Требования к качеству питьевой воды

Требования к качеству питьевой воды и ее санитарно-бактериологический анализ являются основными данными для проектирования очистных сооружений.

Качество питьевой воды должно удовлетворять Государственному стандарту " Вода питьевая" ГОСТ 2874-54 (табл. 1).

Кроме качественных показателей, перечисленных в ГОСТе, имеет значение окисляемость, которая характеризует содержание в воде органических веществ и легко окисляющихся неорганических примесей. Окисляемость воды определяется путем добавки в нее марганцовокислого калия КМп04, расход которого, требуемый для окисления содержащихся в воде органических и неорганических веществ, пропорционален их содержанию. Повышенная окисляемость воды (более 10 мг КМп04 на 1 л воды) по большей части свидетельствует о загрязнении ее сточными водами. Окисляем ость, равная 0, 253 ме/л KMnOi, соответствует 1 мг/л Ог.

Азотсодержащие вещества - аммиак NH3, ангидрид азотной кислоты N2O5 и ангидрид азотистой кислоты N203 - образуются в воде преимущественно в результате разложения белковых соединений, попадающих в нее со сточными водами.

Иногда аммиак, встречающийся в воде, может иметь не органическое происхождение, а образоваться в результате восстановления нитратов и нитритов гуминовыми веществами, сероводородом, закисным железом и т. д.

Поэтому такие показатели качества воды, как присутствие аммиака, нитритов и нитратов и окисляемость воды нужно со< поставлять с бактериологическими анализами воды и санитарно гигиенической характеристикой района водозабора.

Отсутствие в воде аммиака с одновременным присутствием нитритов и особенно нитратов, т. е. соединений азотной кислоты, показывает, что загрязнение водоема произошло давно и вода подверглась самоочищению. Наличие в воде аммиака и отсутствие нитратов указывают на недавнее загрязнение воды органическими веществами.

Из сказанного следует, что в питьевой воде допустимо наличие лишь следов аммиака и соединений азотистой кислоты (нитритов).

Содержание нитратов не должно быть выше 15-40 мг/л. По данным австрийских гигиенистов, повышенное содержание нитратов (" более 50 мг! л) в воде, (ггостояиио " используемой для питья, приводит к нарушению окислительной функции крови - м етгешишоби н ем да.

Существенное значение имеет общая сумма растворенных в воде веществ - так называемый сухой (или плотный) остаток. Для его определения выпаривают известное количество предварительно профильтрованной воды, затем остаток высушивают при температуре 105-120°С, взвешивают и пересчитывают в миллиграммах на 1 л воды.

Величина общего солесодержания обычно определяется суммированием веса всех содержащихся в воде катионов и анионов, обнаруженных при проведении химических анализов.

В питьевой воде содержание хлоридов рекомендуется не выше 30-50 мг/л, а сульфатов до 60 мг/л. Однако это не всегда достижимо в некоторых южных маловодных районах нашей страны, где местные источники сильно минерализованы.

На основании санитарно-гигиенических исследований, проведенных в последнее время, считают, что содержание в питьевой воде хлор- и сульфатионов должно быть не выше 300-400 мг/л (каждого), натрия -не более 200 мг/л, кальция и магния - не выше чем по 100-200 мг! л. Следовательно, общая сумма твердых минеральных примесей в питьевой воде не должна превышать 1000-1500 мг/л. При большей общей минерализации и содержании отдельных ионов наблюдается гиперминерализация организма человека, что вызывает различные функциональные заболевания.

Эти выводы совпадают с известным заключением Д. И. Менделеева о том, что " содержание 1 г в литре каких бы то ни было веществ уже делает воду мало пригодной и даже вредной для питья". Согласно правилам выбора и оценки качества воды (ГОСТ 2761-67), величина сухого остатка воды источника централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения допускается не более 1000 мг/л

Необходимо отметить, что большое значение для качества питьевой воды имеет концентрация в ней йода, отсутствие или недостаточное содержание которого может вызвать распространение тяжелого заболевания - эндемического зоба. Установлено, что для предотвращения этой болезни содержание в питьевой воде йода должно быть не менее 10~8 мг/л. Однако добавка йода в питьевую воду как мера борьбы с эндемическим зобом не нашла практического применения. Одна из причин этого заключается в неблагоприятном действии содержащей йод воды на отдельных лиц.

Продолжительное потребление питьевой воды с избытком фтора ведет к почернению и разрушению эмали зубов. Недостаток в воде фтора усиливает кариес зубов. Наличие в воде фтора более 1, 5 мг/л " при одновременном малом содержании в воде йода может вызвать заболевание щитовидной железы, так как фтор вытесняет йод из тканей. Поэтому полагают, что фтора в питьевой воде должно быть не более 1, 5 мг/л (ГОСТ 2874-54), но и не менее 0, 7-0, 8 мг/л.

В воде природных источников обычно содержатся растворенные в ней газы: углекислота, кислород и сероводород.

В зависимости от величины рН воды углекислота может встречаться в свободном состоянии - в виде углекислого газа СОг, в виде полусвязанной углекислоты (т. е. бикарбонатных ионов HCOf) и в виде связанной углекислоты (т. е. карбонатных ионов СО? ~). При рН=8, 4 углекислота находится в воде и углекислый газ в полусвязанной форме, а при рН> 10, 5 - только в связанной форме. При значениях рН менее 4, 5 все углекислые соединения находятся в виде свободной углекислотых. Находящиеся в воде ионы НСОг, С0|~ СО* связаны так называемым углекислотным равновесием. Часть свободной углекислоты, находящаяся в равновесии с бикарбонатами, называется равновесной и не вступает в химические реакции. Избыточная свободная (или агрессивная) углекислота в отличие от равновесной весьма активна. Наличие ее в воде вызывает коррозию бетона и металлических труб.

В водах открытых водоемов (рек, водохранилищ, озер) присутствие агрессивной углекислоты мало вероятно вследствие низкого содержания С02 в атмосферном воздухе. В подземных же водах содержание агрессивной углекислоты может быть значительным - до нескольких десятков миллиграммов в 1 л.

Количество кислорода, растворенного в воде, зависит от ее температуры и парциального давления2. При парциальном давлении кислорода в атмосферном воздухе ~0, 21 ат, предельное содержание растворенного кислорода отвечает данным, приведенным в табл. 2.

1 Содержание свободной углекислоты в воде при *=Ю°С и рН от 6 до 8, 5 приведено в табл. 61.

2 Парциональное давление предетавлнет собой часть общего давления в газовой смеси, обусловленную данным газом.

Таким образом, при температурах воды от 0 до 30°С содержание растворенного кислорода в природных источниках колеблется в яределах от 14, 6 до 7, 5 мг/л. Концентрации кислорода ниже этих величин свидетельствуют о загрязнении воды. В реках, используемых для питьевых водопроводов, содержание растворенного кислорода не должно быть менее 4 мг/л. При концентрации кислорода ниже 1-1, 5 мг/л погибает рыба.

Сероводород в ©одах " поверхностных источников почти не встречается, так как он легко окисляется. В подземных водах присутствие сероводорода объясняется процессами восстановления и разложения некоторых минеральных солей (тапса, серного колчедана и др.). Содержание сероводорода доходит иногда до 20-40 мг/л. Вода в таких случаях приобретает неприятный запах, вызывает коррозию труб и может способствовать зарастанию трубопроводов вследствие развития серобактерий.

Вода, подаваемая в хозяйственно-етитьевой водопровод, должна быть полиостью освобождена от болезнетворных бактерий на водоочистных сооружениях. Число видов ¦болездетвор-ных (патогенных) бактерий, встречающихся © воде, сравнительно невелико, но среда лих жлгут (быть опасные бактерии, вызывающие брюшной тиф, паратиф, холеру, острый гастроэнтерит, дизентерию, инфекционную желтуху, полиомиелит, сибирскую язву, туляремию, бруцеллез и др.

Присутствие в водопроводной воде болезнетворных бактерий недопустимо. Показателем бактериального загрязнения могут служить кишечные палочки (бактерии Коли), которые сравнительно легко обнаружить при анализе воды.

Наибольший объем воды в кубических сантиметрах, в котором содержится одна кишечная палочка, называется коли-тит-ром. По ГОСТ 2874-54 для питьевой воды титр кишечной палочки (коли-титр) должен быть ие менее 300 (т. е. одна кишечная палочка на 300 смг питьевой воды). Существует также тер-

Коли-индекс питьевой воды должен быть не более 3, т. е. не более трех кишечных палочек в 1 Л воды.

Бактериальным свойствам воды должно быть уделено серьезное внимание уже на стадии выбора источника литьевого водоснабжения. Согласно ГОСТ 2761-57, источник считается пригодным, если среднее количество кишечных палочек (коли-индекс) на протяжении цикла исследований составляет: а) для источников, намечаемых к использованию только с хлорированием воды, -не -более 1000 на 1 л воды; б) для источников, намечаемых > к использованию с полной очисткой и с хлорированием воды, - не более 10000 на 1 л воды.

Показатели пригодности воды природных источников, намечаемых к использованию, и воды после очистки и хлорирования приведены