Оперативный контроль качества питьевой воды
В настоящее время ни для кого не секрет, что питьевая вода по целому
ряду причин может оказаться некачественной. Все понимают, что
необходимо прилагать какие-то усилия для того, чтобы пить по возможности более чистую воду, а готовую воду - контролировать.
Бизнесмены предлагают большой выбор услуг по улучшению качества питьевой воды. Это различные очистные устройства и готовая к употреблению питьевая вода. Однако не следует забывать, что задача бизнеса - получение прибыли, а не забота о вашем здоровье. И прибыль увеличивается, если технологические приёмы по очистке воды упрощать, сокращать и, вообще, не применять. В очистных приборах при массовом выпуске можно использовать более дешёвые некондиционные детали и материалы. Например, в фильтры можно засыпать недостаточно подготовленный и плохо очищенный фильтрующий материал. Всё это делает актуальной задачу оперативного контроля качества потребляемой вами воды и приобретаемых для её очистки приспособлений. В связи с этим, мы разработали методику оперативного контроля качества питьевой воды, доступную в осуществлении каждому.
В настоящее время известно около 1300 веществ, опасных для здоровья. Предельно допустимые концентрации (ПДК) ряда веществ в воде очень малы, и доходят до единиц и десятков микрограмм на литр. Обнаружение таких малых количеств вещества является сложной и дорогостоящей задачей. Поэтому даже в крупных специализированных лабораториях испытания воды проводятся по сильно ограниченному числу основных параметров (обычно 10 - 25 параметров по выбору заказчика анализа). В воде могут содержаться ядовитые вещества с концентрацией, в десятки раз превышающей ПДК, однако если вы не заказываете найти именно это вещество, то при стандартном анализе оно не будет обнаружено. Например, присутствие цианидов или фенола с концентрацией в 10ПДК не повлияет на результаты стандартного химического анализа воды, если специально не искать цианиды и фенолы.
Нами для анализа воды использована стандартная процедура выпаривания и определения сухого остатка. Взвешивание осадка позволяет определить общее содержание солей в воде. Выпаривание воды может производить каждый у себя дома. Для определённости следует выпаривать одинаковое количество воды. В своих опытах, результаты которых будут ниже, мы выпаривали всегда 0,5 литра воды. Для выпаривания нужна только колба из химического стекла (чтобы склянка не лопнула при нагреве и кипячении). Колбу можно взять объёмом 250 мл и по мере выпаривания добавлять в неё оставшуюся воду.
Количество осадка позволяет оценить общее содержание солей. Увеличение веса колбы после выпаривания 0,5 л воды в пределах 50 - 500 мг является нормой. Количество солей можно оценивать на глаз, сравнивая полученный осадок с фотографиями, приведёнными ниже. Если солей очень
мало, дно колбы едва покрывается лёгким белым налётом. Если солей очень много, осадок толстый, и при кипении в конце выпаривания, когда в колбе остаётся слой жидкости около 1 см, раздаются хлопки, связанные с тем, что осадок откалывается от дна колбы.
Соли, не вредные для здоровья, при выпаривании дают белый осадок. Любое окрашивание свидетельствует о наличии опасных примесей. Опасные примеси дают, как правило, чёрный или коричневый оттенок. Бледнокоричневый оттенок означает, что вредных примесей не много. Приводимые далее фото дают возможность оценить степень загрязнения. Однако уверенность в качестве воды даёт только белый осадок. Если есть заметное окрашивание, нужно принять меры для более детального анализа воды.
Разница в характере воды хорошо видна на стадии, когда её осталось немного. На рис. 10 слева представлена колба 1, в которой находилась водопроводная вода, справа цифрой 2 обозначена колба, в которой выпаривалась дистиллированная вода.
Когда осадок уже получен, можно определить, являются ли
загрязняющие вещества органическими или неорганическими соединениями.
Для этого колбу нужно нагреть до температуры выше 100 °С, т.е.
поставить колбу на огонь или на горячую конфорку и выдержать 1 - 2 минуты. Органические соединения начнут разлагаться. Осадок начнёт чернеть. Появится запах гари. По запаху можно даже догадаться, что это было за вещество. После прокаливания органических соединений и их полного выгорания осадок остаётся белым. Если осадок - неорганические соли, то в процессе прокаливания запах не появляется и окрашивание осадка, как правило, остаётся, хотя цвет может немного измениться.Рассмотрим теперь примеры осадка, образующегося после выпаривания 0,5 л воды разного вида. Это поможет вам ориентироваться при проверке своей воды.
Водопроводная вода. На станциях водоподготовки вода чистая. Однако, проходя трубы, которые, как правило, сильно загрязнены, вода сама загрязняется. Типичный пример остатка от выпаривания почти всей водопроводной воды представлен на рис. 10 (колба 1), высушенный осадок - на рис. 11 (колба 1). Окрашивание остатка воды и осадка свидетельствует о наличии вредных примесей. Анализ показал, что вода содержала железо в количестве, превышающем ПДК (0,4 мг/л). Для сравнения на рис. 11 (колба 2) приведён осадок от выпаривания воды целебного источника.
Рисунок 10. Остаток от выпаривания 0,5 л воды на конечной стадии. Объём колбы 250 мл.
1 - вода водопроводная; 2 - вода дистиллированная.
Дистиллированная вода, полученная в стеклянном дистилляторе и хранившаяся не более суток после выпаривания, не оставляет ничего. Из рис. 10 (колба 2) видно, что после выпаривания почти всей пробы воды (0,5 л) её цвет и прозрачность остаются такими же, как в исходной воде. Вода из металлического дистиллятора, хранившаяся в стеклянном сосуде больше недели, оставляет небольшой белый налёт на дне колбы.
Рисунок 11. Осадок от выпаривания 0,5 л воды: 1 - водопроводная вода; 2 - родниковая вода целебного Шиловского источника, г.
Нижний Тагил.Родниковая вода. Если родник бьёт из толщи земли, осадок получается почти белый (см. рис. 12, колба 1). Наблюдается небольшое окрашивание осадка в колбе 1, свидетельствующее о некотором загрязнении. Детальный химический анализ показывает, что такое загрязнение не опасно, обусловлено содержанием железа 0,1 мг/л, что в три раза ниже уровня ПДК. Распределение осадка по поверхности стекла характеризует солевой состав:
при наличии гидрокарбонатов вся поверхность колбы остаётся покрытой
белым налётом. Если гидрокарбонатов нет - осадок лежит на дне.
Встречаются родники, выходящие из земли в поле (см. рис. 13, колба 1). Осадок такой воды часто бывает окрашен в коричневый цвет, как видно из рисунка 13. Это свидетельствует о наличии загрязнений. Анализ показывает, что вода в колбе 1 содержала железо 0,3 мг/л (на уровне ПДК).
Колодезная вода. Вода из хорошо очищенных колодцев даёт только белый осадок (рис.12 и 13, колбы 2). Весной во время таяния снегов и половодья в колодец может попадать вода с поверхности. Тогда осадок будет окрашен в коричневый цвет. Поэтому весной после половодья колодец нужно обязательно прочистить, вычерпать всю воду.
Речная вода. Всегда оставляет коричневый осадок, свидетельствующий о её загрязнении (рис. 14, колба 1). В данном случае вода загрязнена органическими соединениями и имеет химическое поглощение кислорода (ХПК) около 40 мг О/л, что превышает ПДК.
Вода из артезианских скважин. Осадок всегда белый, если нет железа (рис.14, колба 2). При наличии железа осадок будет красно-бурый. В данной пробе железа нет. Вода из скважин может содержать избыточное количество солей кальция и гидрокарбонатов. При закипании такая вода становится белой. В процессе кипячения в колбе раздаются резкие хлопки и колба начинает подпрыгивать. Хлопки связаны с тем, что карбонаты и соли кальция оседают на горячее дно, при кипении куски осадка с грохотом отрываются от стекла и колба подпрыгивает. Воду, содержащую избыток солей и примеси железа, можно пить после того, как довести до кипения, дать отстояться сутки и для питья слить сверху слой прозрачной воды.
Рисунок 12. Осадок от выпаривания 0,5 л родниковой воды (колба 1) и колодезной воды с малым содержанием солей (колба 2).
Рисунок 13. Осадок от выпаривания воды из родника, бьющего в поле (колба 1), и колодезной воды с нормальным содержанием солей (колба 2).
Рисунок 14. Осадок после выпаривания 0,5 л воды: речная (колба 1), из артезианской скважины (колба 2).
Очистка воды с применением высокоэффективных фильтров
Такой способ очистки широко используется при промышленном получении воды, разливаемой в бутыли. Источником воды является, как правило, артезианская скважина. Вода из скважины практически с гарантией не содержит загрязнений, характерных для поверхностных вод, обусловленных остатками органических веществ. Однако артезианская вода может содержать техногенные загрязнения, обусловленные захоронением промышленных отходов в подземные полости.
Непосредственно из скважины вода определяется составом минералов, через которые она проходит, и часто оказывается непригодной для питья из- за большого содержания солей кальция, железа, сероводорода и других
неорганических соединений. Поэтому такая вода перед разливом в бутыли подвергается тщательной многоступенчатой очистке, включающей отстаивание, фильтрование обратным осмосом, озонирование. Вода становится чистой, в ней не остаётся практически ничего. Однако вряд ли такую воду следует считать полезной, так как организму требуются соли, а в очищенной воде их практически нет. Напомним, что согласно СанПиН, питьевая вода должна содержать соли от 0,1 до 1,0 г/л. Вода, полученная обратным осмосом, этому условию не удовлетворяет. В то же время, природная питьевая вода, на которой выросли люди, содержит довольно много солей.
Пример воды, обработанной обратным осмосом, приведён на рис. 15.
Колба 1 - вода, очищенная по природной технологии прибором серии Пилимин с сохранением солевого состава, колба 2 - вода, прошедшая сложную многоступенчатую очистку, включающую обратный осмос, и разливаемая под торговой маркой «Королевская вода». Согласно результатам анализа, помещённым на сайте производителя [16], в этой воде почти ничего нет. Осадка действительно практически не видно, и содержание солей намного меньше, чем в природной воде (не более 30 мг/л). В отличие от неё, вода, полученная по природной технологии в генераторе холодной плазмы серии Пилимин [17], полностью сохраняет солевой состав.
Рисунок 15. Осадок от выпаривания 0,5 л воды: полученной по природной технологии с сохранением солевого состава на установке серии Пилимин (колба 1), Королевская вода (колба 2).