Аналіз води: розуміння складу та забруднюючих речовин у питній воді

Значення аналізу води для забезпечення якості питної води

Тестування води проводиться на відповідність нормативним вимогам і дотримання процедур безпеки, необхідних для води. Це широке поняття, яке включає кілька процедур для аналізу та оцінки якості води.

Кожен, кого стосується водна промисловість, повинен перевірити джерела води. Це можуть бути урядові організації, які намагаються регулювати якість води, щоб захистити нас від ризиків для здоров’я, пов’язаних із використанням хлорованої води, або це можуть бути домовласники, які намагаються переконатися, що вода придатна для споживання.

Вода, незалежно від того, призначена вона для комерційних цілей, сільського господарства, побутових цілей або використовується державними муніципалітетами та приватними домовласниками, повинна регулярно перевірятися, щоб зберегти джерело води безпечним і вільним від екологічних ризиків і потенційних ризиків для здоров’я.

Як працює перевірка води?

Завдяки модернізації та прогресу сучасної хімії ми можемо виявити тисячі шкідливих хімічних речовин і бактерій у воді. Правильні результати тестування можна отримати навіть при надзвичайно малій їх концентрації. Список тестів, які доступні сьогодні, може здатися дещо приголомшливим.

Однак нам не потрібно перевіряти все, що є у воді. Існують певні прості способи виконання тестів, які дають швидкі результати та є дуже низькотехнологічними у своїй версії порівняно з іншими.

• Використання тест-смужок. Ці смужки змінюють колір, щоб показати концентрацію хімічної речовини, присутньої у воді.
• Комплекти кольорових дисків можуть тестувати навіть більш широкий спектр хімічних речовин, які присутні у воді.
• Ручні цифрові вимірювачі є портативними і використовуються для перевірки різних хімічних речовин, присутніх у воді.

Однак такі тести зазвичай використовуються для попередньої перевірки, а професійний аналіз води необхідно проводити у лабораторних умовах. Щоб охопити більш широкий спектр забруднюючих речовин, вибрати власні параметри тестування або просто бути на 100 % впевненими в результатах— лабораторне тестування є найкращим варіантом.

Чому важливо перевіряти якість води?

У всьому світі більшість людей покладаються на приватне водопостачання. Це і річки, і джерела, і криниці. Висока якість води має вирішальне значення для здоров’я та економічного і соціального добробуту людей. Контроль якості вашої води та її регулярна перевірка дуже важливі для підтримки надійних і безпечних джерел води та усунення потенційних ризиків для здоров’я, пов’язаних із забрудненням води.

Коли воду перевіряють і є результати тестування, ви можете вимагати вирішення проблеми, яка зараз пов’язана з якістю води. Це також забезпечить захист якості води від будь-якої потенційної причини забруднення та застосування відповідного підходу до системи очищення.

Важливо перевірити придатність води перед її використанням. Це може бути корисно для зрошення, напування худоби, пиття або обприскування. Це також допоможе вам прийняти обґрунтоване рішення про те, як використовувати воду та що слід робити щодо покращення її чистоти.

Як часто потрібно перевіряти воду?

Більшість населення використовує водопровідну та колодязну воду для пиття та побутових потреб. Тому важливо перевірити, чи немає в ній забруднень.

Стандартні перевірки питної води слід проводити принаймні раз на рік, незалежно від джерела води. Водопровідну воду зазвичай перевіряють на вміст хлору, pH у воді та наявність бактерій.

Бажано щороку перевіряти запаси колодязної води, навіть якщо вони не підозрюються в будь-якому забрудненні. Є деякі типи проблем з водою, які неможливо виявити без перевірки. Постачання колодязної води зазвичай перевіряється на наявність добрив і пестицидів, бактерій і стандартного набору хімікатів.

Тестування води в басейні також має вирішальне значення, оскільки воно передбачає підтримку правильного функціонування басейну та піклування про санітарні потреби. Характеристики води в басейні повністю залежать від того, наскільки сильно чи мало вони використовуються, а також від температури води і добового повітря. Тепла вода є джерелом бактерій, тому слід бути особливо обережним, особливо в жарку пору року. Рівень хлору у воді також має велике значення. Кожен повинен знайти в ньому баланс: його має бути достатньо для дезінфекції, але водночас не надто багато, щоб не завдати шкоди здоров’ю.

Крім того, якщо ви відчули, що стан води змінився: вода помутніла або з’явився сторонній запах, настійно рекомендується провести позаплановий аналіз води.

Чи безпечно пити воду з-під крана?

Загалом водопровідна вода не становить великої небезпеки для вашого здоров’я. Водопровідна вода, як відомо, містить фториди, які корисні для здоров’я порожнини рота. Головне питання — чи хтось контролює, щоб побічні продукти дезінфекції не перевищували норми?

Найпоширеніші проблеми з якістю води включають низький рівень pH і хлору, високий рівень нітратів. Бактеріальне забруднення широко поширене серед приватних колодязів. Деякі забруднювачі можуть бути присутні у воді, навіть якщо вона була прокип'ячена. Кип'ятіння зазвичай ефективне для видалення бактерій, але такі хімічні речовини, як свинець у воді, навряд чи випаровуються після кип'ятіння.

Ті, хто проходить курс опромінення та хіміотерапії, хворі на серйозні захворювання, пацієнти після трансплантації, вагітні жінки, немовлята та діти повинні пити лише безпечну воду. Тестування води є першим кроком до гарантування безпеки питної води.

«Тестувати чи не тестувати питну воду?». Це питання має поставити собі кожен небайдужий громадянин. Чиста вода — це те, на що ми маємо право, щоб покращити своє здоров’я та самопочуття.

Прилади для вимірювання параметрів води

Прилади для перевірки якості води використовуються для перевірки води на хімічні та біологічні агенти, а також для вимірювання таких змінних, як прозорість і швидкість руху. Ці прилади є стандартним інструментом, який можна використовувати для збору інформації з різних джерел води. Прилади для перевірки якості води можуть контролювати температуру води, розчинений кисень, pH, електропровідність, концентрацію азоту/фосфору, каламутність, макробезхребетних, а також рівні пестицидів і токсичних хімікатів.

Типи приладів для контролю якості води

Прилади для перевірки якості води можна використовувати для перевірки різних умов у зразку води. Ці вимірювання включають:

• Аналізатори рівня розділу призначені для визначення рівня розділу нафти та води.
• Монітори нафти у воді призначені для вимірювання кількості нафти у воді.
• Прилади для вимірювання рівня pH (рН-метр). pH має вирішальне значення для якості води. Забруднення з інших джерел, таких як дренаж шахти, кислотні дощі або розливи хімікатів, також можуть спричинити різкі зміни рівня pH. Прилади для перевірки якості води використовують електрод із невеликим електричним струмом, який проходить через зразок води. При зануренні у воду електрод створює електричний потенціал, який пов’язаний з pH розчину. Засмічене або забруднене з’єднання є поширеним джерелом похибок вимірювань.
• Вольтамперометричні прилади для перевірки якості води змінюють електричний потенціал під час вимірювання результуючого струму, який можна використовувати для визначення хімічного складу провідного середовища. У пристроях використовується анодна або катодна вольтамперометрія.
• Кондуктометр для визначення провідності/розчинених тверді речовин — провідність є показником здатності води проводити електричний струм. Провідність визначається температурою води та концентрацією розчинених солей або інших речовин, які можуть нести електричний заряд. Хоча не існує стандарту якості води для провідності, пристрій може бути корисним для інтерпретації іншої інформації про якість води. Вимірювачі електропровідності відкалібровані на заводі, але їх потрібно періодично перевіряти на точність у стандартному розчині.
• Пристрої для визначення каламутності розчину. Каламутність визначається як оптична властивість зразка, яка спричиняє розсіювання та поглинання світла. Ця якість змінюється залежно від кількості та розміру частинок, присутніх у товщі води. Каламутність порівняно легко і недорого виміряти, і вона часто є основою для стандартів якості води. Її можна співвіднести із завислими відкладеннями на конкретній ділянці. Каламутність може допомогти відстежувати базові тенденції, а також вплив конкретного проекту на якість води.
• Оксиметри для вимірювання розчиненого кисню. Розчинений кисень (DО) означає кількість кисню у воді при певній температурі та заданому атмосферному тиску. Оскільки DO має вирішальне значення для всього біологічного життя, це один із основних параметрів, який використовується для вимірювання якості води. DO зазвичай вимірюється в частках на мільйон (ppm). Вода зазвичай може утримувати більше розчиненого кисню за нижчих температур, ніж за високих. Існує кілька методів, які можна використовувати для вимірювання DO у зразку води. Час взяття зразка є важливим фактором при перевірці рівня розчиненого кисню.

Технічні характеристики приладів для вимірювання параметрів води

Прилади для перевірки якості води відрізняються форм-фактором або стилем монтажу, інтерфейсом користувача та параметрами виведення.

Стиль монтажу. Вибираючи прилад для перевірки якості води, важливо враховувати спосіб монтажу. Стиль монтажу повинен відповідати передбачуваним вимогам застосування.

• Ручні, портативні або модульні пристрої призначені для роботи, якщо їх тримати в руках. Цей спосіб кріплення найкраще використовувати для невеликих зразків і забезпечує зручну транспортну здатність.
• Лабораторні або настільні моделі призначені для розміщення на столі або стенді в лабораторії. Вони не підходять для польового використання, але краще підходять для більших зразків.

Конструкція. Пристрої для використання на місці/польових умовах розроблено для використання поза лабораторією. Зазвичай вони мають більш міцну конструкцію та можуть працювати з різними середовищами та місцевістю.

Прилади для перевірки якості води в лабораторних умовах можуть встановлюватися на стенді і часто постачаються разом з іншим обладнанням для тестування.

Інтерфейс користувача. Як і інші типи інтерфейсів, вони можуть включати:

• Дисплей.
• Аналоговий лічильник.
• Цифровий дисплей.
• Відео дисплей.
• Елементи керування.
• Ручне управління.
• Цифрова панель.
• Інтерфейс комп'ютера.
• Параметри виведення.

Варіанти виходу інструментів для перевірки якості води включають:

• Вихід аналогової напруги. Це проста, як правило, лінійна функція вимірювання.
• Аналоговий струм. Вихідний сигнал — це аналоговий струм, який накладається на вихідну схему пропорційно вимірюванню. Зворотний зв'язок забезпечує відповідний струм, незалежно від таких змінних, як шум лінії та імпеданс. Аналогові струмові виходи або передавачі часто використовуються для надсилання сигналів на великі відстані.
• Аналогові частоти. Вихід є аналоговою частотою, форматом, який передає інформацію з безперервними фізичними змінними, такими як амплітуда напруги або коливання частоти.
• Перемикачі або реле сигналізації. Вихід — це зміна стану перемикача або сигналізації.

Існує два основних варіанти інтерфейсу для приладів для перевірки якості води: послідовний і паралельний. Послідовні пристрої використовують стандартний послідовний протокол зв’язку, наприклад RS232, RS422, RS485 або універсальну послідовну шину (USB). Паралельні пристрої використовують стандартний протокол паралельного зв’язку, такий як шина інтерфейсу загального призначення (GPIB).

Особливості пристроїв для вимірювання якості води

Особливості та функціональність є додатковими міркуваннями при виборі приладів для перевірки якості води. Деякі з них:

1. Температурна компенсація доступна для пристроїв, які використовуються в різноманітних середовищах.
2. Функції самотестування мають вбудовані в пристрій можливості діагностики.
3. Вбудовані пристрої або пристрої для самокалібрування можуть калібрувати, тестувати та налаштовувати параметри пристрою.
4. Фільтри можуть бути додані для спеціальної обробки сигналу або фільтрації.
5. Прилади тестування якості води, що запускаються подіями, можуть фіксувати або реєструвати дані лише тоді, коли відбувається певна подія.
6. Прилади для перевірки якості води в екстремальних умовах розроблені таким чином, щоб витримувати відносно високі рівні температури або вологості та/або запобігати проникненню пилу.
7. Також доступна спеціальна обробка або фільтрація сигналу.

Принцип роботи та застосування рН-метрів

pH-метр вимірює кислотність або лужність розчину. Кислі розчини містять позитивно заряджені іони водню, а лужні — негативно заряджені гідроксид-іони. pH означає потужність водню, і він розраховується на основі кількості іонів водню в рідині. Оскільки ці іони водню створюють позитивний заряд, кислий розчин з великою кількістю іонів водню може легко проводити електричний струм. pH-метри вимірюють цю здатність.

Принцип роботи pH-метрів — потенціометрія. Це вимірювання електричного потенціалу (напруги) розчину. Кислі розчини можуть ефективно проводити електричний струм завдяки позитивним іонам водню. Здатність розчину проводити струм називається електричним потенціалом. Електричний потенціал є ключовим у розумінні принципів і застосування рН-метра.

pH-метр вимірює електричний потенціал за допомогою 2 електродів, занурених у рідину для створення електричного кола. Один із цих електродів, який називається електродом порівняння, міститиме речовину з відомим електричним потенціалом. Інший електрод, відомий як електрод датчика, буде занурено в досліджуваний розчин. Електричний потенціал — це різниця, яка виникає в результаті порівняння електрода порівняння з електродом датчика.

Які найпоширеніші застосування pH-метрів?

pH-метри мають широкий спектр застосування, починаючи від перевірки якості питної води і медицини та закінчуючи промисловістю. Вимірювання напруги розчину є принципом рН-метра, тому всі програми включають рідини. pH-метри використовуються при розробці фармацевтичних препаратів, оскільки кислотність може впливати на метаболізм ліків. У сільському господарстві pH-метри важливі для перевірки якості ґрунту та води. Водоочисні заводи використовують pH-метри для перевірки методів фільтрації. pH-метри вимірюють безпеку води в басейнах і акваріумах. pH-метри також використовуються для розробки продуктів харчування, косметики та миючих засобів.

Як вибрати pH-метр?

Розуміння принципу та застосування рН-метра може бути корисним при виборі правильного рН-метра для вашого застосування. Враховуйте вимоги до відповідності, цільову пропускну здатність і розміри робочого простору. Інтернет маркет https://simvolt.ua/ пропонує ручні, портативні, лабораторні та промислові рН метри. Якщо у вас виникли труднощі з вибором правильної моделі — обов’язково зверніться до менеджерів нашої компанії, щоб придбати пристрій, який найкраще відповідає потребам.

Робота кондуктометрів та визначення провідності

Електропровідність — це міра здатності води пропускати електричний струм. Оскільки розчинені солі та інші неорганічні хімічні речовини проводять електричний струм, провідність збільшується зі збільшенням солоності. Деякі органічні речовини, як нафта, погано проводять електричний струм і мають низьку провідність у воді. Електропровідність також залежить від температури розчинів: чим вона більша, тим вищий показник електропровідності.

Кондуктометр — пристрій для вимірювання електропровідності. Це важливий вимірювальний інструмент для багатьох застосувань і галузей. Коли зонд (приєднаний до кондуктометра) занурюється в розчин, між електронами всередині зонда протікає електричний струм, який зчитує пристрій забезпечуючи значення електропровідності.

Електропровідність або (EC) вимірює здатність матеріалу пропускати електричний струм на певну відстань, зазвичай вимірюється в сіменсах (S) на відстань. Коли кількість розчинених іонів (заряджених частинок) у розчині збільшується, зростає і здатність розчину нести електричний заряд. Кондуктометр зчитує електричний заряд і вимірює провідність.

Як працює вимірювач електропровідності?

Провідність — це вимірювання електричного струму розчину, який найчастіше вимірюється в мікросіменсах на сантиметр (мкСм/см). Значення електропровідності залежать від іонної сили розчину, присутніх іонів і концентрації іонів. Оскільки температура може впливати на провідність розчину, перед використанням потрібне калібрування пристрою.

Кондуктометр випромінює електричний заряд через зонд провідності, який занурюють у досліджуваний розчин. Якщо відбувається збільшення або зменшення кількості присутніх розчинених іонів, це призведе до збільшення або зменшення електричного заряду. Кондуктометр може виміряти цей заряд і надати вам провідність розчину.

Коли зонд занурюється в розчин, електричний струм протікає між двома електронами всередині зонда, розташованими на певній відстані. Концентрація іонів у розчині визначає, чи є провідність високою чи низькою. Якщо концентрація іонів висока, тим вищою буде провідність, що призводить до швидшого струму. Якщо електричний струм повільний, значення провідності буде нижчим, оскільки концентрація іонів у розчині менша.

Чому важлива електропровідність?

Електропровідність є особливо корисним параметром для вимірювання під час моніторингу навколишнього середовища або процесу. Вимірювання цього параметра може ідентифікувати так багато різних змін. Наприклад, у підземних водах провідність може бути використана для ідентифікації підвищення солоної води, тоді як її також можна використовувати в прісноводних середовищах для визначення випадків забруднення. Як правило, параметр працює найкраще, коли використовується для визначення того, що є щось, що спричиняє зміну якості води, однак він не завжди може визначити точну причину зміни. При використанні разом з іншими вимірювачами причини зміни можна визначити більш детально. Це робить вимірювання провідності чудовим для початкових досліджень або при вирішенні питання про те, де краще зосередити свою моніторингову діяльність.

Які параметри можна обчислити за електропровідністю?

Два параметри, які зазвичай отримують із вимірювання провідності — це TDS і солоність. TDS або загальна кількість розчинених твердих речовин є вимірюванням концентрації твердих речовин, розчинених у воді, це можуть бути неорганічні солі або органічні речовини. Солоність, для порівняння, є вимірюванням рівнів концентрації розчинених солей у воді, це особливо важливо під час моніторингу води, щоб забезпечити певний рівень солоності для водних організмів у таких галузях, як акваріумістика.

Принцип роботи та вимірювання розчиненого кисню в воді

Розчинений кисень (DО) — це кількість кисню, що міститься у воді. Водойми отримують кисень з атмосфери та водних рослин. Проточна вода, наприклад вода швидкого потоку, розчиняє більше кисню, ніж стояча вода ставка чи озера.

Вимірювачі розчиненого кисню (DО) використовуються для вимірювання кількості розчиненого кисню в рідині. Кисень потрапляє у воду через різноманітні процеси, включаючи аерацію, як побічний продукт фотосинтезу, і з навколишнього повітря. Будь-яка здорова водна система, яка може підтримувати аеробне життя, повинна містити певну кількість кисню. Здорові водойми зазвичай реєструють щонайменше 5 мг/л розчиненого кисню. Рівні DO менше 5 мг/л можуть призвести до стресу для водних організмів, а рівні, які залишаються на рівні 1 мг/л навіть протягом кількох годин, можуть призвести до масової загибелі риби. І навпаки, перенасичення розчиненим киснем також може бути шкідливим для водних організмів.

Беручи до уваги інформацію, наведену вище, стає зрозуміло, що вимірювання розчиненого кисню є надзвичайно важливим для оцінки здоров’я и стійкості водних екосистем.

Оксиметри (вимірювачі розчиненого кисню) — складаються з зонда DO, підключеного до вимірювача/аналізатора, і за своєю конструкцією подібні до pH-метрів. Зонд складається з двох електродів, підвішених у розчині електроліту хлориду калію (KCl), кожен із яких закритий склом та/або напівпроникною мембраною. Електроди під’єднані до оксиметра, який забезпечує невеликий постійний струм до електродів через з’єднувальний кабель. Коли датчик занурюється в рідину, кисень із рідини перетинає мембрану та реагує з катодом, викликаючи зміну струму, яку можна виміряти.

Подібно до приладів pH, деякі моделі оксиметрів зазвичай можуть вимірювати більше, ніж тільки DO. Багатофункціональні вимірювачі також можуть вимірювати рН, потенціал відновлення кисню (ОВП), температуру, провідність та інші параметри якості рідини.

Методи очищення та обслуговування зонда розчиненого кисню також подібні до методів обслуговування зонда pH. Забезпечення належного рівня розчину електроліту, усунення витоку мембрани та регулярне калібрування є ключовими факторами для підтримки точних результатів вимірювача.

Оскільки рівні розчиненого кисню швидко змінюються, коли вода видаляється з джерела, вимірювачі DO зазвичай є портативними пристроями, придатними для повторних польових вимірювань.

Чому важливо оцінювати розчинений кисень?

Усім водним тваринам для дихання необхідний DO. Низький рівень кисню (гіпоксія) або відсутність кисню (аноксія) може виникнути, коли існує надлишок органічних матеріалів, таких як велике цвітіння водоростей або розкладання мікроорганізмів. Під час цього процесу розкладання, DO у воді витрачається. Низький рівень кисню часто виникає на дні водної товщі та впливає на організми, які там живуть. У деяких водоймах рівні DO коливаються періодично, сезонно і навіть як частина природної щоденної екології водного ресурсу.

Що може розповісти розчинений кисень про стан води?

DO вважається важливим показником якості води, оскільки це прямий індикатор здатності водного ресурсу підтримувати водне життя. При дослідженнях рівні DO вимірюються за допомогою каліброваного датчика якості води, як правило, у поєднанні з вимірюваннями температури та pH. Хоча кожен організм має власний діапазон толерантності до DO, як правило, рівні DO нижче 3 міліграмів на літр (мг/л) викликають занепокоєння, а вода з рівнями нижче 1 мг/л вважається гіпоксичною та зазвичай позбавленими життя.

Показники якості питної води та їх допустимі рівні

Незалежно від того, чи використовується вода в промислових процесах, чи використовується в муніципальному (водопровідному) водопостачанні, необхідно вимірювати певні параметри якості води. Наприклад, Закон про охорону навколишнього середовища (EPA) встановлює правові обмеження, яких повинні дотримуватися програми. EPA стверджує, що муніципальна вода повинна знищити принаймні 90 різних забруднювачів, щоб вважатися безпечною.

Але якість води вимірюється не лише загальною кількістю забруднень. Основні параметри якості води поділяються на три категорії: фізичні, хімічні та біологічні.

Фізичні параметри

Електропровідність (EC). Провідність є основним фізичним параметром води. Електропровідність (EC) означає здатність води проводити електричний струм у воді на певну відстань. Здатність води проводити електрику походить від концентрації іонів у воді.

Вміст іонів походить від розчинених твердих речовин і неорганічних матеріалів (карбонатних сполук, хлоридів і сульфідів). Рівень провідності також залежить від потенціалу іонів зв'язуватися з водою. Коли концентрація іонів у воді збільшується, EC зростає.

Крім того, провідність води залежить від джерела води. Джерела води включають підземні води, муніципальні стічні води, опади та скиди з сільськогосподарських систем.

Електропровідність є важливою для вимірювання при оцінці якості води, оскільки вона може визначити рівень забруднення води. Вода з високим EC містить більшу кількість забруднюючих речовин, тоді як вода хорошої якості, наприклад питна вода, містить менше забруднюючих речовин і, отже, не може проводити електрику.

Найпростіший спосіб виміряти EC у воді за допомогою кондуктометра.

Нижче наведено типові діапазони провідності в різних водоймах:

• Дистильована вода: 0,5 ~ 3.
• Водопровідна вода: 50 ~ 800.
• Питна вода: 30 ~ 1500.
• Прісноводні потоки: 100 ~ 2000.
• Промислові стічні води: 10 000.
• Морська вода: 55 000.

Солоність. Солоність означає вміст солі у воді. Оскільки розчинені іони збільшують провідність разом із солоністю, два параметри води вимірюються разом. Основним іоном солі у воді, який підвищує солоність, є хлорид натрію. Однак інші іони солі, такі як натрій, карбонат, хлорид і сульфат, також можуть збільшити солоність води.

Надмірна кількість розчинених солей у воді може викликати численні проблеми. Основні проблеми стосуються питної води та сільськогосподарського застосування та здоров’я водних екосистем. Коли рівень солоності високий, відбувається корозія промислового обладнання та інфраструктури.

Солоність вимірюється у відсотках (%) або частках на тисячу (ppt). Найкращий спосіб вимірювання солоності води — кондуктометр, рефрактометр або ареометр.

Значення солоності та застосування:

• Прісна вода: <0,05% / <0,5 ppt — питна вода та все зрошення.
• Солона вода: 0,1 ~ 0,2% / 1 ~ 2 ppt — зрошення для деяких культур.
• Солона вода: 0,2 ~ 1,0% / 2 ~ 10 ppt — тваринництво.
• Дуже солона вода: 1,0 ~ 3,5% / 10 ~ 35 ppt — солоні ґрунтові води та деякі види худоби.
• Морська вода: >3,5% / >35 ppt — Гірничодобувна промисловість.

Загальна кількість розчинених твердих речовин (TDS). TDS надходить у воду зі стічних вод, сільськогосподарських стоків, промислових стічних вод або використання хімікатів для очищення води. Чим більше TDS зважено або зважено у воді, тим вища провідність води.

Однак високий рівень TDS не обов’язково означає, що вода шкідлива. Деякі водойми можуть мати високу кількість TDS, але вода природним чином може мати високий вміст мінералів. Незважаючи на те, що вимірювач TDS є найпростішим способом вимірювання рівня TDS у воді, цей процес трохи складніший, оскільки він не повідомляє вам які типи TDS присутні у воді. Тому єдиним вірним методом вимірювання TDS є використання тестового набору для води або відправка зразка води на лабораторний аналіз.

TDS вимірюється як об’єм води. Одиницями вимірювання є міліграми на літр (мг/л) або частки на мільйон (ppm).

Класифікація якості води з вмістом розчинених твердих речовин:

• Прісна вода: <1500 мг/л.
• Солонувата вода: 1500 – 5000 мг/л.
• Морська вода: >5000 мг/л.

Каламутність. Умови високої каламутності викликані зваженими твердими або дрібними частинками, при збільшенні концентрації загальних завислих речовин (TSS) і TDS у воді збільшується і каламутність.

Ось чому датчик каламутності потрібен у багатьох галузях промисловості та застосуваннях. Рівень каламутності зазвичай підвищується, коли у воді розчиняються або суспендуються більш високі концентрації глини, мулу та органічних речовин. Каламутна вода не тільки спричиняє помутніння питної води, це також важливий показник наявності зважених відкладень у воді, наявності патогенів, бактерій та інших забруднень.

Рівні каламутності для питної води:

• Країни, що розвиваються: <5 NTU.
• Розвинені країни: <1 NTU.

Хімічні параметри

Рівень pH. Одним із найважливіших хімічних параметрів якості води є pH, і він завжди повинен бути першим вимірюванням при оцінці якості води.

Підвищений рівень pH може призвести до гіркого смаку води. Високий рН також призводить до того, що водопровідні труби та інші промислові прилади покриваються відкладеннями, корозійними матеріалами, а отже, підвищує рівень токсичності у воді.

Підвищення рН також є проблемою для плавальних басейнів та інших застосувань, де потрібен хлор як дезінфікуючий засіб, оскільки високий рН знижує ефективність хімічних речовин.

Існує багато способів вимірювання pH води. Найпростіший спосіб — за допомогою комплекту паперу для вимірювання pH. Однак ми завжди рекомендуємо pH-метри із датчиком pH для високої точності та надійних результатів. Датчик pH також є найшвидшим способом визначити, кислотна чи лужна вода.

Використання pH-зондів під час вимірювання pH є важливим для багатьох галузей промисловості, тому існують різні датчики pH для різних застосувань.

Дуже важливо часто калібрувати рН-метр, щоб вимірювання були точними. З часом датчики рН можуть відхилятися від початкових каліброваних налаштувань. Коли калібрування більше не вирішує проблеми з тестуванням pH, можливо, настав час замінити зонд pH.

Жорсткість води. Жорсткість води означає вміст мінеральних речовин у воді. Якщо вода вважається жорсткою, ймовірно, причиною є кальцій або магній. Природно, підземні води мають більшу жорсткість, ніж поверхневі, оскільки підземні води більше піддаються впливу мінералів та іонів.

Якщо жорстку воду не обробити, вона може призвести до утворення накипу в системі труб і ускладнити водопостачання. Тест-смужки для визначення жорсткості вимірюють жорсткість води.

Розчинений кисень (DO). DO відноситься до кількості кисню, розчиненого у воді. Розчинений кисень потрапляє у воду шляхом прямого поглинання з атмосфери, є побічним продуктом фотосинтезу рослин, а також із скиданням ґрунтових вод.

Розчинений кисень є одним із найважливіших показників якості води в системах очищення води та акваріумах, а отже, це важливий параметр якості води для моніторингу, оскільки він визначає, чи вода забруднена. Якщо рівень кисню різко падає у водному середовищі, водні організми не можуть вижити.

Питна вода повинна мати концентрацію DO вище 6,5-8 мг/л і між 80-120 %.

Багато факторів впливають на рівень DO у воді, але найпоширенішими є зміни температури води, за якими йдуть солоність і тиск. Єдине, про що вам не потрібно турбуватися, — це вплив розчиненого кисню на рівень рН води. Оскільки між ними немає фізико-хімічного зв’язку, вони не впливають один на одного.

Розчинений кисень вимірюється за допомогою електрохімічного вимірювача DO (оксиметра) та зонда або методом Вінклера.

Біологічні параметри

Біологічні параметри якості води розглядають характеристики, щоб описати присутність або відсутність патогенів, що переносяться водою та інших мікробних організмів.

Бактерії. Вміст бактерій багато говорить нам про якість води. Бактерії — це маленькі одноклітинні організми, здатні швидко розмножуватися, якщо дозволяють рівень pH і температура води. Якщо у воді міститься велика кількість бактерій, вода незабаром стає небезпечною, спричиняючи такі захворювання, як тиф і холера.

Водорості. Водорості можуть вказувати на низьку якість води, і багато водоростевих індикаторів використовуються у системах водопостачання для оцінки умов навколишнього середовища. Цвітіння водоростей є ознакою неприємного запаху та поганого смаку води. Крім того, оскільки деякі види водоростей (наприклад, синьо-зелені) можуть становити серйозну небезпеку для здоров’я, під час оцінки якості води водорості слід контролювати.

Поживні речовини. Поживні речовини тісно пов’язані з водоростями. У міру збільшення поживних речовин у воді (зокрема азоту) може статися надмірний ріст водоростей, що призведе до зниження рівня кисню.

Віруси. Віруси є основною причиною захворювань людини, які передаються через воду та пов’язані з водою. Тестування на наявність вірусів у воді говорить нам багато про якість води та про те, чи потребує вода очищення перед використанням.

Для перевірки на віруси потрібні потужні електронні мікроскопи або методи ПЛР. Перевага віддається методам ПЛР, оскільки вони можуть швидко виявляти всі групи вірусів, які викликають захворювання, що передаються через воду.

При обробці води важливо знати три основні параметри якості води та основні показники. Незалежно від того, чи має ваша вода низький рівень рН, високий загальний вміст розчинених твердих речовин, надмірну кількість поживних речовин або дивний запах чи смак, існує багато рішень щодо забруднення води для покращення якості води.

Міжнародні стандарти якості води

ВООЗ розробляє міжнародні норми щодо якості води та здоров’я людини у формі рекомендацій, які використовуються як основа для регулювання та встановлення стандартів у країнах, що розвиваються, та розвинених країнах світу. Якість питної води є потужною екологічною детермінантою здоров’я. Забезпечення безпеки питної води є основою для запобігання та боротьби з хворобами, що передаються через воду. Керівні принципи, розроблені ВООЗ, готуються в рамках широкомасштабного глобального консультативного процесу за участю держав-членів ВООЗ, національних органів влади та міжнародних агенцій за консультацій з Консультативною групою експертів ВООЗ.

Нижче представлені деякі основні параметри та їх стандартні межі відповідно до рекомендацій ВООЗ:

Параметри	Стандартні межі відповідно до рекомендацій ВООЗ (мг/л)
Аміак	1.5
Миш'як	0.01
Хлораміни	0.5 – 1.5
Хлор	5
Хром	0.05
Колір у питній воді	Немає видимого кольору
Мідь	2.0
Ціанід	0.07
Розчинений кисень	Рекомендоване значення на основі здоров’я не рекомендоване
Фтор	1.5
Нітрит	3
pH	Не пропонується жодного орієнтовного значення на основі здоров’я
Загальна кількість розчинених твердих речовин (TDS)	Не пропонується жодного орієнтовного значення на основі здоров’я
Цинк	Не пропонується жодного орієнтовного значення на основі здоров’я

Важливість контролю якості води

Якість води означає придатність води для різних видів використання відповідно до її фізичних, хімічних, біологічних і органолептичних (пов’язаних зі смаком) властивостей. Особливо важливо розуміти та вимірювати якість води, оскільки вона безпосередньо впливає на споживання та здоров’я людини, промислове та побутове використання та природне середовище. Такі нормативні акти, як Директива ЄС щодо питної води, і регуляторні органи, такі як Агентство з охорони навколишнього середовища США (EPA), встановлюють стандарти для контролю за якістю води, причому місцеві органи влади в усьому світі зазвичай діють як перші органи контролю.

Якість води вимірюється за допомогою лабораторних методів або домашніх наборів. Лабораторне тестування вимірює кілька параметрів і дає найточніші результати, але займає найбільше часу. Домашні тести, включаючи тест-смужки, дають швидкі результати, але менш точні.

Постачальники води, включаючи муніципалітети та компанії, що займаються розливом води в пляшках, часто оприлюднюють свої звіти про якість води на своїх веб-сайтах. Перевірені параметри якості води мають відповідати стандартам, встановленим місцевими органами влади, на які часто впливають міжнародні стандарти, встановлені промисловістю або організаціями з якості води, такими як Всесвітня організація охорони здоров’я (ВООЗ).

Якість води — це міра придатності води для певного використання на основі вибраних фізичних, хімічних і біологічних характеристик. Таким чином, це міра водних умов відносно потреб або цілей людей або навіть вимог різних наземних або водних видів тварин.

На якість води впливають антропогенна діяльність і природні фактори. Ось деякі з факторів, які впливають на якість води:

• Забруднення атмосфери.
• Стоки.
• Ерозія та седиментація.

Якість води перевіряється в лабораторії або вдома відповідно до місцевих умов і потреб. Лабораторна оцінка якості води базується на інструментальному та хімічному аналізі відібраних польових проб води. Лабораторії можуть вимірювати численні фізичні, хімічні та біологічні параметри цих зразків і надавати високоточні результати. На жаль, лабораторні дослідження якості води є дорогими та потребують часу.

Домашні методи перевірки якості води, такі як смужки, кольорові диски та цифрові пристрої, використовуються для швидкої перевірки наявності концентрації звичайних забруднювачів води. Ці домашні тести можна використовувати як інструменти скринінгу, щоб визначити, чи виправданий подальший лабораторний аналіз якості води. Вони використовуються в комерційних або промислових умовах для початкового скринінгу.

Важливість якості води полягає в тому, як вона гарантує, що кінцеві споживачі залишатимуться здоровими та добре функціонуватимуть, якщо підтримуватимуться відповідні стандарти. Кінцевими споживачами можуть бути люди, які вживають здоровий напій, промислові підприємства, що працюють без перешкод, викликаних невідповідною водою, або природне середовище, яке процвітає завдяки відсутності забруднення. Кожен користувач має поріг концентрації для різних забруднень, перевищення якого вода поганої якості матиме негативний вплив.

Вплив якості води на здоров’я людини: низька якість питної, побутової або навіть рекреаційної води через забруднення може призвести до захворювання людини. Питна вода, забруднена мікробними організмами, значною мірою сприяє глобальному тягарю хвороб у вигляді діареї, холери, дизентерії, гепатиту А, черевного тифу та поліомієліту.

Забруднення джерел води хімічними речовинами, такими як розчинники, важкі метали та пестициди, становить небезпеку для людини. Хронічний вплив важких металів, таких як миш’як, хром, свинець, ртуть і кадмій, може збільшити ризик розвитку раку крові, легенів, печінки, сечового міхура та нирок.

Вплив якості води на навколишнє середовище: забруднення води негативно впливає на навколишнє середовище та залежну від неї флору та фауну. Розливи нафти, радіоактивні витоки, сміття, хімічні витоки та багато інших форм забруднення можуть вбити, пошкодити або порушити біологічні процеси рослин і тварин.

Однією з найбільш серйозних проблем є евтрофікація. Евтрофікація відбувається, коли навколишнє середовище збагачується поживними речовинами, такими як нітрати та фосфати. Значним джерелом евтрофних поживних речовин є добрива від сільськогосподарського забруднення. Надлишок поживних речовин спричиняє шкідливе цвітіння водоростей, яке споживає величезну кількість кисню та створює гіпоксичні мертві зони та масову загибель риби.

Вплив якості води на промисловість: майже всі процеси промислового виробництва потребують значної кількості води. Різні галузі промисловості вимагають специфічної якості води для виробництва точних і чутливих продуктів. Наприклад, для виробництва напівпровідників і мікросхем для використання в комп’ютерах і медичній електроніці потрібна деіонізована надчиста вода, яка не містить мінералів, розчинених газів і твердих часток. Таким чином, використання можливо забрудненої води, яка містить важкі метали або інші забруднювачі, у цьому виробничому процесі може призвести до виробництва неточної та неякісної кінцевої продукції.

Подібним чином, вода, яка використовується для охолодження процесів або обладнання, не повинна містити хімічних, мінеральних і мікробіологічних забруднень, оскільки високі температури можуть вплинути на їх поведінку та призвести до схильності системи до корозії, накипу або підтримки мікробіологічного росту. Подібні вимоги до якості води можна зустріти у фармацевтичній, нафтовій, газовій та інших галузях промисловості.

Систематичний контроль та моніторинг параметрів води дуже важливий для здоров’я людини та різних галузей промисловості. Виконуючи нескладні вимірювання відповідними пристроями ви можете гарантувати безпеку та високу якість води.