Відповідно до гігієнічних вимог до якості питної води сумарна мінералізація не повинна перевищувати розміри 1000 мг / дм 3. За погодженням з органами департаменту санепіднагляду для водопроводу, що подає воду без відповідної обробки (наприклад, з артезіанських свердловин), припускається збільшення мінералізації до 1500 мг / дм 3).
Електропровідність. Електропровідність - це чисельне вираження спроможності водяного розчину проводити електричний струм. Електрична провідність природної води залежить в основному від концентрації розчинених мінеральних солей і температури. Природні води являються в основному змішані розчини сильних електролітів. Мінеральну частину води складають іони Na +. K +. Ca 2+. Cl -. SO4 2-. HCO3 -. Цими іонами й обумовлюється електропровідність природних вод. Присутність інших іонів, наприклад Fe 3+. Fe 2+. Mn 2+. Al 3+. NO3 -. HPO4 2. H2 PO4 -. не сильно впливає на електропровідність, якщо ці іони не містяться у воді в значних кількостях (наприклад, нижче випусків виробничих або господарсько-побутових стічних вод). За значеннями електропровідності природної води можна приблизно судити про мінералізацію води за допомогою попередньо встановлених залежностей.
Величина питомої електропровідності слугує приблизним показником сумарної концентрації електролітів, головним чином неорганічних, і використовується в програмах спостережень за станом водяного середовища для оцінки мінералізації вод. Питома електропровідність - зручний сумарний індикаторний показник антропогенного впливу.
Температура. Температура води у водоймі є результатом декількох одночасно протікають, таких як сонячна радіація, випаровування, теплообмін з атмосферою, перенос тепла течіями, турбулентним перемішуванням вод та ін. Зазвичай прогрівання води відбувається зверху вниз. Річні і добові зміни температури води на поверхні і глибинах визначається кількістю тепла, що надходить на поверхню, а також інтенсивністю і глибиною перемішування. Добові коливання температури можуть складати декілька градусів і звичайно спостерігаються на невеликій глибині. На мілководді амплітуда коливань температури води близька до перепаду температури повітря.
У вимогах до якості води водойм, використовуваних для купання, спорту і відпочинку, зазначено, що літня температура води в результаті спуска стічних вод не повинна підвищуватися більш, ніж на 3 ° С у порівнянні із середньомісячною температурою самого жаркого місяця за останні 10 років. У водоймах рибогосподарського призначення припускається підвищення температури води в результаті спуска стічних вод не більше, ніж на 5 ° С у порівнянні з природною температурою.
Температура води - найважливіший фактор, що впливає на що протікають у водоймі фізичні, хімічні, біохімічні і біологічні процеси, від якого в значній мірі залежать кисневий режим і інтенсивність процесів самоочищення. Значення температури використовують для обчислення ступеня насичення води киснем, різноманітних форм лужності, стани карбонатно-кальцієвої системи, при багатьох гідрохімічних, гідробіологічних, особливо Лімнологіческого дослідженнях, при вивченні теплових забруднень.
Зважені тверді речовини, присутні в природних водах, складаються з часток глини, піску, мулу, суспендованих органічних і неорганічних речовин, планктону і різних мікроорганізмів. Концентрація зважених часток пов'язана із сезонними факторами і режимом стоку, залежить від порід, що складають русло, а також від антропогенних факторів.
Зважені частинки впливають на прозорість води і на проникнення в неї світла, на температуру, склад розчинених компонентів поверхневих вод, адсорбцію токсичних речовин, а також на склад і розподіл відкладень і на швидкість осадкообразованія. Вода, в якій багато зважених часток, не підходить для рекреаційного використання з естетичних міркувань.
Органолептичні спостереження. Метод визначення стану водного об'єкта шляхом безпосереднього огляду його. При органолептичних спостереженнях особливу увагу звертають на явища, незвичайні для даної водойми або водотоку і часто свідчать про його забруднення: загибель риби та інших водних організмів, рослин, виділення бульбашок газу з донних відкладень, поява підвищеної каламутності, сторонніх забарвлень, запаху, цвітіння води і пр.
Запах. Властивість води викликати в людини і тварин специфічне подразнення слизової оболонки носових ходів. Запах води характеризується інтенсивністю, яку вимірюють в балах. Запах води викликають леткі пахнуть речовини, що надходять у воду в результаті процесів життєдіяльності водних організмів, при біохімічному розкладанні органічних речовин, при хімічній взаємодії містяться у воді компонентів, а також з промисловими, сільськогосподарськими та господарсько-побутовими стічними водами (табл. 10.2).
На запах води впливають склад містяться в ній речовин, температура, значення рН, ступінь забруднення водного об'єкта, біологічна обстановка, гідрологічні умови і т.д.
У пунктів культурно-побутового водокористування вода не повинна мати запахи інтенсивністю більше 2 балів.
Визначення інтенсивності запаху води
запах, настільки сильний, що робить воду непридатною для пиття
Каламутність. Каламутність природних вод викликана присутністю тонко дисперсних домішок, зумовлених нерозчинними або колоїдними неорганічними й органічними речовинами різного походження. Якісне визначення проводять описово: слабка опалесценція, опалесценція, слабка, помітна і сильна каламуть.
Відповідно до гігієнічних вимог до якості питної води каламутність не повинна перевищувати 1,5 мг / дм 3 по каоліну.
Забарвлення природних вод обумовлена головним чином присутністю гумусових речовин і сполук тривалентного заліза. Кількість цих речовин залежить від геологічних умов, водоносних горизонтів, характеру грунтів, наявності боліт і торфовищ в басейні ріки і т.п. Стічні води деяких підприємств також можуть створювати досить інтенсивне забарвлення води.
Забарвлення природних вод коливається від одиниць до тисяч градусів.
Розрізняють "справжній колір", обумовлений тільки розчиненими речовинами, і "здається" колір, викликаний присутністю у воді колоїдних і зважених часток, співвідношення між якими значною мірою визначаються величиною pH.
Гранично допустима величина кольоровості в водах, які використовуються для питних цілей, складає 35 градусів по платиново-кобальтової шкалою. Відповідно до вимог до якості води в зонах рекреації забарвлення води не повинна виявлятися візуально в стовпчику висотою 10 см.
Висока кольоровість води погіршує її органолептичні властивості і має негативний вплив на розвиток водяних рослинних і тваринних організмів у результаті різкого зниження концентрації розчиненого кисню у воді, який витрачається на окислювання сполук заліза і гумусових речовин.
Воду в залежності від ступеня прозорості умовно підрозділяють на прозору, слабоопалесціює, опалесцирующую, злегка каламутну, каламутну, сильно каламутну. Мірою прозорості слугує висота стовпа води, при якій можна спостерігати опускається у водойму білу пластину визначених розмірів (диск Секкі) або розрізняти на білому папері шрифт визначеного розміру і типу (як правило, шрифт середньої товщини висотою 3,5 мм). Результати виражаються в сантиметрах із зазначенням способу вимірювання.
Ослаблення інтенсивності світла з глибиною в каламутній воді призводить до більшого поглинання сонячної енергії поблизу поверхні. Поява більш теплої води біля поверхні зменшує перенос кисню з повітря у воду, знижує щільність води, стабілізує стратифікацію. Зменшення потоку світла також знижує ефективність фотосинтезу і біологічної продуктивності водойми.
Для зручності вираження вмісту водневих іонів був введена величина, являє собою логарифм їхньої концентрації, узятий з оберненим знаком: pH = -lg [H +].
Для поверхневих вод, що містять невеликі кількості діоксиду вуглецю, характерна лужна реакція. Зміни pH тісно пов'язані з процесами фотосинтезу (при споживанні CO2 водяною рослинністю вивільняються іони ОН -). Джерелом іонів водню є також гумусові кислоти, присутні в грунтах.
Значення pH в річкових водах звичайно варіює в межах 6,5-8,5, в атмосферних опадах 4,6-6,1, в болотах 5,5-6,0, в морських водах 7,9-8,3. Концентрація іонів водню схильна до сезонних коливань. Зимою розмір pH для більшості річкових вод складає 6,8-7,4, влітку 7,4-8,2. Величина pH природних вод визначається до деякої міри геологією водозбірного басейну. Відповідно до вимог до складу і властивостей води водойм пунктів питного водокористування, води водяних об'єктів у зонах рекреації, а також води водойм рибогосподарського призначення, величина pH не повинна виходити за межі інтервалу значень 6,5-8,5.
Природні води в залежності від рН раціонально поділяти на сім груп (табл. 10.3).
Групи природних вод в залежності від рН
- процес абсорбції кисню з атмосфери;
- виділення кисню водяною рослинністю в процесі фотосинтезу;
- надходження у водойми з дощовими і сніговими водами, що звичайно пересичені киснем.
Абсорбція кисню з атмосфери відбувається на поверхні водного об'єкта. Швидкість цього процесу підвищується зі зниженням температури, з підвищенням тиску і зниженням мінералізації. Аерація - збагачення глибинних шарів води киснем - відбувається в результаті перемішування водних мас, в тому числі вітрового, вертикальної температурної циркуляції і т.д.
Фотосинтетичне виділення кисню відбувається при асиміляції діоксиду вуглецю водяною рослинністю (прикріпленими, плаваючими рослинами і фітопланктоном). Процес фотосинтезу протікає тим сильніше, чим вище температура води, інтенсивність сонячного освітлення і більше біогенних (живильних) речовин (P, N і ін.) У воді. Продукування кисню відбувається в поверхневому шарі водойми, глибина якого залежить від прозорості води (для кожної водойми і сезону може бути різноманітною, від декількох сантиметрів до декількох десятків метрів).
Рівень забрудненості води і клас якості
Окислюваність виражається в міліграмах кисню, який пішов на окислення органічних речовин, що містяться в 1 дм 3 води.
Склад органічних речовин в природних водах формується під впливом багатьох чинників. До числа найважливіших відносяться внутріводоемнимі біохімічні процеси продукування і трансформації, надходження з інших водних об'єктів, з поверхневими і підземними стоками, з атмосферними опадами, з промисловими і господарсько-побутовими стічними водами. Утворені в водоймі і надходять в нього ззовні органічні речовини вельми різноманітні за своєю природою і хімічними властивостями, в тому числі по стійкості до дії різних окислювачів. Співвідношення містяться у воді легко-і трудноокісляемимі речовин в значній мірі впливає на окислюваність води в умовах того чи іншого методу її визначення.
Величини окислюваність природних вод змінюються в межах від часток міліграмів до десятків міліграмів у літрі в залежності від загальної біологічної продуктивності водойм, ступеня забрудненості органічними речовинами і сполуками біогенних елементів, а також від впливу органічних речовин природного походження, що надходять з боліт, торфовищ і т.п . Поверхневі води мають більш високу окислюваність в порівнянні з підземними (десяті і соті частки міліграма на 1 дм 3), виняток становлять води нафтових родовищ і грунтові води, які харчуються за рахунок боліт. Гірські річки і озера характеризуються окисляемостью 2-3 мг О / дм 3. річки рівнинні - 5-12 мг О / дм 3. річки з болотним харчуванням - десятки міліграмів на 1 дм 3. Окисляемость незабруднених поверхневих вод проявляє досить чітку фізико-географічну зональність (табл. 10.5).
Окислюваність схильна закономірним сезонним коливанням. Їх характер визначається, з одного боку, гідрологічним режимом і залежних від нього надходженням органічних речовин з водозбору, з іншого, - гидробиологическим режимом.
Фізико-географічна зональність природних вод
Північна і південна тайга
У водоймах і водотоках, що піддаються сильному впливу господарської діяльності людини, зміна окисляемости виступає як характеристика, що відображає режим надходження стічних вод. Для природних малозабруднених вод рекомендовано визначати перманганатна окислюваність; в більш забруднених водах визначають, як правило, біхроматной окислюваність (ГПК).
Відповідно до вимог до складу і властивостей води водойм пунктів питного водокористування величина ГПК не повинна перевищувати 15 мг О / дм 3; в зонах рекреації у водних об'єктах допускається величина ГПК до 30 мг О / дм 3.
У програмах моніторингу ГПК використовується в якості запобіжного вмісту органічної речовини в пробі, яке схильне до окислення сильним хімічним окислювачем. ГПК застосовують для характеристики стану водотоків і водойм, надходження побутових і промислових стічних вод (в тому числі, і ступеня їх очищення), а також поверхневого стоку (табл. 10.6).
Величини ГПК в водоймах з різним ступенем забрудненості
Ступінь забруднення (класи водойм)