Что определяет органолептические свойства воды
Органолептические показатели питьевой воды
Органолептические показатели питьевой воды
Показатели, определяющие органолептические свойства качественной питьевой воды.
«Вода – самое большое богатство на свете».
Антуан де Сент-Экзюпери.
Важнейшим элементом среды обитания, существенно влияющим на здоровье людей и окружающего мира, является вода. С древности по органолептическим свойствам питьевой воды – запаху, вкусу, цвету и прозрачности определяли её качество, полезные или вредные признаки. Органы обоняния человека устроены природой таким образом, что позволяют достаточно точно выявить наличие в воде даже в малых дозах тех или иных солей или органических соединений, растворённых газов, биологическую загрязнённость и принять решение стоит ли употреблять её для питья и в целях гигиены или лучше отказаться.
Физические и химические факторы.
Благодаря развитию науки органолептические показатели качества питьевой воды сегодня описаны в научной литературе с большой точностью и строго нормированы по 2-ум направлениям:
1. Физико-органолептическим, — отражающим такие признаки, как температура, прозрачность или наличие мути и цветового оттенка, отсутствие или незначительные проявления запаха, вкуса или привкуса природного характера.
2. Химико-органолептическим, — обуславливающим наличие в составе некоторых видов химических компонентов, раздражающих анализирующие органы и вызывающие разного рода ощущения, в том числе и неприятные.
Воздействие на эмоции и здоровье человека.
Замечено, что органолептические свойства питьевой воды важны и играют ведущую роль в воздействии на здоровье человека. Нередко бывают случаи, когда общий биохимический анализ устанавливает безвредность определённого количества воды, а имеющиеся в ней примеси специалисты не относят к причинам, способным непосредственно приводить к заболеваниям населения.
Однако если окажется, что пробы, успешно прошедшие лабораторные анализы не вписываются в привычную картину пользователя по органолептическим показателям питьевой воды и в них:
• образуется осадок при хранении;
• на свету наблюдается наличие непривычного оттенка;
• присутствует, к примеру, легкий сероводородный нюанс в запахе;
• ощущается, скажем, металлический привкус, то она может вызывать у людей неприязненность или отвращение.
В таких случаях чувство самосохранения формирует ощущение опасности, и человек интуитивно начинает беспокоиться о своём здоровье и искать другой источник водопотребления.
И, наоборот, при хороших органолептических показателях питьевой воды организм человека, как бы расцветает. Если она приятна на вкус, то у людей наблюдается повышение остроты зрения, нормализация частоты сердечных сокращений, а не снижение, как это свойственно при потреблении невкусной воды.
Какое значение имеет запах?
Вкус и привкус.
Характерные для воды вкусы – солоноватый, кислый, сладкий, горький.
Привкусы могут иметь гнилостный, щелочной, болотистый, нефтяной и пр. аспекты.
Однако качественной признаётся вода, не имеющая ни вкуса, ни привкуса. Это эталонное состояние не свойственно природе. Не имеющий специальных знаний потребитель может различить качество интуитивно.
Явно выраженный неприятный вкус, побуждает отказаться от потребления, в большинстве случаев такая вода может быть небезопасной по эпидемиологическим показателям.
Нередко специфика вкуса приводит к выводу, что источник загрязнён сточными или промышленными отходами. Так же вкусовые ощущения определяют наличие в источнике некоторых видов организмов, развивающихся в водной среде – грибов, водорослей, земноводных или разлагающейся под действием микроорганизмов растительной органики.
Встречается вода с естественным привкусом и запахом свежести, свойственным живой системе, сложившейся в среде обитания, но и эта природная свежесть грозит современному человеку, склонному к аллергиям, пройти через ряд кожных и желудочных раздражений и неприятных моментов со здоровьем.
Из сказанного выше делаем вывод, что лучшие показатели качества присущи воде, прошедшей специальную очистку на станциях, поставляющих воду для питьевых нужд, вкус и привкус которой находится по шкале интенсивности на уровне 2 баллов. Более высокая интенсивность вкуса несвойственна для здоровой воды, она ощутима для большинства населения планеты.
В системах очистки питьевой воды представленных на нашем сайте контроль за органолептическими свойствами осуществляет конечная стадия фильтрации, так называемые POST-фильтры. В пурифайерах и бытовых фильтрах они обеспечивают финальную очистку воды и придают прекрасный вкус и запах воде.
Как правильно провести органолептический анализ воды и для чего это нужно?
Для питья и бытовых нужд пригодна далеко не любая вода. Поэтому перед ее использованием необходимо оценить биологическую загрязненность, наличие химикатов, иных примесей. Базовым анализом, позволяющим оценить свойства воды, является органолептический. Точную концентрацию и весь перечень содержащихся в воде веществ таким способом узнать не удастся, однако понять, что она непригодна для питья – вполне.
Что это такое и с какой целью проводится?
Органолептический анализ воды – начальный этап процедуры оценки качества воды.
Он проводится в рамках санитарно-химического контроля с применением органолептических показателей.
Основная цель на этой стадии контроля качества – определить потребительские свойства воды, в том числе, ее принципиальную пригодность для использования в быту, сельском хозяйстве, а главное – для питья.
Возможно ли это сделать самостоятельно дома?
Органолептические показатели, характеризующие качество воды, на «дилетантском» уровне может оценить каждый, используя собственное зрение, обоняние, осязание и вкусовые рецепторы.
Распознать наличие в воде посторонних примесей, взвесей, сильной мутности, резкого неестественного запаха и/или привкуса, труда не составит.
Основные критерии
Качество воды оценивается по всем критериям органолептического анализа в совокупности. Соблюдается определенная последовательность, имеется четкий алгоритм проведения процедуры.
Запах
При наличии несвойственного воде запаха устанавливается степень его интенсивности, для этого разработана и утверждена специальная шкала. Чтобы вода была признана пригодной для питья, максимально допустимая оценка для нее – II балла (по шкале от 0 до V).
По этой шкале запах может характеризоваться как:
После этого запахи описываются согласно субъективным ассоциациям. По происхождению их относят к одной из двух групп:
Возможные источники запаха воды:
Интенсивность запаха может варьироваться вследствие таких факторов:
Мутность
Вода становится мутной вследствие наличия в ней твердых частиц. Ее степень определяется их концентрацией и размерами. Абсолютное большинство этих частиц – почвенные.
Также в воде могут содержаться органические взвеси (продукты жизнедеятельности и разложения после гибели водной флоры и фауны) и химические «волокна».
Мутность – один из важнейших показателей органолептического анализа по следующим причинам:
Цветность – органолептический показатель, который описывает наличие определенного неестественного оттенка у воды и степень его интенсивности.
Чаще всего она «окрашивается» вследствие попадания в нее:
Особенно «выделяются» в этом плане красильная и целлюлозно-бумажная промышленность.
При этом отдельно оценивается «истинный» цвет, обусловленный наличием в воде растворенных в ней веществ и «кажущийся», причина которого – взвесь и прочие коллоидные частицы с высоким коэффициентом светопоглощения.
Незначительная цветность не влияет на потребительские качества воды, особенно если «окрашивание» обусловлено естественными причинами.
Однако если оттенок становится более заметным, это означает увеличение расхода хлора и прочих реагентов на ее обеззараживание. Такая вода уже является небезопасной для здоровья.
Прозрачность
Под прозрачностью понимается способность воды пропускать свет. Она тем выше, чем меньше в ней содержание взвешенных частиц любого происхождения (органических и минеральных).
По этому показателю вода оценивается по специальной шкале, может быть описана как:
Вкус и привкус
Оценивается только у воды, которая по предыдущим параметрам уже признана пригодной для питья, если отсутствуют даже малейшие подозрения относительно ее загрязненности.
Здесь, как и везде, различают 4 основных вкуса – соленый, горький, кислый и сладкий. Все прочее считается привкусами – солоноватый, кисловатый, металлический, известковый.
Температура
Низкая температура для питьевой воды лучше, чем высокая. Нормальным показателем считается 8-15°С. Прохлада тормозит развитие патогенной микрофлоры, в такой воде менее ощутимы посторонние запахи и привкусы.
Она же лучше утоляет жажду. Водой с температурой от 25°С напиться практически невозможно. При 35°С и выше она нередко вызывает сильную тошноту.
Методы и способы оценки показателей
Из всех органолептических показателей вкус и запах оцениваются субъективно, в баллах, исходя из «показаний» рецепторов. Формально оценить их невозможно.
Чтобы определить наличие запаха, просто открывают бутылку, в которой доставлена проба, и поверхностно втягивают носом воздух в 3-5 см от ее горлышка.
Затем воду (около 100 мл) переливают в широкогорлую колбу и нагревают на плите до нужной температуры, не закрывая. После этого воду взбалтывают вращательным движением и вновь оценивают запах.
Вкус распознают, сделав небольшой глоток воды (15-20 мл) и в течение нескольких секунд подержав ее во рту. После этого воду сплевывают.
Для определения прозрачности разработано три метода. Результаты оценки по ним признаются равно достоверными:
Мутность воды может определяться субъективно – с помощью мутномерной пробирки. В нее наливают воду (высота столба 10-12 см) и оценивают наличие взвеси визуально, глядя на свет.
Чтобы исключить ошибки, измерение проводят фотометрически. Здесь необходим специальный прибор, оценивающий степень ослабления светового потока, проходящего через воду (турбодиметрический метод), или степень светорассеяния в отраженном свете (нефелометрический).
Цветность воды оценивается в градусах платиново-кобальтовой шкалы, ее значение варьируется от 1-2 до сотни градусов. Предельно допустимое значение для питьевой воды – 35 градусов.
Оценка проводится визуально или фотометрически путем сравнения с эталоном – условной искусственной шкалой со 100 делениями.
Ее получают, смешивая в разной концентрации бихромат калия и сульфат кобальта и получая модельные растворы. Для этого потребуется проба объемом минимум 15 мл, вся операция занимает не более 5 минут.
Грубо определить цветность можно, рассматривая столб воды в пробирке высотой 10-12 см на белом фоне при качественном боковом освещении. Дневной или искусственный это будет свет, в данном случае неважно.
Проще всего с температурой. Это органолептический показатель вполне можно оценить в домашних условиях. Понадобится только термометр. Его погружают в емкость, заполненную водой, и ждут 2-3 минуты.
Какие организации могут производить измерения и какая цена?
Сдать образец воды на органолептический анализ можно как в государственное учреждение, так и в коммерческую организацию. В каждом городе или районном центре имеется Санитарно-эпидемиологическая станция.
Когда выбирается коммерческая организация, необходимо уточнить наличие у нее лицензии и собственной лаборатории. Если это просто «посредник», передающий воду на анализ СЭС, срок получения результатов затягивается, а цена возрастает.
Органолептический анализ воды «в личных целях» как в государственной, так и в частной организации, проводится за плату. Средняя цена по России – 3000-5000 рублей.
Последующие действия
Органолептический анализ – своеобразная «база». Выявив показатели, выходящие за пределы нормы, необходимо выяснить, в чем причина ухудшения качества воды. Для этого проводятся следующие анализы:
Заключение
Оценка органолептических показателей позволяет на «дилетантском» уровне определить, пригодна ли вода для питья и использования в быту.
В лабораторных условиях используются особые методы и оборудование, но оценить качество воды можно с помощью органов чувств.
Из органолептических показателей ее пригодность для питья определяют мутность, вкус, запах и прозрачность. Температура и цвет не настолько критичны в этом плане.
Органолептические показатели качества питьевой воды
Потребительские свойства воды напрямую определяются ее органолептическими показателями. Исследование органолептических свойств – это первая ступень контроля качества воды, которую никак нельзя пропустить. При этом некоторые из них (запах и привкус) нельзя измерить, они подвергаются экспертной оценке.
Изучение органолептических показателей воды позволяет отмечать явления, нетипичные для исследуемых водных источников. Органолептика воды позволяет на ранних этапах выяснить наличие посторонних загрязнений: гибнущей рыбы и водорослей, повышенного содержания ила в воде, масляных пленок.
Прозрачность
Прозрачность также называют «светопропусканием». Ее величина зависит от концентрации в воде взвешенных веществ, как органического, так и минерального состава.
Чем меньше прозрачность, тем меньше света достигает глубины водотока. Световая энергия концентрируется в верхних слоях воды, они сильнее прогреваются, за счет этого снижается активность переноса кислорода из воздуха в жидкость. Кроме того, из-за недостатка света фауна водоемов хуже развивается. Понижается биологическая продуктивность водоемов.
По величине прозрачности вода бывает:
Чтобы измерить этот органолептический показатель, жидкость помещают в цилиндр. Его устанавливают поверх листа бумаги с напечатанным текстом. Высота столба воды, при котором текст можно легко прочитать, и является величиной прозрачности пробы.
Прозрачная и мутная пробы воды
Мутность
Мутность также определяется концентрацией и размером твердых частиц. Эти частицы по происхождению делятся на глины, волокна, органические взвеси (остатки растений и животных). Большая часть взвешенных веществ, увеличивающих мутность, состоит из частиц почвы.
Величина органолептического показателя «мутность» важна по трем причинам.
Во-первых, мутность влияет на микробиологическую безопасность. Чем она больше, тем сложнее определять наличие бактерий и вирусов. Поверхность частиц и хлопьев – идеальное место для жизнедеятельности микроорганизмов. Там скапливаются питательные вещества, обеспечивая этим активный рост и размножение бактериальных колоний.
Во-вторых, мутность может вызывать неприятный запах и привкус. Наличие этих показателей вместе со взвешенными частицами делает воду непригодной к употреблению.
В-третьих, высокая величина данного органолептического показателя в питьевой воде после ее обработки указывает на неполадки в системе водоснабжения или в очистных сооружениях. Например, трубопроводы могут быть покрыты коррозией или через трещины в систему могут попадать частицы почвы.
Для снижения мутности используют сооружения-осветлители и фильтры. Подобрать такое оборудование для дома или предприятия можно, обратившись к компании «Кванта +» в г. Тюмень.
Цветность
Цветность возникает из-за наличия в воде:
Вода, содержащая в себе гуминовые вещества, имеет желтый или коричневый цвет. Такая окраска характерна для жидкости из открытых источников, так как гуматы – это продукты расщепления органики в почве, из которой они вымываются вместе с осадками.
Металлы присущи жидкости из подземных источников. Однако, металлы также могут появиться в питьевой воде из-за состава трубопроводов. Железо придает жидкости красный цвет. Черный цвет – признак наличия марганца. Медь, попадающая в воду из медных труб, делает поток голубоватым, а также окрашивает в сине-зеленый сантехнику.
Шкала определения цветности воды
Смешение потоков, содержащих в себе металлы и гуминовые вещества, приводит к образованию сложных химических комплексов. Перевод металлов таким образом в нерастворимую форму позволяет очищать воды от алюминия и железа. Это свойство применяют при водоподготовке.
Высокое значение данного органолептического показателя затрудняет обеззараживание жидкости хлором, что увеличивает потребность в реагенте и может негативно влиять на здоровье человека.
Важно знать, что вода с небольшой цветностью считается безопасной для потребителя.
Многие отказываются от цветной воды в пользу бесцветной, что является ошибкой. Ведь бесцветная вода (в зависимости от ее происхождения) может быть далеко не такой безопасной.
Цветность измеряют сравнением пробы с эталонными растворами. Воду нельзя использовать при значении данного органолептического показателя выше 20 градусов.
Запах и привкус
Запахи и привкусы оцениваются по их интенсивности и качественным характеристикам. Интенсивность ранжируется от 0 баллов (аромата нет) до 5 баллов (воду нельзя использовать как питьевую). При величине органолептических показателей выше 0 исследуется их происхождение. По источнику они делятся на естественные и искусственные.
Естественные запахи появляются из-за наличия в воде флоры и фауны (живущих и отмерших), частиц грунта, берегов. Перегнивание органических веществ придает жидкости сероводородный, гнилостный аромат. Цветение водоемов вызывает запах, характерный для жизнедеятельности бактерий, подобных плесени. Растительные остатки определяются по илистому, болотистому запаху.
Вода, загрязненная растительностью, будет иметь неприятный запах
Кроме того, естественные запахи появляются, когда жидкость долгое время не движется. Например, при хранении ее в резервуарах или при низкой скорости потока в водопроводных системах. В таких условиях активно размножаются серо- и железобактерии, из-за чего возникает заметный аромат.
Искусственный запах появляется в процессе физико-химической очистки вод. Этот органолептический показатель усиливается при добавлении реагентов, когда одни вещества превращаются в другие. Еще одним источником может являться химическое загрязнение.
Вкус бывает горьким, сладким, соленым или кислым. Все остальное называется привкусами. Этот органолептический показатель описывают с помощью названий веществ, которые он напоминает (металлический, фенольный).
По нормативам интенсивность ароматов и привкусов должна быть не более 2 баллов. Повышение величины этих органолептических показателей в питьевой воде означает недостаточную эффективность сооружений водоподготовки или изменение состава воды, поступающей на очистные.
Температура
Для питьевой воды низкая температура считается предпочтительнее высокой. В прохладной жидкости (8-15°С) хуже размножаются микроорганизмы, меньше заметны запахи и привкусы. Такая вода лучше утоляет жажду и действует на человека освежающе.
Вода теплее 25°С плохо утоляет жажду. А при температуре выше 35°С употребление жидкости может вызвать тошноту.
При водоподготовке температуру используют как индикатор загрязнения источника подземными водами, имеющими постоянную температуру.
Прохладная вода хорошо утоляет жажду и благотворно влияет на пищеварение
Выводы
Органолептические показатели позволяют определить наличие в воде загрязнений без использования сложных приборов и методов. Благодаря им на первом этапе исследований можно ориентировочно предположить тип загрязнения, его количество и происхождение.
Температура и цветность воды практически не влияют на качество жидкости, а мутность, прозрачность и запах при больших величинах делают воду неподходящей для употребления. Такая вода требует дополнительной обработки, а очистное оборудование – доработки или ремонта.
Органолептические свойства питьевой воды
В соответствии с требованиями СанПиН, питьевая вода должна иметь благоприятные органолептические свойства. Настоящая статья подробно описывает, что под этим подразумевается.
Благоприятность органолептических свойств воды, безусловно, зависит от ее химического состава, а следовательно, оценивается показателями, подробно разобранными в этой, этой и этой статьях.
Нормативные показатели СанПиН
Однако главными показателями, непосредственно влияющими на восприятие воды потребителем являются те, что представлены в табл. 4 СанПиН:
Показатели | Единицы измерения | Нормативы, не более |
Запах | баллы | 2 |
Привкус | -«- | 2 |
Цветность | градусы | 20 (35) |
Мутность | ЕМФ (единицы мутности по формазину) или мг/л (по каолину) | 2,6 (3,5) 1,5 (2) |
Величина, указанная в скобках, может быть установлена по постановлению главного государственного санитарного врача по соответствующей территории для конкретной системы водоснабжения на основании оценки санитарно-эпидемиологической обстановки в населенном пункте и применяемой технологии водоподготовки.
Отдельно указывается на недопустимость присутствия в питьевой воде различимых невооруженным глазом водных организмов и поверхностной пленки
Ниже отдельно разберем приведенные в таблице нормативы.
Запах
Определяют характер и интенсивность запаха воды.
Характер запаха воды определяют ощущением воспринимаемого запаха (землистый, хлорный, травянистый и др.).
Интенсивность запаха воды определяют при 20 и 60 °С и оценивают по пятибалльной системе согласно требованиям настоящей таблицы. Согласно СанПиН, интенсивность запаха не должна быть более 2 баллов (слабый запах).
Вкус и привкус
При определении вкуса и привкуса анализируемую воду набирают в рот (например, из колбы после определения запаха) и задерживают на 3–5 сек, не проглатывая. После определения вкуса воду сплевывают. Интенсивность вкуса и привкуса в питьевой воде ограничивается 2 баллами (т.е. вкус/привкус должен быть слабый).
Мутность (прозрачность)
Мутность воды (также называют — взвешенные вещества) — это частицы песка, глины, ила, планктона и т.п. Эти частицы попадают в воду в результате эрозии (разрушения) берегов, с дождевыми и талыми водами, в результате взмучивания дна и другими путями.
Мутность воды повышается при дождях, паводках, таянии льда. Как правило, зимой уровень мутности в водоёмах наиболее низкий, а наиболее высокий наблюдается весной и во время летних дождей.
Мутность воды определяется через сравнение исследуемой воды со стандартными взвесями: каолин (белая глина) или формазин (полимер).
Единицы измерения мутности:
мг/л — единица мутности по каолину. Это основная единица мутности для нашей страны; при подборе технологии очистки ориентируются на значения мутности в мг/л.
Для питьевой воды СанПиН нормирует мутность не более 1,5 мг/л.
FTU (ЕМФ)- Formazine turbidity unit — единицы мутности по формазину
NTU — Nephelometric Turbidity Unit — нефелометрические единицы мутности > используется в США
Нефелометрия — метод исследования и анализа вещества по интенсивности светового потока, рассеиваемого взвешенными частицами данного вещества
FNU — Formazin Nephelometric Unit — нефелометрические единицы мутности по формазину > это международный стандарт измерения мутности
Нефелометрическая мутность по формазину
Пересчет различных единиц мутности:
1 ЕМФ = 1 ЕМ/литр = 1 FTU = 1 FNU = 1 NTU = 0,58 мг/л по каолину
Мутность питьевой воды нормируется в основном из-за того, что мутная вода защищает микроорганизмы при ультрафиолетовом обеззараживании и облегчает рост бактерий, а также из эстетических соображений. Так, Всемирная организация здравоохранения не нормирует мутность в воде (т.к. нет влияния на здоровье человека), а лишь рекомендует мутность не выше 5 NTU (
3 мг/л) из соображений эстетической привлекательности воды.
Мутность воды может быть измерена с помощью специальных приборов — мутномеров.
Цветность
Цветность воды (окраска) обусловлена присутствием в воде гумусовых (веществ почвы) и дубильных веществ (органика растительного происхождения), жиров, органических кислот и других органических соединений. Кроме того, цветность воды также может быть обусловлена присутствием в воде соединений железа, марганца, других элементов (от сбросов промышленных сточных вод), а также в результате «цветения» водоемов («цветение» возникает в основном за счет интенсивного развития т.н. сине-зеленых водорослей).
Цветность воды измеряется в градусах платино-кобальтовой шкалы. Платино-кобальтовая шкала (шкала Хазена) — набор колб (10 шт по 500 мл, 14 штук по 250 мл), в которых заранее готовятся растворы по строгой рецептуре. Сначала готовится основной раствор, включающий в себя в том числе определенное количество хлорида кобальта и хлороплатината калия, а затем этот раствор разбавляют в известных пропорциях для каждой колбы (см. ГОСТ 29131). Каждой колбе соответствует своя цветность (градусы цветности).
Визуальный метод основан на визуальном определении цветности анализируемой воды путем сравнения пробы со шкалой цветности (вышеупомянутым набором колб).
Для реализации фотометрического метода используются приборы фотометры (спектрофотометр, фотоэлектроколориметр, фотометрический анализатор любого типа), суть работы которых заключается в измерении оптической плотности воды. При этом приборы также тестируются по растворам сравнения.
Норматив цветности в питьевой воде — 20 град. Однако это довольно большое значение. Для бассейнов, аквапарков и т.п. из эстетических соображений значение цветности устанавливается 2-5 град. в зависимости от типа сооружения.