мг/л 10 10
Фосфаты, мг/л
Алюминий, мг/л 0,5 0,1
Медь, мг/л 0,5 1,0
Силикаты, мг/л 2,0 2,0
Железо, мг/л 0,1 0,2
Марганец, мг/л 0,1 0,1
Окисляемость,мг O 2 /л 2,0
Жесткость, мг-экв/л < 4 0,7
Мутность, мг/л 1,0 1,0
Цветность, град. 10 10

5. Нормы качества сетевой и подпиточной воды водогрейных котлов (по РД 24.031.120-91).

Система теплоснабжения
Показатель открытая закрытая
Температура сетевой воды, ° С
115 150 200 115 150 200
Прозрачность по шрифту, см, не менее 40 40 40 30 30 30
Карбонатная жесткость, мкг-экв/кг:
при рН не более 8,5 800/700 750/600 375/300 800/700 750/600 375/300
при рН более 8,5 Не допускается
Содержание растворенного кислорода, мкг/кг 50 30 20 50 30 20
Содержание соединений железа (в пересчете на Fe), мкг/кг 300 300/250 250/200 600/500 500/400 375/300
Значение рН при 25 ° С От 7,0 до 8,5 От 7,0 до 11,0
Свободная углекислота, мг/кг Должна отсутствовать или находиться в пределах, обеспечивающих поддержание рН не менее 7,0
Содержание нефтепродуктов, мг/кг 1,0

Примечания:

  1. В числителе указаны значения для котлов на твердом топливе, в знаменателе — на жидком и газообразном.
  2. Для тепловых сетей, в которых водогрейные котлы работают параллельно с бойлерами, имеющими латунные трубки, верхний предел рН сетевой воды не должен превышать 9,5.
  3. Содержание растворенного кислорода указано для сетевой воды; для подпиточной воды оно не должно превышать 50 мкг/кг.

6. Нормы качества питательной воды для котлов (по ГОСТ 20995-75).

Наименование показателя Норма для котлов абсолютным давлением, МПа (кгс/см 2)
до 1,4 (14) включительно 2,4 (24) 3,9 (40)
Общая жесткость, мкмоль/дм 3 (мкг-экв/дм 3) 15 * /20(15 * /20) 10 * /15(10 * /15) 5 * /10(5 * /10)
Содержание соединений железа (в пересчете на Fe), мкг/дм 3) 300 Не нормируется 100 * /200 50 * /100
Содержание соединений меди (в пересчете на Сu), мкг/дм 3 Не нормируется 10 * Не нормируется
Содержание растворенного кислорода, мкг/дм 3 30 * /50 20 * /50 20 * /30
Значение рН (при t = 25 ° С) 8,5-9,5 **
Содержание нитритов (в пересчете на NO 2 -), мкг/дм 3 Не нормируется 20
Содержание нефтепродуктов, мг/дм 3 3 3 0,5

* В числителе указаны значения для котлов, работающих на жидком топливе при локальном тепловом потоке более 350 кВт/м 2 , а в знаменателе — для котлов, работающих на других видах топлива при локальном тепловом потоке до 350 кВт/м 2 включительно.
** При наличии в системе подготовки добавочной воды промышленных и отопительных котельных фазы предварительного известкования или содоизвесткования, а также при значениях карбонатной жесткости исходной воды более 3,5 мг-экв/дм 3 и при наличии одной из фаз водоподготовки (натрий—катионирования или аммоний—натрий—катионирования) допускается повышение верхнего предела значения рН до 10,5.
При эксплуатации вакуумных деаэраторов допускается снижение нижнего предела значения рН до 7,0.

7. Нормы качества дистиллированной воды (по ГОСТ 6709-96).

Наименование показателя Норма
Массовая концентрация остатка после выпаривания, мг/дм 3 , не более 5
Массовая концентрация аммиака и аммонийных солей (NH 4), мг/дм 3 , не более 0,02
Массовая концентрация нитратов (NО 3), мг/дм 3 , не более 0,2
Массовая концентрация сульфатов (SO 4), мг/дм 3 , не более 0,5
Массовая концентрация хлоридов (Сl), мг/дм 3 , не более 0,02
Массовая концентрация алюминия (Аl), мг/дм 3 , не более 0,05
Массовая концентрация железа (Fe), мг/дм 3 , не более 0,05
Массовая концентрация кальция (Сa), мг/дм 3 , не более 0,8
Массовая концентрация меди (Сu), мг/дм 3 , не более 0,02
Массовая концентрация свинца (Рb), %, не более 0,05
Массовая концентрация цинка (Zn), мг/дм 3 , не более 0,2
Массовая концентрация веществ, восстанавливающих КМnО 4 (O), мг/дм 3 , не более 0,08
pH воды 5,4 - 6,6
Удельная электрическая проводимость при 20 ° С, Cименс/м, не более 5*10 -4

8. Нормы качества воды для электронной техники (по ОСТ 11.029.003-80, ASTM D-5127-90).

Параметры воды Марка воды по ОСТ 11.029.003-80 Марка воды по нормам ASTM D-5127-90
А Б В Е-1 Е-2 Е-3 Е-4
Удельное сопротивление при температуре 20 0 С, МОм/см 18 10 1 18 17,5 12 0,5
Содержание органических веществ (окисляемость), мг О 2 /л, не более 1,0 1,0 1,5
Общий органический углерод, мкг/л, не более 25 50 300 1000
Содержание кремниевой кислоты (в пересчете на SiO 3 -2), мг/л, не более 0,01 0,05 0,2 0,005 0,01 0,05 1,0
Содержание железа, мг/л, не более 0,015 0,02 0,03
Содержание меди, мг/л, не более 0,005 0,005 0,005 0,001 0,001 0,002 0,5
Содержание микрочастиц с размером 1-5 мкм, шт/л, не более 20 50 Не рег-ламент
Содержание микроорганизмов, колоний/мл, не более 2 8 Не рег-ламент 0,001 0,01 10 100
Хлориды, мкг/л, не более 1,0 1,0 1,0 100
Никель, мкг/л, не более 0,1 1,0 2 500
Нитраты, мг/л, не более 1 1 10 1000
Фосфаты, мг/л, не более 1 1 5 500
Сульфат, мг/л, не более 1 1 5 500
Калий, мкг/л, не более 2 2 5 500
Натрий, мкг/л, не более 0,5 1 5 500
Цинк, мкг/л, не более 0,5 1 5 500

9.Нормы качества воды для гальванических производств (по ГОСТ 9.314-90)

Таблица 1

Наименование показателя Норма для категории
1 2 3
Водородный показатель рН 6,0 - 9,0 6,5 - 8,5 5,4 - 6,6
Сухой остаток, мг/дм 3 , не более 1000 400 5,0 *
Жесткость общая, мг-экв/дм 3 , не более 7,0 6,0 0,35 *
Мутность по стандартной шкале, мг/дм 3 , не более 2,0 1,5 -
Сульфаты (SO 4 2-), мг/дм 3 , не более 500 50 0,5 *
Хлориды (Сl -), мг/дм 3 , не более 350 35 0,02 *
Нитраты (NO 3 -), мг/дм 3 , не более 45 15 0,2 *
Фосфаты (РO 4 3-), мг/дм 3 , не более 30 3,5 1,0
Аммиак, мг/дм 3 , не более 10 5,0 0,02 *
Нефтепродукты, мг/дм 3 , не более 0,5 0,3 -
Химическая потребность в кислороде, мг/дм 3 , не более 150 60 -
Остаточный хлор, мг/дм 3 , не более 1,7 1,7 -
Поверхностно-активные вещества (сумма анионных и неионогенных), мг/дм 3 , не более 5,0 1,0 -
Ионы тяжелых металлов, мг/дм 3 , не более 15 5,0 0,4
Железо 0,3 0,1 0,05
Медь 1,0 0,3 0,02
никель 5,0 1,0 -
цинк 5,0 1,5 0,2 *
хром трехвалентный 5,0 0,5 -
15. Удельная электрическая проводимость при 20 ° С, См/м, не более 2х10 -3 1х10 -3 5х10 -4

* Нормы ингредиентов для воды 3-й категории определяются по ГОСТ 6709.

Примечание. В системах многократного использования воды допускается содержание вредных ингредиентов в очищенной воде выше, чем в табл.1 но не выше допустимых значений в промывной ванне после операции промывки (табл.2).

Таблица 2

Наименование компонента или иона электролита Наименование операции, перед которой проводится промывка Наименование электролита, перед которым проводится промывка Допустимая концентрация основного компонента в воде после операции промывки с д, мг/дм 3
Общая щелочность в пересчете на едкий натр - Щелочной
Кислый или цианистый
800
100
Анодное окисление алюминия и его сплавов - 50
Красители (для окрашивания покрытий Ан. Окс) - 5
Кислота в пересчете на серную - Щелочной
Кислый
Цианистый
100
50
10
Наполнение и пропитка покрытий, сушка - 10
CN - общ, Sn 2+ , Sn 4+ , Zn 2+ , Cr 6+ , Pb 2+ Межоперационная промывка, сушка - 10
CNS - , Cd 2+ Межоперационная промывка, сушка - 15
Cu 2+ , Cu + Никелирование
Сушка
- 2
10
Ni 2+ Меднение
Хромирование, сушка
- 20
10
Fe 2+ Сушка - 30
Соли драгоценных металлов в пересчете на металл Сушка - 1

Примечания:

  1. За основной компонент (ион) данного раствора или электролита принимают тот, для которого критерий промывки является наибольшим.
  2. При промывке изделий, к которым предъявляются особо высокие требования, допустимые концентрации основного компонента могут устанавливаться опытным путем.

Концентрации основных ингредиентов в воде на выходе из гальванического производства приведены в табл.3

1.3. В гальваническом производстве следует применять системы многократного использования воды, обеспечивающие

10. Нормы качества воды для гемодиализа (по ГОСТ 52556-2006).

Наименование показателя Значение показателя
Массовая концентрация алюминия, мг/куб. дм, не более 0,0100
Массовая концентрация сурьмы, мг/куб. дм, не более 0,0060
Массовая концентрация мышьяка, мг/куб. дм, не более 0,0050
Массовая концентрация бария, мг/куб. дм, не более 0,1000
Массовая концентрация бериллия, мг/куб. дм, не более 0,0004
Массовая концентрация кадмия, мг/куб. дм, не более 0,0010
Массовая концентрация кальция, мг/куб. дм, не более 2,0
Массовая концентрация хлорамина, мг/куб. дм, не более 0,1000
Массовая концентрация хрома, мг/куб. дм, не более 0,0140
Массовая концентрация меди, мг/куб. дм, не более 0,1000
Массовая концентрация цианидов, мг/куб. дм, не более 0,0200
Массовая концентрация фторидов, мг/куб. дм, не более 0,2000
Массовая концентрация свободного остаточного хлора, мг/куб. дм, не более 0,5000
Массовая концентрация свинца, мг/куб. дм, не более 0,0050
Массовая концентрация магния, мг/куб. дм, не более 2,0
Массовая концентрация ртути, мг/куб. дм, не более 0,0002
Массовая концентрация нитратов, мг/куб. дм, не более 2,000
Массовая концентрация калия, мг/куб. дм, не более 2,0
Массовая концентрация селена, мг/куб. дм, не более 0,0050
Массовая концентрация натрия, мг/куб. дм, не более 50
Массовая концентрация сульфатов, мг/куб. дм, не более 100
Массовая концентрация олова, мг/куб. дм, не более 0,1000
Массовая концентрация цинка, мг/куб. дм, не более 0,1000
Удельная электрическая проводимость, мкСм/м, не более 5,0

11. Нормы качества "Вода очищенная" (по ФС 42-2619-97 и EP IV 2002).

Показатели ФС 42-2619-97 EP IV изд. 2002
Методы получения Дистилляция, ионный обмен, обратный осмос или другие подходящие методы Дистилляция, ионный обмен или другие подходящие методы
Описание Бесцветная прозрачная жидкость без запаха и вкуса
Качество исходной воды -
рН 5.0-7.0 -
Сухой остаток ≤0.001% -
Восстанавливающие вещества Отсутствие Альтернативный ООУ ≤0.1мл 0.02 KMnO 4 / 100 мл
Диоксид углерода Отсутствие -
Нитраты, нитриты Отсутствие ≤0.2 мг/л (нитраты)
Аммиак ≤0.00002% -
Хлориды Отсутствие -
Сульфаты Отсутствие -
Кальций Отсутствие -
Тяжелые металлы Отсутствие ≤0.1 мг/л
Кислотность/щелочность - -
Алюминий - ≤10мкг/л (для гемодиализа)
Общий органический углерод (ООУ) - ≤0,5 мг/л
Удельная электропроводность (УЭ) - ≤4.3 мкСм/см (20 о С)
Микробиологическая чистота ≤100 м.о./ мл
- ≤0.25 ЕЭ/мл для гемодиализа
Маркировка На этикетке указывается, что вода может использоваться для приготовления диализных растворов

12.Нормы качества «Вода для инъекций» (по ФС 42-2620-97 и EP IV 2002).

Показатели ФС 42-2620-97 EP IV изд. 2002
Методы получения Дистилляция, обратный осмос Дистилляция
Качество исходной воды - Вода, соотв. требованиям на воду питьевую Европейского Союза
Микробиологическая чистота ≤100 м.о./мл при отсутствии сем Enterobacteriaceae Staphylococcus aureus , Pseudomonas aeruginosa ≤10КОЕ/ 100мл
Пирогенность Апирогенна (биологический метод) -
Бактериальные эндотоксины (БЭ) ≤0.25ЕЭ/мл (изменение №1), ≤ 0.25 ЕЭ/мл
Удельная электропроводность - ≤1.1 мкСм/см (20 о С)
ООУ - ≤0.5 мг/л
Использование и хранение Используют свежеприготовленной или хранят при температуре от 5 о С до 10 о С или от 80 о С до 95 о С в закрытых емкостях из материалов, не изменяющих свойств воды, защищающих воду от попадания механических включений и микробиологических загрязнений, но не более 24 часов Хранится и распределяется в условиях, предотвращающих рост микроорганизмов и попадание других видов загрязнений.
Маркировка На этикетке емкостей сбора и хранения воды для инъекций должно быть обозначено «не простерилизовано» -
Показатель Ед. измерения огурец (грунт) томат (грунт) малообъемная культура
Водородный показатель (рН) ед. рН 6.0 - 7.0 6.0 - 7.0 6.0 - 7.0
Сухой остаток мг/л менее 500 менее 1000 500 - 700
Общая щелочность мг-экв/л менее 7.0 менее 7.0 менее 4.0
Кальций мг/л менее 350 менее 350 менее 100
Железо -"- 1,0 1,0 1,0
Марганец -"- 1,0 1,0 0,5
Натрий -"- 100 150 30 - 60
Медь -"- 1,0 1,0 0,5
Бор -"- 0,5 0,5 0,3
Цинк -"- 1,0 1,0 0,5
Молибден -"- 0,25 0,25 0,25
Кадмий -"- 0,001 0,001 0,001
Свинец -"- 0,03 0,03 0,03
Сульфаты (в пересчете на серу) -"- 60 100 60
Хлориды -"- 100 150 50
Фтор мг/л 0,6 0,6 0,6

Тяжелые металлы — очень опасные токсические вещества. В наши дни, мониторинг уровня разных таких веществ особо важен в промышленных и городских районах.

Хотя все знают, что такое тяжелые металлы , не все знают какие химические элементы всё-таки входят в эту категорию. Есть очень много критерий, по которому, разные учёные определяют тяжелые металлы: токсичность, плотность, атомная масса, биохимические и геохимические циклы, распространение в природе. По одним критериям в число тяжелых металлов входят мышьяк (металлоид) и висмут (хрупкий металл).

Общие факты про тяжелые металлы

Известно более 40 элементов, которые относят к тяжелым металлам. Они имеют атомную массу больше 50 а.е. Как не странно именно эти элементы обладают большой токсичностью даже при малой кумуляции для живых организмов. V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mo…Pb, Hg, U, Th…все они входят в эту категорию. Даже при их токсичности, многие из них являются важными микроэлементами , кроме кадмия, ртути, свинца и висмута для которых не нашли биологическую роль.


По другой классификации (а именно Н. Реймерса) тяжелые металлы — это элементы которые имеют плотность больше 8 г/см 3 . Таким образом получится меньше таких элементов: Pb, Zn, Bi, Sn, Cd, Cu, Ni, Co, Sb.

Теоретически, тяжелыми металлами можно назвать всю таблицу элементов Менделеева начиная с ванадия, но исследователи нам доказывают, что это не совсем так. Такая теория вызвана тем, что не все они присутствуют в природе в токсических пределах, да и замешательство в биологических процессах для многих минимальна. Вот почему в эту категорию многие включают только свинец, ртуть, кадмий и мышьяк. Европейская Экономическая Комиссия ООН не согласна с этим мнением и считает что тяжелые металлы это — цинк, мышьяк, селен и сурьма. Тот же Н. Реймерс считает, что удалив редкие и благородные элементы из таблицы Менделеева, остаются тяжелые металлы. Но и это тоже не правило, другие к этому классу добавляют и золото, платину, серебро, вольфрам, железо, марганец. Вот почему я вам говорю, что не всё ещё понятно по этой теме…

Обсуждая про баланс ионов различных веществ в растворе, мы обнаружим, что растворимость таких частиц связанно со многими факторами. Главные факторы солюбилизации являются рН, наличие лигандов в растворе и окислительно-восстановительный потенциал. Они причастны к процессам окисления этих элементов с одной степени окисления к другой, в которой растворимость иона в растворе выше.

В зависимости от природы ионов, в растворе могут происходить различные процессы:

  • гидролиз,
  • комплексообразование с разными лигандами;
  • гидролитическая полимеризация.

Из-за этих процессов, ионы могут переходить в осадок или оставаться стабильными в растворе. От этого зависит и каталитические свойства определённого элемента, и его доступность для живых организмов.

Многие тяжелые металлы образуют с органическими веществами довольно стабильные комплексы. Эти комплексы входят в механизм миграции этих элементов в прудах. Почти все хелатные комплексы тяжелых металлов устойчивы в растворе. Также, комплексы почвенных кислот с солями разных металлов (молибден, медь, уран, алюминий, железо, титан, ванадий) имеют хорошую растворимость в нейтральной, слабощелочной и слабокислой среды. Это факт очень важен, потому что такие комплексы могут продвигаться в растворенном состоянии на большие расстояния. Самые подверженные водные ресурсы — это маломинерализованные и поверхностные водоёмы, где не происходит образование других таких комплексов. Для понимания факторов, которые регулируют уровень химического элемента в реках и озерах, их химическую реакционную способность, биологическую доступность и токсичность, необходимо знать не только валовое содержание, но и долю свободных и связанных форм металла.

В результате миграции тяжелых металлов в металлокомплексы в растворе могут произойти такие последствия:

  1. В первых, увеличивается кумуляция ионов химического элемента за счёт перехода этих из донных отложений в природные растворы;
  2. Во вторых, возникает возможность изменения мембранной проницаемости полученных комплексов в отличие от обычных ионов;
  3. Также, токсичность элемента в комплексной форме может отличаться от обычной ионной формы.

Например, кадмий, ртуть и медь в хелатные формы, имеют меньшую токсичность, чем свободные ионы. Вот почему не правильно говорить о токсичности, биологической доступности, химической реакционной способности только по общему содержанию определённого элемента, при этом, не учитывая долю свободных и связанных форм химического элемента.

Откуда же берутся тяжелые металлы в нашу среду обитания? Причины присутствия таких элементов могут быть сточные воды с разных промышленных объектов занимающийся черной и цветной металлургией, машиностроением, гальванизацией. Некоторые химические элементы входят в состав пестицидов и удобрений и таким образом могут быть источником загрязнения местных прудов.

А если войти в тайны химии, то самым главным виновником повышения уровня растворимых солей тяжелых металлов является кислотные дожди (закисление). Понижение кислотности среды (уменьшение рН) тянет за собою переход тяжелых металлов из малорастворимых соединений (гидроксиды, карбонаты, сульфаты) в более хорошо растворимые (нитраты, гидросульфаты, нитриты, гидрокарбонаты, хлориды) в почвенном растворе.

Ванадий (V)

Надо отметить в первую очередь, что загрязнение этим элементом натуральными способами маловероятна, потому что этот элемент очень рассеян в Земной коре. В природе обнаруживается в асфальтах, битумах, углях, железных рудах. Важным источником загрязнения является нефть.

Содержание ванадия в природных водоёмах

Природные водоёмы содержит ничтожное количество ванадия:

  • в реках — 0,2 — 4,5 мкг/л,
  • в морях (в среднем) — 2 мкг/л.

В процессах перехода ванадия в растворённом состоянии очень важны анионные комплексы (V 10 O 26) 6- и (V 4 O 12) 4- . Также очень важны растворимые ванадиевые комплексы с органическими веществами, типа гумусовых кислот.

Предельно-допустимая концентрация ванадия для водной среды

Ванадий в повышенных дозах очень вреден для человека. Предельно-допустимая концентрация для водной среды (ПДК) составляет 0,1 мг/л, а в рыбохозяйственных прудах, ПДК рыбхоз ещё ниже — 0,001 мг/л.

Висмут (Bi)

Главным образом, висмут может поступать в реки и озера в результате процессов выщелачивания минералов содержащих висмут. Есть и техногенные источники загрязнения этим элементом. Это могут быть предприятия по производству стекла, парфюмерной продукций и фармацевтические фабрики.

Содержание висмута в природных водоёмах

  • Реки и озера содержат меньше микрограмма висмута на литр.
  • А вот подземные воды могут содержать даже 20 мкг/л.
  • В морях висмут как правило не превышает 0,02 мкг/л.

Предельно-допустимая концентрация висмута для водной среды

ПДК висмута для водной среды — 0,1 мг/л.

Железо (Fe)

Железо — химический элемент не редкий, оно содержится во многих минералах и пород и таким образом в природных водоёмах уровень этого элемента повыше других металлов. Оно может происходить в результате процессов выветривания горных пород, разрушения этих пород и растворением. Образуя разные комплексы с органическими веществами из раствора, железо может быть в коллоидальном, растворённом и в взвешенном состояниях. Нельзя не упомнить про антропогенные источники загрязнения железом. Сточные воды с металлургических, металлообрабатывающих, лакокрасочных и текстильных заводов зашкаливают иногда из-за избытка железа.

Количество железа в реках и озерах зависит от химического состава раствора, рН и частично от температуры. Взвешенные формы соединений железа имеют размер более 0,45 мкг. Основные вещества которые входят в состав этих частиц являются взвеси с сорбированными соединениями железа, гидрата оксида железа и других железосодержащих минералов. Более малые частицы, то есть коллоидальные формы железа, рассматриваются совместно с растворенными соединениями железа. Железо в растворённом состоянии состоит из ионов, гидроксокомплексов и комплексов. В зависимости от валентности замечено что Fe(II) мигрирует в ионной форме, а Fe(III) в отсутствии разных комплексов остаётся в растворённом состоянии.

В балансе соединений железа в водном растворе, очень важно и роль процессов окисления, так химического так и биохимического (железобактерии). Эти бактерии ответственны за переход ионов железа Fe(II) в состояние Fe(III). Соединения трехвалентного железа имеют склонность гидролизовать и выпадать в осадок Fe(OH) 3 . Как Fe(II), так и Fe(III) склоны к образованию гидроксокомплексов типа — , + , 3+ , 4+ , + , в зависимости от кислотности раствора. В нормальных условиях в реках и озерах, Fe(III) находятся в связи с разными растворёнными неорганическими и органическими веществами. При рН больше 8, Fe(III) переходит в Fe(OH) 3 . Коллоидные формы соединений железа самые малоизучены.

Содержание железа в природных водоёмах

В реках и озерах уровень железа колеблется на уровне n*0,1 мг/л, но может повыситься вблизи болот до несколько мг/л. В болотах железо концентрируется в форме солей гуматов (соли гуминовых кислот).

Подземные водохранилища с низким рН содержат рекордные количества железа — до нескольких сотен миллиграммов на литр.

Железо — важный микроэлемент и от него зависят разные важные биологические процессы. Оно влияет на интенсивность развития фитопланктона и от него зависит качество микрофлоры в водоёмах.

Уровень железа в реках и озерах имеет сезонный характер. Самые высокие концентрации в водоёмах наблюдаются зимою и летом из-за стагнации вод, а вот весною и осенью заметно снижается уровень этого элемента по причине перемешивания водных масс.

Таким образом, большое количество кислорода ведёт к окислению железа с двухвалентной формы в трехвалентной, формируясь гидроксид железа, который падает в осадок.

Предельно-допустимая концентрация железа для водной среды

Вода с большим количеством железа (больше 1-2 мг/л) характеризуется плохими вкусовыми качествами. Она имеет неприятный вяжущий вкус и непригодна для промышленных целей.

ПДК железа для водной среды — 0,3 мг/л, а в рыбохозяйственных прудах ПДК рыбхоз — 0,1 мг/л.

Кадмий (Cd)

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

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

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

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

Содержание кадмия в природных водоёмах

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

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

Предельно-допустимая концентрация кадмия для водной среды

ПДК для водной среды не превышает 1 мкг/л, а в рыбохозяйственных прудах ПДК рыбхоз — меньше 0,5 мкг/л.

Кобальт (Co)

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

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

Он входит в состав растений и животным, потому что играет важную роль в их развитии. Входит в число основных микроэлементов. Если в почве наблюдается дефицит кобальта, то его уровень в растениях будет меньше обычного и как следствие могут появиться проблемы со здоровьем у животных (возникает риск возникновения малокровия). Этот факт наблюдается особенно в таежно-лесной нечерноземной зоне. Он входит в состав витамина В 12 , регулирует усвоение азотистых веществ, повышает уровень хлорофилла и аскорбиновой кислоты. Без него растения не могут наращивать необходимое количество белка. Как и все тяжелые металлы, он может быть токсичным в больших количествах.

Содержание кобальта в природных водоёмах

  • Уровень кобальта в реках варьирует от несколько микрограммов до миллиграммов на литр.
  • В морях в среднем уровень кадмия — 0,5 мкг/л.

Предельно-допустимая концентрация кобальта для водной среды

ПДК кобальта для водной среды — 0,1 мг/л, а в рыбохозяйственных прудах ПДК рыбхоз — 0,01 мг/л.

Марганец (Mn)

Марганец поступает в реки и озера по таким же механизмам, как и железо. Главным образом, освобождение этого элемента в растворе происходит при выщелачивании минералов и руд, которые содержат марганец (черная охра, браунит, пиролюзит, псиломелан). Также марганец может поступать вследствие разложения разных организмов. Промышленность имеет, думаю, самую большую роль в загрязнении марганцем (сточные воды с шахт, химическая промышленность, металлургия).

Снижение количества усваиваемого металла в растворе происходит, как и в случае с другими металлами при аэробных условиях. Mn(II) окисляется до Mn(IV), вследствие чего выпадает в осадок в форме MnO 2 . Важными факторами при таких процессах считаются температура, количество растворённого кислорода в растворе и рН. Снижение растворённого марганца в растворе может возникнуть при его употреблении водорослями.

Мигрирует марганец в основном в форме взвеси, которые, как правило, говорят о составе окружающих пород. В них он содержится как смесь с другими металлами в виде гидроксидов. Преобладание марганца в коллоидальной и растворенной форме говорят о том что он связан с органическими соединениями образуя комплексы. Стабильные комплексы замечаются с сульфатами и бикарбонатами. С хлором, марганец образует комплексы реже. В отличие от других металлов, он слабее удерживается в комплексах. Трехвалентный марганец образует подобные соединения только при присутствии агрессивных лигандов. Другие ионные формы (Mn 4+ , Mn 7+)менее редки или вовсе не встречаются в обычных условиях в реках и озерах.

Содержание марганца в природных водоёмах

Самыми бедными в марганце считаются моря — 2 мкг/л, в реках содержание его больше — до 160 мкг/л, а вот подземные водохранилища и в этот раз являются рекордсменами — от 100 мкг до несколько мг/л.

Для марганца характерны сезонные колебания концентрации, как и у железа.

Выявлено множество факторов, которые влияют на уровень свободного марганца в растворе: связь рек и озер с подземными водохранилищами, наличие фотосинтезирующих организмов, аэробные условия, разложение биомассы (мертвые организмы и растения).

Немаловажная биохимическая роль этого элемента ведь он входит в группу микроэлементов. Многие процессы при дефиците марганца угнетаются. Он повышает интенсивность фотосинтеза, участвует в метаболизме азота, защищает клетки от негативного воздействия Fe(II) при этом окисляя его в трехвалентную форму.

Предельно-допустимая концентрация марганца для водной среды

ПДК марганца для водоёмов — 0,1 мг/л.

Медь (Cu)

Такой важной роли для живых организмов не имеет ни один микроэлемент! Медь — один из самых востребованных микроэлементов. Он входит в состав многих ферментов. Без него почти ничего не работает в живом организме: нарушается синтез протеинов, витаминов и жиров . Без него растения не могут размножаться. Всё-таки избыточное количество меди вызывает большие интоксикации во всех типов живых организмов.

Уровень меди в природных водоёмах

Хотя медь имеет две ионные формы, чаще всего в растворе встречается Cu(II). Обычно, соединения Cu(I) трудно растворимые в растворе (Cu 2 S, CuCl, Cu 2 O). Могут возникнуть разные акваионны меди при наличии всяких лигандов.

При сегодняшнем высоком употреблении меди в промышленности и сельское хозяйство, этот металл может послужить причиной загрязнения окружающей среды. Химические, металлургические заводы, шахты могут быть источниками сточных вод с большим содержанием меди. Процессы эрозии трубопроводов тоже имеют свои вклад в загрязнении медью. Самыми важными минералами с большим содержанием меди считаются малахит, борнит, халькопирит, халькозин, азурит, бронтантин.

Предельно-допустимая концентрация меди для водной среды

ПДК меди для водной среды считается 0,1 мг/л, в рыбохозяйственных прудах ПДК рыбхоз меди уменьшается до 0,001 мг/л.

Молибден (Mo)

Во время выщелачивания минералов с высоким содержанием молибдена, освобождаются разные соединения молибдена. Высокий уровень молибдена может замечаться в реках и озерах, которые находятся рядом с фабриками по обогащению и предприятиями занимающиеся цветной металлургией. Из-за разных процессов осаждения труднорастворимых соединений, адсорбции на поверхности разных пород, а также употребления водными водорослями и растениями, его количество может заметно уменьшится.

В основном в растворе, молибден может находиться в форме аниона MoO 4 2- . Есть вероятность присутствия молибденоорганических комплексов. Из-за того что при окисления молибденита формируются рыхлые мелкодисперсные соединения, повышается уровень коллоидального молибдена.

Содержание молибдена в природных водоёмах

Уровень молибдена в реках колеблется между 2,1 и 10,6 мкг/л. В морях и океанах его содержание — 10 мкг/л.

При малых концентрациях, молибден помогает нормальному развитию организма (так растительного, как и животного), ведь он входит в категорию микроэлементов. Также он является составной частью разных ферментов как ксантиноксилазы. При недостатке молибдена возникает дефицит этот фермента и таким образом могут проявляться отрицательные эффекты. Избыток этого элемента тоже не приветствуется, потому что нарушается нормальный обмен веществ.

Предельно-допустимая концентрация молибдена для водной среды

ПДК молибдена в поверхностных водоёмах должен не превышать 0,25 мг/л.

Мышьяк (As)

Загрязнены мышьяком в основном районы, которые находятся близко к минеральным рудников с высоким содержанием этого элемента (вольфрамовые, медно-кобальтовые, полиметаллические руды). Очень малое количество мышьяка может произойти при разложении живых организмов. Благодаря водным организмам, он может усваиваться этими. Интенсивное усваивание мышьяка из раствора замечается в период бурного развития планктона.

Важнейшими загрязнителями мышьяком считаются обогатительная промышленность, предприятия по производству пестицидов , красителей, а также сельское хозяйство.

Озера и реки содержат мышьяк в два состояния: во взвешенном и растворённом. Пропорции между этими формами может меняться в зависимости от рН раствора и химической композиции раствора. В растворённом состоянии, мышьяк может быть трехвалентном или пятивалентном, входя в анионные формы.

Уровень мышьяка в природных водоёмах

В реках, как правило, содержание мышьяка очень низкое (на уровне мкг/л), а в морях — в среднем 3 мкг/л. Некоторые минеральные воды могут содержать большие количества мышьяка (до несколько миллиграммов на литр).

Больше всего мышьяка могут, содержат подземные водохранилища — до несколько десяток миллиграммов на литр.

Его соединения очень токсичны для всех животных и для человека. В больших количествах, нарушаются процессы окисления и транспорт кислорода к клеткам.

Предельно-допустимая концентрация мышьяка для водной среды

ПДК мышьяка для водной среды — 50 мкг/л, а в рыбохозяйственных прудах ПДК рыбхоз — тоже 50 мкг/л.

Никель (Ni)

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

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

Вода может содержать никель в растворённой, коллоидальной и взвешенной формах (баланс между этими состояниями зависит от рН среды, температуры и состава воды). Гидроксид железа, карбонат кальция, глина хорошо сорбируют соединения содержащие никель. Растворённый никель находится в виде комплексов с фульвовой и гуминовой кислот, а также с аминокислотами и цианидами. Самой стабильной ионной формой считается Ni 2+ . Ni 3+ , как правило, формируется при большом рН.

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

Уровень никеля в природных водоёмах

Предельно-допустимая концентрация никеля для водной среды

ПДК никеля для водной среды — 0,1 мг/л, а вот в рыбохозяйственных прудах ПДК рыбхоз — 0,01 мг/л.

Олово (Sn)

Природными источниками олова являются минералы, которые содержат этот элемент (станнин, касситерит). Антропогенными источниками считаются заводы и фабрики по производству разных органических красок и металлургическая отрасль работающая с добавлением олова.

Олово — малотоксичный металл, вот почему употребляя пищу из металлических консервов мы не рискуем своим здоровьем.

Озера и реки содержат меньше микрограмма олова на литр воды. Подземные водохранилища могут содержать и несколько микрограммов олова на литр.

Предельно-допустимая концентрация олова для водной среды

ПДК олова для водной среды — 2 мг/л.

Ртуть (Hg)

Главным образом, повышенный уровень ртути в воде замечается в районах где есть месторождения ртути. Самые частые минералы — ливингстонит, киноварь, метациннабарит. Сточная вода с предприятий по производству разных лекарств, пестицидов, красителей может содержать важные количества ртути. Другим важным источником загрязнения ртутью считаются тепловые электростанции (которые используют как горючее уголь).

Его уровень в растворе уменьшается главным образом за счёт морских животных и растений, которые накапливают и даже концентрировать ртуть! Иногда содержание ртути в морских обитателей поднимается в несколько раз больше чем в морской среде.

Природная вода содержит ртуть в две формы: взвешенную (в виде сорбированных соединений) и растворённую (комплексные, минеральные соединения ртути). В определённых зонах океанов, ртуть может появляться в виде метилртутных комплексов.

Ртуть и его соединения очень токсичны. При больших концентрациях, имеет отрицательное действие на нервную систему, провоцирует изменения в крови, поражает секрецию пищеварительного тракта и двигательную функцию. Очень опасны продукты переработки ртути бактериями. Они могут синтезировать органические вещества на базе ртути, которые во много раз токсичнее неорганических соединений. При употреблении рыбы, соединения ртути могут попасть в наш организм.

Предельно-допустимая концентрация ртути для водной среды

ПДК ртути в обычной воде — 0,5 мкг/л, а в рыбохозяйственных прудах ПДК рыбхоз — меньше 0,1 мкг/л.

Свинец (Pb)

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

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

Содержание свинца в природных водоёмах

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

Предельно-допустимая концентрация свинца для водной среды

ПДК свинца для водной среды — 0,03 мг/л, а в рыбохозяйственных прудах ПДК рыбхоз — 0,1 мг/л.

Тетраэтилсвинец

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

Это соединение — очень токсичное и может накапливаться в организме.

Предельно-допустимая концентрация тетраэтилсвинца для водной среды

Предельно-допустимый уровень этого вещества приближается к нулю.

Тетраэтилсвинец вообще не допускается в составе вод.

Серебро (Ag)

Серебро главным образом попадает в реки и озера из подземных водохранилищах и как следствие сброса сточных вод с предприятий (фотопредприятия, фабрики по обогащению) и рудников. Другим источником серебра могут быть альгицидные и бактерицидные средства.

В растворе, самые важные соединения являются галоидные соли серебра.

Содержание серебра в природных водоёмах

В чистых реках и озерах, содержание серебра — меньше микрограмма на литр, в морях — 0,3 мкг/л. Подземные водохранилища содержат до несколько десяток микрограммов на литр.

Серебро в ионной форме (при определённых концентрациях) имеет бактериостатический и бактерицидный эффект. Для того чтобы можно было стерилизовать воду при помощи серебра, его концентрация должна быть больше 2*10 -11 моль/л. Биологическая роль серебра в организм ещё недостаточно известна.

Предельно-допустимая концентрация серебра для водной среды

Предельно-допустимая серебра для водной среды — 0,05 мг/л.

Статьи по теме: