Co způsobuje oxidaci vody?

Tvrdost vody je vlastnost přírodní vody, která závisí na přítomnosti převážně rozpuštěných vápenatých a hořečnatých solí v ní. Celkový obsah těchto solí se nazývá celková tvrdost. Celková tvrdost se dělí na tvrdost uhličitanovou, určenou koncentrací hydrogenuhličitanů (a uhličitanů při pH>8.3) kationtů vápníku a hořčíku, a tvrdost nekarbonátovou, určenou koncentrací vápenatých a hořečnatých solí silných kyselin ve vodě. Protože při varu vody se hydrogenuhličitany mění na uhličitany, které se vysrážejí, nazývá se uhličitanová tvrdost dočasná nebo odstranitelná. Tvrdost zbývající po varu se nazývá konstantní. Výsledky stanovení tvrdosti se obvykle vyjadřují v mEq/dm 3 . V přirozených podmínkách se do vody dostávají ionty vápníku, hořčíku a dalších kovů alkalických zemin, které způsobují tvrdost, v důsledku interakce rozpuštěného oxidu uhličitého s uhličitanovými minerály a dalších procesů rozpouštění a chemického zvětrávání hornin. Zdrojem těchto iontů jsou také mikrobiologické procesy probíhající v půdách v povodí, v dnových sedimentech a také odpadní vody z různých podniků. Tvrdost vody se velmi liší. Voda s tvrdostí menší než 4 mEq/dm 3 je považována za měkkou, od 4 do 8 mEq/dm 3 – střední tvrdost, od 8 do 12 mEq/dm 3 – tvrdá a nad 12 mEq/dm 3 – velmi houževnatá. Celková tvrdost se pohybuje od jednotek do desítek, někdy i stovek mg-ekviv/dm 3, přičemž uhličitanová tvrdost tvoří až 70-80 % celkové tvrdosti [31]. Obvykle převládá tvrdost způsobená vápenatými ionty (až 70 %); v některých případech však může tvrdost hořčíku dosáhnout 50-60 %. Tvrdost mořské vody a oceánů je mnohem vyšší (desítky a stovky mg-eq/dm 3 ). Tvrdost povrchových vod podléhá znatelným sezónním výkyvům, obvykle dosahuje nejvyšší hodnoty na konci zimy a nejnižší hodnoty v období povodní.

Oxidovatelnost: manganistan a dichroman (CHSK)

Hodnota charakterizující obsah organických a minerálních látek ve vodě, které jsou za určitých podmínek oxidovány některým ze silných chemických oxidačních činidel. Existuje několik typů oxidace vody: manganistan, dichroman, jodičnan, cer. Nejvyššího stupně oxidace se dosahuje metodami dichromanové a jodičnanové oxidace vody. Vyjadřuje se v miligramech kyslíku použitého k oxidaci organických látek obsažených v 1 dm 3 vody [3], [14]. Složení organických látek v přírodních vodách vzniká pod vlivem mnoha faktorů. Mezi nejvýznamnější patří vnitrozásobní biochemické procesy výroby a přeměny, příjmy z jiných vodních útvarů, s povrchovým a podzemním odtokem, se srážkami, s průmyslovými a domovními odpadními vodami. Organické látky vznikající v nádrži a vstupující do ní zvenčí jsou velmi rozmanité povahy a chemických vlastností, včetně odolnosti vůči působení různých oxidačních činidel. Poměr snadno a obtížně oxidovatelných látek obsažených ve vodě významně ovlivňuje oxidovatelnost vody za podmínek konkrétní metody jejího stanovení. V povrchových vodách jsou organické látky v rozpuštěném, suspendovaném a koloidním stavu. Ty nejsou při rutinní analýze brány v úvahu samostatně, proto se rozlišuje oxidace filtrovaných (rozpuštěná organická hmota) a nefiltrovaných (celková organická hmota) vzorků. Hodnoty oxidovatelnosti přírodních vod se pohybují od zlomků miligramů do desítek miligramů na litr v závislosti na obecné biologické produktivitě vodních útvarů, stupni znečištění organickými látkami a sloučeninami živin, jakož i na vlivu organických látek. látky přírodního původu pocházející z bažin, rašelinišť atd. . Povrchové vody mají oproti podzemním vodám vyšší oxidovatelnost (desetiny a setiny miligramu na 1 dm 3), s výjimkou vod z ropných polí a podzemních vod napájených z bažin. Horské řeky a jezera se vyznačují oxidovatelností 2-3 mg O₂/dm 3, nížinné řeky – 5-12 mg O₂/dm 3 , řeky napájené bažinami – desítky miligramů na 1 dm 3 [24] Oxidace neznečištěných povrchových vod vykazuje poměrně výraznou fyziografickou zonaci:

Oxidovatelnost	mgo2/ l	Zóna
Velmi malé	0 – 2	Vrchovina
Malý	2 – 5	Horské oblasti
Průměr	5 – 10	Zóny listnatých lesů, stepí, polopouští a pouští, ale i tundry
Zvýšeno	15 – 20	Severní a jižní tajga

Oxidovatelnost podléhá pravidelným sezónním výkyvům. Jejich charakter je dán jednak hydrologickým režimem a na něm závislým přísunem organických látek z povodí, jednak hydrobiologickým režimem. V nádržích a vodních tocích, které jsou silně ovlivněny hospodářskou činností člověka, působí změny oxidace jako charakteristika odrážející režim přítoku odpadních vod. U přírodních, mírně znečištěných vod se doporučuje stanovit oxidaci manganistanu; ve více znečištěných vodách se obvykle stanovuje oxidovatelnost dichromanu (CHSK). V souladu s požadavky na složení a vlastnosti vody v nádržích v blízkosti míst odběru pitné vody by hodnota CHSK neměla překročit 15 mgO₂/dm3; v rekreačních oblastech ve vodních útvarech je povolena hodnota CHSK do 30 mgO₂/dm 3. V monitorovacích programech se CHSK používá jako míra množství organické hmoty ve vzorku, která je náchylná k oxidaci silným chemickým okysličovadlem. CHSK se používá k charakterizaci stavu vodních toků a nádrží, přítoku domovních a průmyslových odpadních vod (včetně stupně jejich čištění), ale i povrchového odtoku Pro výpočet koncentrace uhlíku obsaženého v organických hmotách se používá hodnota CHSK (mg). /dm 3 ) se vynásobí 0.375 (koeficient se rovná poměru množství látky ekvivalentní uhlíku k množství látky ekvivalentní kyslíku).

Biochemická spotřeba kyslíku (BSK)

Stupeň kontaminace vody organickými sloučeninami je definován jako množství kyslíku potřebného k jejich oxidaci mikroorganismy za aerobních podmínek. Biochemická oxidace různých látek probíhá různou rychlostí. Mezi snadno oxidující („biologicky měkké“) látky patří formaldehyd, nižší alifatické alkoholy, fenol, furfural aj. Střední pozici zaujímají kresoly, naftoly, xylenoly, resorcinol, pyrokatechol, aniontové tenzidy aj. „biologicky tvrdé“ látky hydrochinon, sulfonol se pomalu ničí, neiontové povrchově aktivní látky atd. V laboratorních podmínkách spolu s BSK_plný určuje BSK₅ – biochemická spotřeba kyslíku po dobu 5 dnů. Hodnoty BSK v povrchových vodách₅ obvykle kolísají v rozmezí 0,5-4 mgO₂/dm 3 a podléhají sezónním a denním výkyvům. Stanovení BSK₅ v povrchových vodách slouží k hodnocení obsahu biochemicky oxidovatelných organických látek, životních podmínek vodních organismů a jako integrální indikátor znečištění vod. Musí být použity hodnoty BSK₅ při sledování účinnosti čistících zařízení [3]. Sezónní změny závisí především na změnách teploty a na počáteční koncentraci rozpuštěného kyslíku. Vliv teploty se projevuje jejím vlivem na rychlost procesu spotřeby, která se zvyšuje 2-3x se zvýšením teploty o 10 o C. Vliv počáteční koncentrace kyslíku na proces biochemické spotřeby kyslíku je způsoben skutečnost, že významná část mikroorganismů má své vlastní kyslíkové optimum pro vývoj obecně a pro fyziologickou a biochemickou aktivitu. Denní výkyvy hodnot BSK₅ závisí také na počáteční koncentraci rozpuštěného kyslíku, která se může během dne měnit o 2,5 mg/dm 3 v závislosti na poměru intenzity procesů jeho výroby a spotřeby. Velmi výrazné změny hodnot BSK₅ v závislosti na stupni znečištění vodních ploch.

hodnoty BSK₅ ve vodních útvarech s různým stupněm znečištění [17].

Stupeň znečištění (třídy vodních útvarů)	BSK5
Velmi čisté	0,5 – 1,0
Čistý	1,1 – 1,9
Středně znečištěné	2,0 – 2,9
Kontaminovaný	3,0 – 3,9
Špinavý	4,0 – 10,0
Velmi špinavý	> 10,0

Pro vodní útvary znečištěné především domovními odpadními vodami BSK₅ je obvykle asi 70 % BSK_plný. V závislosti na kategorii nádrže, hodnota BSK₅ regulována takto: ne více než 3 mgO₂/dm 3 pro vodní útvary pro užitkovou vodu a pitnou vodu a ne více než 6 mgO₂ /dm 3 pro nádrže pro domácí a kulturní využití vody. U moří (kategorie I a II využití rybářské vody) je pětidenní spotřeba kyslíku (BSK)₅) při 20 o C by neměla překročit 2 mgO₂/dm 3.

BOD_plný

Celková biochemická spotřeba kyslíku (BSK)_plný) je množství kyslíku potřebné k oxidaci organických nečistot před zahájením nitrifikačních procesů. Množství kyslíku spotřebovaného k oxidaci amoniakálního dusíku na dusitany a dusičnany se při stanovení BSK nebere v úvahu. Pro domovní odpadní vody (bez významných průmyslových příměsí) se stanovuje BSK₂₀vzhledem k tomu, že tato hodnota je blízká BSK_plný.Celková biologická spotřeba kyslíku BSK_plný u vnitrozemských vodních útvarů pro účely rybolovu (kategorie I a II) by při 20 o C neměla překročit 3 mgO₂ /dm 3.

Kyslík

Rozpuštěný kyslík se v přírodní vodě nachází ve formě molekul O₂. Jeho obsah ve vodě ovlivňují dvě skupiny opačně směřujících procesů: některé zvyšují koncentraci kyslíku, jiné ji snižují. První skupina procesů, které obohacují vodu kyslíkem, zahrnuje:

• proces absorpce kyslíku z atmosféry;
• uvolňování kyslíku vodní vegetací během fotosyntézy;
• vstup do nádrží s dešťovými a sněhovými vodami, které jsou obvykle přesyceny kyslíkem.

K absorpci kyslíku z atmosféry dochází na povrchu vodního útvaru. Rychlost tohoto procesu se zvyšuje s klesající teplotou, rostoucím tlakem a klesající mineralizací. Provzdušňování – obohacování hlubokých vrstev vody kyslíkem – nastává v důsledku míšení vodních mas, včetně větru, vertikální cirkulace teplot atd. K fotosyntetickému uvolňování kyslíku dochází, když je oxid uhličitý asimilován vodní vegetací (připoutané, plovoucí rostliny a fytoplankton). Proces fotosyntézy probíhá tím silněji, čím vyšší je teplota vody, intenzita slunečního záření a čím více je ve vodě biogenních (živinných) látek (P, N aj.). K produkci kyslíku dochází v povrchové vrstvě nádrže, jejíž hloubka závisí na průhlednosti vody (pro každou nádrž a roční období může být jiná – od několika centimetrů až po několik desítek metrů). Do skupiny procesů, které snižují obsah kyslíku ve vodě, patří reakce její spotřeby na oxidaci organických látek: biologické (dýchání organismů), biochemické (dýchání bakterií, spotřeba kyslíku při rozkladu organických látek) a chemické (oxidace Fe 2+, Mn 2+, NO₂ — , N.H.₄ + ,CH₄ H₂S). Rychlost spotřeby kyslíku se zvyšuje s rostoucí teplotou, počtem bakterií a dalších vodních organismů a látek podléhajících chemické a biochemické oxidaci. Kromě toho může dojít ke snížení obsahu kyslíku ve vodě v důsledku jeho uvolňování do atmosféry z povrchových vrstev a pouze tehdy, pokud se voda při dané teplotě a tlaku ukáže jako přesycená kyslíkem. V povrchových vodách se obsah rozpuštěného kyslíku velmi liší – od 0 do 14 mg/dm 3 – a podléhá sezónním a denním výkyvům. Denní výkyvy závisí na intenzitě procesů jeho výroby a spotřeby a mohou dosáhnout 2,5 mg/dm 3 rozpuštěného kyslíku. V zimě a v létě je distribuce kyslíku stratifikována. Nedostatek kyslíku je častěji pozorován ve vodních útvarech s vysokou koncentrací znečišťujících organických látek a v eutrofizovaných vodních útvarech obsahujících velké množství živin a huminových látek [31]. Koncentrace kyslíku určuje velikost redoxního potenciálu a do značné míry i směr a rychlost procesů chemické a biochemické oxidace organických a anorganických sloučenin. Kyslíkový režim má hluboký dopad na životnost nádrže. Minimální obsah rozpuštěného kyslíku, který zajišťuje normální vývoj ryb, je asi 5 mgO₂/dm 3. Snížením na 2 mg/dm 3 dochází k hromadnému úhynu (vybíjení) ryb. Nepříznivý vliv na stav vodní populace má i přesycení vody kyslíkem v důsledku procesů fotosyntézy s nedostatečným promícháním vodních vrstev. V souladu s požadavky na složení a vlastnosti vody v nádržích v místech odběru pitné a sanitární vody by obsah rozpuštěného kyslíku ve vzorku odebraném do 12:4 hodin neměl být nižší než 3 mg/dm 4 v žádné době odběru. rok; u rybářských nádrží by koncentrace kyslíku rozpuštěného ve vodě neměla být nižší než 3 mg/dm 6 v zimě (během zamrzání) a 3 mg/dm 35 v létě [XNUMX]. Stanovení kyslíku v povrchových vodách je součástí pozorovacích programů pro hodnocení životních podmínek vodních organismů včetně ryb a také jako nepřímá charakteristika hodnocení kvality povrchových vod a regulace procesu čištění odpadních vod. Je nezbytný pro aerobní dýchání a je indikátorem biologické aktivity (tj. fotosyntézy) ve vodním útvaru.

Úroveň znečištění vody a třída kvality [17].	rozpuštěného kyslíku
	léto, mg/dm 3	zima, mg/dm 3	% nasycení
velmi čisté, I	9	14-13	95
čistý, II	8	12-11	80
středně znečištěné, III	7-6	10-9	70
kontaminovaný, IV	5-4	5-4	60
špinavý, V	3-2	5-1	30
velmi špinavé, VI

Pokud vaše chata a další objekty nejsou napojeny na centralizované zásobování vodou, pak jsou v tomto případě kladeny zvláštní požadavky na úpravu vody. Složení vody v regionu, způsoby úpravy vody a speciální zařízení jsou diskutovány v akademické a vyvážený příběh našeho odborníka, známého inženýra na úpravu vody v oblasti Ťumeň, autora inovací vyvinutých Valerijem Filimonovem.

Jednou z hlavních složek lidského života je pitná voda. Dnes již prakticky nezůstal jediný vodní zdroj, který by nebyl vystaven intenzivnímu vlivu technogenních a antropogenních faktorů. Navzdory opatřením na úpravu vody přijatým v posledních letech je obecný stav otevřených vodních útvarů v Rusku nadále téměř kritický a oblast Ťumeň není výjimkou. U podzemních zdrojů je situace o něco lepší.

Jak víte, voda z různých zdrojů nejčastěji obsahuje širokou škálu nečistot. Při pravidelném zavádění do lidského těla vyvolávají rozvoj chronických onemocnění. Navíc nekvalitní voda jednoduše snižuje životnost domácích spotřebičů, které pracují s kapalinou.

Majitelé venkovských domů, chat a chalup potřebují komplexní řešení pro čištění vody. To se neobejde bez odborného výzkumu a instalace moderních zařízení na úpravu vody.

K dnešnímu dni vyvinutý a různé filtry se v praxi aktivně používají ke snížení zákalu a tvrdosti vody, k odstranění písku, vodního kamene, oxidovaného železa, manganu a sirovodíku, ke změkčení vody, zlepšení její chuti, barvy a vůně, jakož i k odstranění choroboplodných zárodků, bakterií a dalších mikroorganismů.

Dobrá Voda má vysoký obsah železa, manganu a v některých vrtech i amonia, křemíku a zvýšenou tvrdost.

Povrchová voda obsahuje určité množství písku, bahna a řas, což má negativní vliv na čerpací zařízení, potrubí a domácí spotřebiče.

Neupravená voda je nevhodný pro lidskou spotřebu. Spolu s nerozpustnými mechanickými nečistotami obsahuje mnoho rozpuštěných chemických prvků. Když jejich obsah překročí nejvyšší přípustné koncentrace, je voda považována za škodlivou lidskému zdraví.

Úprava vody na chatu vždy začíná provedením chemického rozboru složení dostupné vody a ten se stává základem pro návrh řešení úpravy vody venkovského domu (viz tabulka).

Proč voda vyžaduje povinné čištění?

Někteří se domnívají, že není potřeba čistit veškerou vodu na pitnou kvalitu, což šetří technologické náklady a materiálové zdroje, protože jako pitná voda se během dne spotřebuje jen několik litrů vody a většina z nich se používá pro potřeby domácnosti (prádelna , mytí nádobí, sprcha, vana atd.). Na první pohled jednodušší a levnější řešení problému je tedy dovést těch pár litrů vody do pitné kvality a zbytek vody vůbec neupravovat.

Zkusme se podrobněji zabývat některými oblastmi využití vody pro domácí potřeby. Začněme praním prádla. Při praní v neupravené vodě získávají časem nádoby používané v pračkách hnědý povlak, prádlo postupně žloutne a později látka pod vlivem stejných látek obsahujících vodu zkřehne a rychle se stane nepoužitelnou. Navíc se výrazně zvyšuje spotřeba mycích prostředků v neupravené vodě. Z toho plyne otázka: Kde jsou úspory nákladů?

Dalším směrem je použití vody ke sprchování nebo koupeli. Kromě nepříjemného „rezavého“ povlaku na vodovodních armaturách, který zanechává neupravená voda, má také nepříjemný zápach a chuť. Při kontaktu s tělem nebo lidským tělem způsobuje podráždění, suchost a šupinatění pokožky. Z toho plyne závěr – neupravená voda je škodlivá pro lidské zdraví.

Podívejme se na další příklad využití vody pro sanitární účely. Každý jistě nejednou pozoroval, že vodovodní baterie, umyvadla a vany jsou pokryty tenkou vrstvou železa a manganu. Chcete-li odstranit tento odolný nános, musíte strávit spoustu čisticích prostředků a času. Navíc agresivita vody v průběhu času přispívá ke zničení vodovodního potrubí, jehož výměna bude vyžadovat nejen materiálové náklady, ale také způsobí nepohodlí pro lidi.

Závěr je následující: Všech 100 procent vody dodávané pro domácí potřeby musí být upraveno podle standardů SanPiN 2.1.4.1074-01. O tom, jakou vodu bude používat ve své osobní domácnosti, si však každý rozhoduje sám.

Hlavní problémy, se kterými se musí technik úpravy vody vypořádat, jsou:

* Přítomnost mechanických částic, písku, suspenzí, rzi, koloidních látek.

* Přítomnost rozpuštěného železa a manganu ve vodě.

Taková voda je zpočátku průhledná, ale usazením nebo zahřátím získá žlutohnědou barvu a sráží se ve vločky.

* Tvrdost, která je dána množstvím vápenatých a hořečnatých solí rozpuštěných ve vodě.

Relativně neškodný vodní kámen v konvici, usazený na stěnách zařízení na ohřev vody, stejně jako na stěnách potrubí, narušuje proces výměny tepla.

To vede k selhání zařízení.

* Přítomnost nepříjemné chuti, zápachu a barvy ve vodě.

Tyto ukazatele, které se běžně nazývají organoleptické, mohou být ovlivněny organickými látkami a sirovodíkem ve vodě.

*Bakteriologická kontaminace je způsobena přítomností různých mikrobů nebo bakterií ve vodě.

Některé z nich mohou představovat přímou hrozbu pro lidské zdraví a život.

Výše uvedený výčet samozřejmě nevyčerpává rozmanitost problémů, které s vodou vznikají, ale je to minimum, se kterým se ve vodních zdrojích našeho předměstí nejčastěji setkáváme.

V této recenzi se nebudeme dotýkat čistoty studny a studní na prvním horizontu, protože to je samostatné téma. Hlavním zdrojem autonomního zásobování vodou (asi 70 %) venkovských domácností jsou studny a většina z nich je vrtána do druhého horizontu, jedná se o značky od 20 do 70 metrů podle umístění studny a zemní značky, tl. délka nádrže se pohybuje od 5 do 12 metrů, ojediněle i více.

Kvalita vody se neustále zhoršuje, zejména za posledních 15 let. Pokud tedy v roce 1972, kdy byl zahájen odběr vody Velizhansky, voda ze studní nesplňovala požadavky pouze na železo, ostatní ukazatele byly normální, ale dnes jsou překročeny v pěti ukazatelích.

Dnes prakticky neexistuje jediná studna, kde by byla voda pitné kvality, a jen velmi málo studní, kde by jediná hladina železa překračovala normu. V zásadě se jedná o přebytky železa 10-15krát, manganu 3-5krát, amonia 2-5krát.

Analýza stavu vody podle traktů

Směry, kde je stav druhého horizontu nejpříznivější: Moskevský trakt, Červiševskij trakt, Starotobolský trakt, včetně směru Krivodanovskoe, Velizhanskij trakt, začínající od 18 kilometrů.

Irbitsky trakt – různými způsoby je zde složitá geologie a na některých místech je druhý horizont, takže některé studny budou bez vody a jejich kvalita bude jiná.

Velmi obtížná voda podél Yalutorovského traktu a zejména oblasti vesnice Borovoe. K dispozici je kompletní sada včetně barvy a oxidovatelnosti manganistanu a železo je přítomno ve formě komplexních komplexních sloučenin.

Složení vody podél Salairova traktu je poměrně složité, zejména v oblasti obce Novotarmansky: je zde mangan, tvrdost a sirovodík.

Přibližně stejná situace se vyvinula podél Tobolského traktu, zejména kolem vesnice Kaskara, kde je také přítomna tvrdost, amonium a komplexní železo. Přibližně stejnou situaci vidíme v Yarkově, navíc tam čpavek rychle roste: z 3 mg/l v roce 1990 na 12 mg/l v roce 2013.

Kolem Jalutorovska se vyvinula zajímavá situace: kromě železa a manganu je tu tvrdost a křemík a jeho obsah se také zvyšuje.

Situace s kvalitou vody v oblasti Ťumeň zatím není kritická, jsou oblasti, kde je situace mnohem horší, ale již se objevily naléhavé problémy, které je třeba řešit.

Ukazatele kvality vody

Obecné ukazatele

Voda je v normálním stavu bezbarvá kapalina a namodralý nádech získá obvykle pouze tehdy, je-li tloušťka vrstvy alespoň 2 m. Barva vody tedy může sloužit jako docela dobrý základ pro stanovení její kvality.

Nejvyšší barvu mají přirozené povrchové vody řek a jezer nacházejících se v oblastech rašelinišť a bažinatých lesů, naopak nejnižší barvu mají v lesostepních a stepních zónách. V zimě je obsah organických látek v přírodních vodách minimální, ale v období velké vody a povodní, stejně jako v létě v období masivního rozvoje řas – „rozkvětu“ vodních ploch – se zvyšuje.

Zákal vody úzce souvisí s její barvou. Je však třeba odlišit zákal od barvy. Voda se zakalí tím, že obsahuje příměs poměrně velkých částic (o průměru větším než 100 nm), přičemž barva vody je dána příměsí menších látek. Kromě toho se voda zpravidla zakalí v nádržích s nízkou rychlostí proudění (tj. se stojatou vodou).

Stejně jako u barvy je zákal vody způsoben nečistotami organického nebo anorganického původu. Hlavní příčinou zákalu jsou jemné částice jílu a písku. Co se týče organických látek, voda se nejčastěji zakalí v důsledku přítomnosti produktů rozkladu rostlinných a živočišných organismů v ní.

Voda nemá žádný zápach. To znamená, že vůně vody vždy naznačuje, že jsou v ní rozpuštěny nějaké látky.

Voda nemá chuť. Proto přítomnost výrazné chuti nebo pachuti naznačuje přítomnost některých nečistot v něm.

Chemické indikátory

Oxidovatelnost vody

Mezi složkami přírodních vod hrají významnou roli organické látky. Vzhledem k jejich rozmanitosti je obtížné je jednotlivě analyticky určit. Proto se zpravidla uchylují k souhrnnému posouzení jejich obsahu ve vodě stanovením oxidovatelnosti. Množství oxidovatelnosti je vyjádřeno spotřebou oxidačního činidla nebo ekvivalentním množstvím kyslíku použitého k oxidaci látek obsažených v 1 litru vody.

Artézské vody se vyznačují nejnižší oxidovatelností (až 3 mg/l O2). Oxidace říční vody a vody z nádrží se pohybuje v rozmezí 2-10 mg/l, vyšších hodnot dosahuje ve vodách bažinného původu obsahujících mnoho huminových látek. Zvýšená oxidace vody může indikovat kontaminaci zdroje průmyslovými nebo domovními odpadními vodami a vyžaduje použití vhodných opatření pro její hygienickou ochranu. Náhlé zvýšení oxidace vody je také signálem kontaminace odpadní vodou. Proto je hodnota oxidovatelnosti jedním z běžných ukazatelů pro hygienické vlastnosti vody.

Kyselost a zásaditost vody

Tuto vlastnost vody zná mnoho lidí také díky reklamě, neboť právě tato vlastnost se měří hodnotou pH, tedy mírou aktivní kyselosti, která je dána přítomností aktivních vodíkových iontů ve vodě. Pitná voda pro domácnost musí mít hodnotu pH 6,5-8,5. Ve většině případů vlastnosti vody z přírodních zdrojů z tohoto pohledu nepřekračují běžné limity.

Celková tvrdost vody

Je to součet uhličitanové (dočasné) a nekarbonátové (trvalé) tvrdosti.

Uhličitanová tvrdost

Je způsobena přítomností hydrogenuhličitanů vápníku a hořčíku ve vodě a je téměř úplně vyloučena vroucí vodou. Hydrokarbonáty se rozkládají za vzniku kyseliny uhličité; sraženina uhličitanu vápenatého a hydroxidu hořečnatého.

Nekarbonátová tvrdost.

Je způsobena přítomností vápenatých a hořečnatých solí kyseliny sírové, chlorovodíkové a dusičné a nelze ji odstranit varem. Přestože ionty Mg2+ a Ca2+ nezpůsobují žádné zvláštní poškození živým organismům, jejich přítomnost ve vodě ve velkém množství je nežádoucí, protože taková voda není vhodná pro potřeby domácnosti. V tvrdé vodě se zvyšuje spotřeba mýdla při praní prádla a maso a zelenina se vaří pomalu. Tvrdá voda také není vhodná pro cirkulační vodovodní systémy, pro napájení parních kotlů apod.

Ionty Mn2+, Fe2+, Fe3+.

Ve skutečně rozpuštěném stavu se nacházejí ve velmi malých koncentracích. Většina železa a manganu v přírodních vodách se nachází ve formě koloidů a suspenzí. V podzemních vodách převládají sloučeniny železa a manganu ve formě hydrouhličitanů, síranů a chloridů, v povrchových vodách – ve formě organických komplexních sloučenin (například huminové kyseliny) nebo ve formě vysoce rozptýlených suspendovaných látek. Povrchové vody ve středním Rusku obsahují do 1 mg/l železa a do 0,05 mg/l manganu. A v podzemních vodách obsah železa často přesahuje 15-20 mg/l, koncentrace manganu se pohybuje v rozmezí 0,5-3,0 mg/l. Železo a mangan dodávají vodě nepříjemnou červenohnědou nebo černou barvu, zhoršují její chuť, způsobují rozvoj železitých bakterií, usazování v potrubí a jejich ucpávání. Nadbytek železa v těle zvyšuje riziko infarktu, dlouhodobá konzumace vody s obsahem železa člověkem způsobuje onemocnění jater a má negativní vliv na reprodukční funkci organismu. Vody s obsahem manganu mají svíravou chuť, barvu a působí na tělo elebroticky a gonadotoxicky.

Nachází se především v podzemních zdrojích vody, vzniká v důsledku procesů redukce a rozkladu některých minerálních solí (sádrovec, sirný pyrit atd.). V povrchových vodách se téměř nikdy nevyskytuje, protože snadno oxiduje. Jeho výskyt v povrchových zdrojích může být důsledkem hnilobných procesů nebo vypouštěním nevyčištěných odpadních vod.

Přítomnost sirovodíku ve vodě jí dodává nepříjemný zápach, patrný již při koncentracích 0,5 mg/l, zesiluje proces koroze potrubí a způsobuje jejich zarůstání v důsledku rozvoje sirných bakterií.

Bakteriologické indikátory

Mikrobiologické (mikrobiální) znečištění je výskyt neobvykle velkého množství mikroorganismů spojený s jejich masivním rozmnožováním na různých substrátech nebo prostředích pozměněných během přírodních procesů nebo lidské ekonomické činnosti.

Existují patogenní (choroby způsobující) a saprofytické bakterie. Pro posouzení kontaminace vody patogenními bakteriemi se zjišťuje obsah E. coli v ní. Bakteriální kontaminace se měří titrem coli a indexem coli.

Stupeň bakteriologické kontaminace vody je dán celkovým počtem bakterií v 1 cm3 vody a hodnotou coli indexu, který odráží počet indikátorových bakterií skupiny Escherichia coli v 1 litru vody. Coli-titr – objem vody obsahující jednu E. coli musí být minimálně 300. Podle SanPiN 2.1.4.1074-01 by celkový počet bakterií v 1 cm3 neředěné vody neměl být větší než 50 a coli- index – ne více 3.

Dusičnany a dusitany

Ve vodách povrchových zdrojů, méně často v podzemních, jsou sloučeniny dusíku přítomny ve formě dusičnanů a dusitanů. V současné době dochází k neustálému zvyšování jejich koncentrace, spojenému především s plošným používáním dusičnanových hnojiv, jejichž přebytek se do řek a jezer dostává s podzemními vodami. Stanovené normy pro obsah dusičnanů jsou NO3– < 45 mg/l, dusitany – NO2– < 3 mg/l.

Světová věda znala dusičnany již dříve. V současné době není žádným tajemstvím, že dusičnany mají zvýšenou toxicitu pro lidi a zvířata:

1. Dusičnany se působením enzymu nitrátreduktázy redukují na dusičnany, které interagují s hemoglobinem v krvi, což vede k oxidaci dvojmocného železa na trojmocné železo. V důsledku toho se tvoří methemoglobin, který nepřenáší kyslík. Dochází tedy k narušení tělesných tkání a normálního buněčného dýchání. Cholesterol a kyselina mléčná se hromadí a množství bílkovin výrazně klesá;
2. Dusičnany představují největší nebezpečí pro kojence, protože redukce methemoglobinu na hemoglobin je extrémně pomalá a enzymová báze je nedokonalá;
3. Dusičnany napomáhají rozvoji škodlivé střevní mikroflóry, která vede k pronikání toxinů a toxických látek do lidského těla. Dochází k intoxikaci nebo otravě těla. Otrava dusičnany v lidském těle je charakterizována řadou příznaků:

• zvýšená srdeční frekvence, dušnost, možná ztráta vědomí;
• snížená výkonnost, ospalost, zvýšená únava, bolesti hlavy;
• bolest břicha, zvracení a nevolnost;
• zežloutnutí očního bělma, zvětšená játra, průjem (často s krví);
• cyanóza viditelných sliznic, rtů, obličeje a nehtů.

1. Dusičnany v potravinách výrazně snižují koncentraci vitamínů, které jsou součástí mnoha enzymů a podporují působení hormonů. Za účasti druhého jsou ovlivněny všechny typy metabolismu v těle;
2. U mužů dochází k poklesu potence, u žen hrozí potrat;
3. Při dlouhodobé expozici dusičnanům na lidském těle se jód snižuje, což vede ke zvýšení velikosti štítné žlázy;
4. Opakované studie odhalily, že dusičnany doprovázejí tvorbu rakovinných nádorů v lidském gastrointestinálním traktu;
5. Dusičnany navíc způsobují prudké rozšíření cév, což pomáhá snižovat krevní tlak.

Ve světle výše uvedeného stojí za zmínku zejména to, že tělu nezpůsobují škody samotné dusičnany, ale dusitany, na které se za určitých podmínek přeměňují.

Dusitany jsou mezistupněm v řetězci bakteriálních procesů oxidace amonia na dusičnany nebo naopak redukce dusičnanů na dusík a amoniak. Podobné redoxní reakce jsou typické pro aerační stanice, vodovodní systémy a přírodní vody. Nejvyšší koncentrace dusitanů ve vodě jsou pozorovány v létě, což souvisí s činností některých mikroorganismů a řas.

Rozbor vody na dusitany se provádí pro vody povrchových a připovrchových vodních toků. Testování obsahu dusitanů ve vodě je důležité zejména při rozborech vody ze studní a pramenů.

Zvýšený obsah dusitanů ukazuje na zvýšení procesů rozkladu organických látek za podmínek pomalé oxidace NO2- na NO3-, což svědčí o znečištění nádrže. Obsah dusitanů je důležitým hygienickým ukazatelem.

Maximální přípustná koncentrace dusitanů ve vodě podle SanPiN 2.1.4.1175-02 „Hygienické požadavky na jakost vody z necentrálního zásobování vodou. Hygienická ochrana zdrojů“ je 3 mg/dm3. Dusitany jsou mnohem nebezpečnější než dusičnany, proto je jejich obsah ve vodě kontrolován přísněji (MPC pro dusičnany 45 mg/dm3).