Полный (32 показателя)

Жесткость общ., мг-экв/л
рН, ед.
Марганец, мг/л
Свинец, мг/л
Железо общее, мг/л
Общее солесодержание, мг/л
Мутность, ЕМФ
Цветность, град.
Щелочность, ммоль/л
Гидрокарбонаты, мг/л
Запах, балл
Нитраты, мг/л
Фториды, мг/л
Хлориды, мг/л
Сульфаты, мг/л
Сульфиды, мг/л
АПАВ, мг/л
Ртуть, мг/л
Нитриты, мг/л
Аммонийный азот, мг/л
Перманганатная окисляемость, мг/л
Кадмий, мг/л
Мышьяк, мг/л
Никель, мг/л
Общее микробное число, КОЕ/мл
Термотолерантные колиформы, КОЕ/100 мл
Бактерии группы кишечной палочки, КОЕ/100 мл

 

Методики анализа воды

Любопытство – прекрасное качество, которое часто руководит поступками человека и приводит порой к непредсказуемым результатам и удивительным открытиям. Нам интересно, как снимается кино, и мы с упоением смотрим кадры, не вошедшие даже в режиссерскую версию. Мы получаем в лаборатории протокол анализа воды, но нам жутко хочется знать, как именно были получены эти результаты. Что ж, предлагаем вам заглянуть за кулисы химической лаборатории и посмотреть изнутри на процесс анализа качества воды.

 

Органолептические показатели

Пойдем от простого к сложному, начинаем с физических показателей. Методику определения температуры воды, полагаем, можно опустить, а потому сразу переходим к запаху и вкусу. Что за прибор оценивает эти субъективные характеристики?

Универсального прибора не существует, оценку органолептическим свойствам воды дает химик-аналитик. Де-факто «точность» результатов зависит от опыта за плечами сотрудника лаборатории, но с учетом того, что шкала запаха и вкуса рассчитана всего на пять баллов, точность на уровне нанотехнологий нам и не нужна. Добавим, что запах воды оценивается дважды – при температуре 20 и 60 градусов шкалы Цельсия.

Цветность и прозрачность воды можно определять по-разному. Первый вариант субъективен - лаборант сравнивает образец с раствором эталонной цветности (метод Хазана, используется специальная платинокобальтовая шкала растворов сравнения), а прозрачность оценивает, пытаясь различить шрифт через столб воды толщиной 30 сантиметров.

Второй путь более технологичен. Цветность определяется при участии тех же «растворов сравнения», но калибровку производит не глаз лаборанта, а специальный прибор (колориметр, спектрофотометр). Мутность оценивается при помощи турбидиметрических методов (фотометрических), принцип которых основан на определении степени снижения интенсивности пучка света, пропущенного через пробу воды. Наконец, можно определить мутность, выпарив воду и взвесив сухой остаток, но это слишком трудоемкий процесс, который в рядовых лабораториях не используется.

 

Химические анализы

1. Водородный показатель. Методик для определения кислотности раствора великое множество, но все это многообразие укладывается в два принципиально отличающихся друг от друга метода – колориметрический  и потенциометрический.

Первый основан на изменении окраски отобранной пробы воды в присутствии индикаторов. Точнее, это индикаторы меняют свою окраску в зависимости от реакции раствора. Простейший пример – изменение цвета лакмусовой бумажки в кислой среде. В лабораториях лакмус не используется, а оценка рН производится при помощи более сложных индикаторных систем и эталонных растворов с заданным значением рН.

Потенциометрический метод не требует наличия растворов сравнения, он эксплуатирует законы физики. В присутствии катионов водорода (равно как и гидроксильных групп) изменяется электродвижущая сила раствора. Эти изменения фиксируются специальным стеклянным электродом, который передает информацию прибору, получившему название рН-метр. Лаборант смотрит на датчик и фиксирует кислотность воды. Любой человек может взять на вооружение потенциометрический метод – достаточно один раз купить названный прибор.

2. Общая минерализация. Давайте посмотрим на альтернативные названия этого показателя качества воды – содержание твердых веществ, или общее солесодержание. Полагаем, уже на основании одних этих терминов грамотный читатель может предложить как минимум два метода определения показателя: чтобы узнать массу сухого остатка, достаточно выпарить воду, а концентрация солей коррелирует с электропроводностью раствора.

Первый метод (гравиметрический, или весовой) основан на выпаривании воды. Достаточно трудоемкий процесс, но именно он применяется в лабораториях. Проба воды сначала пропускается через бумажные фильтры для удаления взвешенных примесей (иначе мы получим не минерализацию, а мутность, выраженную в весовых единицах). После этого 500 мл профильтрованной пробы помещаем в специальной емкости на водяную баню при температуре 105 градусов и выпариваем воду.

Сухой остаток вместе с емкостью химик-аналитик отправляет в сушильный шкаф и высушивает при температуре 110 градусов до получения постоянной, не меняющейся более массы. На завершающем этапе остаток взвешивают и получают минерализацию воды, выраженную в миллиграммах на дециметр кубический (или мг/л).

Минерализацию воды можно определить электрометрическим методом. Для этого лаборант использует солемер, при помощи которого узнает удельную электропроводность раствора, а затем посредством градуировочного графика переводит электропроводность в общее солесодержание. Недостаток метода в его слабой чувствительности: если минерализация воды ниже 0,5 мг/л, на электрометрический метод полагаться нельзя.

 

3. Жесткость. Для определения жесткости воды уже не один десяток лет используется комплексонометрический метод. Непростое название, но принцип метода на самом деле прост.

В исследуемый образец воды химик-аналитик добавляет индикатор (эриохром черный, мурексид, кислотный хром). Затем лаборант начинает титрование: в пробу воды по каплям добавляется реактив под названием Трилон-Б. Этот реактив образует химически стойкое соединение с солями кальция и магния, которое бесцветно.

Пока в воде присутствуют соли жесткости, Трилон Б не взаимодействует с индикатором (эриохром черный и т.п.), и его добавление не ведет к изменению цвета раствора. Но когда запас ионов кальция подходит к концу,  Трилон начинает связываться с индикатором, и раствор меняет окраску (становится синим или зеленым). В этот момент титрование прекращается, и по количеству использованного реактива Трилон Б определяется жесткость воды. Основная задача химика-аналитика – правильно зафиксировать момент изменения окраски раствора.

4. Окисляемость. Чем глубже мы погружаемся в химические анализы, тем сложнее становятся используемые методики. Потому рассказ о методах определения окисляемости нам придется упростить, иначе читатель без специального образования потеряет нить повествования.

Окисляемость – это показатель, который характеризует загрязненность воды веществами (как правило, органической природы), которые могут взаимодействовать с сильными окислителями. Сильными окислителями являются перманганат калия или сернокислый раствор бихромата калия, которые добавляются к исследуемой пробе воды.

Перманганатная окисляемость определяется методом Кубеля. В воду добавляется фиксированное количество раствора перманганата калия и серная кислота, после чего проба кипятится в течение определенного времени. В ходе кипячения все вещества, концентрацию которых мы пытаемся определить, вступят в химическую реакцию с перманганатом.

После кипячения химик-лаборант начинает титровать пробу щавелевой кислотой, которая вступает во взаимодействие с оставшимся в растворе перманганатом калия. Исходя из количества ушедшей на титрование щавелевой кислоты и оценивается окисляемость раствора. Аналогично определяется и бихроматная окисляемость, разница лишь в том, что титрование производится солью Мора.

Описанные выше принципы (титрование, взаимодействие определяемых химических соединений с реактивами, изменение окраски индикатора) используются и при определении иных химических показателей, так что дальнейшее изучение вопроса станет пересказом и повторением пройденного материала. Посему, заканчиваем знакомство с методиками определения химических показателей и переходим к завершающему разделу – микробиологическому анализу.

 

Методы бактериологической лаборатории

Как определить, какое количество микроорганизмов находится в воде, и установить их видовую принадлежность? Ответить на все вопросы сразу не получится, ибо перечень потенциальных загрязнителей слишком велик, и провести анализ проб на все известные науке инфекции невозможно даже теоретически. Поэтому используется обобщенный метод, который косвенно указывает на вероятность фекального загрязнения водоема или иного объекта водопользования.

Речь идет о методе мембранных фильтров, суть которого заключается в следующем. Исследуемый объем воды (желательно иметь на руках хотя бы 500 мл) пропускается через мембранные фильтры, размер ячеек которых не превышает 0,45 микрон. Такая структура пористого материала позволяет осадить на нем все присутствующие в воде (и интересующие аналитика) микроорганизмы.

Зачем мы осаждаем бактерии на фильтре? Потому что иначе мы не узнаем, в каком количестве они содержатся в данном объеме воды. Просматривать в микроскопе каплю за каплей и подсчитывать количество бактериальных клеток – не самая удачная идея, разумнее отфильтровать микроорганизмы и дать им возможность «подрасти». И тогда мы увидим их невооруженным глазом!

Точнее, увидим их колонии. Но прежде, чем они вырастут, придется произвести посев - поместить мембранный фильтр в чашку Петри на питательную среду. Выпускники медицинских ВУЗов прекрасно понимают, о чем идет речь, ибо выполняли подобные опыты на курсе микробиологии. После посева чашку Петри помещают в термостат дном вверх (дабы не произошло осаждение на питательной среде бактерий из воздуха) и культивируют при определенной температуре в течение 24-48 часов.

По прошествии инкубационного периода лаборант достает чашки из термостата и оценивает результат. На питательной среде вырастают колонии микроорганизмов, которые видны невооруженным глазом. Подсчитав число этих колоний, и разделив его на объем воды, взятый для исследования, мы получим количество бактерий в одном литре, или общее микробное число. Если же колоний так много, что подсчитать их невозможно, лаборант фиксирует «сплошной рост».

Каковы достоинства и недостатки этого метода? Посев позволяет подсчитать количество живых бактерий, которые способны к росту и размножению, и, что не менее важно – аэробных бактерий. Нежизнеспособная микрофлора, равно как и анаэробы на агаре расти не будут, а потому на результат анализа они не повлияют. Этот факт одновременно можно считать и преимуществом, и слабым звеном данного метода, которое необходимо учитывать при интерпретации результатов.

Но к этому моменту вы наверняка знаете, что при микробиологическом анализе определяется еще и число общих и термотолерантных колиформ. Как выделить эти микроорганизмы из «общей массы»?

На помощь приходят знания об особенностях метаболизма этих бактерий, который необходимо учитывать при формировании питательной среды. При определении общего микробного числа в качестве оной, как правило, используется мясопептонный агар, а для выявления колиформ посев производится на среду Эндо – это дифференциальная среда, содержащая лактозу. На ней прекрасно растут кишечные бактерии, которые формируют колонии, окрашенные в красный цвет.

А для точной верификации термотолерантных колиформ нам остается немного изменить температурные параметры инкубационного режима. Если ранее мы выращивали колонии при температуре 37 градусов, то теперь разогреваем термостат до 44 – обычные бактерии в этой «печи» погибнут, останутся только термотолерантные, т.е. устойчивые к высоким температурам. 

КАК НАС НАЙТИ

ЗАКАЗАТЬ

* - Поля, обязательные для заполнения