Для определения качества воды проводят физические, химические, бактериологические, биологические и технологические анализы в наиболее характерные для данного водоисточника периоды времени года. Число и объем анализов качества воды зависит от ее назначения. В зависимости от целевого назначения к качеству воды предъявляют определенные требования, согласно которым ее можно классифицировать для: хозяйственно-питьевых целей, охлаждения, нужд паросилового оборудования, технологических нужд промышленности, нужд сельского хозяйства (рис. 1.1).
Рис. 1.1. Классификация вод по целевому назначению
Вследствие антропогенного воздействия природная вода загрязняется различными веществами, что приводит к ухудшению ее качества. Следует выделить следующие тенденции в изменении качества природных вод под влиянием хозяйственной деятельности людей [8, 25]:
10
- - снижение рН пресных вод в результате их загрязнения серной и азотной кислотами из атмосферы, увеличение содержания в них сульфатов и фосфатов;
- - понижение концентрации ионов кальция, магния, кремния в подземных и речных водах вследствие вымывания и растворения подкисленных дождевыми водами карбонатных и других горных пород;
- повышение содержания в природных водах ионов тяжелых металлов, прежде всего Pb, Cd, As, Zn, а также фосфатов (> 0,1 мг/л), нитритов и др.;
- - повышение содержания солей в поверхностных и подземных водах (примерно на 30-50 мг/л в год) в результате их поступления со сточными водами из атмосферы и за счет смыва твердых отходов;
- - повышение содержания в водах органических соединений, прежде всего биологически стойких (ПАВ, пестицидов, продуктов их распада и других токсичных веществ);
- - снижение содержания кислорода в природных водах, прежде всего в результате повышения его расхода на окислительные процессы, связанные с эвтрофикацией водоемов, с минерализацией органических соединений, а также вследствие загрязнения поверхности водоемов гидрофобными веществами и сокращения доступа кислорода из атмосферы;
- - снижение прозрачности воды в водоемах;
- потенциальная опасность загрязнения природных вод радиоактивными изотопами химических элементов.
Вода для хозяйственно-питьевых вод должна быть безвредна для здоровья человека, иметь хорошие органолептические показатели и быть пригодной для использования в быту. Показатели качества хозяйственно-питьевой воды регламентированы ГОСТ 2874-82 "Вода питьевая", а также [250].
Требования, предъявляемые к качеству воды для производственных нужд, весьма разнообразны и по отдельным показателям в зависимости от ее целевого использования могут быть более жесткими, чем по ГОСТ 2874-82. Например, в воде, используемой в пивоварении, должны отсутствовать сульфаты, содержание железа не более 0,1 мг/л; в воде для изготовления фотобумаги не должно быть марганца, железа, кремнекислоты и ограничено содержание хлоридов.
В зависимости от характера использования природная вода проходит различные этапы обработки, главными из которых являются водоочистка и водоподготовка. Водоочистка заключается в удалении из воды растворенных и взвешенных примесей, а также бактерий, растительных и животных микроорганизмов. Водоподготовка состоит в обработке воды для приведения ее качества в соответствии с требованиями потребителя. При водоподготовке производят стабилизацию воды. Например, обеспечение постоянной концентрации СаСО3, хлорирование, фторирование (для питьевых
11
целей), умягчение, опреснение и обессоливание (см. подразд. 1.1.3). Для обессоливания примесей, кроме реагентных методов, применяют ионный обмен и электродиализ, а для соленых вод (солесодержание 33,5 г/л) - обратный осмос.
Для научных исследований, в медицине, при производстве полупроводниковых деталей и в ряде других областей требуется хорошо очищенная вода. Как правило, для этих нужд используют дистиллированную воду с удельной электропроводностью 10-6 Ом-1 · см-1. Особо чистую воду получают перегонкой в кварцевой аппаратуре (с удельной электропроводностью 5 · 10-8 Ом-1 · см-1) - прямым синтезом из кислорода и водорода.
12
