Пресная вода

Вода - основа жизни на нашей планете. Издревле природный круговорот воды обеспечивал живительной влагой людей, животных и растения- все живое, что находится на суше и нуждается в пресной воде. Тысячелетиями люди пользовались естественными источниками пресной воды, получая ее из ручьев, рек, озер, колодцев, и считали, что любую пресную воду можно пить. Но в нашу технологическую эпоху ситуация радикально изменилась, и мы уже не можем ставить знак равенства между пресной и питьевой водой.

Пресная вода - раствор множества химических веществ техногенного и природного, как правило, минерального происхождения. В ней присутствуют ионы легких и тяжелых металлов (литий, натрий, калий, магний, кальций, хром, марганец, железо, цинк, ртуть, свинец и многие другие), а также углерод, фосфор, сера, йод и другие металлоиды. Кроме того, в воде растворены газы - кислород, озон, фтор и хлор; могут быть даже метан, сероводород и радиоактивный газ радон.

В ее составе есть неорганические соединения, соли, кислоты и щелочи, которые диссоциируют в водном растворе, и огромное количество органических веществ, причем одни из них относительно безвредны для человека, другие нежелательны, а третьи - настоящий яд. Наконец, в пресной воде имеются нерастворенные до конца механические примеси органического и неорганического происхождения - песок, ил, ржавчина, частицы глины и т. д.

В пресной воде нашего современного мира могут присутствовать - и присутствуют - не только естественные компоненты, но также бытовые и промышленные отходы, вроде фенола, хлорорганики и прочих веществ, о которых лет двести назад никто и слыхом не слыхивал. Следует также помнить, что пресные воды в разных бассейнах и даже в одной и той же реке, но в разных местностях по ее течению, отличны друг от друга, и эти отличия обусловлены геологическими, географическими и техногенными причинами: характером почв, составом вод притоков, климатом и хозяйственной деятельностью человека. Последний фактор чрезвычайно важен, так как ведет к попаданию в источники воды загрязнений трех групп. Это, вопервых, та часть бытовых отходов, поступающих в канализацию, которая называется ПАВ - поверхностноактивные вещества, входящие в состав синтетических моющих средств и стиральных порошков. Вовторых, промышленные сливы предприятий, прежде всего химических и хметаллургических, которые могут содержать ртуть, мышьяк, радиоактивные компоненты, кислоты, фенол и множество иных вредных примесей. Втретьих, остатки пестицидов, которые переносятся с полей в водоемы талыми и подпочвенными водами.

Кроме того, в природной воде могут находиться болезнетворные микробы и вирусы, инициаторы таких болезней, как дизентерия, холера или гепатит.

Перечисленные обстоятельства вызывают необходимость обработки пресной воды до такого состояния, чтобы ее можно было считать чистой питьевой. Понятие чистоты, если вспомнить о многообразии пресных вод, на самом деле очень неопределенное, и мы уточним его чуть ниже, а сейчас коснемся таких важных показателей качества пресной природной воды, как кислотность Ph, жесткость и органолептические свойства.

Показатель Ph связан с концентрацией ионов водорода в среде, измеряется с помощью простого прибора "пэашметра" и дает представление о кислотных или щелочных свойствах среды (в данном случае - воды):

Ph < 7 - кислая среда,
Ph = 7 - нейтральная среда,
Ph > 7 - щелочная среда.

Это очень важный показатель, так как, в частности, кислотный баланс человеческого организма должен поддерживаться в очень жестких рамках: допустимые значения Ph составляют от 7,38 до 7,42 и не могут отклоняться от этого диапазона даже на десять процентов.

Жесткостью называется свойство воды, обусловленное содержанием в ней ионов кальция и магния. Жесткость определяют по специальной методике, описанной в ГОСТах на питьевую воду, а единицы ее измерения - моль на кубический метр или миллимоль на литр. Различают несколько видов жесткости - общую, карбонатную, некарбонатную, устранимую и неустранимую; в дальнейшем мы будем говорить об общей жесткости, связанной с суммой концентраций ионов кальция и магния.

Под органолептическими характеристиками воды понимают ее запах, вкус, цвет и мутность. Интенсивность запаха (землистый, хлорный, запах нефтепродуктов и т. д.) оценивают по пятибалльной шкале (ноль соответствует полному отсутствию запаха):

1 - очень слабый, практически неощутимый запах;
2 - запах слабый, заметный лишь в том случае, если обратить на него внимание;
3 - запах легко замечается и вызывает неодобрительный отзыв о воде;
4 - запах отчетливый, обращает на себя внимание и заставляет воздержаться от питья;
5 - запах настолько силен, что делает воду непригодной к употреблению.
Вкус воды характеризуется понятиями "соленый", "кислый", "сладкий", "горький", а все остальные вкусовые ощущения называют привкусами. Оценивают вкус по такой же пятибалльной шкале, как и запах, с градациями: очень слабый, слабый, заметный, отчетливый, очень сильный.

Что касается цвета, то его определяют фотометрически, путем сравнения испытуемой воды с эталонными растворами, соответствующими по цвету природной воде. Оценивают цвет по специальной шкале цветности с градациями от нуля до 14.

Сходным образом исследуют мутность.

Разумеется, причины, вызывающие дурной запах, плохой вкус и странный цвет воды изучаются путем химического анализа, чтобы выявить вредоносные примеси и определить их концентрации. На каждую такую примесь имеется свой показатель ПДК. Это предельно допустимая концентрация, то есть такая, которая не наносит вреда человеческому организму. Точнее, ПДК определяется как доза вредного вещества, которую можно без последствий принимать с водой каждые сутки на протяжении всей жизни. При этом учитывается, что человек выпивает 2-2,5 л воды в день и что вредные вещества поступают не только с водой, но также с пищей и воздухом.

Строго говоря, в понятие ПДК входит количество не только вредных веществ, но и полезных субстанций, которые могут находиться в воде. К полезным субстанциям относятся, например, калий, кальций, магний и ряд других элементов, необходимых человеческому организму, но в малых дозах; при их превышении эти вещества тоже становятся вредными.