Лекция 5. Аналитическая химия воды. Общая характеристика объектов анализа.
- Природные воды. Особенности хим. состава поверхностных и подземных вод.
- Питьевая вода. Водоподготовка.
- Нормативы качества питьевой воды.
- Природные воды: поверхностные; подземные воды.
Общее количество воды на поверхности Земли 1,39.1018 т.
Около 1/60 части общего запаса —ледники Антарктики, Антарктиды и высокогорных районов (2,4.1016 т); около 1/120 части —подземные воды;
1/13000 часть —доступные для использования пресные воды в реках, озерах, болотах и водохранилищах; 1/100000 часть —атмосферная влага.
Европейская экономическая комиссия ООН: не обеспеченным водой считается государство, водные ресурсы которого не превышают 1.5 тыс. куб. м на одного жителя.
Содержащиеся в природных водах компоненты принято делить на 5 основных групп:
1. Растворенные газы — кислород, азот, углекислый газ, сероводород, метан и т.д.
2. Главные ионы (солевые компоненты) — анионы карбоната, гидрокарбоната, хлорида, сульфата; катионы калия и натрия, магния, кальция. В поверхностных водах их содержание выражается десятками и сотнями мг/л.
3. Биогенные элементы — азот (в виде аммиака, аммония, нитрита, нитрата, и азота органических соединений); фосфор (в виде орто- и полифосфатов и фосфора органических соединений), кремний (в виде ортосиликатов), железо (II и III).
4. Микроэлементы —это металлы и некоторые неметаллы (бром, иод, бор), содержание которых в водах находится в пределах нескольких десятков и менее мкг/л. Часть микроэлементов — марганец, цинк, молибден и кобальт —биометаллы, другие микроэлементы, такие как кадмий, свинец, ртуть, хром, радионуклиды стронция, цезия, плутония —антропогенные загрязнители.
5. Органические вещества – две группы. Первая: органические соединения природного происхождения (гуминовые и фульвокислоты, карбоновые и аминокислоты, карбонильные соединения, сложные эфиры (связанный в них углерод составляет 1.5-30 мг/л) и некоторые другие соединения с содержанием связанного углерода 0.2-12 мг/л). Вторая: соединения антропогенного происхождения: ароматические углеводороды (бензол, толуол, фенолы, нафталин), галогенсодержащие соединения (хлороформ, дихлорэтан, дихлофос), азотсодержащие соединения (амины, пиридин, полиакриламид, мочевина), метанол, бензиловый спирт, масла, нефтепродукты, красители, синтетические поверхностно-активные вещества (СПАВ) и др.
Матрица, создаваемая компонентами солевой природы
Источник | массовая концентрация, мг/л | |||||
Ca2+ | Mg2+ | Na+ + K+ | HCO3- | SO42- | Cl- | |
Днепр (Киев) | 36,4 | 5,8 | 5,0 | 75,2 | 8,6 | 3,1 |
Колорадо (Остин) | 105,8 | 9,5 | 102,7 | 108,4 | 199,0 | 199,5 |
О. Байкал | 15,2 | 4,2 | 6,1 | 59,2 | 4,9 | 1,8 |
О. Онежское | 5,4 | 1,6 | 1,5 | 20,4 | 1,3 | 1,5 |
Океан | 4,8 |
- Питьевая вода. Водоподготовка.
Закон Украины «Про питну воду та питне водопостачання », 10.01.2002 г. Вода питьевая — это вода, которая по органолептическим свойствам, химическому и микробиологическому составу и радиологическим показателям отвечает государственным стандартам и санитарному законодательству.
Операции водоподготовки: 1) осветление коагулянтами {Al2(SO4)3, FeSO4, FeCl3} и флокулянтами (активированная кремниевая кислота, полиакриламид); 2) фильтрование; 3) обеззараживание- хлорирование (NaClO, Ca(ClO)2, ClO2, Cl2), озонирование, УФ; 4) умягчение и стабилизация (известь Са(ОН)2 и сода Na2CO3, фосфаты).