Важкі метали у воді: коли потрібне лабораторне дослідження

Якість води неможливо достовірно оцінити лише за її прозорістю, смаком або запахом. Навіть вода, яка здається абсолютно чистою, може містити небажані хімічні домішки, зокрема свинець, кадмій, миш’як, ртуть, хром, нікель та інші елементи. Частина таких забруднювачів не змінює органолептичних властивостей води, тому виявити їх у побутових умовах практично неможливо. Особливої уваги потребує вода зі свердловин і колодязів, а також джерела, розташовані поблизу промислових підприємств, полігонів, автомобільних шляхів або сільськогосподарських територій.

Якщо необхідно встановити фактичний вміст токсичних елементів, проводять аналіз води на важкі метали. Лабораторне дослідження дозволяє визначити концентрацію конкретних металів та порівняти отримані значення з нормативними вимогами, встановленими для відповідного типу води. Центральна біохімічна лабораторія, зокрема, визначає у воді свинець, кадмій, ртуть, миш’як, хром, нікель, мідь, цинк, залізо, марганець та низку інших елементів.

Звідки важкі метали потрапляють у воду

Джерела забруднення можуть мати як природне, так і техногенне походження. Підземна вода контактує з гірськими породами та мінералами, тому її хімічний склад значною мірою залежить від геологічних особливостей території. Наприклад, ВООЗ зазначає, що підвищені концентрації миш’яку в підземних водах у низці регіонів світу мають саме природне походження.

Інша група джерел пов’язана з діяльністю людини. Метали можуть потрапляти у навколишнє середовище разом із промисловими викидами та стоками, відходами, поверхневим стоком із забруднених територій. Окремим фактором можуть бути трубопроводи, арматура та інші елементи систем водопостачання. Тому навіть вода з одного природного джерела на різних етапах її транспортування може мати різний хімічний склад.

Найбільш точно встановити наявність і концентрацію таких елементів може Лабораторія об'єктів довкілля та аналізу води. Дослідження особливо актуальне у випадках, коли воду використовують постійно для пиття та приготування їжі, у виробничих процесах або коли існує потенційне джерело техногенного забруднення поблизу водозабору.

Які метали можуть визначатися у воді

Перелік показників залежить від джерела води, мети дослідження та потенційних факторів ризику. Не в кожному випадку потрібно визначати максимально можливу кількість елементів.

До переліку лабораторного контролю можуть входити:

• свинець (Pb);

• кадмій (Cd);

• ртуть (Hg);

• миш’як (As);

• хром (Cr);

• нікель (Ni);

• мідь (Cu);

• цинк (Zn);

• залізо (Fe);

• марганець (Mn);

• кобальт (Co);

• молібден (Mo);

• алюміній (Al);

• селен (Se);

• сурма (Sb);

• ванадій (V);

• талій (Tl) та інші елементи.

Саме такий широкий перелік доступний для дослідження різних об’єктів у Центральній біохімічній лабораторії. Конкретний набір показників можна сформувати відповідно до типу зразка та завдання замовника.

Чому важкі метали не можна визначити за зовнішнім виглядом води

Одна з головних проблем хімічного забруднення полягає в тому, що небезпечна домішка не обов’язково робить воду каламутною або надає їй різкого запаху.

Наприклад, вода може бути:

• прозорою;

• без осаду;

• без стороннього запаху;

• нормальною на смак;

• візуально придатною для пиття,

але при цьому містити небажані концентрації окремих елементів.

Тому органолептична оцінка є лише частиною контролю якості води. Вона дозволяє виявити очевидні зміни, але не замінює лабораторних методів визначення хімічного складу.

Коли особливо варто перевірити воду на важкі метали

Існує декілька ситуацій, коли проведення лабораторного дослідження є особливо доцільним.

1. Після буріння нової свердловини

Нова свердловина ще не означає автоматично чисту воду. Її склад визначається характеристиками конкретного водоносного горизонту.

Перед постійним використанням такої води бажано провести комплексне дослідження. Для свердловин лабораторний контроль може включати не тільки метали, а й жорсткість, мінералізацію, нітрати, нітрити, амоній та інші фізико-хімічні показники. Центральна біохімічна лабораторія має окремі програми дослідження води зі свердловин, що включають визначення важких металів.

2. При використанні води з колодязя

Колодязь більш чутливий до впливу поверхневих факторів. На склад води можуть впливати опади, поверхневий стік, господарська діяльність на сусідніх територіях та інші джерела.

Особливо уважно варто ставитися до колодязів, розташованих у районах із значним техногенним навантаженням. Для такої води також доцільно перевіряти не один показник, а комплекс параметрів.

3. Поблизу промислових підприємств

Якщо джерело води знаходиться неподалік металургійного, хімічного, машинобудівного, гірничодобувного або іншого промислового об’єкта, до програми контролю доцільно включити показники, характерні для діяльності конкретного підприємства.

При цьому важливо враховувати не тільки діючі виробництва. Території колишніх промислових майданчиків також можуть мати накопичене забруднення ґрунту та підземних вод.

4. Після аварії або техногенного забруднення

Розливи промислових речовин, пошкодження резервуарів, пожежі на виробничих об’єктах, руйнування інфраструктури та інші аварійні ситуації можуть створювати ризик забруднення поверхневих або підземних вод.

У таких випадках перелік лабораторних показників необхідно формувати з урахуванням характеру аварії та речовин, які потенційно могли потрапити в довкілля.

5. Перед встановленням системи водоочищення

Поширена помилка — спочатку придбати систему очищення, а вже потім перевіряти воду.

Правильніше діяти навпаки:

1. відібрати пробу води;

2. провести лабораторне дослідження;

3. визначити проблемні показники;

4. підібрати технологію водоочищення;

5. після встановлення обладнання повторно перевірити воду.

Так можна оцінити не тільки початковий склад води, але й фактичну ефективність встановленої системи.

Чи видаляє кип’ятіння важкі метали

Кип’ятіння не слід розглядати як спосіб очищення води від важких металів. Воно використовується насамперед для зниження мікробіологічних ризиків, але не гарантує видалення нелетких хімічних домішок.

Більше того, під час кип’ятіння частина води випаровується, тоді як нелеткі речовини залишаються. Саме тому Центральна біохімічна лабораторія окремо звертає увагу, що кип’ятіння, відстоювання або звичайні фільтри-глечики не можуть вважатися гарантією видалення важких металів.

Чи достатньо побутового фільтра

Наявність фільтра також не означає автоматичної відсутності всіх небажаних елементів.

Різні технології водоочищення розраховані на різні забруднення. Ефективність залежить від:

• типу фільтрувального матеріалу;

• початкового складу води;

• продуктивності системи;

• ресурсу картриджів;

• правильності експлуатації;

• своєчасності обслуговування.

Тому оптимальним способом перевірки є лабораторне порівняння води до та після очищення. Дослідження питної води може використовуватися, зокрема, для оцінки роботи встановлених систем фільтрації.

Як правильно відібрати воду для дослідження

Точність результату залежить не тільки від лабораторного обладнання. Велике значення має правильний відбір проби.

Вимоги до тари, об’єму та умов транспортування можуть відрізнятися залежно від того, які показники необхідно визначити. Для окремих досліджень може застосовуватися спеціальна підготовка або консервація проби.

Тому найкращий порядок дій такий:

• спочатку визначити перелік необхідних показників;

• отримати від лабораторії вимоги до відбору;

• підготувати відповідну тару;

• правильно відібрати зразок;

• доставити його у визначені строки.

Не варто використовувати пляшки, в яких раніше зберігалися соки, алкоголь, мийні засоби або інші рідини. Навіть невелика кількість залишкових речовин може створити додатковий фактор похибки.

Для офіційного виробничого або екологічного контролю доцільним може бути професійний відбір проб спеціалістом із відповідним документуванням процедури. Така можливість передбачена і для досліджень важких металів у ЦБЛ.

Аналіз води на важкі метали для підприємств

Контроль потрібен не лише власникам приватних будинків та свердловин. Для бізнесу дослідження може бути частиною виробничого контролю.

Воно актуальне для:

• виробників питної та фасованої води;

• підприємств харчової промисловості;

• аграрних підприємств;

• виробництв, що використовують воду в технологічних процесах;

• підприємств зі стічними водами;

• водопідготовчих комплексів;

• об’єктів, розташованих у зоні потенційного техногенного впливу.

Для стічних вод важкі метали також можуть входити до переліку контрольованих параметрів поряд із ХСК, БСК, завислими речовинами, нафтопродуктами та сполуками азоту й фосфору.

Що робити, якщо виявлено підвищений вміст металів

Насамперед потрібно зрозуміти можливе джерело проблеми. Для свердловини воно може бути пов’язане з природним складом водоносного горизонту, для водопровідної води — з особливостями водопідготовки або внутрішніх мереж, а для локального джерела — із зовнішнім забрудненням.

Подальші дії можуть включати:

1. повторне дослідження для підтвердження результату;

2. перевірку води в іншій точці;

3. дослідження сусідніх свердловин або колодязів;

4. аналіз ґрунту поблизу джерела;

5. пошук можливого техногенного джерела;

6. підбір відповідної системи водоочищення;

7. контрольний аналіз після встановлення очищення.

Важливо не підбирати фільтр лише за назвою виявленого металу. Необхідно враховувати весь хімічний склад води, оскільки жорсткість, мінералізація, pH, залізо, марганець та інші характеристики можуть впливати на вибір технології.

Чому важлива регулярна перевірка

Один хороший результат не означає, що склад води ніколи не зміниться.

На приватні джерела можуть впливати сезонність, зміна рівня ґрунтових вод, будівництво поблизу, промислова діяльність, аварійні ситуації та зміни стану самого джерела.

Для підприємств періодичність контролю визначається характером діяльності, типом води, виробничими потребами та нормативними вимогами.

Особливо корисно зберігати попередні протоколи. Порівняння результатів за декілька років дозволяє побачити тенденцію ще до того, як зміни стануть очевидними за зовнішніми ознаками.

Висновок

Важкі метали належать до тих забруднювачів, наявність яких неможливо надійно визначити за кольором, запахом або смаком води. Деякі з них можуть мати природне походження, інші потрапляють у довкілля внаслідок промислової та господарської діяльності. ВООЗ, зокрема, розглядає миш’як і кадмій як хімічні забруднювачі, що потребують контролю в контексті якості питної води.

Лабораторне дослідження особливо доцільне після буріння свердловини, при використанні колодязної води, поблизу промислових територій, після аварій, перед вибором системи очищення та в рамках виробничого контролю. Правильно сформований перелік показників і якісний відбір проб дозволяють отримати об’єктивні дані та вже на їх основі приймати рішення щодо використання або очищення води.