logo
Гидро

6.2 Запах, мутность, цветность и прозрачность

Запах – свойство воды вызывать у человека и животных специфическое раздражение слизистой оболочки носовых ходов. Измеряется в баллах. Запах воды вызывают летучие пахнущие вещества, поступающие в воду в результате жизнедеятельности водных организмов, их разложении, при химическом взаимодействии содержащихся в воде компонентов, а также промышленные, сельскохозяйственные и бытовые стоки. Острота запаха зависит от температуры.

Мутность природных вод вызвана присутствием тонко дисперсных примесей, обусловленных нерастворимыми и коллоидными органическими или неорганическими веществами различного происхождения. При этом определение качества воды проводится описательно: сильная опалесценция , опалесценция, слабая опалесценция. В соответствии с гигиеническими требованиями к качеству питьевой воды ее мутность не должна 1,5 гр/дм куб по каолину.

Цветность – показатель качества воды, характеризующий интенсивность окраски воды и обусловленный содержанием окрашенных соединений. Цветность определяется путем сравнения окраски испытуемой воды с эталонами. Цветность выражается в градусах платиново-кобальтовой шкалы и колеблется от единицы до тысяч градусов. Предельная допустимая величина цветности питьевой воды составляет 35 градусов.

Цветность обусловлена присутствием гумусовых веществ и соединений Fe(III) и зависит от геологических условий водоносных горизонтов, характера почв, наличия болот в бассейне реки. Сточные воды могут давать различной интенсивности окраску воды. Высокая цветность оказывает отрицательное воздействие на жизнь водных организмов, так как резко снижает концентрацию растворенного в воде кислорода, который расходуется на окисление железа и гумуса.

Прозрачность природных вод обусловлена их цветом и мутностью, то есть содержанием в них различно окрашенных и взвешенных частиц. Мерой прозрачности служит высота столба воды, при которой можно наблюдать опускаемую в водоем белую пластину определенных размеров – диск Секи или различить на белой бумаге шрифт средней жирности высотой 3,5 мм. Результаты выражаются в сантиметрах с указанием способа измерения. Ослабление прозрачности приводит к большому поглощению солнечной энергии вблизи от поверхности, а появление более теплой воды у поверхности уменьшает перенос кислорода из воздуха в воду. Уменьшение потока света уменьшает эффективность фотосинтеза.

Водородный показатель – рН

Содержание ионов водорода в природных водах определяется количественным соотношением концентрации угольной кислоты и ее ионов:

СО2 + Н2О = Н+ + НСО3- = 2Н+ + СО3-

Для удобства выражение содержания ионов водорода введена величина представляющая собой логарифм их концентрации, взятый с обратным знаком.

КЛАССИФИКАЦИЯ ПРИРОДНЫХ ВОД ПО СОДЕРЖАНИЮ рН

----------------------------------------------------------------------------------------------------

Класс рН Примечания

----------------------------------------------------------------------------------------------------

1. Сильно кислые воды < 3 результат гидролиза солей тяжелых металлов

2. Кислые воды 3-5 наличие органических веществ

3. Слабо кислые воды 5-6,5 наличие гумусовых кислот и других

органических соединений

4. Нейтральные 6,5-7,5 наличие карбонатов Са и Мg

5. Слабо щелочные 7,5-8,5 наличие СаСО3 и МgСО3

6. Щелочные 8,5-9,5 присутствие Nа2СО3

7. Сильно щелочные 9,5-14 наличие Nа2СО3

Окислительно-восстановительный потенциал (Еh)

(Еh) – мера химической активности элементов или их соединений в обратимых химических процессах, связанных с изменением заряда ионов в растворах. Значения Еh выражаются в вольтах. В природной воде это значение колеблется от 400 до 700 мВ. Различают несколько типов геохимической обстановки в природных водах:

  1. Окислительный: Еh = +100 – 150 мВ. Этот тип связан с присутствием свободного Н2, а также ряда элементов с переменной валентностью: Fe3+, Мо6+, Y5+, И6+ и др.

  2. Переходный окислительно-восстановительный: Еh = +100-0 мВ. Данный тип характеризуется неустойчивым геохимическим режимом с переменным соединением сероводорода и кислорода.

  3. Восстановительный: характеризуется отрицательным значением Еh, связан с присутствием Fе2+, Мо4+, Y4+, И4+.

Растворенный кислород

Обязательный пункт в программе наблюдения за качеством воды – это растворенный в ней кислород. Характеризует условия обитания гидробионтов и рыб, а также косвенная характеристика процессов очистки сточных вод. Содержание растворенного в воде кислорода должно быть не ниже 4 мг/дм3. Для нормального развития рыб данный показатель должен быть не менее 5 мг/дм3. Понижение этого показателя до 2 мг/дм3. вызывает массовую гибель рыб. Избыток кислорода в воде также неблагоприятен.

Жесткость - представляет собой свойство воды, зависящее от наличия растворенных в ней Са и Мg.

Классификация воды по жесткости:

Мягкая – менее 4 мг эквивалент на куб.дм.

Средней жесткости – 4-8 мг . экв. на дм3.

Жесткая – 8-12 = / =

Очень жесткая – более 12 мг =/=

Величина общей жесткости в питьевой воде не должна превышать 10 мг . экв/дм3. Особые требования предъявляются к технической воде из-за образования накипи.

Высокая жесткость ухудшает органолептические свойства воды, придавая ей горький вкус и оказывая неблагоприятное воздействие на органы пищеварения.

ХПК – окисляемость перманганатная и бихроматная

– величина, характеризующая содержание в воде органических и минеральных веществ, окисляемых сильными химическими окислителями. Выступает как характеристика , отражающая режим поступления сточных вод. ХПК питьевых вод Она не должна превышать 15 мг О/дм3.

Биохимическое потребление кислорода (БПК)

С помощью БПК определяют степень загрязнения воды органическими соединениями и определяют количество О2, необходимое для их окисления микроорганизмами в аэробных условиях.

БПК5 – окисление в течение 5 суток;

БПК20 – окисление в течение 20 суток;

БПКп – полное окисление всех соединений в поверхностных водах с содержанием О2 от0,5 до 4 мг/дм3.

Поглощение и рассеяние водой солнечной энергии

Солнечная энергия, поступающая к поверхности воды (льда), частично проникает в воду и поглощается ею, частично отражается поверхностью. Поглощенная Е превращается в тепло. Количество отражаемой поверхностью воды солнечной радиации зависит от угла падения лучей. При больших высотах солнца – 30-80 градусов – от гладкой поверхности воды отражается лишь 2-6% поступившей энергии, а при угле в 1 г от поверхности воды отражается 90% падающей солнечной радиации. Отношение отраженной солнечной радиации к поступающей называется коэффициентом отражения или АЛЬБЕДО.

Отражательная способность льда кроме высоты солнца зависит от структуры и загрязненности. Коэффициент поглощения изменяется в зависимости от длины световой волны и наличия в воде растворенных и взвешенных веществ. Хуже всего вода пропускает ультрафиолетовые лучи, лучше – световые или видимые, лучше всего – инфракрасные.

Рассеяние света в воде происходит как в самой волной массе, так и под влиянием взвешенных в ней частиц. Чем длиннее световые волны, тем меньше они рассеиваются. Совокупным действием поглощения и рассеивания объясняется цвет воды в природных водоемах.