Ряд отраслей пищевой промышленности помимо нормативов ГОСТ 2874—82 предъявляют к воде дополнительные требование. Так, в воде, используемой в пивоварении, должны отсутствовать сульфаты, содержание железа не должно превышать 0.1 мг/л;
воде для винокуренного производства не должно содержаться хлористых магния и кальция; в воде для сахарного производства должно быть минимальное солесодержание и т.д.
Вода для заводнения нефтяных пластов не должна вызывать зарастание или закупорку отверстий фильтров скважин и не должна кольматировать поры вмещающей нефть породы в результате образования нерастворимых соединений при взаимодействии с пластовой водой и частицами породы, а также при изменении температуры. Поэтому в закачиваемой воде должно содержаться не более 0,2 мг/л железа, 1 мг/л взвешенных веществ, 1 мг/л нефтепродуктов и др. Бикарбонаты в закачиваемой воде должны содержаться в минимальной концентрации, так как при их распаде, который происходит при нагреве воды, образуется осадок карбоната кальция. Аналогичные явления наблюдаются, когда в закачиваемой воде присутствует растворенный кислород, который, оксидируя железо (II) и сероводород, присутствующие в ластовой воде, способствует кольматации пор породы. Очевидно, что вопрос о необходимости обескислороживания и декарбонации закачиваемой воды должен решаться индивидуально в зависимости от свойств пластовой воды, пористости призабойных зон и др.
Вода для нужд паросилового хозяйства не должна образовывать накипи, вызывать коррозию металла и вспенивание котловой воды, не должна способствовать уносу солей с паром. Применение жесткой воды приводит к образованию накипи на поверхности нагрева, что ухудшает теплопередачу, вызывает перерасход топлива и перегрев металла, а в конечном счете в результате образования свищей и отдушин происходит разрыв экранных и кипятильных труб и др. Термический распад бикарбонатов, сопровождаемый возрастанием концентраций других растворенных в воде солей (что связано с непрерывным выпариванием), приводит к выпадению их из раствора и образованию накипи на стенках котла. При этом наибольшую опасность представляют соли: карбонат кальция, силикаты магния и кальция, сульфат кальция, образующие твердую накипь; карбонат, сульфат, фосфат и хлорид натрия, которые осаждаются только из высоко концентрированных растворов, формируя накипь в виде рыхлого шлама. Присутствие этих солей снижает растворимость солей магния и кальция и поэтому способствует образованию накипи.
Вспенивание котловой воды вызывается наличием фосфатов, щелочей, нефти, смазочных масел и синтетических поверхностно-активных веществ. Оно приводит к загрязнению пара и отложению примесей на лопатках турбин. Хлориды и сульфаты способствуют уменьшению вспенивания, коагулируя коллоидные соединения фосфатов.
При оценке качества питательной воды особое внимание необходимо уделять щелочам, которые являются активными пептизаторами и переводят в коллоидное состояние грубодисперсные вещества, создавая опасность загрязнения пара. Вместе с тем присутствие в воде щелочи значительно уменьшает растворимость соединений железа, предотвращая коррозию металла. В этих условиях образующаяся при коррозии гидрокись железа (II) высаживается из раствора на поверхность металла, формируя плотную защитную пленку. Поэтому необходимо поддерживать в питательной воде минимальное содержание щелочи в пределах 25—50 мг/л едкого натра. Присутствие в питательной воде котлов высокого давления кремниевой кислоты приводит к формированию плотной с низкой теплопроводностью накипи.
1. Система природная вода – животные, рыбы
В экологической системе природная вода – животные критерии и их нормативы для водопоя животных и для вод обитания рыб существенно отличаются от питьевых вод для человека.
2.1. Качество исследуемой воды для водопоя животных
В СНиП сказано, что для водопоя птиц, зверей и животных на фермах следует подавать воду питьевого качества. Если это требование невозможно выполнить, то водопой зверей и птиц водой не питьевого качества в каждом конкретном случае должен быть согласован с органами ветеринарного надзора.
Кратко временно разрешается поить животных водой с содержанием компонентов общей жесткости до 45 мг-экв/л, сухой остаток до 5000 мг/л, хлорид-ионы до 2000 мг/л, сульфат-ионы до 2400 мг/л.
Допускается использование воды для водопоя животных с повышенной цветностью, с привкусом и запахом, при ее температуре 8 –15°С. Нормы качества воды принимают адекватно виду и возрасту животных.
2.2. Качество исследуемой воды для рыборазведения
Рыбохозяйственные водные объекты по качеству могут относиться к одной из трёх категорий:
1. к высшей категории относят места расположения нерестилищ, массового нагула и зимовальных ям особо ценных видов рыб и других промысловых водных организмов, а также охранные зоны хозяйств любого типа для разведения и выращивания рыб, других водных животных и растений;
2. к первой категории относят водные объекты, используемые для сохранения и воспроизводства ценных видов рыб, обладающих высокой чувствительностью к содержанию кислорода;
3. ко второй категории относят водные объекты, используемые для других рыбохозяйственных целей.
| Предельно допустимая концентрация вещества в воде для рыбохозяйственного водопользования (ПДКр) – это максимальная концентрация, при которой вещества не оказывают прямо или косвенно вредного воздействия на рыб или водные организмы, служащих кормовой базой для рыб. |
ПДКр устанавливается с учётом пяти показателей вредности:
1. органолептического;
2. санитарного;
3. санитарно-токсикологического;
4. токсикологического;
5. рыбохозяйственного.
Органолептический показатель вредности характеризует способность вещества изменять органолептические свойства воды.
Общесанитарный показатель определяет влияние вещества на процессы естественного самоочищения вод за счёт биохимических и химических реакций с участием естественной микрофлоры.
Санитарно-токсикологический показатель характеризует вредное воздействие на организм человека.
Токсикологический показатель показывает токсичность вещества для живых организмов, населяющих водный объект.
Рыбохозяйственный показатель вредности определяет порчу качеств промысловых рыб.
Наименьшая из безвредных концентраций по пяти показателям вредности принимается за ПДКр с указанием лимитирующего показателя вредности.
Рыбохозяйственные ПДКр должны удовлетворять ряду условий, при которых не должны наблюдаться:
1. гибель рыб и комовых организмов для рыб;
2. постепенное исчезновение видов рыб и кормовых организмов;
3. ухудшение товарных качеств обитающей в водном объекте рыбы;
4. замена ценных видов рыб на мало ценные.
2.2.1. Оценка качества природной воды для рыборазведения по «Перечню» [5]
Значения предельно допустимых концентраций компонентов в водах рыбохозяйственных водоемов (ПДКр) приведены в табл. 4 , колонка 5, [5].
Критерием качества воды является набор из 47 показателей качества природной воды с их нормативными значениями массовой концентрации.
Качество воды определяется словами «пригодная для рыбохозяйственных целей», «не пригодная для рыбохозяйственных целей».
Для отдельных веществ допускается использование ориентировочных безопасных уровней воздействия (ОБУВ), сроки действия которых устанавливаются постановлением главного государственного санитарного врача Российской Федерации.
ОБУВ – временный рыбохозяйственный норматив, необходимый для решения вопроса о допустимости использования того или иного препарата в народном хозяйстве и установления допустимого уровня содержания его в воде рыбохозяйственного водоема.
Растворимость, следовательно, и содержание кислорода зависит от температуры воды. При 0ºС нормальное содержание кислорода в пресной воде составляет 14,7 мг О2/дм3 (100 %-ное насыщение). С повышением температуры на 1ºС содержание кислорода снижается примерно на 0,3 мг/дм3. Следовательно, зная температуру воды, можно получить приближённое представление о содержании в ней кислорода по формуле
О2, в = 14,7 – 0,3 Т , (5)
где О2, в – содержание кислорода в водоёме при данной температуре, мг/дм3; 14,7 – содержание кислорода при 0ºС; Т – температура воды, ºС.
Таблица 19 – Содержание кислорода в воде, вызывающее угнетение дыхания и гибель рыб (по Т.И. Привольневу)
| Рыбы | Содержание кислорода, мгО2/дм3 | |
| Угнетение дыхания | Гибель | |
| 1 | 2 | 3 |
| Стерлядь | 7–7,5 | 3,5 |
| Нельма | 6–7 | 4-4,5 |
| Муксун | 4,5–5 | 1,5–2,0 |
| Пелядь | 3,5–4,0 | 1,0–1,5 |
| Форель ручьевая | – | 1,1-1,5 |
| Форель радужная | 2,4–3,7 | 0,3–1,2 |
| 1 | 2 | 3 |
| Лещ | 2,0–2,5 | 0,4–0,5 |
| Судак | 1,5–2,0 | 0,5–0,8 |
| Окунь | 2,0–3,0 | 0,2–0,6 |
| Язь | 3,0–4,0 | 0,5 |
| Плотва | 2,–3,0 | 0,7 |
| Щука | 2,0–3,0 | 0,3–0,6 |
| Карп | 1,5–2,0 | 0,2–0,3 |
| Карась | 1,5–2,0 | 0,2–0,3 |
| Белый амур | 0,59–0,74 | 0,44 |
| Пёстрый толстолобик | 0,56 | 0,33 |
Таблица 20 – Требования к качеству воды, поступающей в карповые и форелевые хозяйства (ОСТ 75–282–83)