Von + 2Vf = Vmo

)Vk = 2(Vmo - Vph)

5. Vph = Vmo. Atât carbonații, cât și bicarbonații sunt absenți în proba originală, iar consumul de acid se datorează prezenței alcalinelor puternice care conțin hidroxoanioni.
Prezența hidroxoanionilor liberi în cantități apreciabile (cazurile 4 și 5) este posibilă numai în apele uzate.
Rezultatele titrarii pentru fenolftaleină și metil portocală fac posibilă calcularea indicelui de alcalinitate al apei, care este numeric egal cu numărul de echivalenți acizi utilizați pentru titrarea unei probe de 1 litru.
În același timp, consumul de acid în timpul titrarii cu fenolftaleină caracterizează alcalinitatea liberă și prin metil portocaliu - alcalinitatea totală, care se măsoară în mg-eq/l. Indicele de alcalinitate este utilizat în Rusia, de regulă, în studiul apelor uzate. În alte țări (SUA, Canada, Suedia etc.), alcalinitatea este determinată la evaluarea calității apelor naturale și este exprimată ca o concentrație de masă în echivalent CaCO3.

Trebuie avut în vedere faptul că, la analiza deșeurilor și a apelor naturale poluate, rezultatele obținute nu reflectă întotdeauna corect valorile alcalinității libere și totale, deoarece în apă, pe lângă carbonați și hidrocarbonați, pot fi prezenți compuși din alte grupe (vezi „Alcalinitate și aciditate”).

5.2. sulfați

Sulfații sunt componente comune ale apelor naturale. Prezența lor în apă se datorează dizolvării unor minerale - sulfați naturali (gips), precum și transferului de sulfați conținuti în aer cu ploi. Acestea din urmă se formează în timpul reacțiilor de oxidare într-o atmosferă de oxid de sulf (IV) la oxid de sulf (VI), formarea acidului sulfuric și neutralizarea acestuia (completă sau parțială):

2SO2+O2=2SO3
S03+H2O=H2S04
Prezența sulfaților în apele uzate industriale se datorează, de obicei, proceselor tehnologice care au loc cu utilizarea acidului sulfuric (producția de îngrășăminte minerale, producția de substanțe chimice). Sulfații din apa potabilă nu au un efect toxic asupra oamenilor, dar înrăutățesc gustul apei: senzația gustativă a sulfaților apare la concentrația lor de 250-400 mg/l. Sulfații pot provoca depuneri în conducte atunci când sunt amestecate două ape cu compoziții minerale diferite, cum ar fi sulfatul și calciul (precipită de CaSO4).

MPC al sulfaților din apa rezervoarelor pentru uz casnic și de băut este de 500 mg/l, indicatorul limitativ al nocivității este organoleptic.

5.3. cloruri

Clorurile sunt prezente în aproape toate apele proaspete de suprafață și subterane, precum și în apa potabilă, sub formă de săruri metalice. Dacă clorura de sodiu este prezentă în apă, are un gust sărat deja la concentrații de peste 250 mg/l; in cazul clorurilor de calciu si magneziu, salinitatea apei apare la concentratii de peste 1000 mg/l. Prin indicatorul organoleptic - gust a fost stabilit MPC pentru apa potabilă pentru cloruri (350 mg/l), indicatorul limitativ al nocivității este organoleptic.
Cantități mari de cloruri se pot forma în procesele industriale de concentrare a soluției, schimb ionic, sărare etc., formând ape uzate cu un conținut ridicat de anioni de clorură.
Concentrațiile mari de cloruri din apa potabilă nu au efecte toxice asupra oamenilor, deși apele saline sunt foarte corozive pentru metale, afectează negativ creșterea plantelor și provoacă salinizarea solului.

6. Reziduu uscat

Reziduul uscat caracterizează conținutul de substanțe dizolvate nevolatile (în principal minerale) și substanțe organice în apă, al căror punct de fierbere depășește 105-110 ° C.

Valoarea reziduului uscat poate fi estimată și prin metoda de calcul. În acest caz, este necesară însumarea concentrațiilor de săruri minerale dizolvate în apă, precum și a substanțelor organice obținute în urma analizelor (hidrocarbonatul se însumează în cantitate de 50%). Pentru apa potabilă și naturală, reziduul uscat este practic egal cu suma concentrațiilor masice de anioni (carbonat, bicarbonat, clorură, sulfat) și cationi (calciu și magneziu, precum și cele determinate prin metoda de calcul a sodiului și potasiului). ).

Valoarea reziduurilor uscate pentru apele de suprafață ale rezervoarelor pentru uz menajer și menajer nu trebuie să depășească 1000 mg/l (în unele cazuri este permisă până la 1500 mg/l).

7. Duritate generală, calciu și magneziu

Duritatea apei este una dintre cele mai importante proprietăți pe care le are mare importanță la folosirea apei. Dacă există ioni metalici în apă, care formează săruri insolubile ale acizilor grași cu săpunul, atunci într-o astfel de apă este dificil să se formeze spumă la spălarea rufelor sau spălarea mâinilor, rezultând o senzație de duritate. Duritatea apei are un efect dăunător asupra conductelor atunci când apa este utilizată în rețelele de încălzire, ducând la formarea depunerilor. Din acest motiv, în apă trebuie adăugate substanțe chimice speciale „de înmuiere”, duritatea apei se datorează prezenței sărurilor minerale solubile și ușor solubile, în principal calciu (Ca2 + ") și magneziu (Mg2 +).

Valoarea durității apei poate varia mult în funcție de tipul de roci și de sol care alcătuiesc bazinul de captare, precum și de anotimp și condițiile meteorologice. Duritatea totală a apei din lacurile și râurile din tundra, de exemplu, este de 0,1-0,2 mg-eq/l, iar în mări, oceane, apele subterane ajung la 80-100 mg-eq/l și chiar mai mult (Marea Moartă) . În tabel. 11 arată valorile durității totale a apei a unor râuri și rezervoare din Rusia.

Valorile durității totale a apei a unor râuri și rezervoare din Rusia

Dintre toate sărurile legate de sărurile de duritate, se disting bicarbonații, sulfații și clorurile. Conținutul altor săruri solubile de calciu și magneziu din apele naturale este de obicei foarte scăzut. Duritatea atașată apei de hidrocarburi se numește hidrocarbonat, sau temporară, deoarece. Hidrocarbonații la fierberea apei (mai precis, la o temperatură mai mare de 60 ° C) se descompun cu formarea de carbonați slab solubili (Mg (HC03) 2 în apele naturale este mai puțin obișnuit decât Ca (HCO3) 2, deoarece rocile de magnezit nu sunt comună. Prin urmare, în apele dulci, predomină așa-numita duritate a calciului):

CaHCO3>CaCO3v+H2O+CO2

ÎN conditii naturale reacția de mai sus este reversibilă, însă, atunci când ape subterane (subterane), care au o duritate temporară semnificativă, ies la suprafață, echilibrul se deplasează spre formarea de CO2, care este îndepărtat în atmosferă. Acest proces duce la descompunerea bicarbonaților și la precipitarea CaCO3 și MgCO3. În acest fel, se formează varietăți de roci carbonatice numite tuf calcaros.
În prezența dioxidului de carbon dizolvat în apă, are loc și reacția inversă. Acesta este modul în care se produce dizolvarea sau spălarea rocilor carbonatice în condiții naturale.

Duritatea datorată clorurilor sau sulfaților se numește constantă, deoarece. aceste săruri sunt stabile când sunt încălzite și fierte în apă.
Duritatea totală a apei, de ex. conținutul total de săruri solubile de calciu și magneziu, se numește „duritate totală”.

Datorită faptului că sărurile de duritate sunt săruri de cationi diferiți cu greutăți moleculare diferite, concentrația de săruri de duritate, sau duritatea apei, se măsoară în unități de concentrație echivalentă - numărul de g-eq/l sau mg-eq/l. Cu o duritate de până la 4 mg-eq/l, apa este considerată moale; de la 4 la 8 meq/l - duritate medie; de la 8 la 12 meq/l - tare; peste 12 meq/l - foarte dur (există și o altă clasificare a apei după grade de duritate) /l), indicatorul limitativ al nocivității este organoleptic.

Valoarea admisibilă a durității totale pentru apa potabilă și sursele de alimentare centralizată cu apă nu este mai mare de 7 mg-eq/l (în unele cazuri - până la 10 mg-eq/l), indicatorul limitativ al nocivității este organoleptic.

8. Conținutul total de sare

Pentru a calcula conținutul total de sare prin suma concentrațiilor masice ale principalelor anioni în formă echivalentă în miligrame, concentrațiile lor de masă determinate în timpul analizei și exprimate în mg/l se înmulțesc cu coeficienții indicați în tabel. 12, după care sunt rezumate.

Factori de conversie a concentrației

Concentrația cationului de potasiu în acest calcul (pentru apele naturale) este luată în considerare în mod convențional ca concentrație a cationului de sodiu. Rezultatul obținut este rotunjit la numere întregi (mg/l)

9. Oxigenul dizolvat
Oxigenul este întotdeauna prezent sub formă dizolvată în apele de suprafață. Conținutul de oxigen dizolvat (OD) în apă caracterizează regimul de oxigen al unui rezervor și este de o importanță capitală pentru aprecierea stării ecologice și sanitare a unui rezervor. Oxigenul trebuie să fie conținut în apă în cantități suficiente, oferind condiții pentru respirația organismelor acvatice. De asemenea, este necesar pentru auto-purificarea corpurilor de apă, deoarece participă la procesele de oxidare a impurităților organice și a altor impurități și la descompunerea organismelor moarte. O scădere a concentrației de RK indică o modificare a proceselor biologice din rezervor, poluare a rezervorului cu substanțe oxidate intens biochimic (în primul rând organice). Consumul de oxigen este determinat și de procesele chimice de oxidare a impurităților conținute în apă, precum și de respirația organismelor acvatice.
Oxigenul pătrunde în rezervor prin dizolvarea acestuia la contactul cu aerul (absorbție), precum și ca rezultat al fotosintezei de către plantele acvatice, adică ca urmare a proceselor fizico-chimice și biochimice. Oxigenul intră și în corpurile de apă cu apa de ploaie și zăpadă. Prin urmare, sunt multe motive care determină creșterea sau scăderea concentrației de oxigen dizolvat în apă.
Oxigenul dizolvat în apă este sub formă de molecule de O2 hidratate. Conținutul RK depinde de temperatură, presiune atmosferică, gradul de turbulență a apei, cantitatea de precipitații, mineralizarea apei etc. La fiecare valoare de temperatură, există o concentrație de echilibru a oxigenului, care poate fi determinată din tabele de referință speciale întocmite pentru presiunea atmosferică normală. Gradul de saturație al apei cu oxigen, corespunzător concentrației de echilibru, se presupune a fi de 100%. Solubilitatea oxigenului crește odată cu scăderea temperaturii și mineralizării și cu creșterea presiunii atmosferice.
În apele de suprafață, conținutul de oxigen dizolvat poate varia de la 0 la 14 mg/l și este supus unor fluctuații sezoniere și zilnice semnificative. Un deficit semnificativ de oxigen poate apărea în corpurile de apă eutrofizate și puternic poluate. O scădere a concentrației de RK la 2 mg / l cauzează moarte în masă pești și alte organisme acvatice.

În apa rezervoarelor în orice perioadă a anului până la ora 12, concentrația de RK ar trebui să fie de cel puțin 4 mg / l. MPC al oxigenului dizolvat în apă pentru rezervoarele de pescuit este stabilit la 6 mg/l (pentru speciile valoroase de pești) sau 4 mg/l (pentru alte specii).
Oxigenul dizolvat este o componentă foarte instabilă a compoziției chimice a apelor. La determinarea acesteia, prelevarea de probe trebuie efectuată cu o atenție deosebită: este necesar să se evite contactul apei cu aerul până când oxigenul este fixat (legarea acestuia într-un compus insolubil).
În timpul analizei apei, se determină concentrația de RK (în mg/l) și gradul de saturație a apei cu aceasta (în %) în raport cu conținutul de echilibru la o anumită temperatură și presiune atmosferică.
Controlul conținutului de oxigen din apă este o problemă extrem de importantă, care prezintă interes pentru aproape toate sectoarele economiei naționale, inclusiv pentru metalurgia feroasă și neferoasă, industria chimică, agricultură, medicină, biologie, industria piscicolă și alimentară. , și servicii de protecție a mediului. Conținutul de RK este determinat atât în ​​apele naturale necontaminate, cât și în apele uzate după epurare. Procesele de epurare a apelor uzate sunt întotdeauna însoțite de controlul conținutului de oxigen. Determinarea DO este parte a analizei în determinarea unui alt indicator important al calității apei - cererea biochimică de oxigen (BOD).

10. Cererea biochimică de oxigen (BOD)
Substanțele organice sunt întotdeauna prezente în apa naturală a rezervoarelor. Concentrațiile lor pot fi uneori foarte scăzute (de exemplu, în apele de primăvară și de topire). Sursele naturale de substanțe organice sunt rămășițele în descompunere ale organismelor de origine vegetală și animală, ambele care trăiesc în apă și cad în rezervor din frunziș, prin aer, de pe țărmuri etc. Pe lângă sursele naturale, există și surse tehnogene de substanțe organice: întreprinderi de transport (produse petroliere), fabrici de prelucrare a celulozei și hârtiei și a lemnului (lignine), fabrici de prelucrare a cărnii (compuși proteici), efluenți agricoli și fecale etc. Poluanții organici pătrund în rezervor în diferite moduri, în principal prin spălarea apelor uzate și a suprafeței de ploaie din sol.
În condiții naturale, substanțele organice din apă sunt distruse de bacterii, suferind oxidare biochimică aerobă cu formare de dioxid de carbon. În acest caz, oxigenul dizolvat în apă este consumat pentru oxidare. În corpurile de apă cu un conținut ridicat de materie organică, cea mai mare parte din RA este consumată pentru oxidare biochimică, privând astfel alte organisme de oxigen. În același timp, crește numărul de organisme mai rezistente la un conținut scăzut de RA, dispar speciile iubitoare de oxigen și apar specii tolerante la deficiența de oxigen. Astfel, în procesul de oxidare biochimică a substanțelor organice din apă, concentrația de DO scade, iar această scădere este indirect o măsură a conținutului de substanțe organice din apă. Indicatorul corespunzător al calității apei, care caracterizează conținutul total de substanțe organice din apă, se numește cerere biochimică de oxigen (BOD).
Determinarea BOD se bazează pe măsurarea concentrației de RA într-o probă de apă imediat după prelevare, precum și după incubarea probei. Proba este incubată fără acces la aer într-un balon de oxigen (adică, în același vas în care se determină valoarea RK) pentru timpul necesar pentru ca reacția de oxidare biochimică să aibă loc.
Deoarece viteza reacției biochimice depinde de temperatură, incubarea se realizează într-un mod de temperatură constantă (20 ± 1) °C, iar acuratețea analizei BOD depinde de precizia menținerii valorii temperaturii. De obicei se determină BOD pentru 5 zile de incubație (BOD5) (BOD10 timp de 10 zile și BODtot pentru 20 de zile pot fi de asemenea determinate (în acest caz, aproximativ 90, respectiv 99% din substanțele organice sunt oxidate)), cu toate acestea, conținutul a unor compuși se caracterizează mai informativ prin valoarea BOD pentru 10 zile sau pentru perioada de oxidare completă (BOD10 sau, respectiv, BODtotal). O eroare în determinarea BOD poate fi introdusă și prin iluminarea probei, care afectează activitatea vitală a microorganismelor și poate, în unele cazuri, provoca oxidare fotochimică. Prin urmare, incubarea probei se efectuează fără acces la lumină (într-un loc întunecat).
Valoarea BOD creste cu timpul, ajungand la o anumita valoare maxima - BODtotal; în plus, poluanții de natură variată pot crește (scădea) valoarea BOD. Dinamica consumului biochimic de oxigen în timpul oxidării substanțelor organice din apă este prezentată în Fig. 8.

Orez. 8. Dinamica consumului biochimic de oxigen:

a - substanțe ușor oxidabile („biologic moi”) – zaharuri, formaldehidă, alcooli, fenoli etc.;
c - substanţe normal oxidante - naftoli, crezoluri, surfactanţi anionici, sulfanol etc.;
c - substanțe puternic oxidate („rigide biologic”) - surfactanți neionici, hidrochinonă etc.

Astfel, BOD este cantitatea de oxigen în (mg) necesară pentru oxidarea materiei organice într-un litru de apă în condiții aerobe, fără acces la lumină, la 20°C, pentru o anumită perioadă ca urmare a proceselor biochimice care au loc în apă.
Se presupune că BOD5 este de aproximativ 70% BODtot, dar poate fi de la 10 la 90%, în funcție de substanța oxidantă.
O caracteristică a oxidării biochimice a substanțelor organice din apă este procesul de nitrificare însoțitor, care denaturează natura consumului de oxigen.

2NH4++ЗO2=2HNO2+2H2О+2Н++Q
2HNO2+O2=2HNO3+Q
unde: Q este energia eliberată în timpul reacțiilor.

Orez. 9. Modificarea naturii consumului de oxigen în timpul nitrificării.

Nitrificarea se desfășoară sub influența unor bacterii nitrifiante speciale - Nitrozomonas, Nitrobacter etc. Aceste bacterii asigură oxidarea compușilor care conțin azot, care sunt de obicei prezenți în ape naturale poluate și în unele ape reziduale și, prin urmare, contribuie la transformarea azotului, mai întâi din amoniu. la nitriți și apoi la nitrați

Procesul de nitrificare are loc și în timpul incubației probei în sticle de oxigen. Cantitatea de oxigen utilizată pentru nitrificare poate fi de câteva ori mai mare decât cantitatea de oxigen necesară pentru oxidarea biochimică a compușilor care conțin carbon organic. Începutul nitrificării poate fi fixat la minimum pe graficul creșterilor zilnice ale BOD pe perioada de incubație. Nitrificarea începe aproximativ în a 7-a zi de incubație (vezi Fig. 9), prin urmare, la determinarea BOD pentru 10 sau mai multe zile, este necesar să se introducă substanțe speciale în probă - inhibitori care suprimă activitatea vitală a bacteriilor nitrificante, dar nu nu afectează microflora obișnuită (adică asupra bacteriilor - oxidanți ai compușilor organici). Ca inhibitor, se folosește tioureea (tiocarbamidă), care este injectată în probă sau în apă de diluție la o concentrație de 0,5 mg/ml.

În timp ce atât apele uzate naturale, cât și cele menajere conțin un număr mare de microorganisme care se pot dezvolta datorită materiei organice conținute în apă, multe tipuri de ape uzate industriale sunt sterile sau conțin microorganisme care nu sunt capabile de prelucrarea aerobă a materiei organice. Cu toate acestea, microbii pot fi adaptați (adaptați) la prezența diferiților compuși, inclusiv a celor toxici. Prin urmare, în analiza unor astfel de ape uzate (de obicei se caracterizează printr-un conținut crescut de substanțe organice), se utilizează de obicei diluarea cu apă saturată cu oxigen și care conține aditivi de microorganisme adaptate. La determinarea DBO-ului apelor uzate industriale, adaptarea prealabilă a microflorei este crucială pentru obținerea rezultatelor corecte ale analizei, deoarece. compoziția unor astfel de ape include adesea substanțe care încetinesc foarte mult procesul de oxidare biochimică și, uneori, au un efect toxic asupra microflorei bacteriene.
Pentru studiul diferitelor ape uzate industriale greu de oxidat biochimic, metoda utilizată poate fi utilizată în varianta determinării DBO „total” (BODtotal).
Dacă proba este foarte bogată în materie organică, se adaugă apă diluată la probă. Pentru a obține acuratețea maximă a analizei BOD, proba analizată sau amestecul probei cu apă de diluare trebuie să conțină o astfel de cantitate de oxigen încât în ​​timpul perioadei de incubare să existe o scădere a concentrației sale cu 2 mg/l sau mai mult, iar oxigenul rămas. concentrația după 5 zile de incubație trebuie să fie de cel puțin 3 mg/l. Dacă conținutul de RA din apă nu este suficient, atunci proba de apă este pre-aerată pentru a satura aerul cu oxigen. Rezultatul cel mai corect (exact) este considerat a fi rezultatul unei astfel de determinări, în care se consumă aproximativ 50% din oxigenul prezent inițial în probă.
În apele de suprafață, valoarea BOD5 variază de la 0,5 la 5,0 mg/l; este supusă schimbărilor sezoniere și zilnice, care depind în principal de schimbările de temperatură și de activitatea fiziologică și biochimică a microorganismelor. Modificările CBO5 ale corpurilor de apă naturale sunt destul de semnificative atunci când sunt poluate cu canalizare.

Standard pentru BODtot. nu trebuie să depășească: pentru rezervoarele de apă menajeră și potabilă - 3 mg/l pentru rezervoarele de apă pentru uz cultural și menajer - 6 mg/l. În consecință, este posibil să se estimeze valorile maxime admise de BOD5 pentru aceleași corpuri de apă, care sunt de aproximativ 2 mg/l și 4 mg/l.

11. Elemente biogene

Elementele biogene (biogeni) sunt considerate în mod tradițional elemente care sunt incluse, în cantități semnificative, în compoziția organismelor vii. Gama de elemente clasificate ca fiind biogene este destul de largă, acestea sunt azotul, fosforul, sulful, fierul, calciul, magneziul, potasiul etc.
Problemele de control al calității apei și evaluarea mediului în corpurile de apă au introdus un sens mai larg în conceptul de elemente biogene: includ compuși (mai precis, componente ale apei), care, în primul rând, sunt deșeurile diferitelor organisme și, în al doilea rând, sunt „material de construcție” pentru organismele vii. În primul rând, aceștia includ compuși de azot (nitrați, nitriți, compuși organici și anorganici de amoniu), precum și fosfor (ortofosfați, polifosfați, esteri organici ai acidului fosforic etc.). Compușii cu sulf ne interesează în acest sens, într-o măsură mai mică, întrucât am considerat sulfații sub aspectul unei componente a compoziției minerale a apei, și sulfurile și hidrosulfiții, dacă sunt prezente în apele naturale, atunci în concentrații foarte mici, și poate fi detectat prin miros.

11.1. Nitrați
Nitrații sunt săruri ale acidului azotic și se găsesc în mod obișnuit în apă.. Anionul azotat conține un atom de azot în starea de oxidare maximă „+5”. Bacteriile formatoare de nitrați (fixatoare de nitrați) transformă nitriții în nitrați în condiții aerobe. Sub influența radiației solare, azotul atmosferic (N2) este, de asemenea, transformat predominant în nitrați prin formarea de oxizi de azot. Multe îngrășăminte minerale conțin nitrați, care, dacă sunt aplicați în mod excesiv sau inadecvat în sol, duc la poluarea apei. Sursele de poluare cu nitrați sunt și scurgerile de suprafață de la pășuni, curți, fermele de lapte etc.
Conținutul crescut de nitrați în apă poate servi ca indicator al poluării rezervorului ca urmare a răspândirii poluării fecale sau chimice (agricole, industriale). Șanțurile bogate în apă nitrată înrăutățesc calitatea apei dintr-un rezervor, stimulând dezvoltarea în masă a vegetației acvatice (în primul rând alge albastru-verzi) și accelerând eutrofizarea rezervoarelor. Apa de băut și alimentele care conțin cantități mari de nitrați pot provoca, de asemenea, boli, în special la sugari (așa-numita methemoglobinemie). Ca urmare a acestei tulburări, transportul oxigenului cu celulele sanguine se înrăutățește și apare sindromul „copil albastru” (hipoxie). În același timp, plantele nu sunt la fel de sensibile la creșterea conținutului de azot în apă ca fosforul.

11.2. Fosfați și fosfor total
În apele naturale și uzate, fosforul poate fi prezent în tipuri diferite. În stare dizolvată (uneori se spune - în faza lichidă a apei analizate) poate fi sub formă de acid ortofosforic (H3P04) și anionii săi (H2P04-, HP042-, P043-), sub formă de meta- , piro- și polifosfați (aceste substanțe se folosesc pentru a preveni formarea depunerilor, fac parte și din detergenți). În plus, există o varietate de compuși organofosforici – acizi nucleici, nucleoproteine, fosfolipide etc., care pot fi prezenți și în apă, fiind produse ale activității vitale sau ale descompunerii organismelor. Compușii organofosforici includ și unele pesticide.
Fosforul poate fi continut si in stare nedizolvata (in faza solida a apei), prezent sub forma de fosfati putin solubili in suspensie in apa, inclusiv minerale naturale, proteine, compusi organici care contin fosfor, resturi de organisme moarte, etc. Fosfor în fază solidă în corpurile naturale de apă se găsește de obicei în sedimentele de fund, dar poate apărea, și în cantități mari, în apele naturale reziduale și poluate.
Fosforul este un element esențial pentru viață, dar excesul său duce la eutrofizarea accelerată a corpurilor de apă. Cantități mari de fosfor pot pătrunde în corpurile de apă ca urmare a proceselor naturale și antropice - eroziunea de suprafață a solului, utilizarea necorespunzătoare sau excesivă a îngrășămintelor minerale etc.
MPC al polifosfaților (tripolifosfat și hexametafosfat) în apa rezervoarelor este de 3,5 mg/l în ceea ce privește anionul ortofosfat PO43-, indicatorul limitativ al nocivității este organoleptic.

11.3. Amoniu

Compușii de amoniu conțin un atom de azot în starea minimă de oxidare „-3”.
Cationii de amoniu sunt un produs al descompunerii microbiologice a proteinelor de origine animală și vegetală. Amoniul astfel format este din nou implicat în procesul de sinteză a proteinelor, participând astfel la ciclul biologic al substanțelor (ciclul azotului). Din acest motiv, amoniul și compușii săi în concentrații mici sunt de obicei prezenți în apele naturale.
Există două surse principale de poluare a mediului cu compuși de amoniu. Compușii de amoniu în cantități mari fac parte din îngrășămintele minerale și organice, a căror utilizare excesivă și necorespunzătoare duce la poluarea corespunzătoare a corpurilor de apă. În plus, compușii de amoniu sunt prezenți în cantități semnificative în apele uzate (fecale). Impuritățile care nu sunt eliminate corespunzător pot pătrunde în apele subterane sau pot fi spălate de scurgerile de suprafață în corpurile de apă. Efluenții din pășuni și locurile de adunare a animalelor, apele uzate din complexele zootehnice, precum și efluenții fecale menajere și menajere conțin întotdeauna cantități mari de compuși de amoniu. Contaminarea periculoasă a apelor subterane cu fecale menajere și ape uzate menajere are loc atunci când sistemul de canalizare este depresurizat. Din aceste motive, nivelurile ridicate de azot de amoniu din apele de suprafață sunt de obicei un semn al contaminării cu fecale menajere.
MPC pentru amoniacul și ionii de amoniu din apa rezervoarelor este de 2,6 mg/l (sau 2,0 mg/l pentru azotul de amoniu). Indicatorul limitativ al nocivității este sanitar general.

11.4. Nitriți

Nitriții sunt săruri ale acidului azot.
Anionii nitriți sunt produși intermediari de descompunere biologică a compușilor organici care conțin azot.și conțin atomi de azot în starea intermediară de oxidare „+3”. Bacteriile nitrificatoare transformă compușii de amoniu în nitriți în condiții aerobe. Unele tipuri de bacterii pot reduce, de asemenea, nitrații la nitriți în cursul activității lor de viață, dar acest lucru se întâmplă deja în condiții anaerobe. Nitriții sunt adesea folosiți în industrie ca inhibitori de coroziune și în industria alimentară ca conservanți.
Datorită capacității de a se transforma în nitrați, nitriții sunt în general absenți din apele de suprafață. Prin urmare, prezența unui conținut crescut de nitriți în apa analizată indică poluarea apei și luarea în considerare a compușilor azotați parțial transformați de la o formă la alta.
MPC a nitriților (conform N02-) în apa rezervoarelor este de 3,3 mg/l (sau 1 mg/l de azot nitrit), indicatorul limitativ al nocității este sanitar-toxicologic.

12. Fluor (fluoruri)

Fluorul sub formă de fluoruri poate fi conținut în apele naturale și subterane, ceea ce se datorează prezenței sale în compoziția unor roci și minerale formatoare de sol (părinte). Acest element poate fi adăugat în apa de băut pentru a preveni apariția cariilor. Cu toate acestea, cantitățile excesive de fluor au un efect dăunător asupra oamenilor, provocând distrugerea smalțului dinților. În plus, un exces de fluor în organism precipită calciul, ceea ce duce la tulburări ale metabolismului calciului și fosforului. Din aceste motive, determinarea fluorului în apa potabilă, precum și în apele subterane (de exemplu, apă din fântâni și fântâni arteziene) și apă din corpurile de apă potabilă, este foarte importantă.
MPC pentru fluor în apa potabilă pentru diferite regiuni climatice variază de la 0,7 până la 1,5 mg/l, indicatorul limitator al nocivității este sanitar-toxic.

13. Metale

13.1. Fier total

Fierul este unul dintre cele mai comune elemente din natură. Conținutul său în scoarța terestră este de aproximativ 4,7% din greutate, astfel încât fierul, în ceea ce privește prevalența sa în natură, este de obicei numit macroelement.
Sunt cunoscute peste 300 de minerale care conțin compuși de fier. Printre acestea se numără minereu de fier magnetic α-FeO(OH), minereu de fier brun Fe3O4x H2O, hematită (minereu de fier roșu), hemita (minereu de fier brun), hidrogoethit, siderit FeCO3, pirite magnetice FeSx, (x = 1-1,4), noduli de feromangan si altele.Fierul este si un microelement vital pentru organismele vii si plante; un element necesar vieţii în cantităţi mici.
În concentrații mici, fierul se găsește întotdeauna în aproape toate apele naturale (până la 1 mg/l cu MPC pentru cantitatea de fier 0,3 mg/l) și mai ales în apele uzate. Fierul poate pătrunde în acestea din urmă din apele uzate (ape uzate) din atelierele de decapare și galvanizare, din zonele de pregătire a suprafețelor metalice, din apele uzate de la vopsirea țesăturilor etc.
Fierul formează 2 tipuri de săruri solubile, formând cationi Fe2+ și Fe3+, totuși, fierul poate fi găsit în soluție în multe alte forme, în special:
1) sub formă de soluţii adevărate (aquacomplexe) 2+ care conţin fier (II). În aer, fierul (II) se oxidează rapid în fier (III), ale cărui soluții au o culoare maro datorită formării rapide a compușilor hidroxo (soluțiile de Fe2+ și Fe3+ în sine sunt practic incolore);
2) sub formă de soluții coloidale datorită peptizării (descompunerii particulelor agregate) a hidroxidului de fier sub influența compușilor organici;
3) sub formă de compuși complecși cu liganzi organici și anorganici. Acestea includ carbonili, complexe de arenă (cu produse petroliere și alte hidrocarburi), 4-hexacianoferrați etc.
Într-o formă insolubilă, fierul poate fi prezent sub formă de diferite particule minerale solide de diferite compoziții suspendate în apă.
La pH>3,5, fierul (III) există într-o soluție apoasă doar sub formă de complex, transformându-se treptat într-un hidroxid. La pH>8, fierul (II) există și sub formă de complex acvatic, suferind oxidare prin etapa de formare a fierului (III):

Fe (II) > Fe (III) > FeO (OH) x H2O

Astfel, deoarece compușii de fier din apă pot exista sub diferite forme, atât în ​​soluție, cât și în particule în suspensie, rezultate precise pot fi obținute doar prin determinarea fierului total în toate formele sale, așa-numitul „fier total”.
Determinarea separată a fierului (II) și (III), formele lor insolubile și solubile, dă rezultate mai puțin sigure în ceea ce privește poluarea apei cu compușii de fier, deși uneori devine necesară determinarea fierului în formele sale individuale.
Transferul fierului într-o formă solubilă adecvată pentru analiză se realizează prin adăugarea unei anumite cantități de acid puternic (azot, clorhidric, sulfuric) la probă la pH 1-2.
Intervalul de concentrații determinate de fier în apă este de la 0,1 la 1,5 mg/l. Determinarea este posibilă și la o concentrație de fier mai mare de 1,5 mg/l după diluarea corespunzătoare a probei cu apă pură.

MPC al fierului total din apa rezervoarelor este de 0,3 mg/l, indicatorul limitativ al nocivității- organoleptic.

13.2. Cantitatea de metale grele
Vorbind despre concentrația crescută de metale în apă, de regulă, acestea implică poluarea acesteia cu metale grele (Cad, Pb, Zn, Cr, Ni, Co, Hg etc.). Metalele grele, ajungând în apă, pot exista sub formă de săruri toxice solubile și compuși complecși (uneori foarte stabili), particule coloidale, precipitații (metale libere, oxizi, hidroxizi etc.). Principalele surse de poluare a apei cu metale grele sunt producția galvanică, minerit, metalurgia feroasă și neferoasă, instalațiile de construcții de mașini etc. Metalele grele din rezervor provoacă o serie de consecințe negative: intrarea în lanțul alimentar și încălcarea elementului. compoziția țesuturilor biologice, acestea au, prin urmare, efecte toxice directe sau indirecte asupra organismelor acvatice. Metalele grele pătrund în corpul uman prin lanțurile trofice.
Metalele grele prin natura lor impact biologic poate fi împărțit în substanțe toxice și microelemente, care au o natură fundamental diferită a impactului asupra organismelor vii. Natura dependenței efectului exercitat de un element asupra organismelor, în funcție de concentrația acestuia în apă (și, prin urmare, de regulă, în țesuturile corpului), este prezentată în Fig. 10.

După cum se poate observa din fig. 10, substanțele toxice au un efect negativ asupra organismelor la orice concentrație, în timp ce oligoelementele au o zonă de deficiență care provoacă un efect negativ (mai puțin decât Ci), iar o zonă de concentrații necesare vieții, atunci când este depășită, o zonă negativă. efectul apare din nou (mai mult decât C2). Toxicanții tipici sunt cadmiul, plumbul, mercurul; microelemente - mangan, cupru, cobalt.
Mai jos oferim informații succinte despre fiziologic (inclusiv toxic) ale unor metale, de obicei clasificate drept grele.

Cupru. Cuprul este un oligoelement care se găsește în corpul uman în principal sub formă de compuși organici complecși și joacă un rol important în procesele de hematopoieză. În efectele nocive ale excesului de cupru rol decisiv joacă reacția cationilor Cu2+ cu grupele SH de enzime. Modificări ale conținutului de cupru din ser și piele provoacă fenomene de depigmentare a pielii (vitiligo). Otrăvirea cu compuși de cupru poate duce la tulburări ale sistemului nervos, afectarea funcției hepatice și renale etc. MPC-ul cuprului în apa rezervoarelor pentru băut și în scopuri culturale este de 1,0 mg/l, indicatorul limitativ al nocivității este organoleptic.

Zinc. Zincul este un oligoelement și este inclus în compoziția unor enzime. Se găsește în sânge (0,5-0,6), țesuturi moi (0,7-5,4), oase (10-18), păr (16-22 mg%), (o unitate de măsură a concentrațiilor scăzute, 1 mg %=10-). 3) adică în principal în oase și păr. Este în organism în echilibru dinamic, care se schimbă în condiții de concentrații mari în mediu. Impactul negativ al compușilor de zinc poate fi exprimat în slăbirea organismului, creșterea morbidității, fenomene asemănătoare astmului etc. MPC-ul zincului în apa rezervoarelor este de 1,0 mg/l, indicatorul limitativ al nocivității este sanitar general.

Cadmiu. Compușii de cadmiu sunt foarte toxici. Acţionează asupra multor sisteme ale corpului - organele respiratorii şi tractul gastrointestinal, sistemele nervoase central şi periferic. Mecanismul de acțiune al compușilor de cadmiu este de a inhiba activitatea unui număr de enzime, perturbarea metabolismului fosfor-calciu, tulburările metabolice ale microelementelor (Zn, Cu, Pe, Mn, Se). MPC-ul cadmiului în apa rezervoarelor este de 0,001 mg/l, indicatorul limitativ al nocivității este sanitar-toxicologic.

Mercur . Mercurul aparține ultramicroelementelor și este prezent în mod constant în organism, acționând cu alimente. Compușii anorganici ai mercurului (în primul rând, cationii Hg reacționează cu grupurile SH de proteine ​​(„otrăvuri tiol”), precum și cu grupele carboxil și amine ale proteinelor tisulare, formând compuși complecși puternici - metaloproteine. Ca urmare, disfuncții profunde ale apar sistemul nervos central, în special departamentele sale superioare Dintre compușii organici ai mercurului, metilmercurul joacă cel mai important, care este foarte solubil în țesuturile lipidice și pătrunde rapid în organele vitale, inclusiv creierul. Ca urmare, apar modificări în sistemul nervos autonom, formațiunile nervoase periferice, în inimă, vase de sânge, organe hematopoietice, ficat etc., tulburări în starea imunobiologică a organismului Compușii de mercur au și un efect embriotoxic (duc la deteriorarea fătului la femeile gravide). și toxicologice.

Conduce. Compușii plumbului sunt otrăvuri care afectează toate lucrurile vii, dar provoacă modificări în special în sistemul nervos, sânge și vasele de sânge. Suprimă multe procese enzimatice. Copiii sunt mai susceptibili la expunerea la plumb decât adulții. Au efecte embriotoxice și teratogene, duc la encefalopatie și leziuni hepatice și suprimă imunitatea. Compușii organici de plumb (tetrametil plumb, tetraetil plumb) sunt otrăvuri puternice pentru nervi, lichide volatile. Sunt inhibitori activi ai proceselor metabolice. Toți compușii de plumb sunt caracterizați printr-un efect cumulativ. MPC-ul plumbului din apa rezervoarelor este de 0,03 mg/l, indicatorul limitativ este sanitar-toxicologic.
Valoarea maximă admisă aproximativă pentru cantitatea de metale din apă este de 0,001 mmol/l (GOST 24902). Valorile MPC pentru apa rezervoarelor pentru metale individuale sunt date mai devreme când se descrie impactul lor fiziologic.

14. Clor activ

Clorul poate exista în apă nu numai în compoziția clorurilor, ci și în compoziția altor compuși cu proprietăți oxidante puternice. Astfel de compuși cu clor includ clorul liber (CL2), anionul hapoclorit (СlO-), acidul hipocloros (НClO), cloraminele (substanțe care, dizolvate în apă, formează monocloramină NH2Cl, dicloramină NHCl2, tricloramină NCl3). Conținutul total al acestor compuși se numește termenul „clor activ”.
Substanțele care conțin clor activ sunt împărțite în două grupe: agenți oxidanți puternici - clor, hipocloriți și acid hipocloros - conțin așa-numitul "clor activ liber", și agenți oxidanți relativ mai puțin slabi - cloramine - "clorul activ legat". Datorită proprietăților lor oxidante puternice, compușii activi cu clor sunt utilizați pentru dezinfecția (dezinfectia) apei potabile și a apei din piscine, precum și pentru tratarea chimică a unor ape uzate. În plus, unii compuși care conțin clor activ (de exemplu, înălbitor) sunt utilizați pe scară largă pentru a elimina focarele de răspândire a poluării infecțioase.
Cel mai utilizat pentru dezinfectarea apei potabile este clorul liber, care, atunci când este dizolvat în apă, este disproporționat în funcție de reacție:

Сl2+Н2О=Н++Сl-+HOСl

In apa naturala nu este permis continutul de clor activ; în apa potabilă, conținutul acestuia este stabilit în termeni de clor la nivelul de 0,3-0,5 mg/l în formă liberă și la nivelul de 0,8-1,2 mg/l în formă legată (În acest caz, intervalul de concentrație al clorului activ este dat , deoarece la concentrații mai mici este posibilă o situație nefavorabilă din punct de vedere al indicatorilor microbiologici, iar la concentrații mai mari, un exces direct asupra clorului activ.). Clorul activ în concentrațiile indicate este prezent în apa de băut pentru o perioadă scurtă de timp (nu mai mult de câteva zeci de minute) și este complet îndepărtat chiar și la fierbere pe termen scurt a apei. Din acest motiv, analiza probei selectate pentru conținutul de clor activ trebuie efectuată imediat.
Interesul pentru controlul clorului în apă, în special în apa potabilă, a crescut după conștientizarea că clorarea apei duce la formarea unor cantități apreciabile de hidrocarburi clorurate care sunt dăunătoare sănătății publice. Un pericol deosebit este clorarea apei potabile contaminate cu fenol. MPC pentru fenoli în apa potabilă în absența clorării apei potabile este de 0,1 mg/l, iar în condiții de clorinare (în acest caz se formează clorofenoli cu miros caracteristic mult mai toxici și înțepți) - 0,001 mg/l. Reacții chimice similare pot apărea cu participarea compușilor organici de origine naturală sau tehnogenă, conducând la diverși compuși organoclorurati toxici - xenobiotice.
Indicatorul limitativ al nocivității pentru clorul activ este sanitar general.

15. Evaluarea integrală și cuprinzătoare a calității apei

Fiecare dintre indicatorii calității apei separat, deși conține informații despre calitatea apei, totuși nu poate servi ca măsură a calității apei, deoarece. nu permite judecarea valorilor altor indicatori, deși uneori se întâmplă indirect, este asociat cu unii dintre ei. De exemplu, o valoare crescută a BOD5 comparativ cu norma indică indirect un conținut crescut de substanțe organice ușor oxidabile în apă, o valoare crescută a conductibilității electrice indică un conținut crescut de sare etc. În același timp, rezultatul evaluării calității apei ar trebui să fie niște indicatori integrali care să acopere principalii indicatori ai calității apei (sau cei pentru care sunt înregistrate probleme).
În cel mai simplu caz, dacă există rezultate pentru mai mulți indicatori evaluați, se poate calcula suma concentrațiilor reduse ale componentelor, adică. raportul dintre concentrațiile lor reale și MPC (regula de însumare). Criteriul pentru calitatea apei atunci când se utilizează regula de însumare este îndeplinirea inegalității:

Trebuie remarcat faptul că suma concentrațiilor date conform GOST 2874 poate fi calculată numai pentru substanțele chimice cu același indicator limitator de pericol - organoleptic și sanitar-toxicologic.
Dacă rezultatele analizelor sunt disponibile pentru un număr suficient de indicatori, este posibil să se determine clasele de calitate a apei, care sunt o caracteristică integrală a poluării apelor de suprafață. Clasele de calitate sunt determinate de indicele de poluare a apei (WPI), care se calculează ca suma valorilor reale a 6 indicatori principali de calitate a apei reduse la MPC conform formulei:

Valoarea WPI este calculată pentru fiecare punct de prelevare (sit). Mai departe pe masă. 14, în funcție de valoarea WPI, se determină clasa de calitate a apei.

Caracteristicile evaluării integrale a calității apei

Atunci când se calculează WPI, cei 6 indicatori principali, așa-numiții „limitați”, includ fără greș concentrația de oxigen dizolvat și valoarea BOD5, precum și valorile a încă 4 indicatori care sunt cei mai nefavorabili pentru un anumit punct. rezervor (apă) sau care au cea mai mare concentrație redusă (raport Ci/MACi). Astfel de indicatori, conform experienței de monitorizare hidrochimică a corpurilor de apă, sunt adesea următorii: conținutul de nitrați, nitriți, azot de amoniu (sub formă de compuși organici și anorganici de amoniu), metale grele - cupru, mangan, cadmiu etc. ., fenoli, pesticide, produse petroliere, surfactanți sintetici ( Surfactanți - surfactanți sintetici. Există agenți tensioactivi neionici, precum și cationici și anionici.), Lignosulfonați. Pentru a calcula WPI, indicatorii sunt selectați indiferent de semnul limitator al nocivității, cu toate acestea, dacă concentrațiile date sunt egale, se acordă preferință substanțelor care au un semn sanitar și toxicologic de nocivitate (de regulă, astfel de substanțe au un grad relativ mai mare). nocivitate).

Evident, nu toți indicatorii de calitate a apei enumerați pot fi determinați prin metode de teren. Sarcinile evaluării integrate sunt și mai complicate de faptul că, pentru a obține date la calcularea WPI, este necesară analizarea unei game largi de indicatori, cu selecția celor pentru care se observă cele mai mari concentrații reduse. Dacă este imposibil să se efectueze un studiu hidrochimic al unui rezervor pentru toți indicatorii de interes, este recomandabil să se determine care componente pot fi poluanți. Acest lucru se face pe baza unei analize a rezultatelor disponibile ale studiilor hidrochimice din ultimii ani, precum și a informațiilor și ipotezelor despre sursele probabile de poluare a apei. Dacă este imposibil să se efectueze analize pentru această componentă prin metode de teren (agenți tensioactivi, pesticide, produse petroliere etc.), probele trebuie prelevate și conservate în conformitate cu condițiile necesare (vezi capitolul 5), după care probele trebuie livrate la laborator pentru analize la momentul necesar.

Astfel, sarcinile de evaluare integrală a calității apei coincid practic cu sarcinile de monitorizare hidrochimică, întrucât pentru concluzia finală despre clasa de calitate a apei sunt necesare rezultatele analizelor pentru o serie de indicatori pe o perioadă lungă.

O abordare interesantă pentru evaluarea calității apei, dezvoltată în Statele Unite. Fundația Națională Sanitară a acestei țări a dezvoltat în 1970 un indicator standard generalizat al calității apei (CQI), care a devenit larg răspândit în America și în alte țări. La dezvoltarea PCV, am folosit opiniile experților pe baza unei vaste experiențe în evaluarea calității apei atunci când aceasta este utilizată pentru consumul de apă menajeră și industrială, recreere pe apă (înot și divertisment în apă, pescuit), protecția animalelor acvatice și a peștilor, uz agricol (adăpare, irigare) , uz comercial (navigație, hidroenergie, industria energiei termice), etc. PQV este o valoare adimensională care poate lua valori de la 0 la 100. În funcție de valoarea PQV, sunt posibile următoarele estimări ale calității apei: 100-90 - excelent; 90-70 - bun; 70-50 - mediocru; 50-25 - rău; 25-0 este foarte rău. S-a stabilit că valoarea minimă a PCV, la care sunt îndeplinite majoritatea standardelor de calitate a apei de stat, este de 50–58. Cu toate acestea, apa din rezervor poate avea o valoare PCV mai mare decât cea specificată și, în același timp, să nu îndeplinească standardele pentru niciun indicator individual.

PCV se calculează pe baza rezultatelor determinării celor mai importante 9 caracteristici ale apei - indicatori privați, iar fiecare dintre aceștia are propriul coeficient de ponderare care caracterizează prioritatea acestui indicator în evaluarea calității apei. Indicatorii particulari ai calității apei utilizați în calculul PCV și factorii lor de ponderare sunt prezentați în tabel. 15.

Coeficienții de ponderare ai indicatorilor în calculul PCV conform datelor Fundației Naționale Sanitare din SUA

După cum reiese din tabel. Din 15 date, cei mai semnificativi indicatori sunt oxigenul dizolvat și numărul de Escherichia coli, ceea ce este destul de de înțeles dacă ne amintim rolul ecologic cel mai important al oxigenului dizolvat în apă și pericolul pentru oameni cauzat de contactul cu apa contaminată cu fecale.

Pe lângă coeficienții de greutate care au o valoare constantă, pentru fiecare indicator individual au fost elaborate curbe de greutate, care caracterizează nivelul de calitate a apei (Q) pentru fiecare indicator, în funcție de valoarea reală a acestuia determinată în timpul analizei. Graficele curbelor de greutate sunt prezentate în fig. 11. Având rezultatele analizelor pentru anumiți indicatori, curbele de pondere determină valorile numerice ale evaluării pentru fiecare dintre aceștia. Aceștia din urmă sunt înmulțiți cu factorul de ponderare corespunzător și primesc un scor de calitate pentru fiecare dintre indicatori. Însumând scorurile pentru toți indicatorii definiți, se obține valoarea PCV generalizată.

PCV generalizat elimină în mare măsură deficiențele evaluării integrale a calității apei cu calculul WPI, deoarece conține un grup de indicatori prioritari specifici, care includ un indicator de contaminare microbiană.
La evaluarea calității apei, pe lângă evaluarea integrală, care are ca rezultat determinarea clasei de calitate a apei, precum și evaluarea hidrobiologică prin metode de bioindicare, în urma căreia se stabilește clasa de puritate, uneori există și so- numită evaluare integrată, care se bazează pe metode de biotestare.

Acestea din urmă se referă și la metode hidrobiologice, dar diferă prin aceea că permit determinarea reacției biotei acvatice la poluare folosind diferite organisme de testare, atât protozoare (ciliați, dafnii), cât și pești superiori (guppies). O astfel de reacție este uneori considerată cea mai revelatoare, mai ales în ceea ce privește evaluarea calității apelor poluate (naturale și reziduale) și chiar face posibilă determinarea cantitativă a concentrațiilor de compuși individuali.

Siguranța apei potabile compoziție chimică determinată de conformitatea sa cu următoarele standarde:

O listă a substanțelor nocive care pot fi conținute în apa de băut, sursele acestora și natura impactului asupra corpului uman.

Prelevarea și conservarea apei

Prelevare de probe - operare, de implementarea corectă a căruia depinde în mare măsură acuratețea rezultatelor obținute. Prelevarea probelor în timpul analizelor în teren trebuie planificată, conturându-se punctele și adâncimile prelevarii, lista indicatorilor care urmează să fie determinați, cantitatea de apă prelevată pentru analiză, compatibilitatea metodelor de conservare a probelor pentru analiza ulterioară a acestora. Cel mai adesea, așa-numitele probe unice sunt prelevate pe rezervor. Cu toate acestea, atunci când se examinează un rezervor, poate fi necesar să se preleveze o serie de probe periodice și regulate - de la suprafață, adâncime, straturile inferioare de apă etc. Probele pot fi prelevate și din surse subterane, conducte de apă etc. Datele medii privind compoziția apelor dau probe mixte.
Documentele de reglementare (GOST 24481, GOST 17.1.5.05, ISO 5667-2 etc.) definesc regulile de bază și recomandările care ar trebui utilizate pentru obținerea de 10 mostre reprezentative. Diferite tipuri de rezervoare (surse de apă) provoacă unele caracteristici ale eșantionării în fiecare caz. Să le luăm în considerare pe cele principale.
Probe din râuri și pâraie sunt selectate pentru a determina calitatea apei din bazinul hidrografic, adecvarea apei pentru uz alimentar, irigare, pentru adăparea animalelor, piscicultură, scăldat și sporturi nautice și pentru a identifica sursele de poluare.
Pentru a determina influența locului de deversare a apelor uzate și a apei afluente, se prelevează probe în amonte și în punctul în care apa s-a amestecat complet. Trebuie avut în vedere faptul că poluarea poate fi distribuită neuniform de-a lungul debitului râului, prin urmare, probele sunt de obicei prelevate în locurile cu cel mai turbulent debit, unde debitele se amestecă bine. Samplerele sunt plasate în aval de pârâu la adâncimea dorită.
Probe din lacuri naturale și artificiale (iazuri) sunt prelevate în aceleași scopuri ca și probele de apă din râuri. Cu toate acestea, având în vedere existența îndelungată a lacurilor, monitorizarea calității apei pe o perioadă lungă de timp (câțiva ani), inclusiv în locuri destinate uzului uman, precum și stabilirea consecințelor poluării antropice a apei (monitorizarea compoziției și proprietăților acesteia) vine în prim-plan. Eșantionarea din lacuri trebuie planificată cu atenție pentru a oferi informații cărora li se poate aplica evaluarea statistică. Rezervoarele cu curgere lent au o eterogenitate semnificativă a apei pe direcția orizontală. Calitatea apei din lacuri variază adesea foarte mult în adâncime din cauza stratificării termice, care este cauzată de fotosinteza în zona de suprafață, încălzirea apei, efectul sedimentelor de fund etc. Circulația internă poate apărea și în rezervoare mari adânci.
De remarcat faptul că calitatea apei din rezervoare (atât lacuri, cât și râuri) este ciclică, observându-se ciclicitatea zilnică și sezonieră. Din acest motiv, probele zilnice trebuie prelevate la aceeași oră a zilei (de exemplu, ora 12.00), iar durata studiilor sezoniere ar trebui să fie de cel puțin 1 an, inclusiv studiile serii de probe prelevate în fiecare sezon. Acest lucru este deosebit de important pentru determinarea calității apei în râurile cu regimuri puternic diferite - apă scăzută și apă ridicată.
Probe de precipitații umede (ploaie și zăpadă) sunt extrem de sensibili la contaminarea care poate apărea în eșantion atunci când se utilizează vase insuficient curate, pătrunderea de particule străine (neatmosferice) etc. Se crede că probele de sedimente umede nu trebuie luate în apropierea surselor de poluare atmosferică semnificativă - de exemplu, cazane sau centrale termice, depozite deschise materiale si ingrasaminte, noduri de transport etc. In astfel de cazuri proba de sedimente va fi afectata semnificativ de sursele locale de poluare antropica indicate.
Probele de precipitații sunt colectate în recipiente speciale din materiale neutre. Apa de ploaie este colectată cu ajutorul unei pâlnii (cel puțin 20 cm în diametru) într-un cilindru de măsurare (sau direct într-o găleată) și depozitată acolo până la analiză.
Eșantionarea zăpezii se realizează de obicei prin tăierea carotelor la adâncimea completă (până la sol) și este recomandabil să faceți acest lucru la sfârșitul perioadei de ninsori abundente (la începutul lunii martie). Volumul de zăpadă transformat în apă poate fi calculat și folosind formula de mai sus, unde D este diametrul miezului.
Probe de apă subterană sunt selectate pentru a determina caracterul adecvat al apelor subterane ca sursă de apă potabilă, în scopuri tehnice sau agricole, pentru a determina impactul asupra calității apelor subterane a instalațiilor economice potențial periculoase, monitorizând totodată poluanții apelor subterane.
Apele subterane sunt studiate prin prelevarea de probe din fântâni arteziene, fântâni și izvoare. Trebuie avut în vedere faptul că calitatea apei din diferite acvifere poate varia semnificativ, prin urmare, la prelevarea de probe de apă subterană, este necesar să se evalueze prin metodele disponibile adâncimea orizontului de la care a fost prelevată proba, posibilele gradiente ale fluxurilor subterane, informații despre compoziția rocilor subterane prin care trece orizontul. Deoarece la punctul de prelevare se poate crea o concentrație de diferite impurități, diferită de întregul acvifer, este necesar să se pompa din fântână (sau din izvor, făcând o adâncitură în el) apă într-o cantitate suficientă pentru a reînnoi apa. în fântână, conductă de apă, adâncitură etc.
Probe de apă din rețelele de alimentare cu apă sunt selectate pentru a determina nivelul general al calității apei de la robinet, a căuta cauzele de contaminare a sistemului de distribuție, a controla gradul de posibilă contaminare a apei potabile cu produse de coroziune etc.
Pentru a obține probe reprezentative la prelevarea de apă din rețelele de alimentare cu apă, se respectă următoarele reguli;
- prelevarea se efectuează după ce apa a fost scursă timp de 10-15 minute - timpul de obicei suficient pentru reînnoirea apei cu poluanții acumulați;
- pentru prelevare nu se folosesc secțiunile de capăt ale rețelelor de alimentare cu apă, precum și secțiunile cu conducte de diametru mic (mai puțin de 1,2 cm);
- pentru selectie, ori de cate ori este posibil, se folosesc zone cu debit turbulent - robinete langa supape, coturi;
— La prelevare, apa trebuie să curgă încet în recipientul de prelevare până când se revarsă.
Prelevarea de probe pentru determinarea compoziției apei (dar nu a calității!) Se efectuează și atunci când se studiază apele uzate, apa și aburul din centralele de cazane etc. O astfel de muncă, de regulă, are obiective tehnologice, necesită o pregătire specială și respectarea regulilor de siguranță suplimentare. de la personal. Metodele de teren pot fi folosite destul de (și adesea foarte eficient) de specialiști în aceste cazuri, totuși, din motivele indicate, nu le vom recomanda pentru lucru. institutii de invatamant, publicul și publicul și descrieți tehnicile de eșantionare adecvate.
În timpul prelevării de probe, trebuie să se acorde atenție (și să se înregistreze în protocol) hidrologice și condiții climatice, cum ar fi precipitațiile și abundența lor, inundațiile, apa scăzută și stagnarea unui rezervor etc.
Probele de apă pentru analiză pot fi prelevate atât imediat înainte de analiză, cât și în avans. Pentru prelevare, experții folosesc sticle standard sau sticle cu o capacitate de cel puțin 1 litru, care se deschid și se umplu la adâncimea necesară. Datorită faptului că 30-50 ml de apă sunt de obicei suficiente pentru analiza pe teren pentru orice indicator (cu excepția oxigenului dizolvat și a DBO), prelevarea de probe imediat înainte de analiză se poate face într-un balon de 250-500 ml (de exemplu, din trusa de laborator, trusa de masurare etc.).
Este clar că vasul de prelevare trebuie să fie curat. Curățenia vaselor este asigurată prin prespălarea cu apă fierbinte și săpun ( praf de spălatși nu folosiți amestecul de crom!), clătirea repetată cu apă caldă curată. În viitor, este de dorit să se folosească aceeași sticlă pentru prelevare. Vasele destinate prelevării probelor se spală bine în prealabil, se clătesc de cel puțin trei ori cu apă prelevată și se sigilează cu dopuri de sticlă sau plastic fierte în apă distilată. Între dop și proba prelevată în vas se lasă aer cu un volum de 5-10 ml. O probă este luată într-un vas comun pentru analiza numai a acelor componente care au aceleași condiții de conservare și depozitare.
Eșantionarea care nu este destinată analizei imediate (adică, prelevată în avans) se efectuează într-un recipient din sticlă sau plastic (de preferință fluoroplastic) închis ermetic, cu o capacitate de cel puțin 1 litru.
Pentru a obține rezultate fiabile, analiza apei trebuie efectuată cât mai curând posibil. În apă au loc procesele de oxidare-reducere, sorbție, sedimentare, procese biochimice cauzate de activitatea vitală a microorganismelor etc.. Ca urmare, unele componente pot fi oxidate sau reduse: nitrați - la nitriți sau ioni de amoniu, sulfați - la sulfiți; oxigenul poate fi cheltuit pentru oxidarea substanțelor organice etc. În consecință, proprietățile organoleptice ale apei se pot modifica și ele - miros, gust, culoare, turbiditate. Procesele biochimice pot fi încetinite prin răcirea apei la o temperatură de 4-5 ° C (în frigider).
Cu toate acestea, chiar dacă cunoașteți metodele de analiză de teren, nu este întotdeauna posibilă efectuarea analizei imediat după prelevare. În funcție de timpul preconizat de păstrare a probelor colectate, poate fi necesară conservarea acestora. Nu există conservant universal, așa că probele pentru analiză sunt prelevate în mai multe sticle. În fiecare dintre ele, apa este conservată prin adăugarea de substanțe chimice adecvate, în funcție de componentele care se determină.
În tabel. sunt date metode de conservare, precum și caracteristici de prelevare și depozitare a probelor. Atunci când se analizează apa pentru anumiți indicatori (de exemplu, oxigen dizolvat, fenoli, produse petroliere), se impun cerințe speciale privind prelevarea de probe. Deci, atunci când se determină oxigenul dizolvat și hidrogenul sulfurat, este important să se excludă contactul probei cu aerul atmosferic, astfel încât sticlele trebuie umplute cu un sifon - un tub de cauciuc coborât până la fundul sticlei, asigurându-se că apa se revarsă atunci când sticla este supraumplută. Detalii privind condițiile specifice de eșantionare (dacă există) sunt date în descrierea analizelor respective.

Metode de conservare, caracteristici de prelevare și depozitare a probelor

Trebuie avut în vedere că nici conservarea, nici fixarea nu asigură constanta compoziției apei la nesfârșit. Ei păstrează doar componenta corespunzătoare în apă pentru un anumit timp, ceea ce face posibilă livrarea probelor la locul analizei, de exemplu, într-o tabără de câmp și, dacă este necesar, la un laborator specializat. Protocoalele de prelevare și analiză trebuie să indice datele prelevarii și analizei.

Compoziția apelor uzate și proprietățile acestora sunt evaluate în funcție de rezultatele unei analize sanitaro-chimice, care, alături de testele chimice standard, include o serie de determinări fizice, fizico-chimice și sanitaro-bacteriologice.

Complexitatea compoziției apelor uzate și imposibilitatea determinării fiecăruia dintre poluanți duc la necesitatea selectării unor indicatori care să caracterizeze anumite proprietăți ale apei fără a identifica substanțele individuale.

O analiză sanitar-chimică completă presupune determinarea următorilor indicatori: temperatură, culoare, miros, transparență, valoare pH, reziduu uscat, reziduu solid și pierderi la aprindere (ppp), solide în suspensie, solide de decantare în volum și masă, oxidabilitate cu permanganat. , cerere chimică de oxigen (COD), cerere biochimică de oxigen (BOD), azot (total, amoniu, nitriți, nitrat), fosfați, cloruri, sulfați, metale greleși alte elemente toxice, substanțe tensioactive (surfactanți), produse petroliere, oxigen dizolvat, număr de microbi, bacterii din grupa Escherichia coli (ECG), ouă de helminți. Numărul de teste obligatorii ale unei analize sanitar-chimice complete la stațiile urbane de epurare a apelor uzate poate include determinarea impurităților specifice care intră în rețeaua de drenaj a așezărilor din întreprinderile industriale.

Temperatura - unul dintre indicatorii tehnologici importanţi. O funcție a temperaturii este vâscozitatea lichidului și, prin urmare, forța de rezistență la particulele de decantare. Temperatura este de o importanță capitală pentru procesele de purificare biologică, deoarece de ea depind viteza reacțiilor biochimice și solubilitatea oxigenului în apă.

Colorat - unul dintre indicatorii organoleptici ai calitatii apelor uzate. Apele uzate menajere și fecale sunt de obicei slab colorate și au o nuanță gălbuie-maroniu sau gri. Prezența colorării intense de diferite nuanțe este o dovadă a prezenței apelor uzate industriale. Pentru apele reziduale colorate, intensitatea culorii este determinată prin diluare la incoloră, de exemplu 1:400; 1:250 etc.

Miros - un indicator organoleptic care caracterizează prezența substanțelor volatile mirositoare în apă. De obicei, mirosul este determinat calitativ la o temperatură a probei de 20 °C și descris ca fecal, putrid, kerosen, fenolic etc. Dacă mirosul nu este clar pronunțat, determinarea se repetă prin încălzirea probei la 65 °C. Uneori este necesar să se cunoască numărul prag - cea mai mică diluție la care mirosul dispare.

Concentrația ionilor de hidrogen exprimat ca pH. Acest indicator este extrem de important pentru procesele biochimice, a căror rată poate scădea semnificativ cu o schimbare bruscă a reacției mediului. S-a stabilit că apele uzate furnizate instalațiilor de tratare biologică ar trebui să aibă o valoare a pH-ului în intervalul 6,5-8,5. Apele uzate industriale (acide sau alcaline) trebuie neutralizate înainte de a fi evacuate în rețeaua de canalizare pentru a preveni distrugerea lor. Apele uzate municipale sunt de obicei ușor alcaline (pH = 7,2-7,8).

Transparenţă caracterizează contaminarea totală a apelor uzate cu impurități nedizolvate și coloidale, fără a se identifica tipul de poluare. Transparența apelor uzate urbane este de obicei de 1-3 cm, iar după epurare crește la 15-30 cm.

Reziduu uscat caracterizează contaminarea totală a apelor uzate cu impurități organice și minerale în diferite stări agregate (în mg/l). Acest indicator este determinat după evaporare și uscare ulterioară la t- Probe de apă uzată la 105 °C. După recoacere (la t= 600 °C) se determină conținutul de cenușă al reziduului uscat. Conform acestor doi indicatori, se poate aprecia raportul dintre părțile organice și minerale ale contaminanților din reziduul uscat.

reziduu dens - aceasta este cantitatea totală de substanțe organice și minerale din proba de apă uzată filtrată (mg/l). Se determină în aceleași condiții ca și reziduul uscat. După calcinarea reziduului dens la T = 600 °C, este posibil să se estimeze aproximativ raportul dintre părțile organice și minerale ale contaminanților solubili din ape uzate. Comparând reziduurile uscate calcinate și dense ale apelor uzate urbane, s-a determinat că majoritatea poluanților organici sunt în stare nedizolvată. În același timp, impuritățile minerale sunt în cea mai mare parte sub formă dizolvată.

Solide în suspensie - un indicator care caracterizează cantitatea de impurități care persistă pe filtrul de hârtie la filtrarea probei. Acesta este unul dintre cele mai importante din punct de vedere tehnologic

indicatori de calitate a apei, permiţând estimarea cantităţii de precipitaţii formate în procesul de epurare a apelor uzate. În plus, acest indicator este utilizat ca parametru de proiectare la proiectarea clarificatoarelor primare. Cantitatea de solide în suspensie este unul dintre standardele principale atunci când se calculează gradul necesar de tratare a apelor uzate. Pierderile la aprindere a solidelor în suspensie sunt determinate în același mod ca și pentru reziduurile uscate și dense, dar sunt de obicei exprimate nu în mg/l, ci ca procent din partea minerală a solidelor în suspensie față de substanța uscată totală a acestora. Acest indicator se numește continut de cenusa. Concentrația de solide în suspensie în apele uzate urbane este de obicei de 100-500 mg/l.

Substanțe decantare - o parte din solidele în suspensie care se depun pe fundul cilindrului de decantare în timpul a 2 ore de decantare în repaus. Acest indicator caracterizează capacitatea particulelor în suspensie de a se depune, vă permite să evaluați efectul maxim al depunerii și volumul maxim posibil de sediment care poate fi obținut în repaus. În apele uzate urbane, sedimentele reprezintă în medie 50-75% din concentrația totală de solide în suspensie.

Sub oxidabilitateînțelegerea conținutului total de agenți reducători organici și anorganici din apă. În apele reziduale urbane, majoritatea covârșitoare a agenților reducători sunt substanțe organice; prin urmare, se crede că valoarea de oxidare este pe deplin legată de impuritățile organice. În funcție de natura agentului oxidant utilizat, se distinge oxidabilitatea chimică, dacă la determinare se folosește un oxidant chimic, și biochimic, când bacteriile aerobe joacă rolul de agent oxidant; acest indicator este cererea biochimică de oxigen (BOD). La rândul său, oxidabilitatea chimică poate fi permanganat (oxidant KMn0 4), bicromat (oxidant K 2 Cr 2 0 7) și iodat (oxidant Kiu 3). Rezultatele determinării oxidabilităţii, indiferent de tipul de oxidant, sunt exprimate în mg/l 0 2 . Oxidabilitatea bicromatului și iodului se numește cerere chimică de oxigen sau COD.

Oxidabilitatea permanganatului - echivalentul de oxigen al impurităților ușor oxidabile. Valoarea principală a acestui indicator este viteza și simplitatea determinării. Oxidabilitatea permanganatului este utilizată pentru a obține date comparative. Cu toate acestea, există substanțe care nu sunt oxidate de KMn0 4 . Numai după determinarea COD, este posibil să se evalueze complet gradul de poluare a apei cu substanțe organice.

BOD - echivalentul de oxigen al gradului de contaminare a apelor uzate cu substanţe organice oxidabile biochimic. BOD determină cantitatea de oxigen necesară pentru activitatea vitală a microorganismelor implicate în oxidarea compuşilor organici. BOD caracterizează partea biochimică oxidabilă a contaminanților organici ai apelor uzate, care se află în principal în stare dizolvată și coloidală, precum și sub formă de suspensie.

Azot găsite în apele uzate sub formă de compuși organici și anorganici. În apele uzate urbane, cea mai mare parte a compușilor organici azotați sunt substanțe de natură proteică - fecale, deșeuri alimentare. Compușii anorganici de azot sunt reprezentați prin forme reduse - și TN 3 și oxidate N0 ^ și N0 ^. Azotul de amoniu se formează în cantități mari în timpul hidrolizei ureei, un produs rezidual uman. În plus, procesul de amonificare a compușilor proteici duce și la formarea compușilor de amoniu.

În apele uzate urbane, azotul în forme oxidate (sub formă de nitriți și nitrați) este de obicei absent înainte de tratare. Nitriții și nitrații sunt reduși de un grup de bacterii denitrificatoare la azot molecular. Formele oxidate de azot pot apărea în apele uzate numai după tratarea biologică.

Sursa de conectare fosforîn canalizare sunt excreții fiziologice ale oamenilor, deșeuri activitate economică umane și unele tipuri de ape uzate industriale.

Concentrațiile de azot și fosfor din apele uzate sunt cei mai importanți indicatori ai analizelor sanitaro-chimice, care sunt importanți pentru epurarea biologică. Azotul și fosforul sunt componente esențiale ale compoziției celulelor bacteriene. Se numesc elemente biogene. În absența azotului și a fosforului, procesul de tratare biologică este imposibil.

Cloruri și sulfați - indicatori, a căror concentrație afectează conținutul total de sare.

La grupul de metale grele și alte elemente toxice include un număr mare de elemente, care crește odată cu acumularea de cunoștințe despre procesele de curățare. Metalele grele toxice includ fier, nichel, cupru, plumb, zinc, cobalt, cadmiu, crom, mercur; la elemente toxice care nu sunt metale grele - arsen, antimoniu, bor, aluminiu etc.

Sursa de metale grele este apele reziduale industriale din fabricile de constructii de masini, electronice, instrumente si alte industrii. Apele uzate conțin metale grele sub formă de ioni și complexe cu substanțe anorganice și organice.

Surfactanți sintetici (surfactanți) - compuși organici formați din părți hidrofobe și hidrofile, determinând dizolvarea acestor substanțe în uleiuri și apă. Aproximativ 75% din cantitatea totală de surfactanți produsă este reprezentată de substanțe anionice, locul al doilea în ceea ce privește producția și utilizarea este ocupat de compușii neionici. În apele uzate urbane se determină aceste două tipuri de surfactanți.

produse petroliere - compuși nepolari și cu polaritate scăzută extractibili cu hexan. Concentrația produselor petroliere în corpurile de apă este strict reglementată; iar gradul de reținere a acestora nu depășește 85% la stațiile de epurare din oraș, conținutul de produse petroliere din apele uzate care intră în stație este de asemenea limitat.

Oxigen dizolvatîn apele uzate care intră în stația de epurare lipsește. În procesele aerobe, concentrația de oxigen trebuie să fie de cel puțin 2 mg/l.

Indicatorii sanitari și bacteriologici includ determinarea numărului total de saprofite aerobe (număr microbian), bacterii din grupul Escherichia coli și analiza pentru ouă de helminți.

numărătoarea microbiană evaluează contaminarea totală a apelor uzate cu microorganisme și caracterizează indirect gradul de poluare a apei cu substanțe organice - surse de hrană pentru saprofitele aerobe. Această cifră pentru apele uzate urbane variază între 10 6 - 10 8 .

Concentrația de contaminanți în apele uzate (mg/l sau g/m 3) se calculează prin formula

În ep - concentrația oricăruia dintre poluanții din apa uzată care intră în epurare; A - cantitatea de poluare, g/zi, per persoană; q- Rata de evacuare a apei, l/persoana, pe zi.

Cantitatea de poluare în apele uzate per persoană este dată în tabel. 8.1

Tabelul 8.1

Numărul de poluanți pe locuitor

Note: 1. Cantitatea de poluanți de la populația care locuiește în zone necanalizate trebuie luată în considerare în valoare de 33%.

2. La evacuarea în canalizare a apelor uzate menajere de la întreprinderile industriale localitate cantitatea de poluanți de la personalul de exploatare nu este luată în considerare suplimentar.

22.12.2016

2880

Astăzi vă spunem tot ce ați vrut să știți despre poluanții organici ai apei.

Poluanții organici ai apei

Pe lângă substanțele anorganice ( fier , mangan , fluoruri) apa conține materie organică. În a noastră blog veți afla despre tipurile de poluanți organici și despre cum să detectați excesul acestora.

Surse de poluare a apei:

Există 3 tipuri principale de surse de poluare a apei:

• Așezări. Canalizările sunt în acest caz principalul loc de acumulare a deșeurilor menajere. În fiecare zi, oamenii folosesc o cantitate imensă de apă pentru băut, gătit, igiena și curățare, după care această apă, împreună cu detergenți și mancare irosita intră în canalizare. Apoi are loc o epurare de către dotări municipale, iar apa este returnată pentru reutilizare.
• Industrie. Este principalul poluant în țările dezvoltate cu un număr mare de firme. Cantitatea de apă uzată pe care o emit este de trei ori mai mare decât cantitatea de apă uzată menajeră.
• Agricultură. În această zonă, producția vegetală poluează intens corpurile de apă, datorită utilizării îngrășămintelor și pesticidelor. cam un sfert îngrășăminte cu azot, o treime din potasiu și 4% din îngrășămintele cu fosfor ajung în corpurile de apă.

Impactul poluanților organici asupra sănătății umane

Există multe boli cauzate de poluarea apei. De exemplu, spălarea cu apă contaminată poate provoca conjunctivită. Crustaceele și algele care trăiesc în apă pot provoca schistosomiază (febră, dureri hepatice).

Cum se determină cantitatea de materie organică din apă

Valoarea care caracterizează conținutul de substanțe organice și minerale din apă se numește oxidabilitate. Pentru a estima necesarul chimic de oxigen, de ex. oxidabilitatea apei, folosiți metoda bicromat și permanganat. Determinarea oxidabilității bicromatelor necesită un timp destul de lung, prin urmare, nu este foarte convenabil pentru controlul în masă al funcționării instalațiilor de tratare. Oxidarea cu permanganat este cea care reglează calitatea apei potabile conform SanPiN.

Ce este oxidabilitatea permanganatului?

Oxidabilitatea permanganatului este un indicator obținut pentru evaluarea COD prin metoda permanganatului, cu alte cuvinte, este un indicator al cantității totale de substanțe organice din apă. Oxidabilitatea permanganatului este exprimată în miligrame de oxigen folosit pentru oxidarea acestor substanțe conținute în 1 dm3 de apă. Acest indicator nu denumește substanțele organice conținute în apă, ci vorbește doar despre excesul cantității acestora.

Semne de oxidabilitate excesivă a permaganatului