Введение
По специальности я учитель химии. В вузе я изучал дисциплину "Аналитическая химия", 12 лет я работал в одной петербургской компании, производящей экспресс-тесты для анализа окружающей среды, проводил занятия со школьниками и педагогами по направлению "Мониторинг окружающей среды".
Поводом для выбора такого направления деятельности стало приобретение нашей семьёй участка под ИЖС. Естественно, на нём мы пробурили скважину для водоснабжения, также на участке будут построены локальные очистные сооружения. Конечно, во-первых, хотелось бы знать о качестве воды из скважины, а во-вторых, у меня возникло опасение по поводу соседства скважины и локальных очистных сооружений, которые будут не только на нашем, но и на соседних участках.
В первую очередь, необходимо контролировать такие показатели, как фосфаты, нитраты и аммоний. Это так называемые биогены, содержание которых говорит напрямую о влиянии очистных сооружений.
Анализ воды также может дать и другую информацию о составе растворённых веществ в воде, например, содержание солей. Для нашего региона характерны соли железа, содержащиеся в болотистых почвах. Также природная вода может содержать соли кальция и магния, и вода с такими солями становится жёсткой.
Затем со временем у нас появились и другие задачи - анализ воды для оценки эффективности работы системы фильтрования и умягчения воды, анализ воды из локальных очистных сооружений для оценки степени очистки сточных вод.
Основная часть
Что такое вода? Это по-настоящему уникальное на нашей планете вещество. Во-первых, это единственное вещество на Земле вещество, которое существует в трёх агрегатных состояниях: жидкое, твёрдое и газообразное.
Как известно, газообразная вода называется пар. Наличие в атмосфере определённых количеств паров воды называется влажностью воздуха, и её мы видим в прогнозе погоды. Очень влажный воздух присутствует, например, в сауне.
Источник: сайт baniaisauna.ruВода в жидком виде содержится в водоёмах – морях, океанах, озёрах, реках, прудах. Также жидкая вода содержится в почве.
Источник: сайт present5.comВода в твёрдом состоянии содержится в ледниках.
Источник: сайт dogcatdog.ruКруговорот воды в природе мы наблюдаем своими глазами. При таянии ледников вода из твёрдого состояния переходит в жидкое - горные реки. Далее вода рек, озёр, морей и океанов при испарении переходит в газообразное – облака и тучи, из которых вода выпадает в виде дождя (снова жидкое состояние) или снега (твёрдое состояние).
Источник: сайт infourok.ruВода имеет колоссальное значение для жизни на Земле.
Во-первых, вода обладает высокой теплоёмкостью, то есть говоря простым языком, она медленно нагревается и медленно остывает. Благодаря этому климат на нашей планете гораздо более мягкий, чем на других планетах. Также плавный переход от зимы к лету, и от лета к зиме обусловлен высокой теплоёмкостью.
Во-вторых, вода является растворителем, и в ней в разной степени растворяются соли, кислоты, щёлочи и газообразные вещества. Растворённые соли делают воду солёной. Растворённый кислород используется живыми организмами для дыхания. Растворённый углекислый газ используется моллюсками для построения раковин и кораллов, а растениями – для фотосинтеза. Также вода океанов либо растворяет в себе, либо выпускает в углекислый газ, тем самым изменяет его содержание в атмосфере.
В-третьих, вода – это важнейшее вещество, без которого невозможна жизнь. Любая живая клетка обязательно содержит клеточный сок, а кровь содержит не менее 90% воды.
Источник: сайт mozaweb.comПлоды растений также содержат 80-98% воды по массе.
Таким образом, всем живым организмам, в том числе и людям, требуется вода.
Для чего нам требуется вода в быту?
1. Для питья и приготовления пищи.
2. Для принятия водных процедур: умывания, принятия ванны и душа, бритья.
3. Для хозяйственных нужд: влажной уборки, стирки, мытья посуды.
4. И для других нужд.
В природе вода редко бывает чистой и пригодной к немедленному употреблению, поскольку в ней растворены различные вещества, а также живут микроорганизмы. Они определяют качество воды.
Некоторые показатели мы в состоянии определить сами:
- цветность,
- мутность,
- прозрачность,
- запах при комнатной и повышенной температуре.
И если в централизованную систему водоснабжения подают уже очищенную воду, то при использовании воды из природных источников (скважин, колодцев, родников и т.п.) необходимо знать качество воды. Даже если источник воды заслуживает доверия, воду нужно как минимум прокипятить.
Для обнаружения растворённых в воде веществ требуются специальные методы, чаще всего химические.
Источник: сайт 900igr.netК качеству воды предъявляют различные требования в зависимости от её назначения: хозяйственно-питьевое, культурно-бытовое и рыбохозяйственное. Разумеется, вода, которую подают в систему водоснабжения, должна соответствовать качеству хозяйственно-питьевого назначения.
Какие из растворённых веществ заслуживают нашего внимания?
Во-первых, это растворённый кислород. Если содержание растворённого кислорода высокое, то это говорит о хорошем качестве воды. Загрязнение воды остатками органических соединений и некоторых солей уменьшает количество растворённого кислорода. Также многим известно, что в холодной воде кислород растворяется лучше, а в горячей – хуже.
Источник: сайт catherineasquithgallery.comВо-вторых, это общее содержание солей (минерализация). Соли растворяются при контакте природной воды с минералами и горными породами. При этом нужно понимать, что многие растворённые в воде соли в большом количестве не представляют опасности для организма, а только влияют на вкус воды.
Источник: сайт vk.com/voda_za_gorodomС минерализацией связан такой показатель, как общая жёсткость – содержание растворённых солей кальция и магния. Этот показатель определяют отдельно, поскольку в жёсткой воде мыло хуже мылится, а на нагревательных приборах образуется твёрдый осадок – накипь.
Источник: сайт vk.com/voda_za_gorodomВ-третьих, это растворённые вещества, которые в больших количествах нежелательны в воде.
Это так называемые биогенные элементы – азот и фосфор в виде аммония, нитратов и фосфатов. Они входят в состав удобрений, которые необходимы для роста растений, также биогены в воде появляются из бытовых и сельскохозяйственных источников.
Источник: сайт vk.com/voda_za_gorodomПри высоком содержании в воде биогенов может начаться «цветение» воды.
Источник: сайт sanktpeterburg.bezformata.comТакже нежелательно высокое содержание в воде растворимых соединений некоторых металлов. В природной воде часто встречаются соединения железа и марганца.
Если природная вода содержит значительное количество растворенных веществ, то необходимо использовать фильтры.
Ещё следует сказать о бактериальном загрязнении, которое устраняется озонированием, ультрафиолетовыми лампами, фильтрами с содержанием серебра. Высокое бактериальное загрязнение наиболее вероятно в воде, содержащей растворённые биогены: азот и фосфор.
В дальнейших публикациях будет представлена работа по исследованию качества воды в различных населённых пунктах Ленинградской области.
Интересное еще здесь: Коттедж.