• Жесткость;
• Хлориды;
• Сульфаты;
• Нитраты и нитриты;
• Значение рН;
• Микроэлементы.
Рассмотрим каждый из этих показателей подробнее.
Сухой остаток показывает общее содержание растворенных в воде твердых (минеральных) веществ, поэтому его еще называют минерализацией. То есть: что останется в сухом остатке, если каким-либо образом удалить всю жидкость (например, выпарить). Также данный показатель называют общим солесодержанием – вещества, растворенные в воде, по большей части являются солями. Единицей измерения сухого остатка является мг/л.
Сухой остаток определяют следующие основные ионы: карбонаты, бикарбонаты, хлориды, сульфаты, натрий, кальций, калий, магний, нитраты. Данный показатель очень важен, степень минерализации оказывает влияние на другие показатели качества питьевой воды, к примеру, на вкус (привкус воды зависит от наличия в ней различных примесей), жесткость, коррозирующие свойства, тенденция к образованию накипи (чем больше степень минерализации, тем больше накипи может образовываться).
В соответствии с рекомендациями СанПиН, верхний предел минерализации питьевой воды, считающийся безопасным для человека, составляет 1000 мг/л. Если сухой остаток превышает это значение, вода считается минерализованной. К минерализованным водам относятся морская и минеральная.
Если сухой остаток не достигает 1000 мг/л, вода считается пресной. К пресным водам относятся речная, дождевая, вода ледников Арктики и Антарктики.
При значении минерализации до 100 мг/л вода считается слабоминерализованной (дистиллированной).
Если сухой остаток находится в пределах 100–300 мг/л, то такая минерализация считается удовлетворительной. Оптимальная минерализация: 300–500 мг/л, а сухой остаток 500–1000 мг/л означает повышенную минерализацию.
Следует заметить, что в некоторых случаях допускается минерализация питьевой воды свыше 1000 мг/л, но не более 1500 мг/л.
На первый взгляд параметр минерализации не представляется особенно существенным. Ведь он не указывает ни на какие ядовитые примеси. Однако
Слабоминерализованная (дистиллированная) вода тоже не слишком полезна: при длительном ее употреблении нарушается водно-солевой баланс, в тканях уменьшается содержание хлоридов, что приводит к ряду заболеваний. Такая вода содержит недостаточно микроэлементов, что также вредит здоровью человека – организм недополучает необходимые вещества, которые обычно поступают вместе с водой.
Жесткость – параметр, характеризующий свойство воды, связанное с наличием в ней растворенных солей щелочноземельных металлов, которые называют солями жесткости. В основном жесткость обуславливается соединениями кальция и магния (карбонаты, гидрокарбонаты, хлориды, сульфаты и так далее), а также ионами стронция, бария, марганца и железа. Жесткость может быть устранимой, постоянной и карбонатной.
Устранимая жесткость – это значение, на которое уменьшается общая жесткость воды, если в течение 1 часа ее подвергают кипячению. Эта жесткость определяется наличием в воде гидрокарбонатов кальция и магния: эти соединения разрушаются при кипячении, выпадают в осадок, что и служит причиной образования на стенках посуды накипи.
За карбонатную жесткость отвечают бикарбонаты и малорастворимые карбонаты. Обычно карбонатная жесткость приблизительно равна устранимой, но при значительном наличии в воде гидрокарбонатов натрия и кальция разница между этими видами жесткости очень заметна: в этом случае карбонатная жесткость намного больше устранимой.
Также выделяют постоянную жесткость: то, что остается после кипячения, когда устранимая жесткость уже исчезла в виде осадка. Фактически карбонатная жесткость и есть постоянная.
Единицей измерения жесткости является концентрация в воде катионов кальция и магния. В системе СИ жесткость измеряется в единицах измерения концентрации: моль/м3, но на практике обычно используются другие варианты – либо градусы жесткости, либо миллиграмм-эквиваленты на литр (мг-экв/л).
Если жесткость воды не превышает 3,5 мг-экв/л, то такая вода называется мягкой. Жесткость от 3,5 мг-экв/л до 7 мг-экв/л обеспечивает среднюю жесткость воды. Вода считается жесткой, если показатель минерализации находится в диапазоне 7–10 мг-экв/л, и при превышении данного показателя 10 мг-экв/л вода считается очень жесткой.
Точное значение жесткости самостоятельно, без лаборатории, не определить, но некоторые выводы можно сделать. Так, если в чайнике быстро образуется накипь, то вода является достаточно жесткой.
Обычно считается, что жесткая вода доставляет неприятности только образованием накипи, да еще сушит волосы и кожу при мытье, но это легко устраняется с помощью различных моющих средств и шампуней. Однако, жесткая вода может явиться причиной и других неприятностей. Так, образование накипи может привести к быстрому выходу из строя кухонных электронагревательных приборов – за счет их перегрева. Кроме того, жесткая вода имеет неприятный вкус, при чувствительной коже способствует возникновению дерматитов. Также считается, что
Но и мягкая вода для питья не слишком пригодна: ее постоянное употребление повышает риск возникновения заболеваний сердечно-сосудистой системы.
Водородный показатель рН – это характеристика концентрации свободных ионов водорода в жидкости, в данном случае – в воде. В зависимости от того, какие именно ионы – Н+ или ОН- преобладают, вода имеет либо кислую (при преобладании положительно заряженных ионов водорода), либо щелочную (при преобладании отрицательно заряженных ионов гидроксильной группы) реакцию. Кислыми обычно являются воды, содержащие гуминовые вещества. К таким водам относятся, к примеру, болотистые. Щелочными водами являются воды с повышенным содержанием бикарбонатов, такие, как, к примеру, воды подземных источников.
Данный показатель определяет природные свойства воды, а также указывает на загрязнение открытых водоисточников, если в них спускают кислые либо щелочные сточные воды различных производств. Используя водородный показатель можно предсказать интенсивность роста железобактерий (чем выше рН – тем более кислая вода, и в ней больше железа). Вкусовые качества воды также зависят от водородного показателя: при высоких значениях вода имеет неприятный горьковатый привкус.
Особенно существенен водородный показатель для всех стадий водоочистки, так как его колебания влияют не только на изменения органолептических свойств воды, но и определяют эффективность очистных мероприятий, так как в зависимости от значения рН изменяется скорость различных реакций, а также токсичность загрязняющих веществ, содержащихся в воде, и степень коррозийной агрессивности воды.
Таблица 1.11. Характеристика воды по водородному показателю рН
Водородный показатель рН для питьевой воды должен находиться в диапазоне 6–9. Всемирная организация здравоохранения рекомендует, чтобы водородный показатель рН для питьевой воды не превышал 8,5.