ТРЕБОВАНИЯ К КАЧЕСТВУ ВОД НЕЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ

Страница:         предыдущая           последующая

СПОСОБЫ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ  СОСТАВА  ВОД

      ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МИЛЛИГРАММ - ЭКВИВАЛЕНТА.

    С целью  упростить анализы состава вод результаты измерений концентраций компонентов, первоначально установленных  в мг/л,  принято выражать  в грамм-эквивалентах на литр. Сокращенно миллиграмм-эквивалент на литр записывается в виде мг-экв/л.

    Миллиграмм-эквивалент – число мг. химического элемента или соединения, равное весу его химического эквивалента.

    Эквивалент химический – весовое количество химического элемента, соединяющееся с 1, точнее с 1,008, весовой частью водорода (или, соответственно с 8 весовыми частями кислорода); или замещающее 1 весовую часть водорода в соединениях.

    Например, если в пробе воды обнаружено 20 мг хлора на 1 л. , то концентрация хлора в мг-экв/л, с учетом того, что относительная атомная масса хлора равна 35,5 составит: 20:35,5 = 0,56 мг-экв/л.

     Для многовалентных элементов единица концентрации 1 мг-экв/л равна частному от деления относительной молекулярной массы на валентность.

    Например,  если концентрация в мг/л аниона HCO ₃  определена равной 146,4 мг/л. , а молярная масса равна 60, то концентрация его в мг-экв/л окажется равной 146,4 / 60 = 2,44 мг-экв/л.

    Формат таблицы для хранения справочных данных,необходимых для анализа, а также размещения результатов анализа выбран следующим

Формат таблицы himich_svoistva

Таблиц  содержит данные для решения следующих задач:

• перевод единиц экспериментальных данных из миллиграмм на литр в миллиграмм-эквивалент на литр и наоборот;

Таблица himij.dbf в BROWSE – окне представлена ниже   

 Основное достоинство  миллиграмм- эквивалентных единиц то, что они являются международными.

ГРАФИЧЕСКОЕ ОТОБРАЖЕНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ПРИРОДНЫХ ВОД

Упрощенная диаграмма – прямоугольник – прямоугольник, горизонтальный или вертикальный делится пополам и в каждой из половинок отображается по три участка для анионов и катионов, которые наносятся в масштабе в мг-экв/л, где затем можно выделить характеристики жесткости, щелочности природной воды и решить ряд аналитических задач:

1.      Определить общую и карбонатную жесткость воды:

·        общую жесткость, как сумму концентраций ионов Ca ²⁺ и Mg ²⁺ ,

[ОЖ] = [Сa ²⁺] + [Mg ²⁺]

·        карбонатную жесткость,

[КЖ] =  [Ca ²⁺] + [Mg ²⁺] – [HCO ₃^-]

·        общая и карбонатная жесткости равны, если катионы жесткости полностью компенсированы анионами HCO ₃^- ,

[ОЖ]  = [КЖ], если [Ca ²⁺] + [Mg ²⁺] =< [HCO ₃^-]

Щелочность определяется концентрацией ионов HCO ₃^-  (если других слабых кислот не обнаружено):

·        щелочность и карбонатная жесткость равны, если:

[HCO ₃^-] =< [Ca ²⁺] + [Mg ²⁺]

Пользуясь диаграммой можно определить правильность выполнения химического анализа.

   В базе BROWSE – окне  анализа параметров, определяющих щелочность, имеет следующую структуру:

ФОРМИРОВАНИЕ УПРОЩЕННОЙ ЖИМИЧЕСКОЙ ФОРМУЛЫ

    Простейшая химическая формула  (БСЭ 35) – химическая формула, отражающая  наиболее простой атомный состав данного вещества, в то время как истинная формула, содержит истинное число, из которых состоит молекула вещества.

    Чтобы сформировать простейшую химическую формулу сложного химического индивида весовое процентное содержание каждого из элементов, входящего в его состав делят на атомный вес соответствующего элемента. Затем полученные частные от деления делят на наименьшее из них или на число кратное ему и округляют до целых чисел, выражающих простейший атомный состав сложного вещества.

    Например, углеводород этилен состоит из 85,63 %  углерода и 14,37 % водорода. Зная, что атомный вес С = 12,01 и H = 1,008, получаем частные от деления :  18,63 : 12,01 = 7,129 и 14,37 : 1,008 = 14,259. Далее,  7,29 : 14,259 = 1 : 2. Следовательно,  этилен на 1 атом углерода содержит 2 атома водорода: пролстейшая формула его будет : CH _{2 .}  Но плотность углерода по отношению к водороду равна 13,9, поэтому молекулярный вес этилена равен 13,9 : 2,016 = 28,2.

КАРБОНАТНО – КАЛЬЦЕВАЯ СИСТЕМА РАВНОВЕСИЙ

 Определяющее влияние на свойства воды   оказывают соединения угольной кислоты  H₂CO₃  ( слабая двухосновная кислота).  При растворении в воде углекислого газа (CO ₂) происходит его частичное взаимодействие с водой, ведущее к образованию угольной кислоты (см. п. 2) , Равновесие этой реакции смещено влево, особенно при повышенной температуре. Прибавление щелочи смещает равновесие вправо.

    Угольная кислота образует два ряда солей: средние углекислые (с анионом CO ₃ ^{2 -}) – карбонаты и кислые углекислые (с анионом HCO ₃ ^- ) – бикарбонаты.

    В карбонатно – кальциевой системе  присутствуют ионы водорода, поэтому на соотношение компонентов системы влияет величина pH.

    Карбонатно – кальциевая система – неустойчивая система.   В условиях ее равновесия определенной концентрации бикарбонатов (HCO ₃ ^-) соответствует определенное количество свободной углекислоты , называемой равновесной. Вода при этом стабильна (не происходит ни выпадения карбонатов (CaCO ₃), ни их дополнительного растворения).

    Если количество растворенной углекислоты больше ее равновесной концентрации,  равновесие реакции (7) сдвинется вправо,

 что приведет к  к растворению CaCO _3.  Избыток  CO ₂  сверх равновесной концентрации называется агрессивной углекислотой. Контакт агрессивной воды с бетоном приводит  к вымыванию из него карбоната кальция.

    При недостатке CO ₂   по сравнению с равновесной реакция (7)  протекает справа налево, что приводит к дополнительному и выпадению в осадок малорастворимого карбоната кальция.                                                

Рис 2.1.Карбонатно – кальциевая система в природных водах

    Стабильность воды может быть оценена экспериментально или вычислением индекса насыщения воды карбонатом кальция по результатам определения  температуры воды, общего солесодержания, концентрации ионов кальция и общей щелочности.

ТРЕБОВАНИЯ К ВОДАМ НЕЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ

     Требований, предъявляемых к воде хозяйственно – питьевого назначения немного: она должна быть безвредной в эпидемиологическом отношении, по химическому составу и иметь удовлетворительное качество по вкусу и цвету.

    Главным в оценке качества волы нецентрализованного водоснабжения (из колодца, родника, скважины) являются свойства безопасности, которыми являются условие невыхода норм за установленные показатели.

    Ниже приведены рекомендуемые отечественными  нормативными документами требования к качеству питьевой воды, а также  регламентами Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) и Европейским сообществом ЕС

    С целью обеспечения постоянства качества воды , безопасности водоснабжения населения нормативными документами предусмотрено систематическое обследование качества вод, которое должно соответствовать требованиям, представленным таблицей:

Требования к качеству вод нецентрализованного водоснабжения (СанПиН 2.1.4.1175 - 02)

     Специализированными аналитическими лабораториями обычно предлагаются 3 вида анализа качества вод: анализ (9 – 11 показателей), стоимостью 1,5 – 2 тыс. рубл.; полный химический анализ (22 – 24 показателя), стоимостью 2 – 2,5 тыс. руб. ; определение отдельных показателей по желанию заказчика. Финансирование этой система предполагается из бюджетов местных муниципальных органов (таких сумм там пока не найдется, как правило), из бюджетов садоводств , где таких средств никогда не было, или частными владельцами, которые не убеждены, что это надо делать (традиционный “авось”). Подорвать незыблемость упомянутого “авось” можно, если вооружить местные системы управления экспресс – методами, позволяющими, пусть не выполнить качественный химический анализ в объеме двух – трех десятков показателей, для чего необходима хорошо оснащенная лаборатория, но своевременно, силами, например, уполномоченного ( может иметь соответствующую подготовку), убедиться что он крайне необходим. Решению этих проблем и посвящена данная работа.

   В приложении “Управление качеством нецентрализованного водоснабжения” данные, касающиеся контроля качества вод, сформируем  в виде четырех реляционных таблиц c аналогичными структурами, которые представим в BROWSE – формате.

1. Органолептические свойства (control_organolept.dbf):

2. Химические свойства (control_himij.dbf):

3. Обобщенные свойства (сщтекщд_щищисрутювиа):

4. Биологические свойства (control_bio):

    Четыре базовых таблицы дополняются необходимым количеством представлений данных для анализов в необходимом ключе, что будет описано в разделе “Интерфейс приложения”.

Страница:            предыдущая               последующая