Су сапасының негізгі көрсеткіштері

Су сапасының  негізгі көрсеткіштері

Әртүрлі көздердің су сапасының  көрсеткіштері: физикалық, химиялық, биологиялық  және бактериологиялық болып табылады.

Физикалық көрсеткіштерге жатады:

1. өлшенген заттардың құрамы (құм, тұнба, планктонның

өлшектері). Тұнбаның      булануынан кейін өлшеніп анықталады (мг/л);

2. шартты бірліктерде түстің (бояудың) бағалануы;
3. дәмі және иісі баллмен бағаланады (органолептикалық).

Химиялық көрсеткіштер шартты түрде бес топқа бөлінеді: негізгі  иондар, еріген газдар, биогенді заттар, микроэлементтер және органикалық  заттар.

Негізгі иондар. Табиғи суларда кең таралған аниондар: HCO₃^- , SO^2-, Cl^-, CO₃^2-, HSiO₃^-, NO₂^-, NO₃^-;  катиондар: Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, Fe²⁺.

Судың кермектілігін (қаттылығын) еріген кальцийдің және магнийдің тұздары  көрсетеді. Кермектілікті карбонатты (СаСО₃, MgCO₃) және карбонатсыз (CaSO₄, MgSO₄, CaCl₂, MgCl₂, Ca(NO₃)₂, Mg(NO₃)₂) деп ажыратады.

Еріген газдар: O₂, CO₂, H₂S және т. б.

Оттегі судағы фотосинтездің  нәтижесінде пайда болады және  ауадан келіп түсуімен анықталады. Оттегінің еруі судың температурасына  байланысты: температура төмен болған сайын, оттегі аз болады.

СО₂ суда еріген түрінде де, көмірқышқыл түрінде де кездеседі. Көмірқышқыл газының негізгі көздері заттар ыдырауының биохимиялық процестері болып табылады.

Н₂S шығу тегі жағынан органикалық (өнімнің ыдырауы) және бейорганикалық (минералды тұздардың ыдырауы) болады. Судағы күкіртсутектің болуынан жағымсыз иіс және металдың коррозиясы пайда болады. Су организмдерінің тіршілігі үшін қажетті биогенді заттар, зат алмасу процесінің (азот пен фосфордың қосылысы) нәтижесінде пайда болады.

Микроэлементтер – судың  құрамында 1 мг/л болатын элементтер. Адам үшін ең маңызды элементтер йод  пен фтор болып табылады. Судың  қышқылдылығы әдетте табиғи сулар үшін 6,5 – 8,5 дейін сутектік көрсеткішпен (рН) анықталады. Суаттағы су рН-ның  өзгеруі, әдетте, жаңбырмен шайылып, суатқа ағып түсетін ауаның қышқылды қоспалармен (азот және күкірт оксидтерімен, т.б.) ластануының нәтижесі болып  табылады. Сонымен бірге рН-тың  өзгеруі тазарту және нейтрализациялау жолдарын өтпеген, суаттардың өндірістік ақаба суларымен ластануынан  пайда болады. Табиғи сулардың қышқылдылығы, сонымен қатар, суат орналасқан орнымен, топырақ сипатымен, су түбінің өзгешелігімен  анықталады.

Суда еріген оттегі экологиялық  маңызға ие. Гидробионттардың тыныс  алуын қамтамасыз ету үшін оттегі жеткілікті болу қажет. Өлі организмдердің ыдырауына, органикалық және басқа  қосылыстардың тотықтыру процестеріне қатысатындықтан, суаттардың өздігінен  тазалануына қажетті. Ауамен әсерлескенде, оның еру жолымен және су өсімдіктерінің фотосинтезі , физико-химиялық, биохимиялық процестердің нәтижесінде оттегінің суға түсу жолдары байқалады.

Табиғи сулардың сапасы, едәуір деңгейде, еріген минералды  тұздар концентрациясының еруімен  анықталады. Әдетте табиғи суларда  кездесетін минералды тұздардың  екі үлкен класын бөледі.

Жалпы тұз құрамына тұздардың 1-ші класы негізгі үлесін қосады. Табиғи сулардың жалпы тұз құрамына шамалы үлес қосқанымен, тұздардың 2-ші класын, судың сапасын бағалаған  уақытта есепке алу керек, себебі, олардың әрқайсысына ШРК-ң мәні қойылған. Суда еріген минералды тұздардың  концентрациясын аналитикалық химияның әдісімен анықтайды. Судың минералды  құрамының негізгі компоненттерімен оларға бекітілген шекті-рауалы концентрация 1.4 кестеде берілген.

1.4 Кесте - Судың минералды құрамының негізгі компоненттері

Судың минералды құрамының  компоненттері	Шекті  рауалы  концентрация
1-ші  класс
1 Катиондар
Кальций	200 мг/л
Магний	100 мг/л
Натрий	200 мг/л
2 Аниондар
Нитрат	45 мг/л
Карбонат	100 мг/л
Гидрокарбонат	1000 мг/л
Хлорид	350 мг/л
Сульфат	500 мг/л
2-ші   класс
1 Катиондар
Аммоний	2,5 мг/л
Металдар	0,001 ммоль/л
Жалпы темір	0,3 мг/л
2 Аниондар
Нитрит	0,1 мг/л
Фосфат	3,5 мг/л

 

Судың минералды құрамының  өзгеруі ең алдымен, қарапайым бір  клеткалы организмдердің тіршілік етуіне әсерін тигізеді. Себебі, еріген тұздар тірі клетка элементтері үшін құрылыс  материалы болып табылады және клетканың  қоршаған ортамен зат алмасуын анықтайды. Тұздардың жоғары концентрациясы, суатты қоршаған топырақтың минералды құрамына ауыр зардабын тигізеді және ауылшаруашылық дала егістерін суландыру уақытында, топырақтың жер асты суларын сіңіру процесінде тұздануына әкеліп соғады. Судағы табиғи тұздылық тепе-теңдігінің бұзылуына әкеліп соғатын, табиғи сулардың минералды тұздармен антропогенді байытылу көздері болып табылады:

1. қыстыгүні  қала көшелері мен жолдардан тұзы бар еріген қар

суларының құйылуы;

2. дала алқаптарын минералды тыңайтқыштармен өңдегеннен

кейін, ақаба жаңбыр     суларымен шайылып құйылуы;

3. өндіріс кәсіпорындарынан шығатын тұздық, тазартылмаған

ақаба сулары және тағы да басқа.

Тұздардың жоғары концентрациясы ауыз судың дәмін бұзады, ал  ШРК-нан  асып түсетін  тұздардың концентрациясынан  ауыз су және шаруашылық қажеттіліктері үшін пайдаланылатын су жарамсыз болып  келеді.

 

                  Судың физикалық қасиеттерін анықтайтын құрал

 

          Батометр — су немесе ағын тасымалдайтын тасындылардың сынамасын алуға арналған құрал. Батометрдің көмегімен келесі көрсеткіштерді: судың физикалық қасиеттері мен ондағы еріген заттардың құрамын (тұздар мен газдар); судағы жүзбе немесе түптік тасындылардың шамасы мен ірілігін; судың санитариялық сапасын анықтау үшін сынама алынады. Құрылымдық ерекшеліктеріне қарай Б. шапшаң және ұзақ мерзімді толтырылатын батометрлер болып екі түрге бөлінеді. Химиялық талдау мақсатында су сынамасын алу үшін "халықаралық үлгідегі" Молчанов батометрі пайдаланылады. Судағы жүзбе заттардың шамасы мен ірілігін анықтау үшін негізінен шөлмек және вакуумдық батометрлер қолданылады.

 

 

                     Судың тотыққыштығын анықтау

Судың тотыққыштығы деп судың құрамындағы  заттардың тотыққыштығымен әрекеттесу қабілеттілігін айтады. Тотықтырғыш  шамасын 1л судағы заттарды тотықтыруға жұмсалатын оттегінің мг мен алынған мөлшерін көрсетеді. Тотықтырғыштық судың органикалық заттарммен ластану деңгейін көрсетеді. Судың тотыққыштығын анықтаудың кең таралған жолына перманганатты әдіс жатады. Ол органикалық заттардың ка лий перманганатымен қыздырғанда тотығуына негізделген.

         Судағы  хлор ионының мөлшеріне байланысты  тотыққышты анықтауда қышқылдық  немесе негіздік орта жүргізіледі:  хлор ион мөлшері 100мг\л дейін болса, қышқылдық ортада жүргізгенде KMnO₄ тотықсыздануы төменгі өрнек бойынша жүреді.

        2KMnO₄=K₂ O+MnO+5O

Реакцияға алынған KMnO4 тің артық мөлшері қымыздық қышқылмен титрленеді. Реакция өрнегі;

   2KMnO4+ 5H₂ C₂ O₅ +3 H₂ S O₄= 2MnSO₄+ K ₂S O₄+10CO₂+8 H ₂O

Хлор ион мөлшері суда шамадан  тыс көп болса, ол қышқылды ортада тотығуға әсер етеді:

  NaCl+ H₂SO₄=Na ₂SO₄ +2HCL

2KMnO ₄+ 16HCL=2 KCL+ 2MnCL ₂+ 5CL+ 8H ₂O

Мұндай жағдайда тотығуды негіздік ортада жүргізу қажет.

Тотықтыруға алынған KMnO4 артық мөлшері бұл жағдайда қышқылды ортада қымыздық қышқылмен титрленеді. Тұнбаға түскен MnO_{2  ,  H2 C2 O4}  ке дейін төменгі өрнекпен тотықсызданаданад.

                     MnO ₂+ H₂ C₂ O ₄+ H₂ S O ₄= MnSO ₄ +CO ₂ +2H₂ O

Тәжірибелік бөлім:

1. Судың тотыққыштығын қышқылдық ортада анықтау жолы. Сиымдылығы 250 мл лік конус тәрізді колбаға бірнеше шыны түтікшелерін салады, пипеткамен 100мллік зерттелетін суды құяды, оның үстіне 5 мллік сұйытылған H2SO4 және 10-15 мл 0.01 Н 2KMnO 4 ерітіндісін қосады. Бұл кезде қою қызғылт түс пайда болу керек. Колбаны сағат шынысымен жабады. Қайнағанға дейін қыздырып 10 мин қайнатады. Бұл кезде колбадағы сұйықтық бояуы өзгеріп кетсе оған тағы бірнеше мл 0.1Н KMnO4 ерітіндісімен бір минут ішінде өзгермейтін қызғылт түс пайда болғанша титрлейді.
2. Судың тотыққыштығын сілтілік ортада анықтау жолы.

Сиымдылығы  250 мл лік конус тәрізді колбаға бірнеше шыны түтікшелерін салады, пипеткамен 100мллік зерттелетін суды құяды, оның үстіне 0.5 мл 50% NaOH ерітіндісін қосып қайнағанға дейін қыздырады.

Қайнаудың басында  10-15мл 0.01 Н 2KMnO 4 ерітіндісін қосып , колбаны сағат шынысымен жауып он минут қайнатады. Содан кейін колбаны плитадан түсіріп ,50-60% С қа дейін суытып, 5мл H2SO4 ерітіндісін және 10 мл 0.01 Н H2 C2 O 4 ерітіндісін қосады. Ерітінді түссіздендірілген соң 0.01 Н 2KMnO 4 ерітіндісімен бір минут ішінде өзгермейтін әлсіз қызғылт түс пайда болғанша титрлейді.

Судың тотығуының есебі

                                       Q== мг О₂ \л

V₁- қыздыруға дейінгі KMnO 4 ерітіндісінің мөлшері; мл

V₂- H2 C2 O 4 қосылғаннан кейінгі шығындылған KMnO 4 ерітіндісінің мөлшері,мл

V₃- қосылған H2 C2 O 4 мөлшері,мл

N₁- KMnO 4 ерітіндісінің нормалдығы, мл

N₂- H2 C2 O 4 ерітіндісінің нормалдығы, мл

A-Тотыққыштығын зерттеуге алынған судың көлемі, мл

E- өтпелі эквиваленті 8ге тең, мл;