Войти
A пробоотборник розетки используется для отбора проб воды на глубокой воде, такой как Великие озера или океаны, для проверки качества воды. Качество воды относится к химическому, физическому, биологическому и радиологическому характеристики воды. Это мера состояния воды по отношению к потребностям одного или нескольких биотических видов или к любым человеческим потребностям или целям. Чаще всего он используется в качестве ссылки на набор стандартов, соответствие которым может быть оценено, как правило, путем обработки воды. Наиболее распространенные стандарты, используемые для оценки качества воды, касаются здоровья экосистем, безопасности контакта с людьми и питьевой воды. Качество воды оказывает огромное влияние на водоснабжение и часто определяет варианты водоснабжения.
При установлении стандартов агентства принимают политические и технические / научные решения на основе того, как будет использоваться атер. В случае природных водных объектов они также дают разумную оценку первозданных условий. Естественные водные объекты будут различаться в зависимости от условий окружающей среды. Ученые-экологи работают, чтобы понять, как функционируют эти системы, что, в свою очередь, помогает определить источники и судьбу загрязняющих веществ. Юристы по охране окружающей среды и политики работают над определением законодательства с намерением поддерживать качество воды надлежащего качества для указанного использования.
Подавляющая часть поверхностных вод на Земле не питьевая и токсичная. Это остается верным, когда морская вода в океанах (которая слишком соленая для питья) не учитывается. Другое общее восприятие качества воды - это простое свойство, которое указывает, загрязнена или нет. На самом деле качество воды - сложный вопрос, отчасти потому, что вода - это сложная среда, внутренне связанная с экологией Земли. Промышленная и коммерческая деятельность (например, производство, горнодобывающая промышленность, строительство, транспорт ) являются основной причиной загрязнения воды, а также стоков из сельскохозяйственных территорий, городских стоков и сброса очищенных и неочищенных сточных вод.
Параметры качества воды определяются предполагаемым использованием. Работа в области качества воды, как правило, сосредоточена на воде, которая очищена для потребления людьми, промышленного использования или окружающей среды.
Загрязняющие вещества, которые могут находиться в неочищенной воде, включают микроорганизмы, такие как вирусы, простейшие и бактерии ; неорганические загрязнители, такие как соли и металлов ; органические химические вещества загрязнители в результате промышленных процессов и использования нефти ; пестициды и гербициды ; и радиоактивные загрязнители. Качество воды зависит от местной геологии и экосистемы, а также от использования человеком, например, рассеивания сточных вод, промышленного загрязнения, использования водных объектов в качестве поглотителя тепла, и чрезмерное использование (которое может снизить уровень воды).
Агентство по охране окружающей среды США (EPA) ограничивает количество определенных загрязняющих веществ в водопроводной воде при условии по США общественные системы водоснабжения. Закон о безопасной питьевой воде разрешает EPA издавать два типа стандартов:
Правила Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) США устанавливают пределы содержания загрязняющих веществ в воде в бутылках. Можно разумно ожидать, что питьевая вода, включая воду в бутылках, будет содержать хотя бы небольшое количество некоторых загрязнителей. Присутствие этих загрязнителей не обязательно указывает на то, что вода представляет опасность для здоровья.
В урбанизированных районах по всему миру технология очистки воды используется в муниципальных системах водоснабжения для удаления загрязняющих веществ из исходной воды (поверхностные воды или грунтовые воды ), прежде чем он будет распространен по домам, предприятиям, школам и другим получателям. Вода, забираемая непосредственно из ручья, озера или водоносного горизонта и не прошедшая обработки, будет иметь неопределенное качество.
Растворенные минералы могут повлиять на пригодность воды для различных промышленных и бытовых целей. Наиболее известными из них, вероятно, является присутствие ионов, кальция (Ca) и магния (Mg), которые мешают очищающему действию мыла., и может образовывать твердые сульфатные и мягкие карбонатные отложения в водяных нагревателях или котлах. Для удаления этих ионов жесткую воду можно смягчить. В процессе размягчения часто заменяются катионы натрия. Для потребления человеком жесткая вода может быть предпочтительнее мягкой, поскольку проблемы со здоровьем связаны с избытком натрия и недостатком кальция и магния. Умягчение снижает питание и может повысить эффективность очистки.
Войдите в Sandymount, Ирландия, описав качество воды, указав уровни фекальных колиформ Э. coli и Enterococcus faecalis.
Городские стоки, сбрасываемые в прибрежные воды Качество воды в окружающей среде, также называемое качеством воды в окружающей среде, относится к таким водным объектам, как озера, реки и океаны. Стандарты качества воды для поверхностных вод значительно различаются из-за различных условий окружающей среды, экосистем и предполагаемого использования человеком. Токсичные вещества и большие популяции определенных микроорганизмов могут представлять опасность для здоровья в непьющих целях, таких как орошение, плавание, рыбалка, рафтинг, катание на лодках и промышленное использование. Эти условия могут также повлиять на диких животных, которые используют воду для питья или в качестве среды обитания. Согласно EPA, законы о качестве воды, как правило, предусматривают защиту рыболовства и рекреационного использования и требуют, как минимум, сохранения текущих стандартов качества.
Есть некоторое желание среди населения вернуть водные объекты в первозданный вид, или доиндустриальные условия. Большинство действующих законов об окружающей среде сосредоточены на обозначении конкретных видов использования водного объекта. В некоторых странах эти обозначения допускают некоторое загрязнение воды при условии, что конкретный тип загрязнения не является вредным для указанного использования. Учитывая изменения ландшафта (например, освоение земель, урбанизация, вырубка в лесных районах) в водоразделах многих пресноводных водоемов, возвращение в нетронутых условиях будет серьезной проблемой. В этих случаях ученые-экологи сосредотачиваются на достижении целей по поддержанию здоровья экосистем и могут сосредоточиться на защите популяций исчезающих видов и защите здоровья человека.
Сложность качества воды как предмета отражается во многих типах измерений показателей качества воды. Некоторые измерения качества воды наиболее точно выполняются на месте, поскольку вода находится в равновесии с окружающей средой. Измерения, обычно выполняемые на месте и в непосредственном контакте с рассматриваемым источником воды, включают температуру, pH, растворенный кислород, проводимость, потенциал восстановления кислорода (ОВП), мутность и диск Секки глубина.
Автоматическая станция отбора проб, установленная вдоль Ист-Бранч реки Милуоки, Нью-Фейн, Висконсин. Крышка автосэмплера на 24 флакона (в центре) частично приподнята, показывая флаконы для проб внутри. Автосэмплер был запрограммирован на сбор образцов через определенные промежутки времени или пропорционально расходу в течение определенного периода. Регистратор данных (белый шкаф) регистрировал температуру, удельную проводимость и уровни растворенного кислорода. Более сложные измерения часто проводятся в лаборатории, требующей отбора пробы воды , сохранены, транспортированы и проанализированы в другом месте. Процесс отбора проб воды создает две существенные проблемы:
Фильтрация вручную взятой пробы воды (отборная проба ) для анализа Сохранение пробы может частично решить второй проблема. Распространенной процедурой является поддержание образцов в холодном состоянии для замедления скорости химических реакций и фазового перехода, а также анализ образца как можно скорее; но это просто минимизирует изменения, а не предотвращает их. Полезная процедура для определения влияния контейнеров для образцов во время задержки между сбором образцов и анализом включает подготовку двух искусственных образцов до начала отбора образцов. Один контейнер для пробы заполнен водой, о которой известно из предыдущего анализа, что она не содержит обнаруживаемого количества интересующего химического вещества. Этот образец, называемый «холостой», открывается для воздействия атмосферы, когда интересующий образец собирается, затем снова запечатывается и транспортируется в лабораторию вместе с образцом для анализа, чтобы определить, вводили ли процедуры сбора или хранения образца какое-либо измеримое количество интересующее химическое вещество. Второй искусственный образец отбирается вместе с представляющим интерес образцом, но затем "добавляется" измеренное дополнительное количество представляющего интерес химического вещества во время сбора. Бланк (отрицательный контроль ) и образец с добавлением (положительный контроль ) переносятся с интересующим образцом и анализируются одними и теми же методами в одно и то же время для определения любых изменений, указывающих на выигрыш или потерю. в течение времени, прошедшего между сбором и анализом.
Тестирование воды в Мексиканском заливе после разлива нефти Deepwater Horizon После таких событий, как землетрясения и цунами, агентства по оказанию помощи незамедлительно отреагируют, когда начнутся операции по оказанию помощи, чтобы попытаться восстановить базовую инфраструктуру и предоставить основные предметы, необходимые для выживания и последующего восстановления. Угроза болезни чрезвычайно возрастает из-за большого количества людей, живущих близко друг к другу, часто в ужасных условиях и без надлежащей санитарии.
После стихийного бедствия, Что касается тестирования качества воды, то существуют широко распространенные мнения о том, как лучше всего действовать, и можно использовать различные методы. Ключевыми основными параметрами качества воды, которые необходимо устранить в чрезвычайной ситуации, являются бактериологические индикаторы фекального загрязнения, свободного хлора остаточного содержания, pH, мутности и, возможно, проводимости / <275.>общее количество растворенных твердых веществ. Существует множество методов обеззараживания.
После крупных стихийных бедствий может пройти значительный период времени, прежде чем качество воды вернется к уровню, существовавшему до стихийного бедствия. Например, после цунами в Индийском океане в 2004 г. Международный институт управления водными ресурсами (IWMI), расположенный в Коломбо, провел мониторинг воздействия соленой воды и пришел к выводу, что колодцы восстановились до качества питьевой воды до цунами. через полтора года после события. IWMI разработал протоколы очистки скважин, загрязненных соленой водой; впоследствии они были официально одобрены Всемирной организацией здравоохранения как часть ее серии руководств по чрезвычайным ситуациям.
A газовый хроматограф-. масс-спектрометр измерения пестициды и другие органические загрязнители Самыми простыми методами химического анализа являются методы измерения химических элементов независимо от их формы. Элементный анализ для кислорода, например, показал бы концентрацию 890 г / л (граммов на литр ) пробы воды, поскольку кислород (O) имеет 89% массы молекулы воды (H 2 O). Метод, выбранный для измерения растворенного кислорода, должен различать двухатомный кислород и кислород в сочетании с другими элементами. Сравнительная простота элементного анализа позволила получить большой объем данных по пробам и критериев качества воды для элементов, иногда определяемых как тяжелые металлы. При анализе воды на содержание тяжелых металлов необходимо учитывать частицы почвы, взвешенные в пробе воды. Эти взвешенные частицы почвы могут содержать измеримые количества металла. Хотя частицы не растворены в воде, они могут потребляться людьми, пьющими воду. Добавление кислоты к пробе воды для предотвращения потери растворенных металлов на контейнере для пробы может растворить больше металлов из взвешенных частиц почвы. Фильтрация частиц почвы из пробы воды перед добавлением кислоты, однако, может вызвать потерю растворенных металлов на фильтре. Сложность дифференциации похожих органических молекул еще более сложна.
Атомно-флуоресцентная спектроскопия используется для измерения ртути и других тяжелых металлов Выполнение этих сложных измерений может быть дорогостоящим. Поскольку прямые измерения качества воды могут быть дорогостоящими, программы постоянного мониторинга обычно проводятся, а результаты публикуются государственными органами. Однако существуют местные волонтерские программы и ресурсы, доступные для некоторой общей оценки. Инструменты, доступные широкой публике, включают наборы для тестирования на месте, обычно используемые для домашних аквариумов, и процедуры биологической оценки.
Хотя качество воды обычно отбирается и анализируется в лабораториях, с конца 20-го века наблюдается рост общественного интереса к качеству питьевой воды, поставляемой муниципальными системами. Многие предприятия водоснабжения разработали системы для сбора данных о качестве исходной воды в режиме реального времени. В начале 21 века для измерения pH, мутности, растворенного кислорода и других параметров использовались различные датчики и системы дистанционного мониторинга. Некоторые системы дистанционного зондирования также были разработаны для мониторинга качества окружающей воды в речных, устьевых и прибрежных водоемах.
измеритель электропроводности используется для измерения общее количество растворенных твердых веществ Ниже приводится список показателей, которые часто измеряются по ситуационной категории:
|
|
|
Метрики биологического мониторинга были разработаны во многих мест, и одним широко используемым семейством измерений для пресноводных водоемов является присутствие и численность представителей отрядов насекомых Ephemeroptera, Plecoptera и Trichoptera (EPT) (из бентосные макробеспозвоночные, общие названия которых, соответственно, поденки, веснянки и ручейники). Индексы EPT, естественно, будут варьироваться от региона к региону, но, как правило, внутри региона, чем больше количество таксонов в этих отрядах, тем лучше качество воды. Организации в США, такие как EPA. предложить руководство по разработке программы мониторинга и идентификации членов этих и других отрядов водных насекомых. Многие предприятия по сбросу сточных вод в США (например, заводы, электростанции, нефтеперерабатывающие заводы, шахты, муниципальные очистные сооружения ) должны периодически проводить токсичность всех сточных вод (WET)
Лица, заинтересованные в мониторинге качества воды, которые не могут позволить себе или не могут проводить лабораторный анализ, также могут использовать биологические индикаторы, чтобы получить общее представление о качестве воды. Одним из примеров является программа добровольного мониторинга воды IOWATER в Айове, которая включает ключ индикатора EPT.
Двустворчатые моллюски в основном используются в качестве биоиндикаторов для мониторинга здоровья водных организмов. среды как в пресной воде, так и в морской среде. Их популяционный статус или структура, физиология, поведение или уровень загрязнения элементами или соединениями могут указывать на состояние загрязнения экосистемы. Они особенно полезны, так как они сидячие и репрезентативны для среды, в которой они отбираются или помещаются. Типичным проектом является американская Программа наблюдения за мидиями, но сегодня они используются во всем мире.
Метод южноафриканской системы подсчета очков (SASS) - это система биологического мониторинга качества воды, основанная на присутствии бентических макробеспозвоночных (EPT). Инструмент SASS для водного биомониторинга совершенствовался в течение последних 30 лет и сейчас находится на пятой версии (SASS5), которая была специально модифицирована в соответствии с международными стандартами, а именно ISO / IEC 17025 протокол. Метод SASS5 используется Южноафриканским Департаментом водных ресурсов в качестве стандартного метода оценки состояния рек, который используется в национальной программе здоровья рек и в национальной базе данных по рекам.
.
Политика в области водоснабжения Европейского Союза в первую очередь кодифицировано в трех директивах :
Рекомендации по качеству воды для Южной Африки сгруппированы по типам потенциальных пользователей (например, домашние, industrial) в Руководстве по качеству воды 1996 г. Качество питьевой воды регулируется требованиями Южноафриканского национального стандарта (SANS) 241.
В Англии и Уэльсе допустимые уровни питьевой воды указаны в разделе «Водоснабжение. (Качество воды) Нормы 2000 г. "
В Соединенных Штатах Стандарты качества воды устанавливаются государственными агентствами для различных водоемов, руководствуясь желаемыми виды использования водного объекта (например, среда обитания рыб, питьевое водоснабжение, рекреационное использование). Закон о чистой воде (CWA) требует от каждой регулирующей юрисдикции (штатов, территорий и охватываемых племен) представления двухгодичных отчетов о качестве воды в их районе. Эти отчеты известны как отчеты 303 (d) и 305 (b), названные в честь их соответствующих положений CWA, и представляются и утверждаются EPA. Эти отчеты заполняются регулирующей юрисдикцией, обычно государственным агентством по охране окружающей среды. EPA рекомендует, чтобы каждое государство представило единый «Интегрированный отчет», включающий список загрязненных вод и состояние всех водных объектов в штате. Национальный отчет об инвентаризации качества воды для Конгресса - это общий отчет о качестве воды, содержащий общую информацию о количестве протяженных ручьев и рек и их общем состоянии. CWA требует, чтобы государства приняли стандарты для каждого из возможных назначенных видов использования, которые они назначают своим водам. Если доказательства предполагают или документально подтверждают, что ручей, река или озеро не соответствуют критериям качества воды для одного или нескольких назначенных видов использования, они помещаются в список загрязненных вод. После того, как государство внесло водный объект в этот список, оно должно разработать план управления, устанавливающий Суммарные максимальные суточные нагрузки (TMDL) для загрязняющих веществ, влияющих на использование воды. Эти TMDL устанавливают сокращения, необходимые для полной поддержки целевого использования.
Стандарты питьевой воды, которые применимы к общественным системам водоснабжения, выпущены EPA в соответствии с Законом о безопасной питьевой воде.
Экологический портал 
Водный портал
|
