Общая характеристика физических и химических свойств воды

Основные источники загрязнений.

Химический состав воды и его роль.

Общая характеристика физических и химических свойств воды.

КАЧЕСТВО ВОДЫ И ЕЕ СОСТАВ.

Лекция 6 (2ч)

Обработка удаленных почв и грунтов

Когда по тем или иным причинам очистка загрязненных тер­риторий in situ невозможна, почвенный слой удаляют и в боль­шинстве случаев производят выемку (экскавацию) грунта для последующей обработки или сжигания. Обычно очистку ex situ применяют при особо опасных загрязнениях, если они проникли или захоронены на глубине и существует серьезная опасность по­падания загрязнений в поверхностные и грунтовые воды. Окисле­ние воздухом производят в снятой почве, уложенной в виде шта­беля, конуса или тонкого слоя, которую аэрируют обычно с по­мощью перфорированных труб. Для такой обработки требуется длительное время, иногда годы. Промывка водой с последующей ее биологической и физико-химической очисткой используется в случае растворимых загрязнений. Сжигание загрязненной почвы является быстрым, но дорогостоящим методом. Кроме того, по­чва перестает быть таковой, превращаясь в минерализованный продукт — золу.

Для полной рекультивации территорий, занятых под свалки и полигоны ТБО, с целью использования их под строительство или для иных хозяйственных нужд необходима полная выемка грунта. Обычно его просеивают, отделяя неразложившиеся крупные включения — стекло, пластики, металл и т.п. Эта часть сжигается или перезахоранивается. Просеянная фракция при отсутствии высоко­го содержания тяжелых металлов и других токсичных компонен­тов может использоваться в озеленительном хозяйстве. В против­ном случае она должна быть подвергнута обработке или перезахо­ронена.

По данным Всемирной органи­зации здравоохранения (ВОЗ) еже­годно в мире из-за низкого каче­ства воды умирает около 5 млн. человек. Инфекционная заболева­емость населения, связанная с во­доснабжением, достигает 500 млн. случаев в год. Это дало основание назвать проблему водоснабжения доброкачественной водой в доста­точном количестве проблемой но­мер один. В природе вода никогда не встречается в виде химически чи­стого соединения. Обладая свой­ствами универсального раствори­теля, она постоянно несет большое количество различных элементов и соединений, состав и соотноше­ние которых определяется услови­ями формирования воды, соста­вом водоносных пород. Из грунта атмосферная вода поглощает уг­лекислоту и становиться способ­ной растворять по пути своего дви­жения минеральные соли. Проходя через породы, вода приобретает свойства, характер­ные для них. Так, при прохожде­нии через известковые породы, вода становится известковой, че­рез доломитовые породы - маг­ниевой. Проходя через каменную соль и гипс, вода насыщается сернокислыми и хлористыми со­лями и становится минеральной. После постройки колодца, да и любого другого источника водо­снабжения, необходимо провести исследования качества и соста­ва воды для определения пригод­ности ее к использованию и по­треблению. Надо помнить, что хозяйственно-питьевая вода от­носится к пищевым продуктам и ее показатели должны отвечать согласно Закону РФ "О санитарно-эпидемическом благополучии населения" от 19.04.91 года, са­нитарным правилам СанПиН 4630-88 и требованию ГОСТа 2874-82 "Вода питьевая".

Качество воды характеризуется ее физическими, химическими и бак­териологическими свойствами. К физическим свойствам от­носятся ее температура, цвет­ность, мутность, привкус и запах.

Температура воды из колод­цев должна быть 7-12°С. Вода, имеющая более высокую темпе­ратуру, теряет свои освежающие свойства. Температура ниже 5° С считается вредной для здоровья людей и приводит к простудным заболеваниям.

Под цветностью понимают ее окраску и выражают в градусах по платиново-кобальтовой шкале.

Мутность определяется со­держанием в воде взвешенных частиц и выражается в милли­граммах на литр (мг/л). Вода под­земных источников имеет малую мутность.

Наличие в воде органических веществ резко ухудшает ее физи­ческие (органолептические) пока­затели, вызывая различного рода запахи (землистый, гнилостный, рыбный, болотный, аптечный, кам­форный, запах нефтепродуктов, хлорфенольный и т.д.), повышает цветность, вспениваемость, оказы­вает неблагоприятное действие на человека и животных.

Установлено, что незначи­тельные изменения физических свойств воды снижают секрецию желудочного сока, а приятные вкусовые ощущения повышают остроту зрения и частоту сокра­щений сердца (неприятные – снижают).

Химические свойства воды ха­рактеризуются следующими пока­зателями: активной реакцией, же­сткостью, окисляемостью, содер­жанием растворенных солей.

Активная реакция воды опре­деляется концентрацией водород­ных ионов. Обычно она выражает­ся через рН. При рН=7 среда - ней­тральная; при рН<7 среда - кис­лая, при рН>7 среда - щелочная.

Жесткость воды определяет­ся содержанием в ней солей кальция и магния. Она выражает­ся в миллиграмм-эквивалентах на литр (мгэкв/л). Вода подзем­ных источников имеет большую жесткость, а вода поверхностных источников - относительно не высокую (3-6 мгэкв/л). Жесткая вода содержит мно­го минеральных солей, от кото­рых на стенках посуды, котлах и других агрегатах образуется на­кипь - каменная соль. Жесткая вода губительна и непригодна для систем водоснабжения. В та­кой воде плохо заваривается чай, плохо растворяется мыло, почти не развариваются овощи, особен­но бобовые. Мягкая вода должна иметь жесткость не более 10 мг-экв/л. В последние годы высказано предположение, что вода с низ­ким содержанием солей жестко­сти способствует развитию сер­дечно-сосудистых заболеваний.

Окисляемость обуславлива­ется содержанием в воде раство­ренных органических веществ и может служить показателем заг­рязненности источника сточными водами. Для колодцев особую опасность представляют сточные воды, в составе которых есть бел­ки, жиры, углеводы, органические кислоты, эфиры, спирты, фено­лы, нефть и др.

Содержание в воде раство­ренных солей (мг/л) характеризу­ется плотным (сухим) осадком. Вода поверхностных источников имеет меньший плотный осадок, чем вода подземных источников, т.е. содержит меньше растворен­ных солей. Предел минерализа­ции питьевой воды (сухого остат­ка) 1000 мг/л был в свое время установлен по органолептическому признаку. Воды с большим со­держанием солей имеют солоно­ватый или горьковатый привкус. Допускается содержание их в воде на уровне порога ощущения: 350 мг/л для хлоридов и 500 мг/л для сульфатов. Нижним преде­лом минерализации, при котором гомеостаз организма поддержи­вается адаптивными реакциями, является сухой остаток в 100 мг/л, оптимальный уровень минерали­зации 200-400 мг/л. При этом ми­нимальное содержание кальция должно быть не менее 25 мг/л, магния - 10 мг/л.

Степень бактериологической загрязненности воды определяет­ся числом бактерий, содержа­щихся в 1 куб.см воды, и должна быть до 100. Вода поверхностных источников содержит бактерии, внесенные сточными и дождевы­ми водами, животными и т.д. Вода подземных артезианских источни­ков обычно не загрязнена бакте­риями.

Различают патогенные (бо­лезнетворные) и сапрофитные бактерии. Для оценки загрязнен­ности воды патогенными бактери­ями определяют содержание в ней кишечной палочки. Бактери­альное загрязнение измеряют коли-титром и коли-индексом. Коли-титр - обьем воды, в кото­ром содержится одна кишечная палочка, должен составлять не менее 300. Коли-индекс – число кишечных палочек, содержащих­ся в 1 л воды, должно составлять до 3.