Жесткость воды гост: ГОСТ Р 52407 метод А: Определение Ca и Mg

Как определить жесткость воды в домашних условиях и устранить ее?

Жесткость воды – совокупная величина химических и физических качеств воды, которые связаны с содержанием в ней растворенных солей и щелочных металлов, преимущественно кальция и магния. Это так называемые «соли жесткости». Консультанты сайта «Сантехник Портал» помогут вам разобраться, как определить жесткость воды в домашних условиях и умягчить ее, если ее показатели зашкаливают.

Содержание

1. Откуда берется жесткость и мягкость?
2. В чем измеряется жесткость?
3. Нормы жесткости воды в России
4. Чем опасная жесткая и мягкая вода?
5. Негативное влияние на технику
6. Негативное влияние на человека
7. Как измерить жесткость?
8. Как смягчить воду в домашних условиях?
9. Как откорректировать жесткость воды в аквариуме?

Откуда берется жесткость и мягкость?

Несмотря на простую химическую формулу h3O, на самом деле, это очень сложное вещество природного происхождения с большим количеством микроэлементов. В любой органике есть водная основа с различной степенью жесткости. Что означит этот показатель?

Даже на ощупь можно определить, в какой жидкости были постираны вещи. Ткани, очищенные в мягкой среде, более пышные, мягкие, а в жесткой – грубые и тонкие на ощупь. Это объясняется тем, что ткани способны аккумулировать ионы минеральных элементов.

Источниками кальция (Ca2+), магния (Mg2+) и других щелочных металлов, являются естественные месторождения известняка, доломитов и гипса. Ионы данных микроэлементов приникают в жидкость в следствии реакции диоксида углерода с минералами, а также в результате процесса химического разложения горных пород. Поставщиком данных частиц служат также микробиологические процессы, происходящие в почве в месте водосбора.

• жёсткой считается жидкая среда с большим содержанием солей;
• мягкая вода характеризуется их малым содержанием.

В основном в маломинерализованных жидких средах превалирует жесткость на базе ионов кальция, но в редких случаях преобладает ионизация магния. С повышением уровня минерализации воды процент ионов кальция стремительно снижается и редко превосходит 1 г/л. Содержание же ионов магния в высокоминерализованной среде может досягать 5-71 г/л, а в соленых озерах – 10-20 г/л.

Жесткость поверхностных вод, в основном, меньше жесткости подземных сред. Жесткость поверхностных вод склонна к значительным сезонным колебаниям, достигая высшей точки в конце зимы и низшей в стадии половодья, когда тщательно разбавляется мягкой дождевой и талой жидкостью. Морская и океанская среды обладают очень высокой степенью жесткости – 90-300 и более мг-экв/дм3.

В чем измеряется жесткость?

С 2014 года в Российской Федерации введен межгосударственный стандарт ГОСТ 31865-2012 «Вода. Единица жесткости». Согласно обновленному ГОСТу, единицы измерения жесткости воды теперь выражаются в градусах жесткости (°Ж).

1 °Ж означает, что концентрация щелочноземельного элемента равна ½ его миллимоля на литр (1 °Ж = 1 мг-экв/л). В различных странах применяются разные внесистемные единицы — градусы жёсткости.

Перевод единиц и градусов жесткости воды в пересчете по кальцию разных систем измерения:

Нормы жесткости воды в России

Соли жесткости обладают разными свойствами. При разогреве, некоторые из них образуют в осадок в виде накипи, а некоторые — не выпадают. По этому признаку различают следующие виды жесткости воды:

1. Соли, которые выпадают в осадок, образуют временную или устранимую жесткость.
2. Соли, не выпадающие в осадок, называют постоянной жесткостью. Они выпадают в осадок исключительно при полном испарении воды.

Временная жесткость отличается наличием в воде не только катионов Ca2+, Mg2+ и Fe2+, но и гидрокарбонатных или бикарбонатных анионов (HCO3-).

При кипячении жидкости гидрокарбонаты распадаются, образуя плохо растворимый карбонат кальция, углекислый газ и воду:

Ca2+ + 2HCO3- = CaCO3↓ + h3O + CO2↑

Общая жесткость суммируется из постоянной и временной.

Таблица норм временной жесткости по данным ВСТ:

Рекомендации всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) для питьевой воды:

• кальций – 20-80 мг/л; магний – 10-30 мг/л.

Определенной рекомендуемой величины нет. По данной характеристика питьевая вода в Москве вполне соответствует рекомендациям ВОЗ.

Российские нормативные документы для питьевой воды регламентируют:

• кальций – норматив не установлен; магний – не более 50 мг/л; жесткость — не более 7°Ж.

Норматив физиологической полноценности бутилированной воды:

• кальций – 25-130 мг/л; магний – 5-65 мг/л; жесткость – 1,5-7°Ж.

По содержанию кальция и магния бутилированная вода высшей категории ничем не лучше воды из-под крана или из скважины.

Для сравнения Эколайн привела следующие нормы жесткости в России и Германии:

Заметно, что в Европе требования к допустимой жесткости воды намного строже, чем в России.

Чем опасная жесткая и мягкая вода?

Требования к жесткости воды для приготовления пищи, питья и бытового применения находятся в зависимости от условий определенной местности.

Жидкость с повышенными или заниженными показателями оказывает негативное влияние не только на сантехнические приборы и бытовую технику, но и на здоровье человека.

Но прежде всего, степень жесткости влияет на вкус жидкости. Чрезмерно жесткая отличается привкусом горечи и металла, а слишком мягкая вода «невкусная».

Предел вкуса ионов кальция в питьевой среде составляет 2-6 мг-экв/л. Предел вкуса для ионов магния заметно ниже, поэтому самой приятной на вкус питьевой водой считается жидкость с показателем от 1,6 до 3 мг-экв/л.

Негативное влияние на технику

Использование жидкости с высоким уровнем жидкости от 4 мг-экв/л для бытовых нужд приводит к образованию отложений накипи на внутренних деталях сантехнических устройств, отопительных систем, бытовой техники (ТЭНы стиральных и посудомоечных машин).

Такую воду вообще не стоит применять в приспособлениях для нагрева жидких сред. Нагревательный элемент электрического бойлера, кофеварки, чайника, посудомоечной или стиральной машины в течение короткого времени обрастает слоем накипи. В результате процесс нагрева замедляется, а в дальнейшем прибор вовсе выходит из строя. Однако данную проблему легко решить, если прокипятить водонагреватель с растворенными в одном литре воды 50-100 г лимонной кислоты.

На сам процесс стирки вещей и мытья посуды тоже ухудшается от использования для этих целей жидкости с большим количеством солей. Порошок или моющее средство, растворяясь в обогащенной калием и магнием среде, образует большое количество пены. Повышенное пенообразование, в свою очередь, негативно влияет на эффективность очищающего процесса и на работу самого бытового агрегата.

Применение чрезмерно жесткого раствора солей для водных и банных гигиенических процедур приводит к образованию налета на кранах, смесительных узлах, шлангах, душевых лейках. В результате сантехнические детали в скором времени также выходят из строя.

Поэтому важно знать, как смягчить воду из скважины, если она подается на бытовые приборы и сантехнические устройства в частном доме.

Негативное влияние на человека

Иногда допускается использование воды с показателем жесткости до 10 мг-экв/л, однако длительное употребление такой жидкости оказывает отрицательное воздействие на здоровье человека. Повышенная жесткость вредна для кожи, ускоряя процессы старения, негативно воздействует на волосы, делая их ломкими и тонкими. Кроме того, такая жидкость плохо влияет на работу почек, сердца, органов пищеварения, а также создает лишнюю нагрузку на сосуды.

Всемирная организация здравоохранения не приводит конкретные данные, хотя неоднократно проводятся исследования, относительно того, как качество воды связано с возникновением болезней сердца, почек, сосудов и других органов.

При длительном употреблении воды с завышенным уровнем растворения солей замечаются существенные отклонения от нормы, проявляющиеся в деятельности следующих органов:

1. Желудочно-кишечный тракт (ЖКТ) – при синтезе солей с животными жирами формируются соли жирных кислот, которые обволакивают стенки желудка и кишечника, препятствуя обычной ферментации и серьёзно тормозят перистальтику. В итоге организм накапливает токсичные вещества и шлаки, появляется дисбактериоз.
2. Суставы – определенные типы солей при попадании в организм формируют неорганические соединения, которые постепенно вытесняют синовиальное жидкое вещество из суставов. В итоге они обрастают кристаллами, которые провоцируют сильные боли в процессе движения. Может развиться артрит и полиартрит.
3. Сердечно-сосудистая система – при значимом повышении коэффициента жесткости питьевой воды, деятельность сердца ухудшается, вплоть до возникновения признаков выраженной аритмии.
4. Кожные покровы – продолжительное употребление жидкости с завышенными показателями раствора солей ведёт к раннему старению кожи. Губительное влияние отмечается как при приёме воды внутрь, так и при водных процедурах или мытье посуды. При взаимодействии моющих веществ с жёсткой средой на коже формируется пленка, которая разрушает верхние слои эпидермиса.

А вот миф о процессе образования камней в почках в результате употребления питьевой воды низкого качества успешно развенчан учеными. Камни появляются от нехватки кальция, который вымывается из костей и оседает в органах мочевыводящей системы.

Чрезмерно мягкая вода тоже плохо отражается на здоровье человека, нарушая водно-солевой баланс.

Всех перечисленных недугов и болезненных состояний можно избежать, если использовать многоступенчатый умягчитель воды. Сделать воду мягче, можно разнообразными методами даже в домашних условиях. Но прежде нужно узнать, какая в вашем кране жесткость воды и способы ее устранения, если этот показатель сильно завышен.

Как измерить жесткость?

Для оценки показателей градусов жесткости воды применяются следующие способы:

1. Комплексонометрическое титрование трилоном Б. Метод сложный, но самый точный.
2. Покупные тесты. Не на 100% точные, зато простые и недорогие.
3. Измерение электропроводности при помощи кондуктометра.
4. При помощи ионометра и ионоселективных электродов.
5. Применение методики титрования соляной кислотой проб воды. Сложный и не очень точный способ.
6. Тесты с использованием хозяйственного мыла. Простой, но не эффективный метод.

Под титрованием имеется в виду растворение в воде реагента необходимой концентрации. Содержание солей показывает реакция реагента с жидкостью. Изготовить реактив легко — необходимо лишь соединить кислоту с дистиллированной водой в установленных пропорциях. Приготовленный раствор угрозы не представляет.

Намного проще пользоваться готовыми тестами. Для этого нужно налить 5 мл воды в стакан, затем по каплям добавить в сосуд содержимое теста, после каждой капли жидкость требуется перемешивать. Продолжать добавлять реактив, пока цвет жидкости не станет зеленым вместо розового. Результаты сверить по таблице, которая продается вместе с тестами.

Как смягчить воду в домашних условиях?

Существует несколько методов сделать питьевую воду мягче. Те, кто хорошо учил химию в школе, прекрасно знакомы с некоторыми из них. Способы устранения жесткости воды из скважины и из-под крана:

1. Кипячение. Самый простой и доступный метод избавления от временных солей жесткости без применения химических веществ и сложных приспособлений. При воздействии высоких температур гидрокарбонаты и сульфат кальция разлагаются, выпадая осадком на дне емкости и нагревательных деталях.

Умеренно мягкая вода подходит для использования в любых целях: питья, стирки, мытья и пр.

Для этого нужно всего лишь довести жидкость до кипения, оставить на пару минут покипеть, после чего охладить до требуемой температуры.

Однако у этого способа есть серьезные недостатки:

• снижается только временная жесткость, и то частично;
• ограниченность – сложно обеспечить все бытовые нужды кипячением;
• образование накипи, требующее частой чистки или замены посуды;
• при кипении из жидкости испаряются полезные вещества;
• для прогрева требуются значительные затраты энергии.

2. Отстаивание. Спустя пару суток отстаивания жесткой воды из скважины или колодца в темном месте, жидкость становится несколько мягче. Ее можно использовать для полива цветов и комнатных растений. Может понизить содержание солей и в питьевой воде, но только если их уровень лишь немного превышает норму.
3. Замораживание. Эффективный способ, который не изменяет структуру жидкости, в результате чего все полезные вещества в составе сохраняются. Нужно поместить заполненную не до конца емкость в морозильную камеру, а когда на стенках сосуда появится лед, слить воду по центру. Можно использовать, как для питья, так и для полива растений. Однако заготовить большие объемы проблематично.
4. Пищевая и кальцинированная сода. Благодаря химическим свойствам данное вещество хорошо смягчает воду и снижает ее кислотность. Необходимо просто добавить 1-2 ч.л. соды на 10 литров водной среды и тщательно перемешать. Когда сода осядет на дне, раствор можно употреблять для приготовления пищи.

Но и у этого метода имеются минусы:

• смягченная содой вода не «вкусная», пить ее можно, но удовольствия это не принесет;
• заготовить большие объема трудно.

5. Уксус и лимонная кислота. Частично понижают жесткость, но существенно увеличивают степень кислотности, в результате чего данные средства не рекомендуются применять для очищения питьевой воды. Часто ими пользуются в косметических и гигиенических целях. Чтобы смягчить воду для мытья волос, нужно добавить 1 ст. л. уксуса или 1 ч. л. лимонной кислоты на 2-3 литра воды, перемешать. Дать постоять несколько минут.
6. Каменная (поваренная) соль, она же хлористый натрий. Обычная соль хорошо растворяет соли кальция и магния, препятствует отложению накипи на нагревательных приборах и элементах. Но для питья такую воду, по понятным причинам, не используют. Она находит свое применение в посудомоечных машинах в виде солевых таблеток и гранул.
7. Химические средства. Вещества в виде порошка или таблеток. Применяются согласно инструкции. Продаются в магазинах бытовой химии. Характеризуются одним очень значимым недостатком – смягчают воду только для стирки.
8. Фильтры. Универсальные системы, предназначенные для быстрого смягчения большого количества жесткой воды и удаления вредных примесей. Могут действовать автономно или подключаться к водопроводу. Отличаются конструкцией и принципом действия.

Виды систем понижения жесткости воды:

• Фильтр-кувшин – рассчитан на объем 1-3 литра, подходит для очистки для питья и приготовления пищи, чая или кофе. Действует с помощью специального картриджа. В зависимости от интенсивности использования и начальной жесткости растворенных элементов служит до 2-х месяцев, потом требует замены фильтрующего картриджа.
• Ионообменные системы – фильтруют и смягчают воду любой жесткости с помощью специальных ионообменных смол и солевого раствора (вещества находятся в разных резервуарах). Эти фильтры отличаются высокой производительностью и относительной простотой обслуживания. Недостатки: не подходят для очистки с целью употребления в пищу или для питья, требуют периодической замены реагентов и подключения к канализации.
• Магнитные и электромагнитные смягчители – устанавливаются на магистралях или на трубах водопроводов в виде накладок. Под воздействием магнитного или электромагнитного поля соли жесткости теряют способность откладываться в виде накипи и стекают в специальные отстойники. Недостаток: не подходят для очистки с целью питья.
• Мембранные фильтры (системы обратного осмоса) – пропускают жидкость под давлением через специальную мембрану, которая улавливает молекулы всех веществ кроме воды. Использовать в пищевых целях не рекомендуется, поскольку в ней отсутствуют необходимые организму вещества.

Чтобы решить данную проблему, системы обратного осмоса оборудуются дополнительным модулем – минерализатором, который насыщает воду необходимыми минералами и солями. Недостатки: высокая стоимость и небольшая производительность.

9. Дистилляция. Данный метод позволяет полностью очистить воду от солей жёсткости. Такой умягчитель избавляет жидкость от любых «вредных» и «полезных» примесей.

Таким образом, можно легко выяснить, как смягчить воду в домашних условиях – кипячением, добавлением соды, уксуса, соли, лимонной кислоты или гашеной извести. Дистилляция и применение системы обратного осмоса тоже можно осуществить дома, но тогда заметно повышается стоимость одного литра отфильтрованной воды. Другие способы смягчения в домашних условиях трудноосуществимы.

Как откорректировать жесткость воды в аквариуме?

Чтобы сделать комфортную микросреду для существования аквариумных рыбок, важно применять жидкость подходящей жесткости, с установленным кислотно-щелочным балансом. Для повышения этого показателя используется известняк и мрамор. Чем мягче среда, тем быстрее повысится ее жесткость.

Другой способ ужесточения – химический, с внедрением хлористого кальция и магнезии. Максимальный эффект наступает при применении двух веществ сразу.

Для умягчения жидкой среды в аквариуме ее необходимо прокипятить. Чтобы снизить содержание солей в два раза, нужно осуществлять непосредственное кипячение в течение длительного времени — от 30 до 50 минут.

Другой способ смягчения – вымораживание. Воду для аквариума необходимо налить в пластиковый контейнер и поместить в морозилку. Затем растопить лед, охладить жидкость до нужной температуры и залить в аквариум.

Часто способы умягчения применяют комбинированно. К примеру, одну часть солей ликвидируют реагентным методом, а другую – при помощи катионного обмена.

Опреснение, обессоливание, удаление растворенных газов, железа, стабилизация – это специальные способы очистки. Так, если для снижения жесткости применяются методы катионирования или ионного обмена, речь идет об обессоливании. Жидкость, которая получается на выходе, не содержит ни анионов, ни катионов солей.

Жесткость воды – одно из важнейших ее свойств, зависящее от типа и количества содержащихся в ее составе солей. Смягчение стоит делать только после предварительного анализа, потому что любой умягчитель понижает содержание минеральных веществ. Сайт santehnikportal.ru предоставил 6 способов, как определить жесткость воды в домашних условиях, и 9 методов, как умягчить жидкость для разных целей.

Определение жесткости воды объемным методом

Сущность метода состоит в образовании прочного комплекса соединения трилона Б с ионами кальция и магния, сопровождающегося изменением окраски соответствующего индикатора.

Определение проводят титрованием пробы раствором трилона Б в присутствии индикаторов эриохрома черного Т или хромового темно-синего.

Чувствительность метода — от 0,5 мг-экв./л.

Диапазон определяемых значений — от 0,5 до 20 мг-экв/л.

Комплектация набора позволяет определять жесткость воды в присутствии катионов меди, марганца и цинка.

Необходимые для проведения анализа приборы и материалы:

Посуда:

Колбы мерные 2-1000-2 по ГОСТ 1770.
Колбы Кн-250 ТХС по ГОСТ 25336Е.
Бюретка 1-2-25-0,1 по ГОСТ 29251.
Цилиндры мерные вместимостью 100 см³ по ГОСТ 1770
Пипетки измерительные градуированные на 10 по ГОСТ 29227.

Реактивы:

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709 (вода обессоленная, конденсат).

Состав набора.

Магний сернокислый, стандарт-титр для приготовления раствора с концентрацией 0,01 г-экв/дм³ — 1 шт.
Магний сернокислый, стандарт-титр для приготовления раствора с концентрацией 0,1 г-экв/дм³ — 1 шт.
Трилон Б, стандарт-титр для приготовления раствора с концентрацией 0,1 г-экв/дм³ — 1 шт.
Трилон Б, стандарт-титр для приготовления раствора с концентрацией 0,05 г-экв/дм³ — 7 шт.
Трилон Б, стандарт-титр для приготовления раствора с концентрацией 0,01 г-экв/дм³ — 1 шт.
Аммоний хлористый, ч.д.а. по ГОСТ 3773, 5 упаковок по 20 г.
Аммиак водный, 25%-ный раствор, ч.д.а. по ГОСТ 3760, общий объем 500 мл
Эриохром черный Т, сухая смесь, навеска 50 г
Хромовый темно-синий, сухая смесь, навеска 50 г
Гидроксиламина гидрохлорид, ч.д.а. по ГОСТ 5456, навеска 1 г
Nа-диэтилдитиокарбамат, ч.д.а., по ГОСТ 8864, навеска 3 г

Дополнительная комплектация: для определения жесткости в присутствии ионов меди и цинка — Nа-диэтилдитиокарбамат, ч.д.а., по ГОСТ 8864, навеска 7,5 г для приготовления 250 см³ рабочего раствора.

Реактивы, входящие в состав набора проверяются на соответствие требованиям действующих стандартов и технических условий.

Поправочные коэффициенты на нормальность стандартных растворов находятся в пределах 1±0,003.

Подготовка к проведению анализа.

Для приготовления растворов трилона Б необходимо количественно перенести содержимое ампулы в мерную колбу на 1000 мл, растворить примерно в 800-900 мл дистиллированной воды (в течение 1.5-2 часов) и довести объем раствора до метки дистиллированной водой.

Время, затрачиваемое на проведение операции — около 2 часов.

Поправочный коэффициент для растворов, приготовленных из стандарт-титров, равен единице.

Для приготовления буферного раствора необходимо поместить содержимое одной упаковки хлорида аммония в мерную колбу на 1000 мл, растворить в примерно 300 мл дистиллированной воды, добавить отмеренные цилиндром 100 мл аммиака водного. Хорошо перемешать до полного растворения амонияхлористого (в течение 5-10 минут) и довести объем раствора до метки дистиллированной водой.

Время, затрачиваемое на проведение операции — около 30 минут.

Набор пригоден для определения

— жесткости сырой и осветленной воды в отсутствии катионов меди, цинка и марганца;
— жесткости воды в присутствии катионов меди и цинка;
— жесткости воды в присутствии катионов марганца;
— остаточной жесткости после известкования;
— жесткости воды, загрязненной нефтепродуктами;
— очень малых величин жесткости методом обратного титрования;
— жесткости конденсата и умягченной воды в отсутствии катионов меди, цинка и марганца.

Внутренние (частные) колодцы | Геологическая служба США

По водным ресурсам

1 марта 2019 г.

Геологическая служба США изучает качество этого ключевого источника питьевой воды и потенциальные проблемы для пользователей бытовых колодцев

• Обзор

• Наука

• Данные

• Мультимедиа

• Публикации

• Веб-инструменты

• Новости

Более 43 миллионов человек — около 15 процентов населения США — используют домашние (частные) колодцы как источник питьевой воды. Качество и безопасность воды из бытовых колодцев не регулируются Федеральным законом о безопасной питьевой воде или, в большинстве случаев, законами штата. Вместо этого отдельные домовладельцы несут ответственность за техническое обслуживание своих бытовых колодцев и за мониторинг качества воды.

Источники/использование: общественное достояние.

Внутреннее снабжение хорошо. Фотография из циркуляра 1354 Геологической службы США «Качество воды в основных водоносных горизонтах Пьемонта, Голубого хребта, долины и хребта, восточная часть США, 1993–2009 годы».

Национальная программа качества воды Геологической службы США исследует качество воды, выкачиваемой из бытовых колодцев в Соединенных Штатах. Эти колодцы являются единственным источником питьевой воды и воды для других хозяйственных нужд для большинства жителей многих сельских районов. Риски для здоровья, связанные с загрязняющими веществами в водопроводной воде для бытовых нужд, включают желудочно-кишечные заболевания, связанные с бактериями и другими патогенами, а также воздействие повышенных концентраций нитратов, мышьяка, радона, свинца и органических соединений. Как правило, вода, подаваемая из бытовых колодцев, обычно не проверяется. В результате люди, пользующиеся колодцами для бытового водоснабжения, могут пить воду с повышенными концентрациями некоторых загрязняющих веществ.

Качество и безопасность воды из частных бытовых колодцев не регулируется федеральными законами или, в большинстве случаев, законами штатов. Домовладельцы несут основную ответственность за техническое обслуживание своих бытовых колодцев и за любой мониторинг качества воды. Федеральные правила в соответствии с Законом о безопасной питьевой воде (SDWA) для общественного водоснабжения, хотя и не применимы напрямую к регулированию бытовых колодцев, содержат полезных контрольных показателей концентрации для оценки качества воды из бытовых колодцев в контексте здоровья человека.

Качество воды в бытовых колодцах

В исследовании 2100 бытовых колодцев вода, откачиваемая примерно из одной из пяти колодцев, содержала одно или несколько загрязняющих веществ в концентрации, превышающей контрольный показатель для здоровья человека для питьевой воды. Вспомогательную информацию и сводные данные для исследования можно найти здесь .

• Загрязняющие вещества, наиболее часто обнаруживаемые при этих повышенных концентрациях, были неорганическими химическими веществами, такими как металлы , радионуклиды и нитраты ; все они, кроме нитрата, получены в основном из природных источников.

• Техногенные органические соединения, такие как пестициды и растворители , были обнаружены более чем в половине (60 процентов) отобранных проб домашних колодцев, но концентрации редко превышали контрольные показатели для здоровья человека (менее 1 процента колодцев). ).

• Около половины скважин содержали по крайней мере один «неприятный» загрязнитель — соединение, ухудшающее вкус, запах или другие эстетические соображения — на уровне или концентрации вне диапазона значений, рекомендованных Агентством по охране окружающей среды США.

• Микробные загрязнители (например, бактерии) были обнаружены примерно в одной трети из примерно 400 колодцев, вода которых была проанализирована на наличие этих загрязнителей.

• Загрязняющие вещества, обнаруживаемые в бытовых колодцах, обычно встречаются вместе с другими загрязняющими веществами в виде смесей, а не поодиночке, что вызывает потенциальную озабоченность, поскольку общая токсичность смеси может быть выше, чем у любого отдельного загрязняющего вещества.

Более подробная информация о качестве воды из бытовых колодцев содержится в публикациях Геологической службы США, в которых обобщается качество воды в основных водоносных горизонтах в девяти регионах  США и, в частности, подземных вод, извлекаемых из бытовых колодцев в основных водоносных горизонтах .

Где используются бытовые колодцы?

Источники/использование: общественное достояние.

Карта, показывающая количество людей, пользующихся бытовыми колодцами на квадратный километр.

Карты Геологической службы США показывают, где люди по всей стране полагаются на частные колодцы для получения питьевой воды. На картах оценивается количество людей, пользующихся частными колодцами в данном районе, но отдельные колодцы не идентифицируются. Карты могут помочь определить, где необходимы целенаправленные проверки качества подземных вод или дальнейшие исследования, чтобы обеспечить безопасную питьевую воду из частных колодцев. Например, наложение информации об использовании частных колодцев на карту потенциально агрессивных подземных вод можно использовать для целенаправленного тестирования качества воды на содержание свинца в районах с высокой плотностью частных колодцев и высокой вероятностью наличия потенциально агрессивных грунтовых вод.

Источники/использование: общественное достояние.

Различия в конструкции скважин для бытовых и общественных скважин (изображение взято из циркуляра 1352 Геологической службы США).

Типы бытовых колодцев

Домовладельцы используют несколько типов бытовых колодцев. Самые старые колодцы копались вручную. Эти колодцы обычно неглубокие и большого диаметра (несколько футов) и могут быть облицованы камнями, кирпичом или плиткой. Обычно они простираются лишь на небольшое расстояние ниже уровня грунтовых вод. Забивные скважины сооружаются путем забивания труб малого диаметра в насыщенные рыхлые пески и гравий. Забивные колодцы обычно глубже вырытых колодцев, но все же относительно неглубокие. Большинство современных скважин бурят с помощью автомашин, вращательным или ударным способом. Пробуренные скважины могут иметь глубину от нескольких сотен до более тысячи футов и могут проникать в твердые отложения и коренные породы. Пробуренные скважины в рыхлых отложениях имеют обсадную трубу и экран для предотвращения обрушения окружающей породы и отложений в скважину. Скважины, пробуренные в коренных породах, обычно обсажены вышележащим грунтом и тонкими отложениями, а внизу представляют собой открытые скважины. Бытовые колодцы обычно качают воду с меньшей глубины, чем общественные колодцы.

Вас интересует качество воды в коммунальных колодцах?

Информацию об исследованиях глубоких колодцев Геологической службы США, из которых добывается вода, которую большинство из нас использует для питья, можно найти здесь.

Изучите эти темы, связанные с качеством подземных вод

• Мышьяк
• Хлорид и соленость
• Коррозионная активность
• Датировка возраста подземных вод
• Гидравлический разрыв пласта
• Металлы
• Питательные вещества
• Пестициды
• Радионуклиды
• Окисление/восстановление (редокс)
• Взаимодействие поверхностных и подземных вод
• Летучие органические соединения

Перейдите по приведенным ниже ссылкам на веб-страницы с научными данными Геологической службы США по этим темам качества подземных вод.

Перейдите по ссылкам ниже, чтобы получить доступ к данным и инструментам о качестве воды в колодцах бытового водоснабжения.

Найдите ссылки ниже на мультимедиа, связанные с бытовыми колодцами.

Узнайте об исследованиях Геологической службы США по качеству воды в бытовых колодцах и других проблемах качества подземных вод из перечисленных ниже публикаций.

Перейдите по ссылкам ниже, чтобы получить доступ к данным и инструментам о качестве воды в колодцах бытового водоснабжения.

Ниже приведены новости, связанные с этим проектом.

• Обзор

  Более 43 миллионов человек — около 15 процентов населения США — используют домашние (частные) колодцы как источник питьевой воды. Качество и безопасность воды из бытовых колодцев не регулируются Федеральным законом о безопасной питьевой воде или, в большинстве случаев, законами штата. Вместо этого отдельные домовладельцы несут ответственность за техническое обслуживание своих бытовых колодцев и за мониторинг качества воды.

  Источники/использование: общественное достояние.

  Внутреннее снабжение хорошо. Фотография из циркуляра 1354 Геологической службы США «Качество воды в основных водоносных горизонтах Пьемонта, Голубого хребта, долины и хребта, восточная часть США, 1993–2009 годы».

  Национальная программа качества воды Геологической службы США исследует качество воды, выкачиваемой из бытовых колодцев в Соединенных Штатах. Эти колодцы являются единственным источником питьевой воды и воды для других хозяйственных нужд для большинства жителей многих сельских районов. Риски для здоровья, связанные с загрязняющими веществами в водопроводной воде для бытовых нужд, включают желудочно-кишечные заболевания, связанные с бактериями и другими патогенами, а также воздействие повышенных концентраций нитратов, мышьяка, радона, свинца и органических соединений. Как правило, вода, подаваемая из бытовых колодцев, обычно не проверяется. В результате люди, пользующиеся колодцами для бытового водоснабжения, могут пить воду с повышенными концентрациями некоторых загрязняющих веществ.

  Качество и безопасность воды из частных бытовых колодцев не регулируется федеральными законами или, в большинстве случаев, законами штатов. Домовладельцы несут основную ответственность за техническое обслуживание своих бытовых колодцев и за любой мониторинг качества воды. Федеральные правила в соответствии с Законом о безопасной питьевой воде (SDWA) для общественного водоснабжения, хотя и не применимы напрямую к регулированию бытовых колодцев, содержат полезных контрольных показателей концентрации для оценки качества воды из бытовых колодцев в контексте здоровья человека.

   

  Качество воды в бытовых колодцах

  В исследовании 2100 бытовых колодцев вода, откачиваемая примерно из одной из пяти колодцев, содержала одно или несколько загрязняющих веществ в концентрации, превышающей контрольный показатель для здоровья человека для питьевой воды. Вспомогательную информацию и сводные данные для исследования можно найти здесь .

  • Загрязняющие вещества, наиболее часто обнаруживаемые при этих повышенных концентрациях, были неорганическими химическими веществами, такими как металлы , радионуклиды и нитраты ; все они, кроме нитрата, получены в основном из природных источников.

  • Техногенные органические соединения, такие как пестициды и растворители , были обнаружены более чем в половине (60 процентов) отобранных проб домашних колодцев, но концентрации редко превышали контрольные показатели для здоровья человека (менее 1 процента колодцев). ).

  • Около половины скважин содержали по крайней мере один «неприятный» загрязнитель — соединение, ухудшающее вкус, запах или другие эстетические соображения — на уровне или концентрации вне диапазона значений, рекомендованных Агентством по охране окружающей среды США.

  • Микробные загрязнители (например, бактерии) были обнаружены примерно в одной трети из примерно 400 колодцев, вода которых была проанализирована на наличие этих загрязнителей.

  • Загрязняющие вещества, обнаруживаемые в бытовых колодцах, обычно встречаются вместе с другими загрязняющими веществами в виде смесей, а не поодиночке, что вызывает потенциальную озабоченность, поскольку общая токсичность смеси может быть выше, чем у любого отдельного загрязняющего вещества.

  Более подробная информация о качестве воды из бытовых колодцев содержится в публикациях Геологической службы США, в которых обобщается качество воды в основных водоносных горизонтах в девяти регионах  США и, в частности, подземных вод, извлекаемых из бытовых колодцев в основных водоносных горизонтах .

   

  Где используются бытовые колодцы?

  Источники/использование: общественное достояние.

  Карта, показывающая количество людей, пользующихся бытовыми колодцами на квадратный километр.

  Карты Геологической службы США показывают, где люди по всей стране полагаются на частные колодцы для получения питьевой воды. На картах оценивается количество людей, пользующихся частными колодцами в данном районе, но отдельные колодцы не идентифицируются. Карты могут помочь определить, где необходимы целенаправленные проверки качества подземных вод или дальнейшие исследования, чтобы обеспечить безопасную питьевую воду из частных колодцев. Например, наложение информации об использовании частных колодцев на карту потенциально агрессивных подземных вод можно использовать для целенаправленного тестирования качества воды на содержание свинца в районах с высокой плотностью частных колодцев и высокой вероятностью наличия потенциально агрессивных грунтовых вод.

   

  Источники/использование: общественное достояние.

  Различия в конструкции скважин для бытовых и общественных скважин (изображение взято из циркуляра 1352 Геологической службы США).

  Типы бытовых колодцев

  Домовладельцы используют несколько типов бытовых колодцев. Самые старые колодцы копались вручную. Эти колодцы обычно неглубокие и большого диаметра (несколько футов) и могут быть облицованы камнями, кирпичом или плиткой. Обычно они простираются лишь на небольшое расстояние ниже уровня грунтовых вод. Забивные скважины сооружаются путем забивания труб малого диаметра в насыщенные рыхлые пески и гравий. Забивные колодцы обычно глубже вырытых колодцев, но все же относительно неглубокие. Большинство современных скважин бурят с помощью автомашин, вращательным или ударным способом. Пробуренные скважины могут иметь глубину от нескольких сотен до более тысячи футов и могут проникать в твердые отложения и коренные породы. Пробуренные скважины в рыхлых отложениях имеют обсадную трубу и экран для предотвращения обрушения окружающей породы и отложений в скважину. Скважины, пробуренные в коренных породах, обычно обсажены вышележащим грунтом и тонкими отложениями, а внизу представляют собой открытые скважины. Бытовые колодцы обычно качают воду с меньшей глубины, чем общественные колодцы.

   

  Вас интересует качество воды в коммунальных колодцах?

  Информацию об исследованиях глубоких колодцев Геологической службы США, из которых добывается вода, которую большинство из нас использует для питья, можно найти здесь.

   

  Изучите эти темы, связанные с качеством подземных вод

  • Мышьяк
  • Хлорид и соленость
  • Коррозионная активность
  • Датировка возраста подземных вод
  • Гидравлический разрыв пласта
  • Металлы
  • Питательные вещества
  • Пестициды
  • Радионуклиды
  • Окисление/восстановление (редокс)
  • Взаимодействие поверхностных и подземных вод
  • Летучие органические соединения

   

• Наука

  Перейдите по приведенным ниже ссылкам на веб-страницы, описывающие научные данные Геологической службы США по этим темам, связанным с качеством подземных вод.

• Данные

  Перейдите по ссылкам ниже, чтобы получить доступ к данным и инструментам о качестве воды в бытовых колодцах.

• Мультимедиа

  Ниже приведены ссылки на мультимедийные материалы, связанные с бытовыми колодцами.

• Публикации

  Узнайте об исследованиях Геологической службы США по качеству воды в бытовых колодцах и других проблемах качества подземных вод из публикаций, перечисленных ниже.

• Веб-инструменты

  Перейдите по ссылкам ниже, чтобы получить доступ к данным и инструментам о качестве воды в бытовых колодцах.

• Новости

  Ниже приведены новости, связанные с этим проектом.

American Express

Главная / Основы аквариума

Предыдущая

/ Next

Параметры воды

Естественные водоемы обладают специфическими химическими свойствами, отражающими геологические особенности местности. Когда вода падает с неба, течет по суше или проходит сквозь землю, она получает газы, минералы и другие частицы из окружающей среды. Эти составляющие, среди прочих свойств, в совокупности определяют водные характеристики экосистемы. Параметры воды — это значения, которые количественно определяют эти характеристики, и они могут сильно различаться от одной экосистемы к другой. Поскольку растения и животные физиологически адаптированы к условиям их естественной среды обитания, важно максимально точно воспроизвести параметры для поддержания здорового аквариума. Параметры воды являются хорошим индикатором окна толерантности водного сообщества.

Жесткость воды

Жесткость воды относится к содержанию растворенных минералов в данном растворе и является одним из наиболее важных параметров резервуаров с пресной водой. Разные виды предпочитают определенные диапазоны жесткости воды. При содержании аквариумов мы ориентируемся прежде всего на карбонаты, кальций и магний. Чем больше минералов в растворе, тем он тверже, а низкое содержание минералов означает более мягкую воду. Для измерения общей жесткости мы смотрим на два параметра:

1)  карбонатная жесткость (KH) : мера содержания карбонатов и бикарбонатов в растворе, что является важным химическим веществом в водной биологии и тесно связано с pH и CO2

2)  г общая жесткость (GH) : мера растворенного кальция, магния и следовых количеств других минералов

В пресноводных аквариумах мы тестируем GH, потому что кальций и магний истощаются одинаково (в отличие от рифовых аквариумов). Единицами измерения являются части на миллион (ppm) или градусы жесткости (dKH и dGH).

pH и щелочность

pH , еще один ключевой параметр, представляет собой шкалу, показывающую, насколько кислым или щелочным является раствор. рН выше 7 является основным или щелочным, а рН ниже 7 является кислым. Карбонатная жесткость делает воду более щелочной и действует как буфер для защиты от нестабильности pH, а это означает, что минерализованная вода лучше сопротивляется изменениям pH.

Напрямую связана  щелочность , мера способности раствора нейтрализовать кислоту. Различные минералы вносят свой вклад в щелочность, но карбонат является наиболее значительным. Карбонат связывается с кислотами по мере их появления, тем самым нейтрализуя их.

Здесь многие люди обычно теряют смысл: карбонатная жесткость и щелочность не  синонимы, хотя аквариумисты часто используют эти термины как синонимы. Щелочность — это мера буферной способности воды, и, хотя карбонат — это главный фактор щелочности, он не единственный.

Общая и карбонатная жесткость в аквариуме

GH и KH необходимы в системе по разным причинам. GH жизненно важен для биологических функций рыб. Хотя KH не влияет на рыб таким же образом, его способность стабилизировать pH является причиной для регулярного мониторинга.

Это потому, что колебания pH могут быть смертельными для рыб. Ацидоз и алкалоз являются распространенными аквариумными заболеваниями, поражающими рыбу в воде с пониженным или повышенным уровнем рН. Рыбы счастливы в стабильных условиях; они особенно нетерпимы к быстрым изменениям pH, даже если он находится в пределах их предпочтительного диапазона. Поскольку вода попадает в рыбу на клеточном уровне посредством осмоса, изменение pH также меняет pH их крови. Регулирование внутреннего pH требует времени и энергии, поэтому внезапные изменения и нестабильное качество воды могут быть опасны. Мы стремимся не допускать, чтобы наша рыба подвергалась разнице pH более чем на 0,3 в течение 24 часов.

Истощение минералов

Мониторинг также необходим, поскольку KH и GH постоянно истощаются на протяжении всего жизненного цикла аквариума. GH регулярно удаляется из воды в результате его использования и поглощения животными. Биологические процессы, такие как разложение органических отходов или дыхание животных и растений, нейтрализуют KH, вводя в систему кислоты. Кроме того, CO2 реагирует с водой с образованием угольной кислоты, а такие реакции, как биофильтрация, потребляют карбонаты. Все эти явления могут привести к снижению pH.

Способы достижения баланса

Чтобы понизить KH в аквариуме, самый простой и эффективный способ — это разбавить его источником, в котором нет KH, фактически удаляя карбонатные соединения. У нас есть отличный калькулятор подмен воды, который поможет вам определить, сколько воды нужно заменить при попытке снизить уровень любого соединения. Добавление таких продуктов, как Acid Buffer™, Super Peat или натуральных кислотообразующих веществ, таких как листья миндаля или древесина чоллы – это еще один способ снизить KH за счет нейтрализации карбонатов и бикарбонатов.

Повышение KH или GH требует дозирования соединений, которые добавляются непосредственно в аквариум или смешиваются с водой для образования раствора. Мы рекомендуем Alkaline Buffer™ для KH и Remineraliz-P для GH. Однако важно помнить, что в аквариумах с растениями предпочтительнее слабокислая вода. Значительный слой субстрата из богатой питательными веществами водной почвы, такой как Амазония, обеспечивает кислотно-буферную способность, поэтому в этих случаях приемлемо значение 0 dKH.

Снижение KH до pH

Из-за его роли в качестве буфера, KH необходимо сначала решить, прежде чем можно будет отрегулировать pH. Попытки добавления кислот для снижения рН без предварительного удаления КН из воды будут малоэффективны, поскольку кислоты будут нейтрализованы, а рН останется неизменным. Однако, как только буферная способность воды будет достигнута, добавление большего количества кислот может привести к резкому падению pH и создать потенциально большую опасность.

Подмены воды

Подмены воды необходимы для восполнения истощенных минералов и удаления токсинов. Новая вода должна иметь правильное количество KH и GH. Хотя водопроводная вода содержит эти минералы, в ней может быть недостаточное количество. Кроме того, он может содержать множество других вещей и меняться в зависимости от сезона или муниципалитета, поэтому в большинстве случаев это не рекомендуется. Если водопроводная вода — ваш единственный вариант, всегда полезно протестировать ее. Точное знание того, что добавляется в вашу систему, является гарантией того, что ваши водные обитатели не будут подвергаться воздействию определенных опасных условий.

RO/DI вода – лучшее решение. Из-за своей чистоты в ней отсутствуют минералы, поэтому не забудьте соответствующим образом реминерализовать воду.

Долив

Вода в аквариумах обычно испаряется, оставляя после себя минералы. По мере снижения уровня воды жесткость увеличивается, потому что такое же количество минералов содержится в меньшем количестве воды. Добавление RO/DI или дистиллированной воды вернет воде уровень жесткости после самой последней подмены воды.