Интернет-журнал "Домашняя лаборатория", 2008 №3

Водородный показатель pH — чрезвычайно важная характеристика воды. Как известно, pH это десятичный логарифм концентрации ионов водорода Н⁺ в воде. Дистиллированная вода должна иметь pH = 7, однако, pH природных вод в той или иной степени отклоняется от этого значения. Гидробионты чувствуют себя комфортно в пределах pH = 6,5–8,5.

Жесткость (dH)

Различают жесткость постоянную и временную (карбонатную). Первая обусловлена наличием в воде растворенных солей кальция и магния (главным образом в виде хлоридов и сульфатов), а вторая обусловлена присутствием карбонатов и гидрокарбонатов этих металлов. При кипячении эти соли выпадают в осадок и значение жесткости понижается (поэтому этот вид жесткости и называется "временной").

В России (а ранее и в СССР), в соответствии с ГОСТ 6055-51, жесткость принято выражать в мг-экв ионов Са²⁺ или Мg²⁺ на литр воды. В других странах для выражения жесткости используют градусы. Так, один немецкий равноценен одной части оксида кальция в 100000 частях воды, что соответствует 0,3566 мг-экв/л. Французский градус выражает количество частей карбоната кальция в 100000 частях воды, эквивалентно 0,1998 мг-экв/л. Используются также американские и английские градусы, основанные на национальных единицах измерения массы и объема.

По жесткости вода делится на очень мягкую (<1,5 мг-экв/л), мягкую (1,5–4 мг-экв/л), средней жесткости (4–8 мг-экв/л), жесткую (8-12 мг-экв/л) и очень жесткую (>12 мг-экв/л).

Жесткость водоемов не нормируется, однако согласно ГОСТ 2874-82, жесткость питьевой воды не должна превышать 10 мг-экв/л.

Цветность

Цветность природных вод обусловлена главным образом наличием в них гуминовых кислот и комплексных соединений трехвалентного железа. Количество этих веществ зависит от геологических условий, характера почв, наличия болот и торфяников в бассейне реки.

Аммиак и ионы аммония

Предельно допустимая концентрация иона аммония в воде водоемов 2 мг/л по азоту или 2,6 мг/л по иону аммония. Аммоний и аммиак в водоемах образуются при гниении органических остатков, этот процесс называется аммонификацией. В ходе этого процесса сложные органические вещества разлагаются в основном до воды и аммиака. Последний может быть усвоен водными растениями, однако в большой концентрации, может вызывать отравления гидробионтов, особенно при высоких значениях pH, когда аммоний переходит в более токсичный аммиак. При определении содержания иона аммония, как правило, используют консервацию. В исходную пробу добавляют 1 мл концентрированной серной кислоты на литр воды или, что считается более эффективным, 2–4 мл хлороформа. В таком состоянии содержание иона аммония может оставаться без изменений до 2 суток. В противном случае, определение проводят в течение 4 часов.

Нитриты (NО₂^-)

Нитриты (соли азотистой кислоты) должны присутствовать в воде в концентрации не более 3,3 мг/л. Нитриты попадая в организм, снижают способность гемоглобина переносить кислород. Кроме того, при высоких концентрациях, нитриты могут вызывать кишечные отравления (именно поэтому, использование нитритов в качестве консервантов ограничивается). Без консервации определение нитритов необходимо провести в течение четырех часов. При консервации, а её проводят, используя хлороформ, время хранения пробы увеличивается до 2-х суток. При хранении пробы следует по возможности исключить контакт пробы с воздухом, т. к. нитриты легко окисляются кислородом до нитратов.

Нитраты (NО₃^-)

Нитраты являются не столь токсичными как нитраты, их ПДК в воде водоемов равна 45 мг/л. В природную воду нитраты чаще всего попадают через почву, в которую активно вносятся нитратосодержащие удобрения. Кроме того, нитраты являются конечными продуктами окисления азотсодержащих соединений. Как и другие азотные соединения, без консервации, нитраты необходимо определить в течение четырех часов, при консервации хлороформом срок хранения пробы — двое суток.

Хлориды (Сl)

Хлориды — неотъемлемый компонент природных вод. В отличие от других ионов, хлориды не обладают сколь либо заметным токсическим действием, ПДК хлоридов — 350 мг/л. Определение хлоридов проводят в течение 7 суток после взятия пробы.

Сульфаты (SO₄)

В природных водах — сульфаты один из доминирующих ионов. Их содержание не должно превышать 500 мг/л. В высоких концентрациях сульфаты обладают слабительным действием, однако в природных водах слишком низкая концентрация сульфатов. Определяют её в течение 7 суток после взятия пробы.

Железо (Fe²⁺ + Fe³⁺)

Железо относится к так называемым эссенциальным (т. е. жизненно необходимым) элементам и входит в состав активных центров многих ферментов, а порфириновый комплекс железа входит в состав гемоглобина.

Поступление железа в гидросферу происходит в результате, как геохимических процессов, так и антропогенного воздействия, причем в первом случае велика роль микроорганизмов. Их участие описывается следующими процессами: