6.4. Калибровка склянок для выполнения измерений сероводорода и сульфидов

Подбирают реактивные склянки вместимостью около 500 см³, объемы которых отличаются не более чем на 50 см³. Затем каждую склянку наполняют водой под пробку без пузырьков воздуха, количественно переливают воду в сухой мерный цилиндр и измеряют объем. Повторяют процедуру 2 раза и среднее из полученных значений принимают за объем склянки.

7. Выполнение измерений

7.1. Подготовка законсервированных проб к выполнению измерений сероводорода и сульфидов

Если на месте отбора пробы проведено консервирование сероводорода ацетатом кадмия, то в лаборатории в пробу вводят 5 см³ ДМФДА и 5 см³ раствора хлорида железа, погружая пипетки до половины склянки и поднимая их вверх по мере вытекания растворов. После введения реактивов склянку закрывают пробкой, тщательно перемешивают и помещают в темное место. Через 30 мин проводят определение сероводорода. Одновременно выполняют холостой опыт, используя 500 см³ дистиллированной воды.

7.2 Выполнение измерений сероводорода и сульфидов

Если анализируемая вода после фиксирования сероводорода растворами ДМФДА и хлорида железа визуально не окрашена, содержимое склянки переносят в делительную воронку вместимостью 0,7-1,0 дм³, добавляют 3 см³ 0,1 % раствора лаурилсульфата, встряхивают 10 раз и оставляют стоять 10 мин. Затем добавляют 7 см³ хлороформа и экстрагируют метиленовую синь в течение 2 мин. После расслоения фаз экстракт фильтруют через бумажный фильтр (или комочек ваты), смоченный хлороформом, в градуированную пробирку вместимостью 10 см³. Затем проводят повторную экстракцию 5 см³ хлороформа в течение 2 мин. Объединенный экстракт разбавляют хлороформом до 10 см³ и измеряют оптическую плотность на фотоэлектроколориметре или спектрофотометре (X = 656 нм) в кюветах с .толщиной слоя 2 или 1 см в зависимости от интенсивности окраски не позднее, чем через 1 ч.

Если анализируемая вода с зафиксированным сероводородом имеет голубую окраску, то проводят прямое фотометрическое определение сероводорода, измеряя оптическую плотность водного раствора на фотоэлектроколориметре или спектрофотометре (? = 667 нм) в кюветах с толщиной слоя 5 или 1 см в зависимости от интенсивности окраски.

Оптическую плотность холостого опыта вычитают из оптической плотности проб.

Если в кюветах с толщиной слоя 5 см оптическая плотность водных растворов с зафиксированным сероводородом меньше оптической плотности, соответствующей концентрации сероводорода 80 мкг/дм³, то пробу полностью следует перенести в делительную воронку и провести экстракционно-фотометрическое определение сероводорода, как описано выше.

В том случае, когда оптическая плотность водного раствора, измеренная в кюветах с толщиной слоя 1 см, выходит за пределы градуировочной зависимости, следует разбавить окрашенный раствор и повторить измерение. Для этого отбирают 20 см³ раствора, помещают его в мерную колбу вместимостью 100 см³, доводят до метки дистиллированной водой и перемешивают. Аналогично разбавляют холостую пробу.

Если и после этого оптическая плотность пробы выходит за пределы зависимости, либо когда при добавлении реактивов образуется не синяя, а синевато-фиолетовая (фиолетовая) окраска или появляется желтовато-белый осадок (муть) серы, при наличии анализируемой воды следует провести повторное определение, предварительно разбавив исходную пробу. Для этого в мерную колбу вместимостью 100 см³ вносят 50 - 70 см³ воды с рН 9-10, пипеткой добавляют 1-10 см³ анализируемой воды, доводят объем раствора в колбе до метки и перемешивают, переворачивая колбу вверх-вниз. Затем добавляют по 1 см³ растворов ДМПФА и хлорида железа и вновь перемешивают. Через 30 мин измеряют оптическую плотность водного раствора.

8. Вычисление результатов измерений

Если проводилось измерение оптической плотности водного раствора, то массовую концентрацию сероводорода и сульфидов в анализируемой пробе воды находят по соответствующей градуировочной зависимости. При разбавлении пробы вводят соответствующую поправку.

При использовании экстракционного варианта массовую концентрацию сероводорода и сульфидов рассчитывают по формуле:

где С_х - массовая концентрация сероводорода и сульфидов в анализируемой пробе воды, мкг/дм³;

С - концентрация сероводорода и сульфидов, найденная по градуировочной зависимости, мкг/дм³;

V - вместимость калиброванной склянки, см³ .

Результат измерения сероводорода и сульфидов в документах, предусматривающих его использование, представляют в виде:

С_х ± ?, мкг/дм³ (Р = 0,95),

где ? - характеристика погрешности измерения для данной массовой концентрации сероводорода и сульфидов (таблица )

Численные значения результата измерения должны оканчиваться цифрой того же разряда, что и значения характеристики погрешности [27].

2.2.7 Методы определения массовой концентрации фторидов

1. Назначение и область применения

Настоящий стандарт распространяется на питьевую воду и устанавливает методы определения фторидов:

фотометрический метод с лантанализаринкомплексоном в водной среде - вариант А (предел обнаружения с доверительной вероятностью Р=0,95 равен 0,04 мг/дм³ при объеме пробы 25 см³, диапазон измеряемых концентраций 0,05-1,0 мг/дм³);

фотометрический метод с лантанализаринкомплексоном в водно-ацетоновой среде - вариант Б (предел обнаружения с доверительной вероятностью Р=0,95 равен 0,02 мг/дм³ при объеме пробы 25 см³, диапазон измеряемых концентраций 0,04-0,60 мг/дм³);

2. Метод измерения

Метод основан на способности фторид-иона образовывать растворимый в воде тройной комплекс сирено-синего цвета, в состав которого входит лантан, ализарин-комплексон и фторид. Интенсивность окраски раствора фотометрируют при длине волны (?= 600 ±10) нм.

Определению фторида сильно мешают алюминий и железо, связывая его в комплекс и занижая результаты. Допустимая массовая концентрация алюминия не выше 0,2 мг/дм³, железа - не выше 0,7 мг/дм³.

3. Метод отбора проб

Отбор проб - по ГОСТ 24481.

Объем пробы воды для двух параллельных определений должен быть не менее 100 см³.

Пробы отбирают в полиэтиленовую посуду и не консервируют. Хранят в холодильнике и анализируют не позднее чем через 3 суток.

4. Построение градуировочного графика

В мерные колбы вместимостью 50 см³ помещают 0; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0 и 2,5 см³ рабочего градуировочного раствора фтористого натрия, что соответствует 0; 2; 5; 10; 15; 20 и 25 мкг фторид-иона или в расчете на 25 см³ анализируемой пробы 0; 0,08; 0,20; 0,4 0,60; О80; 1,0_мг/дм³ фторида. Добавляют в каждую колбу приблизительно 20 см³ дистиллированной воды, перемешивают и затем приливают последовательно по 6,5 см³ раствора ализарин-комплексона, 1,5 см³ ацетатного буферного раствора и 5,0 см³ раствора азотно-кислого лантана. Растворы перемешивают, доводят дистиллированной водой до метки, вновь перемешивают и оставляют стоять в течение 1 ч в темном месте. После этого измеряют оптические, плотности растворов, содержащих фторид, относительно нулевого раствора (раствор с концентрацией фторида, равной нулю) в кювете с расстоянием между рабочими гранями 50 мм при длине волны (?= 600±10) нм).

Определение повторяют еще два-три раза и вычисляют средние значения оптической плотности для каждого раствора. По полученным данным строят градуировочный график зависимости оптической плотности растворов от концентрации фторида в мг/дм³ или рассчитывают уравнение регрессии.

Построение графика повторяют для каждой новой партии реактивов и не реже одного раза в месяц.

5. Проведение анализа

5.1. В мерную колбу вместимостью 50 см"' помещают 25,0 -J} анализируемой воды (если массовая концентрация фторидов больше 1,0 мг/дм³, то на анализ берут 10,0 см³ или меньший объем), приливают последовательно 6,5 см³ раствора ализаринкомплексона, 1,5 см³ ацетатного буферного раствора, 5,0 см³ раствора лантана и доводят объем до метки дистиллированной водой. Смесь тщательно перемешивают, выдерживают в течение 1 ч в темпом месте и далее измеряют оптическую плотность относительно нулевого раствора. По градуировочному графику или по уравнению регрессии находят массовую концентрацию фторидов в воде в мг/дм³.

5.2. В мерную колбу вместимостью 50 см³ помещают 25,0 см³ анализируемой воды (если массовая концентрация фторидов больше 1,0 мг/дм³, то берут 10,0 см³ или меньший объем), вводят градуировочную пробу с заранее известней концентрацией фторидов (добавку). Значение концентрации добавки в полученном растворе должно находиться в том же диапазоне, что и концентрация фторидов, определенная по п. 1.4.1. Определение массовой концентрации фторидов в анализируемой пробе с введенной в нее добавкой проводят по п. 1.4.1.

6. Обработка результатов

За окончательный результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений.

Концентрацию фторидов в добавке (с), мг/дм³, вычисляют ?по формуле

С=С₂-С₁

где с₁ -- концентрация фторидов в анализируемой пробе, мг/дм³; с₂ -- концентрация фторидов в анализируемой пробе с введенной добавкой, мг/дм³.

Погрешность определения (А) в процентах вычисляют по формуле

где с--среднее арифметическое результатов двух параллельных определений концентрации фторидов в добавке, мг/дм ; с₀--действительная концентрация фторидов в введенной добавке, мг/дм³.

Результат считают удовлетворительным, если найденное значение погрешности не превышает 25--30% с Р=0,95 при массовой концентрации фторидов 0,05--0,15 мг/дм³ и 7% при концентрации 0,2 мг/дм³ и более [28].

2.2.8 Определение йода в воде

1. Область применения

Методические указания по контролю йода в воде предназначены для центров госсанэпиднадзора, санитарных лабораторий промышленных предприятий, лабораторий научно-исследовательских институтов, работающих в области гигиены окружающей среды. Методические указания разработаны с целью обеспечения аналитического контроля йода в водных объектах (питьевой, поверхностных, артезианских, расфасованных минеральных и др.) и оценки соответствия уровня его содержания гигиеническому нормативу.

2. Общие положения

Йод широко распространен в природе. В незначительных количествах он находится повсюду: в морской воде, земной коре, растительных и животных организмах. Соединения йода содержатся в некоторых сточных водах химической и фармацевтической промышленности. В природных водах йод содержится преимущественно в виде йодидов. Йод относится к важнейшим биогенным элементам, необходимым для нормального функционирования организма человека, однако в повышенных концентрациях он представляет опасность для здоровья. В природных водах и в процессе водоподготовки содержание йода может колебаться пределах от 0,005 до 1 м г/дм³. В связи с этим особую актуальность приобретает контроль йода в воде на уровне гигиенического норматива.

Существующая фотометрическая методика определения из-за недостаточной чувствительности не позволяет контролировать содержание йода в воде на уровне предельно допустимой концентрации (ПДК 0,125 мг/дм^З). Существенным недостатком йодометрической методики является отсутствие метрологической аттестации.

Настоящие методические указания дают возможность устанавливать количественный титриметрический анализ водных объектов для определения в них содержания йода в диапазоне концентраций 0,01-- 1 мг/дм³. Метод метрологически аттестован и обеспечивает определение йода с пределом обнаружения 0,08 ПДК.

Методические указания разработаны в соответствии с требованиями ГОСТов Р 8.5б3--9б, 1 7.0.0.02--79.

Методические указания одобрены и рекомендованы секцией по физико-химическим методам исследования объектов окружающей среды Проблемной комиссии «Научные основы экологии человека и гигиены окружающей среды».

З. Физико-химические свойства, токсикологическая характеристика и гигиенические нормативы

I₂. Молекулярная масса -- 253,84

Йод -- твердое кристаллическое вещество с резким запахом. Температура плавления -- 113,7°С, температура кипения -- 182,8°С, плотность 4,93 г/см³. Растворяется в хлороформе, сероуглероде, спирте, эфире, четыреххлористом углероде. В воде мало растворим (0,028 г на I00г при 20⁰С).

Йод обладает раздражающим действием. Предельно допустимая концентрация в воде (ПДК) -- 0,125 мг/дм³.

4. Погрешность измерений

Методика обеспечивает выполнение измерений с погрешностью не превышающей 30 %, при доверительной вероятности 0,95.

5. Метод измерений

Измерение концентрации йода основано на окислении йодидов до йодатов в кислой среде бромной водой с восстановлением последних до свободного йода по формуле:

I^-+ 3Br₂ + H₂O > IO₃^- + 6H⁺ + 6Br^-;

KIO₃ + 5KI + 3H₂SO₄ = 3I₂ + 3K₂SO₄ + 3H₂O;

I₂ + 2Na₂S₂O₄ = Na₂S₄O₆ + 2NaI

Количественное определение проводят йодометрическим титрованием. Нижний предел измерения йода в анализируемой пробе 10 мкг. Определению не мешают другие галогены

6. Условия выполнения измерений

При выполнении измерений согласно ГОСТу 15150--69 соблюдают следующие условия:

* процессы приготовления растворов и подготовки проб к анализу проводят при температуре воздуха (20 ±5 °С), атмосферном давлении (630--800 мм рт. ст.) и влажности воздуха не более 80 % при 25⁰С.

В комнате, где ведется определение йода, не должно быть никаких йодсодержащих препаратов.

Все применяемые реактивы в дистиллированная вода должны быть очищены от йода.

7. Подготовка к выполнению измерений

Перед выполнением измерений проводят следующие работы:

приготовление растворов, отбор проб.

Все растворы готовятся на безйодной дистиллированной воде.

Пробы воды объемом 0,5--б дм³ отбирают в емкость из темного стекла в соответствии с ГОСТами Р 51592--2000, ГОСТ Р 51593--2000. Пробы хранят при охлаждении до 2--5 °С. Анализ -- в день отбора проб.

8. Выполнение измерений

8.1. Кон центрирование пробы и экстракция йодида из воды

При анализе 1 л пробы определяют содержание йодидов, начиная с 0.01 мг/дм³. Пробы с более низким содержанием йодидов предварительно концентрируют упариванием. Для определения отбирают такой объем пробы, чтобы содержание в нем йода было в пределах 0,0 1--1 мг. В термостойкий стакан помещают пробу исследуемой воды, прибавляют 10 капель 1%-ного раствора фенолфталеина и раствор К₂СО_З до ярко красного окрашивания, не исчезающего при помешивании. Пробу выпаривают на электрической или газовой плите до объема 30О---400 см³ (при объеме пробы менее 0,5 дм^З выпаривание производить в фарфоровой чашке №З на водяной бане). Затем пробу переносят в фарфоровую чашку №3, упаривают до сухого осадка на водяной бане, просушивают в сушильном шкафу и прокаливают в электропечи при температуре до 450°С. Во избежание потери йода нужно следить, чтобы температура электропечи была не выше 500°С. Прокаливание продолжают до полного обугливания органического вещества, не добиваясь его окончательного сгорания (остаток может быть серым). Прокаленный остаток увлажняют водой, приготовленной в соответствии с п. 7 (3--4 капли) и растирают стеклянной палочкой до однородной массы. Если остаток жесткий, прибавляют по каплям К₂СО_З и растирают до получения мягкой массы. Потом прибавляют 8--10 см³ спирта, приготовленного в соответствии с п.7 тщательно размешивают и декантируют экстракт в другую чашку меньшего размера (№2). Если остаток мучнистый и не отстаивается, прибавляют концентрированный раствор К₂СО₃ при помешивании стеклянной палочкой до тех пор, пока осадок полностью не свернется. Экстрагирование повторяют с новой порцией спирта (8--10 см³) После этого к остатку прибавляют 2--З капли концентрированного раствора К²СО³, высушивают на водяной бане, потом в сушильном шкафу и опять прокаливают в электропечи, увлажняют водой и снова дважды экстрагируют. Спиртовые экстракты объединяют. Таким образом, экстрагирование йода из сухого остатка производится в 2 приема после прокаливания с предварительным прибавлением К₂СО₃. Общий объем экстракта составляет 40 см³.

Полученный экстракт выпаривают на водяной бане, прибавив 2 капли концентрированного раствора К₂СО₃. После этого чашку просушивают в сушильном шкафу и прокаливают в электропечи. Так как в экстракте минеральных веществ мало, в этих условиях происходит быстрое и полное сгорание всего органического вещества. После охлаждения чашки добавляют 3--4 капли дистиллированной воды и опять экстрагируют небольшими порциями спирта (10 см³). Экстракт осторожно выпаривают на водяной, не сильно нагретой бане с таким расчетом, чтобы спирт в чашке не закипел.

Внимание: Сухой остаток в чашке должен быть бесцветным, в противном случае его смачивают несколькими каплями воды, прибавляют 1-2 капли К₂СО₃, сушат и прокаливают снова, но уже не подвергая экстрагированию спиртом.

8.2. Перевод йодида калия в йодат и выделение свободного йода

Бесцветный остаток растворяют в 1--1,5 см³ дистиллированной воды и фильтруют через воронку в коническую колбу емкостью около 25 см³. Объем фильтрата вместе с промывными водами должен составлять около 4 см^З. К фильтрату добавляют 2 капли раствора метилового оранжевого, осторожно титруют 5 % раствором серной кислоты и добавляют еще 2 см³ титранта. Затем порциями по 20 - 25 капель приливают бромную воду до окрашивания раствора в желтый цвет, обусловленного избытком бромной воды, и ставят на заранее сильно разогретую песочную баню (100 °С). Для равномерного кипения к раствору прибавляют на кончике ножа щепотку талька. После того, как раствор закипит, продолжают кипячение ровно 5 минут. Охлаждают колбу с раствором под краном с холодной водой до температуры 25 °С. Для восстановления брома в колбу добавляют 2--З капли муравьиной кислоты и осторожно взбалтывают, содержимое испытывают на бром по запаху через 2 минуты. Добавляют каплю раствора метилового красного. Обесцвечивание индикатора свидетельствует о присутствии брома, в таком случае добавляют 1 каплю муравьиной кислоты. Если бледно-розовое окрашивание раствора не исчезает, прибавляют несколько крупинок йодистого калия, 2 капли 1%-ного раствора крахмала и спустя 5 минут титруют 0,00IН раствором тиосульфата до слабо-розового окрашивания.

9. Вычисление результатов измерений

Концентрацию йода в воде (мкг/дм³) определяют по формуле:

С=1/6 * V * Т *g мкг/дм³

где V-- объем 0,00 1 Н раствора тиосульфата натрия, см³ ;

Т-- титр 0,001 Н раствора йодата, выраженный мкг, равный 127;

1/6 -- количество йода из КIО₃ при титровании (см. уравнение реакции);

g -- объем исследуемой пробы, дм³.

Для пробы объемом 1 дм³ концентрацию йода вычисляют по формуле:

С= V * 21,15 мкг/дм³

При объеме пробы З дм³ -- С = V * 7,05 мкг/дм^З

За окончательный результат измерения принимают среднее арифметическое значение результатов двух параллельных измерений, выполняемое до первого десятичного знака. Вычисляют среднее значение концентрации йода в воде:

C = 0,5(? Сi) i=1

Рассчитывают относительную разницу результатов двух параллельных измерений одной пробы:

¦С₁ --С₂¦ ? 0,01 * d * C,

где

d-- оперативный контроль сходимости, 22% [29].

2.3 Метрологическое обеспечение лабораторных исследований

Работа лаборатории по метрологическому обеспечению контроля за качеством питьевой воды проводится согласно приказам Госсанэпиднадзора России от 07.09.93 № 104 и от 27.06.96 № 100, ГОСТ Р 51000.3.

Метрологическое обеспечение является одним из условий технической компетентности лаборатории. Показателем технической компетентности служит получение результатов анализа с погрешностью, не превышающей величин, установленных ГОСТ 27384-87. Этот критерий обеспечивается при выполнении следующих условий:

ь испытательная лаборатория центра госсанэпиднадзора в г.Нальчике аккредитована на техническую компетентность и независимость до 26 декабря 2006 года;

ь отобранная на анализ проба воды в момент отбора и в пункте отбора с возможной полнотой представляет контролируемый поток;

ь определение состава воды выполняется аттестованными методиками с учетом диапазона ожидаемых концентраций определяемого вещества и с заданной точностью;

ь определение выполняется специалистами надлежащей квалификации;

ь внешние условия в лаборатории (температура, освещенность, влажность, вибрация) отвечают установленным требованиям;

ь в лаборатории существует система внутреннего оперативного контроля качества результатов;

ь лаборатория периодически участвует во внешних сличительных проверках, проводимых центральным органом по аккредитации;

ь в лаборатории имеется постоянно обновляемая база нормативной документации, методические государственные стандарты «Вода питьевая», ГОСТы на все применяемые реактивы, лабораторное стекло, на приготовление растворов и реактивов, а также документы методического и организационно-установочного характера.

При выполнении работ по стандартизации и метрологическому обеспечению исследований в лаборатории соблюдаются все требования по правилам отбора, консервации, хранения и транспортировки проб; приготовление точных растворов, установление и проверка титров, соблюдение сроков и правил хранения; ведение документации по проведению исследований.

Для проведения лабораторных исследований качества питьевой воды допускаются метрологически аттестованные методики, утвержденные Госстандартом России или Минздравом России [30].

С целью получения объективной информации о качестве или безопасности контролируемого объекта в процессе эксплуатации, проводится оценивание соответствия качества воды нормативным гигиеническим требованиям. Основным критерием такой оценки является результат испытаний (), который выдается в виде

, = ,

где: - абсолютная погрешность результата испытаний

- относительная погрешность измерений.

Объект контроля признается качественным или безопасным если результат испытаний не более (не менее) норматива качества (безопасности), т.е. ПДК.

Результат испытаний и норматив качества (безопасности) в этом случае являются значимо различимыми. Алгоритм значимого различия двух величин, одну из которых задают в виде номинального значения (ПДК), а другую () получают с погрешностью (), представляет собой следующие соотношения:

+ ? ПДК - для случая «не более»,

- ? ПДК - для случая «не менее».

Результат испытаний признается достоверным, если погрешность методики испытаний (МИ) _МИ удовлетворяет следующим соотношениям:

_МИ ? н

? _МИ,

где: н - норма погрешности результата испытаний.

Необходимыми и достаточными условиями выполнения соотношения ? _МИ является выполнение следующих соотношений:

I. В условиях сходимости результатов параллельных испытаний Х₁ и Х₂

| Х₁ - Х₂| ? d,

где: Х₁ и Х₂ - результаты параллельных испытаний,

d - норматив сходимости результатов параллельных испытаний.

1. Определенный контроль сходимости проводят, если методика предусматривает проведение параллельных определений.

2. Внутренний оперативный контроль (ВОК) сходимости результатов анализа проводят при получении каждого результата предусматривающего проведение параллельных определений [5].

Пример : При определении хлоридов в питьевой воде

Х₁ = 36,0 мг/л, Х₂ = 37,0 мг/л, = 36,5 мг/л.

По таблице норматив сходимости результатов параллельных испытаний для данного метода d = 1,4 мг/л. В данном случае соотношение | Х₁ - Х₂| ? d соблюдается, т.е.

| 36,0 - 37,0| ? 1,4

1,0мг/л < 1,4мг/л,

таким образом результат испытаний питьевой воды при определении концентрации хлоридов = 36,5мг/л являются в условиях сходимости качественными. В протокол испытаний результат испытаний вносится в следующем виде:

+ = 36,5мг/л + 1,4мг/л = 37,9 мг/л,

где - абсолютная погрешность метода.

Если по таблице норматив сходимости результатов параллельных испытаний нет значения для d , то его можно рассчитать по следующей формуле :

d= .

Абсолютную погрешность метода ,т.е. ошибку метода можно рассчитать по формуле:

= ,

где:- относительная погрешность при P= 0,95 и n = 2 вычисляется следующим образом: .

II. В условиях воспроизводимости результатов испытаний 1 и 2 оперативный контроль воспроизводимости проводят с использованием рабочей пробы, которую делят на две части и выдают двум аналитикам или одному и тому же аналитику, но через определенный промежуток времени, в течение которого условия проведения определения остаются стабильными и соответствующими условиям проведения первого контрольного определения [23]

|₁-₂| ? D

где ₁ и ₂ - результаты испытаний, каждый из которых рассчитан по соотношению = и получено в условиях воспроизводимости; D -норматив воспроизводимости результатов испытаний.

3. В условиях точности результатов испытаний

|Х₀ - |?К,

где Х_{0 -} значение определяемой величины (массовой концентрации) контролируемого показателя в неизвестной или «шифрованной» пробе, при исследовании в двух разных лабораториях,

К - показатель точности результатов испытаний .

К = _МИ для случая, когда погрешность «шифрованной» пробы существенно ниже _МИ.

При проведении внутрилабораторного контроля

К = .

При проведении внешнего контроля

К=.

В лаборатории производится полный химический анализ воды на 41 ингредиент в соответствии с Сан Пин 2. 1. 4. 1074 - 01 [20].

Глава 3 Обсуждение результатов

Исследовано качество воды, предназначенной для питьевых целей, в 5 водозаборах из закрытых скважин, снабжающих водой г. Нальчик и некоторые пригородные поселки: Кенже, Белая Речка (2), Кишпек.

Работа проводилась на базе химической лаборатории Нальчикской городской санитарно-эпидемиологической станции.

Исследования проводили по 13 показателям, в том числе органолептическим: запах, цветность, вкус и привкус, мутность, а также по химическому составу: определяли жесткость и общую минерализацию, железо общее, нитраты, сероводород, фтор и йод. Эти показатели выбраны нами из 38 обязательных для мониторинга, поскольку многолетние наблюдения показали их изменчивость во времени и в некоторых случаях превышение нормативов.

Доброкачественная питьевая вода должна быть прозрачной, бесцветной, не иметь запаха и обладать приятным освежающим вкусом. Принято считать, что вода, содержащая много солей (минерализация) - не самая лучшая с позиций ее потребления. Однако и малая минерализация - ниже гигиенических нормативов, также не обеспечивает достаточного поступления в организм необходимых минеральных веществ.

Особое значение имеет присутствие в воде потенциально опасных загрязнений, например тяжелых металлов. Предварительное количественное определение таких токсикантов, как цинк, свинец, кадмий, хром, ртуть, молибден, марганец, никель, мышьяк, показало, что их содержание в исследуемых источниках ниже порога чувствительности метода.

Для определения интересующих компонентов использовали методики, соответствующие ГОСТ, приведенные в экспериментальной части.

Контроль качества питьевой воды осуществлялся в местах водозабора из источников водоснабжения перед поступлением ее в распределительную водопроводную сеть.

Отбор проб воды на Головном водозаборе проводился ежемесячно с февраля по декабрь 2004г. В пос. Белая Речка - раз в квартал, причем пробы отбирались как непосредственно из скважины, так и из верхнего резервуара насосной станции поселка. В пос. Кенже исследовали три скважины: 703, 704, 706 в апреле и мае 2005г. В сел. Кишпек исследовали разовые пробы воды 18.01.05г. в пяти скважинах (№№ 9-13).

Результаты анализа представлены в таблице3.1 и на диаграммах 1-3.

Для начала сравним качество воды в различных местах, а затем проанализируем сезонные изменения.

Головной водозабор (диаграмма 1)

В среднем в течение наблюдаемого периода по всем изученным показателям (за исключением фтора и йода) наблюдается соответствие требуемым нормативам. Однако содержание нитратов очень близко к значениям ПДК. По этому показателю данный объект лидирует среди прочих.

Пос. Кенже (таблица 3.1.)

В основном по всем показателям качество воды сходно с Головным водозабором, хотя в некоторых случаях пробы были мутными.

С. Кишпек (таблица 3.1.)

По органолептическим показателям вода этих источников аналогична водам Головного водозабора (скважина 210). Однако несколько отличается по химическому составу: несколько меньшими значениями жесткости и общей минерализации; почти в два раза меньше нитратов и фторид-ионов.

Пос. Белая Речка (диаграммы 2а-2в, 3а-3в)

Наблюдается несоответствие по 7 показателям: по всем органолептическим; высокое в сравнении с другими источниками содержание железа; особую опасность представляет присутствие сероводорода, который является чрезвычайно вредным загрязнителем и в норме не должен вообще обнаруживаться. Однако можно отметить очень низкие концентрации нитратов.

Качество питьевой воды из скважины поселка Белая Речка со свойственными ей специфическими свойствами, не отвечающими гигиеническим нормативам, связано с природно-географическими факторами.

Ниже гигиенического норматива наблюдается содержание фтора: при норме 0,7 - 1,5 мг/л наибольшая концентрация 0,29 мг/л на Головном водозаборе, а наименьшая - 0,06 мг/л на Кишпекском водозаборе. К сожалению, не обнаруживается гигиенически значимый показатель - йод.

Из диаграммы 1 видно, что в зимний и летний период жесткость, общая минерализация и концентрация фтора повышается, а в это же время концентрация нитратов уменьшается.

В весенний период наблюдается обратная картина: жесткость, общая минерализация и концентрация фтора падает, а концентрация нитратов повышается.

С конца августа по сентябрь наблюдается постепенное уменьшение концентрации определяемых показателей.

В осенний период происходит постепенное увеличение жесткости и общей минерализации и резкое увеличение концентраций нитрат и фторид-ионов NO₃^- и F^-.

Поселок Белая Речка.

Из диаграммы 2а можно заметить, что с середины зимы до середины весны и в летний период происходит улучшение запаха, цвета и вкусовых качеств воды. А в весенний период, наоборот, происходит их ухудшение.

Из диаграммы 3а видно, что с увеличением цветности (с 22 до 70) воды с февраля по апрель происходит улучшение вкусовых качеств и запаха (с 3 до 1,5).

В летний период цветность воды остается неизменным, также происходит ухудшение вкусовых качеств воды с уменьшением запаха (с 2 до 1).

В весенний период продолжается улучшение вкусовых качеств воды (с 2,3 до 2), но появляется запах (1,5-2).

Из диаграммы 2б видно, что происходит падение мутности (с 3,6 до 0,3), содержания сероводорода (с 2 до 1,5) и концентрации железа (с 2,7 до 0,2).

В весенний период продолжается медленное падение железа (с 0,2 до 0,09), но происходит увеличение мутности (с0,3 до 4) и сероводорода (с 1,5 до 2).

В летний период происходит резкие спады мутности (с 4 до 0,55) и сероводорода (с 2 до 0,5) с медленным увеличением концентрации железа (с 0,09 до 0,3).

Из диаграммы 3б заметим, что с падением концентрации железа (с 1,4 до 0,3) и сероводорода (с 3 до 1,5) происходит увеличение мутности (с 0,48 до 2,3) на период с февраля по апрель.

Весной продолжается увеличение мутности (с 2,3 до 5), но здесь сероводород начинает повышаться (с 1,5 до 2). В этот период концентрация железа продолжает падать (с 0,3 до 0,1).

В летний период наблюдается падение мутности (с 5 до 2,6) и сероводорода (с 2 до 1) с увеличением концентрации железа (с 0,1 до 0,59).

Из диаграммы 2в видно, что с февраля происходит резкое увеличение жесткости, минерализации, постепенное увеличение концентрации нитратов, а концентрация фтора падает.

Весной происходит падение жесткости и минерализации, а в летний период повышается жесткость, а минерализация уменьшается. В этот же период происходит увеличение концентрации фтора. Концентрация нитратов увеличивается до лета, а с лета уменьшается.

Из диаграммы 3в видно, что с февраля по апрель наблюдается резкое повышение жесткости и концентрации фтора и постепенное увеличение концентрации нитратов, а в это же время наблюдается понижение общей минерализации.

В период весны происходит резкое уменьшение фтора и жесткости, а концентрация нитратов и общая минерализация повышается.

В летний период происходит резкое понижение общей минерализации и концентрации нитратов, а концентрация фтора повышается. Изменение жесткости происходит незначительно.

Из диаграммы 2а и 3а видно, что в обоих источниках за исследуемый период происходит совпадение значений запаха, а в случаях цветности и вкусовых качеств воды ни какой закономерности не наблюдается.

Из диаграмм 2б и 3б наблюдается закономерное уменьшение концентрации железа в зимне-весенний период, с последующим увеличением концентрации в летний период.

Уменьшение сероводорода происходит в зимне-летний период, с его увеличением в весенний период.

В случае общей минерализации и концентрации фтора никакой закономерности не наблюдается.

Концентрация нитратов возрастает в весенний период, с его уменьшением в летний период.

Таким образом, зависимости химического состава воды во всех скважинах от сезонных изменений не наблюдается.

Выводы

1. Изучено качество воды в 5 водозаборах в г. Нальчике и пригородных поселков: Кенже, Белая Речка, Кишпек. Исследования проводились по 13 показателям: как органолептическим методом, так и измерением химического состава.

2. Установлено, что в водозаборах: Головной, пос. Кенже и с. Кишпек в течение наблюдаемого периода почти по всем изученным показателям (за исключением фтора и йода) наблюдается соответствие требуемым нормативам.

3. Во всех источниках ниже гигиенического норматива находится содержание фтора.

4. Качество питьевой воды из скважины пос. Б. Речка не соответствует нормативам по 7 показателям: по всем органолептическим; высокое содержание железа, а также присутствие чрезвычайно опасного сероводорода. Это, вероятно, связано с природно-географическими факторами.

5. Сезонные наблюдения за изменением качества воды показали: благоприятные органолептические показатели остаются постоянными в таких источниках как Головной водозабор, а также с. Кенже и Кишпек. В пос. Б.Речка эти показатели резко различаются: наилучшие наблюдаются в весенне-летний период, а в осенне-зимний - эти показатели ухудшаются.

6. Не обнаружена зависимость химического состава воды от времени года.

Литература

1. Самарина В.С. Гидрохимия. Л. ЛГУ, 1977. - 359 с.

2. Алекин О.А. Основы гидрохимии. Л. Гидрометиздат. 1970.

3. Коротков А.И. Гидрохимический анализ при региональных геологических исследованиях. Л. Недра. 1983.

4. Исследование поверхностного и подземного стока. - Сб.ст. М.Наука. 1967.

5. Павлов А.Н. Геологический круговорот воды на Земле. Л. Недра. 1977.

6. Кульский Л.А., Накрочевская В.Ф. Химия воды. Киев. Выша шк.головное издательство. 1983. - 240 с.

7. Водная И.Ф. Химия воды и микробиология. Изд-во ВШ. М. 1964.

8. Брусиловский С.А. О миграционных формах элементов в природных водах. М.: Гидрохимия. Т.35. 1963.

9. Валяшко М.Г. Основы геохимии природных вод. Геохимия. №11. 1967.

10. Зайцев И.К. Гидрохимия СССР, Л.Недра. 1986. - 238 с.

11. Перельман А.И. Геохимия природных вод М. Наука. 1982.

12. Питьева К.Е. Гидрогеология. Формирование химического состава подземных вод. М.Изд-во МГУ. 1978.

13. Смирнов С.И. Вероятностно-статистические закономерности распределения химических элементов в природных водах. Гидрохимические материалы. М. Недра. 1963.

14. Воронков П.П. Формирование химического состава поверхностных вод Европейской территории СССР. - Гидрометиздат. Л. 1955.

15. Овчинников А.И. Гидрохимия. М. Недра. 1970.

16. Казанчев А.И. Гидрохимическая характристика высокогорных подземных вод КБАССР. Автореф. Новочеркасск. 1964.

17. Маслов Е.П. Керефов К.Н. Экономико-географический очерк Кабардино-Балкарии. Изд. Академии Наук СССР . М. 1957.

18. Белянкин Д.С. Природные ресурсы КБАССР. М. 1966.

19. Лурье П.М. Водные ресурсы и водный баланс Кавказа. СПб. Гидрометиздат. 2002.

20. Санитарно-эпидемиологичексие правила и нормативы СанПИН 2.1.4. 1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества.

21. Покровский В.А. Гигиена. М. 1998.

22. Гигиенические нормативы ГН 2.1.5.1315-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде, водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования. Утв. Постановление Правительства РФ от 24.07.2000 г №554.

23. Государственный стандарт РФ ГОСТ 51232-98 «Вода питьевая. Общие требования к организации и методам контроля качества». М. -15 с.

24. Протасов В.Ф. Экология, здоровье и охрана окружающей среды в России. Учебное и справочное пособие. М. 2002.

25. Государственный стандарт РФ ГОСТ 51593-2000. Вода питьевая. Отбор проб. М. -5 с.

26. Вода питьевая. Методы анализа .Сборник стандартов. М. 1998.

27. Руководящий документ 52.24.450-95.

28. Государственный стандарт Союза ССР. ГОСТ 4386-89.

29. Методические указания МУК 4.1.1090-02.

30. Государственный стандарт РФ ГОСТ РИСО 5725.6-2002. «Точность методов и результатов измерений. Использование значений точности на практике. М. - 42 с.