piemaisījumi ūdenī. Ūdens fizikālo īpašību izpēte Temperatūras noteikšana Dabiskas izcelsmes smakas

Temperatūru ūdens avotos nosaka ar kausiņu vai parasto termometru, kas ietīts vairākos marles slāņos. Termometrs tiek turēts ūdenī 15 minūtes paraugu ņemšanas dziļumā, pēc tam tiek veikti rādījumi.

Dzeramajam ūdenim vislabvēlīgākā temperatūra ir 8-16°C.

Caurspīdības definīcija

Ūdens caurspīdīgums ir atkarīgs no tajā esošo mehānisko suspendēto vielu un ķīmisko piemaisījumu daudzuma. Duļķains ūdens vienmēr ir aizdomīgs epizootiskā un sanitārā ziņā. Ir vairākas metodes ūdens caurspīdīguma noteikšanai.

salīdzināšanas metode. Testa ūdeni ielej vienā cilindrā, kas izgatavots no bezkrāsaina stikla, un destilētu ūdeni ielej otrā. Ūdeni var novērtēt kā dzidru, nedaudz caurspīdīgu, nedaudz opalescējošu, opalescējošu, nedaudz duļķainu, duļķainu un ļoti duļķainu.

Rīsi. 2. Secchi disks.

diska metode. Lai noteiktu ūdens caurspīdīgumu tieši rezervuārā, tiek izmantots balts emaljēts disks - Secchi disks (2. att.). Kad disks ir iegremdēts ūdenī, tiek atzīmēts dziļums, kurā tas pārstāj būt redzams un kurā tas atkal kļūst redzams, kad to izņem. Šo divu vērtību vidējais rādītājs parāda ūdens caurspīdīgumu rezervuārā. Skaidrā ūdenī disks paliek redzams vairāku metru dziļumā, ļoti duļķainā ūdenī tas pazūd 25-30 cm dziļumā.

Rīsi. 3. Kalorimetrs.

Fonta metode (Snellen). Precīzāki rezultāti tiek sasniegti, izmantojot plakanā dibena stikla kalorimetru (3. att.). Kalorimetrs ir uzstādīts 4 cm augstumā no standarta fonta Nr. 1:

Izpētīto ūdeni pēc kratīšanas ielej cilindrā. Tad viņi skatās lejup caur ūdens stabu uz fontu, pakāpeniski izlaižot ūdeni no kalorimetra krāna, līdz kļūst iespējams skaidri saskatīt fontu Nr. Šķidruma augstums cilindrā, kas izteikts centimetros, ir caurspīdīguma mērs. Ūdens tiek uzskatīts par caurspīdīgu, ja fonts ir skaidri redzams caur 30 cm ūdens stabu. Ūdens ar caurspīdīgumu no 20 līdz 30 cm tiek uzskatīts par nedaudz duļķainu, no 10 līdz 20 cm - duļķainu, līdz 10 cm nav piemērots dzeršanai . Labi tīrs ūdens pēc stāvēšanas nedod depozītu.

Rīsi. 3. Ūdens caurspīdīguma noteikšana ar gredzena metodi.

gredzena metode.Ūdens caurspīdīgumu var noteikt, izmantojot gredzenu (3. att.). Lai to izdarītu, izmantojiet stieples gredzenu ar diametru 1-1,5 cm un stieples šķērsgriezumu 1 mm. Turot rokturi, stieples gredzens tiek nolaists cilindrā ar pētāmo ūdeni, līdz tā kontūras kļūst neredzamas. Pēc tam ar lineālu izmēra dziļumu (cm), kurā gredzens kļūst skaidri redzams, kad to noņem. Par pieņemamas caurspīdīguma indikatoru tiek uzskatīts 40 cm Iegūtos datus “pēc gredzena” var pārvērst norādēs “pēc fonta” (1.tabula).

1. tabula

Ūdens caurspīdīguma vērtību "uz gredzena" tulkošana uz vērtību "uz fonta"

Duļķainība ir ūdens kvalitātes rādītājs, ko izraisa neorganiskas un organiskas izcelsmes neizšķīdinātu un koloidālu vielu klātbūtne ūdenī. Duļķainību virszemes ūdeņos izraisa nogulsnes, silīcijskābe, dzelzs un alumīnija hidroksīdi, organiskie koloīdi, mikroorganismi un planktons. Gruntsūdeņos duļķainību galvenokārt izraisa neizšķīdušo minerālvielu klātbūtne, bet notekūdeņiem nokļūstot augsnē, arī organisko vielu klātbūtne. Krievijā duļķainību nosaka fotometriski, salīdzinot pētītā ūdens paraugus ar standarta suspensijām. Mērījumu rezultātu izsaka mg/dm3, izmantojot pamata kaolīna standarta suspensiju, vai MU/dm3 (duļķainības vienības uz dm3), izmantojot pamata formazīna standarta suspensiju. Pēdējo mērvienību sauc arī par Formazīna duļķainības vienību (FMU) vai rietumu terminoloģijā FTU (Formazine Duļķainības vienība). 1FTU=1EMF=1EM/dm3. AT pēdējie laiki Fotometriskā metode duļķainuma mērīšanai ar formazīnu ir nostiprinājusies kā galvenā visā pasaulē, kas atspoguļota ISO 7027 standartā (Ūdens kvalitāte - Duļķainības noteikšana). Saskaņā ar šo standartu duļķainības vienība ir FNU (Formazine Nephelometric Unit). Aizsardzības aģentūra Vide ASV (ASV EPA) un Pasaules organizācija Pasaules Veselības organizācija (PVO) duļķainības noteikšanai izmanto nefelometriskās duļķainības vienību (NTU). Sakarība starp duļķainuma pamatvienībām ir šāda: 1 FTU(NUF)=1 FNU=1 NTU.

PVO nestandartizē duļķainību pēc norādēm par ietekmi uz veselību, tomēr no viedokļa izskats iesaka, lai duļķainība nepārsniegtu 5 NTU (nefelometriskās duļķainības vienība) un dekontaminācijas nolūkos – ne vairāk kā 1 NTU.

Caurspīdības mērs ir ūdens staba augstums, kurā var novērot noteikta izmēra baltu plāksni, kas nolaista ūdenī (Secchi disks) vai atšķirt fontu uz balta papīra. noteiktu izmēru un veids (Snellen fonts). Rezultāti ir izteikti centimetros.

Ūdeņu raksturojums caurspīdīguma (duļķainības) ziņā

Chroma

Krāsa ir ūdens kvalitātes rādītājs, ko galvenokārt nosaka humīnskābju un fulvoskābju, kā arī dzelzs savienojumu (Fe3+) klātbūtne ūdenī. Šo vielu daudzums ir atkarīgs no ģeoloģiskajiem apstākļiem ūdens nesējslāņos un no kūdrāju skaita un lieluma pētāmās upes baseinā. Tādējādi upju un ezeru virszemes ūdeņi, kas atrodas kūdras purvu un purvainu mežu zonās, ir ar visaugstāko krāsu, zemākie - stepēs un stepju zonas. Ziemā organisko vielu saturs iekš dabiskie ūdeņi minimāla, savukārt pavasarī plūdu un palu laikā, kā arī vasarā aļģu masveida attīstības periodā - ūdensziedēšana - palielinās. Gruntsūdeņiem, kā likums, ir zemāka krāsa nekā virszemes ūdeņiem. Tādējādi augsta krāsa ir satraucoša zīme, kas norāda uz ūdens problēmām. Šajā gadījumā ir ļoti svarīgi noskaidrot krāsas cēloni, jo atšķiras, piemēram, dzelzs un organisko savienojumu noņemšanas metodes. Organisko vielu klātbūtne ne tikai pasliktina ūdens organoleptiskās īpašības, izraisa svešas smakas, bet arī izraisa krasu ūdenī izšķīdinātā skābekļa koncentrācijas samazināšanos, kas var būt kritiska vairākiem ūdens attīrīšanas procesiem. Daži būtībā ir nekaitīgi. organiskie savienojumi, ieejot ķīmiskās reakcijas(piemēram, ar hloru), spēj veidot savienojumus, kas ir ļoti kaitīgi un bīstami cilvēka veselībai.

Hromatiskums tiek mērīts platīna-kobalta skalas grādos un svārstās no vienībām līdz tūkstošiem grādu - 2. tabula.

Ūdeņu raksturojums pēc krāsas

Garša un garša

Ūdens garšu nosaka tajā izšķīdušās organiskās un neorganiskās izcelsmes vielas un atšķiras pēc rakstura un intensitātes. Ir četri galvenie garšas veidi: sāļa, skāba, salda, rūgta. Visus citus garšas sajūtu veidus sauc par blakusgaršām (sārmainu, metālisku, savelkošu utt.). Garšas un garšas intensitāti nosaka 20 ° C temperatūrā un novērtē pēc piecu punktu sistēmas saskaņā ar GOST 3351-74 *.

Garšas sajūtu nokrāsu kvalitatīvās īpašības - pēcgarša - tiek izteiktas aprakstoši: hlors, zivis, rūgta utt. Visbiežāk ūdens sāļā garša ir saistīta ar ūdenī izšķīdinātu nātrija hlorīdu, rūgto - magnija sulfātu, skābu - brīvā oglekļa dioksīda pārpalikumu utt. Sāls šķīdumu garšas uztveres slieksni raksturo šādas koncentrācijas (destilētā ūdenī), mg/l: NaCl - 165; CaCl2 - 470; MgCl2 - 135; MnCl2 - 1,8; FeCl2 - 0,35; MgSO4 - 250; CaSO4 - 70; MnSO4 - 15,7; FeSO4 - 1,6; NaHCO3 - 450.

Pēc ietekmes uz garšas orgāniem stipruma dažu metālu joni sarindojas šādās rindās:

O katjoni: NH4+ > Na+ > K+; Fe2+ ​​> Mn2+ > Mg2+ > Ca2+;

O anjoni: OH-> NO3-> Cl-> HCO3-> SO42-.

Ūdeņu raksturojums pēc garšas intensitātes

Garšas un garšas intensitāte	Garšas un garšas izskata raksturs	Intensitātes rādītājs, rezultāts
	Garša un garša nav jūtama
Ļoti vāja	Garšu un garšu patērētājs neuztver, bet gan nosaka laboratorijā
	Patērētājs pamana garšu un garšu, ja tai pievērš uzmanību
Pamanāms	Garša un garša ir viegli pamanāma un izraisa ūdens noraidīšanu.
atšķiras	Garša un garša piesaista uzmanību un liek atturēties no dzeršanas
Ļoti stiprs	Garša un garša ir tik spēcīga, ka padara ūdeni nederīgu dzeršanai.

Smarža

Smarža ir ūdens kvalitātes rādītājs, ko nosaka ar organoleptisku metodi, izmantojot ožas sajūtu, pamatojoties uz smakas stipruma skalu. Ūdens smaržu ietekmē izšķīdušo vielu sastāvs, temperatūra, pH vērtības un visa rinda citi faktori. Ūdens smakas intensitāti nosaka eksperts 20 ° C un 60 ° C temperatūrā un mēra ballēs atbilstoši prasībām.

Smaržu grupa jānorāda arī saskaņā ar šādu klasifikāciju:

Smaržas ir sadalītas divās grupās:

• dabiska izcelsme(dzīvi un miruši organismi ūdenī, trūdošas augu atliekas utt.)
• mākslīga izcelsme (rūpniecisko un lauksaimniecības notekūdeņu piemaisījumi).

Otrās grupas (mākslīgas izcelsmes) smakas tiek nosauktas pēc smaržu noteicošajām vielām: hlors, benzīns u.c.

Smaržo dabiskas izcelsmes

Smaržas apzīmējums	Smaržas raksturs	Aptuvenais smakas veids
	Aromātisks	Gurķi, ziedu
	Bolotnijs	dubļains, dubļains
	Putrefaktīvs	Fekāli, notekūdeņi
	Vudijs	Smarža pēc slapjām skaidām, koksnes mizas
	Zemisks	Smuki, tikko uzartas zemes smarža, mālaina
	sapelējis	Sasmērējusies, sastingusi
		Zivju eļļas smarža, zivs
	Ūdeņraža sulfīds	Smarža sapuvušas olas
	Zālaina	Nopļautas zāles, siena smarža
	Neskaidrs	Dabiskas izcelsmes smakas, kas neietilpst iepriekšējās definīcijās

Smaržas intensitāte saskaņā ar GOST 3351-74* tiek novērtēta sešu ballu skalā - skatīt nākamo lapu.

Ūdeņu raksturojums pēc smakas intensitātes

Smaržas intensitāte	Smaržas raksturs	Intensitātes rādītājs, rezultāts
	Smarža nav jūtama
Ļoti vāja	Smaku patērētājs nejūt, bet to konstatē laboratorijas pārbaudē
	Smaržu pamana patērētājs, ja tai pievērš uzmanību
Pamanāms	Smarža ir viegli pamanāma un izraisa ūdens noraidīšanu.
atšķiras	Smarža piesaista uzmanību un liek atturēties no dzeršanas
Ļoti stiprs	Smarža ir tik spēcīga, ka padara ūdeni nelietojamu

Ūdeņraža indekss (pH)

Ūdeņraža indekss (pH) - raksturo brīvo ūdeņraža jonu koncentrāciju ūdenī un izsaka ūdens skābuma vai sārmainības pakāpi (H+ un OH- jonu attiecība ūdenī, kas veidojas ūdens disociācijas laikā) un to kvantitatīvi nosaka koncentrācija. ūdeņraža jonu pH = - Ig

Ja ūdenī ir samazināts brīvo ūdeņraža jonu saturs (pH> 7), salīdzinot ar OH-joniem, tad ūdenī būs sārmaina reakcija, un ar paaugstinātu H+ jonu saturu (pH<7)- кислую. В идеально чистой дистиллированной воде эти ионы будут уравновешивать друг друга. В таких случаях вода нейтральна и рН=7. При растворении в воде различных химических веществ этот баланс может быть нарушен, что приводит к изменению уровня рН.

pH noteikšanu veic ar kolorimetrisko vai elektrometrisko metodi. Ūdens ar zemu pH ir kodīgs, savukārt ūdens ar augstu pH mēdz putot.

Atkarībā no pH līmeņa ūdeni var iedalīt vairākās grupās:

Ūdeņu raksturojums pēc pH

PH līmeņa kontrole ir īpaši svarīga visos ūdens attīrīšanas posmos, jo tā “aizbraukšana” vienā vai otrā virzienā var ne tikai būtiski ietekmēt ūdens smaržu, garšu un izskatu, bet arī ietekmēt ūdens attīrīšanas pasākumu efektivitāti. Nepieciešamais optimālais pH dažādām ūdens attīrīšanas sistēmām atšķiras atkarībā no ūdens sastāva, sadales sistēmā izmantoto materiālu īpašībām un izmantotajām ūdens attīrīšanas metodēm.

Parasti pH līmenis ir robežās, kurā tas tieši neietekmē ūdens patērētāja īpašības. Tātad upju ūdeņos pH parasti ir robežās no 6,5-8,5, atmosfēras nokrišņos 4,6-6,1, purvos 5,5-6,0, jūras ūdeņos 7,9-8,3. Tāpēc PVO nepiedāvā nekādu medicīniski ieteicamo pH vērtību. Tajā pašā laikā ir zināms, ka pie zema pH ūdens ir ļoti kodīgs, un augstā līmenī (pH>11) ūdens iegūst raksturīgu ziepjīgumu, slikta smaka var izraisīt acu un ādas kairinājumu. Tāpēc dzeramajam un sadzīves ūdenim pH līmenis diapazonā no 6 līdz 9 tiek uzskatīts par optimālu.

Skābums

Skābums attiecas uz vielu saturu ūdenī, kas var reaģēt ar hidroksīda joniem (OH-). Ūdens skābumu nosaka reakcijai nepieciešamais ekvivalentais hidroksīda daudzums.

Parastos dabiskajos ūdeņos skābums vairumā gadījumu ir atkarīgs tikai no brīvā oglekļa dioksīda satura. Skābuma dabisko daļu veido arī humusskābes un citas vājas organiskās skābes un vāju bāzu katjoni (amonija, dzelzs, alumīnija, organisko bāzu joni). Šajos gadījumos ūdens pH nekad nav zemāks par 4,5.

Piesārņotās ūdenstilpēs var saturēt liels skaits stipras skābes vai to sāļi, novadot rūpnieciskos notekūdeņus. Šajos gadījumos pH var būt zem 4,5. Kopējā skābuma daļa, kas pazemina pH līdz vērtībām< 4.5, называется свободной.

Stingrība

Vispārējā (kopējā) cietība ir īpašība, ko izraisa ūdenī izšķīdinātu vielu klātbūtne, galvenokārt kalcija (Ca2+) un magnija (Mg2+) sāļi, kā arī citi katjoni, kas darbojas daudz mazākos daudzumos, piemēram, joni: dzelzs, alumīnijs, mangāns (Mn2+) un smagie metāli(stroncijs Sr2+, bārijs Ba2+).

Bet kopējais kalcija un magnija jonu saturs dabiskajos ūdeņos ir nesalīdzināms. vairāk satura visi pārējie uzskaitītie joni – un pat to summa. Tāpēc ar cietību saprot kalcija un magnija jonu daudzumu summu - kopējo cietību, ko veido karbonātiskās (īslaicīgas, izvadītas vārot) un nekarbonātiskās (pastāvīgās) cietības vērtības. Pirmo izraisa kalcija un magnija bikarbonātu klātbūtne ūdenī, otro - šo metālu sulfātu, hlorīdu, silikātu, nitrātu un fosfātu klātbūtne.

Krievijā ūdens cietību izsaka mg-ekv / dm3 vai mol / l.

Karbonāta cietība (pagaidu) - izraisa kalcija un magnija bikarbonātu, karbonātu un ūdenī izšķīdinātu ogļūdeņražu klātbūtne. Karsēšanas laikā kalcija un magnija bikarbonāti daļēji izgulsnējas šķīdumā atgriezenisku hidrolīzes reakciju rezultātā.

Nekarbonāta cietība (pastāvīga) - izraisa ūdenī izšķīdinātu hlorīdu, sulfātu un kalcija silikātu klātbūtne (tie nešķīst un nenosēžas šķīdumā ūdens karsēšanas laikā).

Ūdeņu raksturojums pēc vērtības kopējā cietība

Ūdens grupa	Mērvienība, mmol/l
Ļoti mīksts
vidēja cietība
Ļoti grūts

Sārmainība

Ūdens sārmainība ir vājo skābju anjonu un hidroksiljonu kopējā koncentrācija ūdenī (izteikta mmol/l), kas reaģē, kad laboratorijas pētījumi ar sālsskābi vai sērskābi, veidojot sārmu un sārmzemju metālu hlorīdu vai sulfātu sāļus.

Izšķir šādas ūdens sārmainības formas: bikarbonāts (hidrokarbonāts), karbonāts, hidrāts, fosfāts, silikāts, humāts - atkarībā no vājo skābju anjoniem, kas nosaka sārmainību. Dabisko ūdeņu sārmainība, kuras pH parasti ir< 8,35, зависит от присутствия в воде бикарбонатов, карбонатов, иногда и гуматов. Щелочность других форм появляется в процессах обработки воды. Так как в природных водах почти всегда щелочность определяется бикарбонатами, то для таких вод общую щелочность принимают равной карбонатной жесткости.

dzelzs, mangāns

Dzelzs, mangāns - dabiskajā ūdenī darbojas galvenokārt ogļūdeņražu, sulfātu, hlorīdu, humusa savienojumu un dažreiz fosfātu veidā. Dzelzs un mangāna jonu klātbūtne ir ļoti kaitīga lielākajai daļai tehnoloģiskie procesi, īpaši celulozes un tekstilrūpniecībā, kā arī pasliktina ūdens organoleptiskās īpašības.

Turklāt dzelzs un mangāna saturs ūdenī var izraisīt mangāna baktēriju un dzelzs baktēriju attīstību, kuru kolonijas var izraisīt ūdensvadu aizaugšanu.

hlorīdi

Hlorīdi – hlorīdu klātbūtni ūdenī var izraisīt hlorīda nogulšņu izskalošanās, vai arī tie var parādīties ūdenī noteces klātbūtnes dēļ. Visbiežāk hlorīdi virszemes ūdeņos parādās NaCl, CaCl2 un MgCl2 formā un vienmēr izšķīdušu savienojumu veidā.

Slāpekļa savienojumi

Slāpekļa savienojumi (amonjaks, nitrīti, nitrāti) - rodas galvenokārt no olbaltumvielu savienojumiem, kas nonāk ūdenī kopā ar notekūdeņiem. Ūdenī esošais amonjaks var būt organiskas vai neorganiskas izcelsmes. Organiskās izcelsmes gadījumā tiek novērota paaugstināta oksidējamība.

Nitrīti rodas galvenokārt amonjaka oksidēšanas rezultātā ūdenī, bet var arī iekļūt tajā kopā ar lietus ūdeni, jo augsnē samazinās nitrāti.

Nitrāti ir amonjaka un nitrītu bioķīmiskās oksidācijas produkts, vai arī tie var tikt izskaloti no augsnes.

Ūdeņraža sulfīds

O pie pH< 5 имеет вид H2S;

O pie pH > 7 darbojas kā HS-jons;

O pie pH = 5:7 var būt gan H2S, gan HS- formā.

Ūdens. Tie nonāk ūdenī nogulumu izskalošanās dēļ. klintis, augsnes izskalošanās un dažreiz sulfīdu un sēra – olbaltumvielu sadalīšanās produktu oksidēšanās dēļ no notekūdeņiem. Lielisks satursūdenī esošie sulfāti var izraisīt gremošanas trakta slimības, un šāds ūdens var izraisīt arī betona un dzelzsbetona konstrukciju koroziju.

oglekļa dioksīds

Sērūdeņradis piešķir ūdenim nepatīkamu smaku, izraisa sēra baktēriju attīstību un izraisa koroziju. Sērūdeņradis, kas galvenokārt atrodas gruntsūdeņi ah, var būt minerālas, organiskas vai bioloģiskas izcelsmes un izšķīdušas gāzes vai sulfīdu veidā. Forma, kādā parādās sērūdeņradis, ir atkarīga no pH reakcijas:

• pie pH< 5 имеет вид H2S;
• ja pH > 7, tas darbojas kā HS-jons;
• pie pH = 5: 7 var būt gan H2S, gan HS- formā.

sulfāti

Sulfāti (SO42-) kopā ar hlorīdiem ir visizplatītākie ūdens piesārņojuma veidi. Tie nonāk ūdenī nogulumiežu izskalošanās rezultātā, augsnes izskalošanās rezultātā un dažreiz arī sulfīdu un sēra - olbaltumvielu sadalīšanās produktu oksidēšanās rezultātā no notekūdeņiem. Augsts sulfātu saturs ūdenī var izraisīt gremošanas trakta slimības, un šāds ūdens var izraisīt arī betona un dzelzsbetona konstrukciju koroziju.

oglekļa dioksīds

Oglekļa dioksīds (CO2) - atkarībā no ūdens pH reakcijas var būt šādās formās:

• pH< 4,0 – в основном, как газ CO2;
• pH = 8,4 - galvenokārt bikarbonāta jona HCO3- formā;
• pH > 10,5 - galvenokārt karbonātu jonu veidā CO32-.

Agresīvais oglekļa dioksīds ir brīvā oglekļa dioksīda (CO2) daļa, kas nepieciešama, lai nesadalītos ūdenī izšķīdušie ogļūdeņraži. Tas ir ļoti aktīvs un izraisa metālu koroziju. Tas arī izraisa CaCO3 kalcija karbonāta izšķīšanu javā vai betonā, tāpēc tas ir jānoņem no ēkas ūdens. Novērtējot ūdens agresivitāti, papildus agresīvajai ogļskābās gāzes koncentrācijai jāņem vērā arī ūdens sāls saturs (sāļums). Ūdens ar tādu pašu agresīvā CO2 daudzumu ir agresīvāks, jo augstāks ir tā sāļums.

Izšķīdināts skābeklis

Skābekļa ieplūšana rezervuārā notiek, to izšķīdinot saskarē ar gaisu (absorbcijas), kā arī fotosintēzes rezultātā ūdensaugi. Izšķīdušā skābekļa saturs ir atkarīgs no temperatūras, atmosfēras spiediena, ūdens turbulences pakāpes, ūdens sāļuma uc Virszemes ūdeņos izšķīdušā skābekļa saturs var svārstīties no 0 līdz 14 mg/l. Artēziskajā ūdenī skābekļa praktiski nav.

Relatīvo skābekļa saturu ūdenī, kas izteikts procentos no tā normālā satura, sauc par skābekļa piesātinājuma pakāpi. Šis parametrs ir atkarīgs no ūdens temperatūras, atmosfēras spiediena un sāļuma līmeņa. Aprēķina pēc formulas: M = (ax0,1308x100)/NxP, kur

М ir ūdens piesātinājuma pakāpe ar skābekli, %;

А – skābekļa koncentrācija, mg/dm3;

R - Atmosfēras spiediens rajonā, MPa.

N ir normālā skābekļa koncentrācija noteiktā temperatūrā un kopējā spiedienā 0,101308 MPa, kas norādīta šajā tabulā:

Skābekļa šķīdība kā ūdens temperatūras funkcija

Ūdens temperatūra, °C

Oksidējamība

Oksidējamība ir indikators, kas raksturo organisko un minerālvielu saturu ūdenī, kuras oksidē spēcīgs oksidētājs. Oksidējamību izsaka mgO2, kas nepieciešams šo vielu oksidēšanai, kuras satur 1 dm3 pētāmā ūdens.

Ir vairāki ūdens oksidējamības veidi: permanganāts (1 mg KMnO4 atbilst 0,25 mg O2), dihromāts, jodāts, cērijs. Lielākā daļa augsta pakāpe oksidēšana tiek panākta ar bihromāta un jodāta metodēm. Ūdens attīrīšanas praksē dabīgiem nedaudz piesārņotiem ūdeņiem tiek noteikta permanganāta oksidējamība, bet vairāk piesārņotos ūdeņos parasti bihromātu oksidējamība (saukta arī par ĶSP - ķīmiskais skābekļa patēriņš). Oksidējamība ir ļoti ērts komplekss parametrs, lai novērtētu kopējo ūdens piesārņojumu ar organiskām vielām. Ūdenī atrodamās organiskās vielas ir ļoti daudzveidīgas dabā un ķīmiskās īpašības. To sastāvs veidojas reibumā bioķīmiskie procesi plūstot rezervuārā, kā arī virszemes un gruntsūdeņu pieplūdes dēļ, nokrišņi, rūpnieciskie un sadzīves notekūdeņi. Dabisko ūdeņu oksidējamības vērtība var atšķirties plašā diapazonā no miligramu frakcijām līdz desmitiem miligramu O2 uz litru ūdens.

Virszemes ūdeņiem ir augstāka oksidējamība, kas nozīmē, ka tie satur augstu organisko vielu koncentrāciju, salīdzinot ar gruntsūdeņiem. Tātad, kalnu upes un ezeriem ir raksturīga oksidējamība 2-3 mg O2/dm3, līdzenajām upēm - 5-12 mg O2/dm3, purvu upēm - desmitiem miligramu uz 1 dm3.

Savukārt gruntsūdeņiem ir vidējā oksidējamība simtdaļu līdz desmitdaļu miligramu O2/dm3 līmenī (izņēmums ir ūdeņi naftas un gāzes atradņu apvidos, kūdras purvos, stipri pārpurvotās vietās, gruntsūdeņi ziemeļu daļā Krievijas Federācijas).

Elektrovadītspēja

Elektriskā vadītspēja ir ūdens šķīduma vadītspējas skaitliska izteiksme elektrība. Dabiskā ūdens elektrovadītspēja galvenokārt ir atkarīga no mineralizācijas pakāpes (izšķīdušo minerālsāļu koncentrācijas) un temperatūras. Šīs atkarības dēļ ir iespējams spriest par ūdens sāļumu ar zināmu kļūdas pakāpi pēc elektriskās vadītspējas lieluma. Šo mērīšanas principu jo īpaši izmanto diezgan izplatītos instrumentos kopējā sāls satura operatīvai mērīšanai (tā sauktajos TDS skaitītājos).

Fakts ir tāds, ka dabiskie ūdeņi ir spēcīgu un vāju elektrolītu maisījumu šķīdumi. Ūdens minerālajā daļā pārsvarā ir nātrija (Na+), kālija (K+), kalcija (Ca2+), hlora (Cl–), sulfāta (SO42–), hidrokarbonāta (HCO3–) joni.

Šie joni galvenokārt ir atbildīgi par dabisko ūdeņu elektrovadītspēju. Citu jonu klātbūtne, piemēram, dzelzs un divvērtīgā dzelzs (Fe3+ un Fe2+), mangāna (Mn2+), alumīnija (Al3+), nitrāta (NO3–), HPO4–, H2PO4– utt. nav tik spēcīgas ietekmes uz elektrovadītspēju (protams, ar nosacījumu, ka šie joni nav ietverti ūdenī ievērojamā daudzumā, kā, piemēram, tas var būt rūpniecībā vai mājsaimniecībā kanalizācija). Mērījumu kļūdas rodas dažādu sāļu šķīdumu nevienlīdzīgās īpatnējās elektrovadītspējas dēļ, kā arī elektrovadītspējas palielināšanās dēļ, paaugstinoties temperatūrai. tomēr mūsdienīgs līmenis tehnoloģija ļauj minimizēt šīs kļūdas, pateicoties iepriekš aprēķinātajām un saglabātajām atkarībām.

Elektrovadītspēja nav standartizēta, bet vērtība 2000 μS/cm aptuveni atbilst kopējai mineralizācijai 1000 mg/l.

Redoksa potenciāls (redox potenciāls, Eh)

Redokspotenciāls (ķīmiskās aktivitātes mērs) Eh kopā ar pH, temperatūru un sāls saturu ūdenī raksturo ūdens stabilitātes stāvokli. Jo īpaši šis potenciāls ir jāņem vērā, nosakot dzelzs stabilitāti ūdenī. Eh dabiskajos ūdeņos svārstās galvenokārt no -0,5 līdz +0,7 V, bet atsevišķās dziļajās zonās Zemes garoza var sasniegt mīnus 0,6 V (sērūdeņraža karstie ūdeņi) un +1,2 V (pārkarsēti mūsdienu vulkānisma ūdeņi).

Gruntsūdeņus klasificē:

• Eh > +(0,1–1,15) V – oksidējoša vide; ūdens satur izšķīdušu skābekli, Fe3+, Cu2+, Pb2+, Mo2+ utt.
• Eh - 0,0 līdz +0,1 V - pārejas redoksvide, kurai raksturīgs nestabils ģeoķīmiskais režīms un mainīgs skābekļa un sērūdeņraža saturs, kā arī vāja dažādu metālu oksidēšanās un vāja reducēšana;
• Eh< 0,0 – восстановительная среда; в воде присутствуют сероводород и металлы Fe2+, Mn2+, Mo2+ и др.

Zinot pH un Eh vērtības, var noteikt savienojumu un elementu Fe2+, Fe3+, Fe(OH)2, Fe(OH)3, FeCO3, FeS, (FeOH)2+ pastāvēšanas nosacījumus, izmantojot Purbē diagrammu. .

Ūdens caurspīdīgums pēc Secchi diska, pēc krusta, pēc fonta. Ūdens duļķainība. Ūdens smarža. Ūdens krāsa.

Ūdens caurspīdīgums

Ūdenī ir suspendētas cietās vielas, kas samazina tā caurspīdīgumu. Ir vairākas metodes ūdens caurspīdīguma noteikšanai.

1. Saskaņā ar Secchi disku. Upes ūdens caurspīdīguma mērīšanai tiek izmantots Secchi disks ar diametru 30 cm, kas tiek nolaists uz virves ūdenī, piestiprinot tam smagumu, lai disks noietu vertikāli uz leju. Secchi diska vietā varat izmantot šķīvi, vāku, bļodu, kas ievietota režģī. Disks ir nolaists, līdz tas ir redzams. Dziļums, līdz kuram jūs nolaidāt disku, būs ūdens caurspīdīguma rādītājs.
2. Pie krusta. Atrodiet maksimālo ūdens staba augstumu, caur kuru uz balta fona ir redzams melna krusta raksts ar līnijas biezumu 1 mm, un četri melni apļi ar diametru 1 mm. Cilindra augstumam, kurā veic noteikšanu, jābūt vismaz 350 cm.Tā apakšā ir porcelāna plāksne ar krustiņu. Apakšējā daļa Cilindram jābūt apgaismotam ar 300 W lampu.
3. Pēc fonta. Zem 60 cm augsta un 3-3,5 cm diametra cilindra 4 cm attālumā no apakšas ievieto standarta fontu, analizējamo paraugu ielej cilindrā tā, lai fontu varētu nolasīt, un maksimālais augstums tiek noteikts ūdens stabs. Caurspīdības kvantitatīvās noteikšanas metode balstās uz ūdens staba augstuma noteikšanu, kurā joprojām ir iespējams vizuāli atšķirt (nolasīt) melnu fontu 3,5 mm augstu un līnijas platumu 0,35 mm uz balta fona vai redzēt regulēšanas atzīme (piemēram, melns krusts uz balta papīra) . Izmantotā metode ir vienota un atbilst ISO 7027.

Ūdens duļķainība

Ūdenim ir palielinājies duļķainums, jo tajā ir rupji izkliedēti neorganiskie un organiskie piemaisījumi. Ūdens duļķainību nosaka ar gravimetrisko metodi un fotoelektrisko kolorimetru. Svara metode ir tāda, ka 500-1000 ml dubļains ūdens filtrē caur blīvu filtru ar diametru 9-11 cm Filtru iepriekš izžāvē un nosver uz analītiskajiem svariem. Pēc filtrēšanas filtru ar nogulsnēm žāvē 105-110 grādu temperatūrā 1,5-2 stundas, atdzesē un vēlreiz nosver. Suspendēto daļiņu daudzumu testa ūdenī aprēķina no starpības starp filtra masām pirms un pēc filtrēšanas.

Krievijā ūdens duļķainību nosaka fotometriski, salīdzinot pētāmā ūdens paraugus ar standarta suspensijām. Mērījumu rezultātu izsaka mg / dm 3, izmantojot galveno kaolīna standarta suspensiju (duļķainība par kaolīnu) vai MU/dm 3 (duļķainības vienības uz dm 3), ja tiek izmantota formazīna izejvielu standarta suspensija. Pēdējo mērvienību sauc arī par duļķainības vienību. saskaņā ar Formazīnu(EMF) vai Rietumu terminoloģijā FTU (formazine Turbidity Unit). 1FTU=1EMF=1EM/dm3.

Nesen kā galvenā visā pasaulē ir nostiprinājusies fotometriskā metode duļķainuma mērīšanai ar formazīnu, kas atspoguļota ISO 7027 standartā (Ūdens kvalitāte - Duļķainības noteikšana). Saskaņā ar šo standartu duļķainuma mērvienība ir FNU (formazīna nefelometriskā vienība). Amerikas Savienoto Valstu Vides aizsardzības aģentūra (ASV EPA) un Pasaules Veselības organizācija (PVO) duļķainības noteikšanai izmanto nefelometriskās duļķainības vienību (NTU).

Attiecības starp duļķainuma pamatvienībām ir šādas:

1 FTU(EMF)=1 FNU=1 NTU

PVO nestandartizē duļķainību veselības apsvērumu dēļ, tomēr no izskata viedokļa iesaka duļķainībai būt ne lielākai par 5 NTU (nefelometriskās duļķainības vienība), bet dekontaminācijas nolūkos - ne vairāk kā 1 NTU.

Ūdens smaržas noteikšana

Smakas ūdenī var būt saistītas ar dzīvībai svarīgu darbību ūdens organismi vai parādās, kad viņi mirst - tās ir dabiskas smaržas. Ūdens smaku rezervuārā var izraisīt arī notekūdeņu iekļūšana tajā, rūpniecības notekūdeņi ir mākslīgas smakas.Pirmkārt, tiek dots kvalitatīvs smakas novērtējums pēc attiecīgajām pazīmēm:

• purvs,
• zemisks,
• zivis,
• pūšanas,
• aromātisks,
• eļļa utt.

Smaržas stiprumu vērtē 5 ballu skalā. Kolbu ar pieslīpētu aizbāzni piepilda 2/3 ar ūdeni un nekavējoties aizver, enerģiski sakrata, atver un nekavējoties atzīmē smakas intensitāti un raksturu.

Ūdens krāsas noteikšana

Krāsas kvalitatīvu novērtējumu veic, salīdzinot paraugu ar destilētu ūdeni. Lai to izdarītu, glāzēs no bezkrāsaina stikla uz fona ielej atsevišķi izpētītu un destilētu ūdeni. balta lapa dienas gaismā tos skatās no augšas un no sāniem, hromatiskums tiek novērtēts kā novērotā krāsa, ja nav krāsas, ūdens tiek uzskatīts par bezkrāsainu.

Ūdens caurspīdīgums

Pārredzamība- vērtība, kas netieši norāda suspendēto daļiņu un citu piesārņotāju daudzumu okeāna ūdens. To nosaka plakana balta diska ar diametru 30 cm izzušanas dziļums.Ūdens caurspīdīgumu nosaka tā selektīvā spēja absorbēt un izkliedēt gaismas starus un ir atkarīga no virsmas apgaismojuma apstākļiem, spektrālā sastāva izmaiņām un ūdens vājināšanās. gaismas plūsma. Ar augstu caurspīdīgumu ūdens iegūst intensīvu Zilā krāsa kas ir raksturīgi atklātajam okeānam. Ja ir ievērojams daudzums suspendētu daļiņu, kas spēcīgi izkliedē gaismu, ūdenim ir zili zaļš vai zaļa krāsa, kas raksturīgs piekrastes reģioniem un dažām slēgtām jūrām. Satekā lielākās upes nesot lielu daudzumu suspendēto daļiņu, ūdens krāsa iegūst dzeltenu un brūni toņi. Relatīvās caurspīdīguma maksimālā vērtība (66 m) tika atzīmēta Sargaso jūra (Atlantijas okeāns); iekšā Indijas okeāns tas ir 40-50 m, collas Klusais okeāns 59 m.Kopumā atklātā okeāna daļā caurspīdīgums samazinās no ekvatora līdz poliem, bet polārajos reģionos tas var būt ievērojams.

Ūdens caurspīdīgums- spēju raksturojošs rādītājs ūdens jaunkundz gaisma. Laboratorijas apstākļos caurspīdīgums tiek uzskatīts par ūdens slāņa biezumu, caur kuru ir saskatāms standarta fonts.

Dabiskajos rezervuāros caurspīdīguma novērtēšanai izmanto Secchi disku. Šis ir balts metāla disks ar diametru 30 cm Tas ir nolaists līdz tādam dziļumam, ka pilnībā pazūd no redzesloka, šis dziļums tiek uzskatīts par caurspīdīgumu. Šo mērīšanas metodi pirmo reizi izmantoja Jūras spēkos. ASV gadā. Pašlaik ir arī vairāki elektroniski instrumenti ūdens caurspīdīguma mērīšanai.

Pārredzamība parasti tiek definēta duļķainībaūdens un tā krāsa.

Saites

Wikimedia fonds. 2010 .

• Mimoza
• Mantija

Skatiet, kas ir "ūdens caurspīdīgums" citās vārdnīcās:

ŪDENS ATTIECĪBAS- ūdens spēja pārraidīt gaismu. Parasti mēra ar Secchi disku. Tas galvenokārt ir atkarīgs no ūdenī suspendēto un izšķīdušo organisko un neorganisko vielu koncentrācijas. Tā rezultātā var strauji samazināties antropogēnais piesārņojums un… … Ekoloģiskā vārdnīca