всесоюзный научно-исследовательский

ИНСТИТУТ ВОДГЕО ГОССТРОЯ СССР

РУКОВОДСТВО ПО ХИМИЧЕСКОМУ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМУ АНАЛИЗУ ВОДЫ

ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ВОДГЕО ГОССТРОЯ СССР

РУКОВОДСТВО ПО ХИМИЧЕСКОМУ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМУ АНАЛИЗУ ВОДЫ

МОСКВА, СТРОПИЗДАТ - 1973

При отборе проб из колодца сначала откачивают из пего воду. Если последний в течение долгого времени эксплуатировался мало, откачивание воды продолжают до тех пор, пока выкачиваемая вода не будет иметь постоянную температуру (примерно 20 мин). При этом следят за тем, чтобы выкачиваемая вода стекала подальше от колодца и не могла проникнуть обратно в него. Только после этого приступают к наполнению бутыли для пробы или пробо-отборного сосуда. Чтобы предотвратить потерю растворенных газов, пользуются воронкой, в которую погружают конец выходной трубки насоса.

Если колодец в течение долгого времени не эксплуатировался, выкачивают из него воду и оставляют до тех пор, пока он снова не наполнится. Если колодец не оборудован стационарным насосом, воду выкачивают передвижным насосом. После этого можно производить отбор пробы.

Отбор проб из колодцев лучше всего производить в летнее время при сухой погоде, когда расход воды и ее обмен максимальны.

При отборе проб из колодца следует учитывать все необычные обстоятельства, например недавнее окончание постройки или ремонта колодца, его дезинфекцию.

Пробы из скважин отбираются глубинным пробоотборником с узким сечением или насосом. Пробы из скважин, в которых долго стояла вода или верхнее отверстие которых не было достаточно закрыто, не являются надежными для анализа.

Пробы ьоды из дренажей отбирают непосредственно из стока дренажных труб. Для дренажных канав, в которых нет дренажных труб и где вода стекает по дну, применяют чистые, лучше керамические трубы длиной около 1 м. Трубу укладывают в канаву так, чтобы через нее протекала часть воды. Пробоотборный сосуд подставляют к концу трубы и наполняют его.

Отбор проб из водопроводных станций, сети и водоразборных кранов

1.12. На водопроводных станциях пробы берут из выходной трубки насосов или из сборных желобов. При отборе из резервуара пробу берут под поверхностью воды. Из всасывающего или сифонного трубопровода воду откачивают в сосуд вакуум-насосом. В тех местах водопроводной сети, в которых пробы отбирают регулярно, рекомендуется вмонтировать постоянный кран для взятия проб. На всасывающем трубопроводе следует смонтировать короткий патрубок с запорным вентилем, краном, вторым краном и снова запорным вентилем. Перед взятием пробы оба вентиля закрывают и таким образом изолируют часть воды, находящуюся в патрубке, от остального трубопровода. Под нижний кран подставляют сосуд для пробы, и оба крана открывают. Через верхний кран входит воздух, а вода вытекает из нижнего.

Из водопроводных кранов пробы берут следующим образом. На кран надевают резиновый шланг, второй конец которого вводят в бутыль для пробы, опуская его до дна. Открывают медленно кран, пока вода не потечет непрерывной струей толщиной около 0,5 см. После наполнения сосуда водой его оставляют еще некоторое время под краном, чтобы вода перетекала через края сосуда до тех пор, пока температура воды не будет постоянной. Если

требуется определить содержание токсичных веществ в водопроводной воде (медь, свинец), то пробу берут сразу же после открытия крана. Тогда в пробу поступает та часть воды, которая долго оставалась в трубопроводе (например, в течение ночи).

Консервирование проб

1.13. Консервирование проб воды преследует цель сохранения компонентов, определяемых в воде, и ее свойств в том состоянии, в каком они находились в ней в момент взятия пробы. Консервирование необходимо особенно в тех случаях, когда определяемый компонент подвергается изменениям и когда соответствующее определение нельзя произвести сразу же на месте отбора пробы и в тот же день в лаборатории. Соответственно степени изменяемости воды и относительной чистоты пробы (и если проба не была консервирована) определение производится:

а)    сразу же на месте отбора пробы или в лаборатории, если она находится вблизи места отбора пробы;

б)    как можно раньше, не позже чем через 2 ч после взятия пробы;

в)    в тот же день; приступают к анализу в день отбора пробы, не позже чем через 12 ч после ее отбора;

г)    через более продолжительное время, чем было указано в пунктах «а» и «в».

За время, которое прошло между отбором пробы и определением, исследуемые вещества могут изменяться в различной степени. Очень быстро изменяются температура воды и ее pH. Газы, содержащиеся в воде, например кислород, двуокись углерода, сероводород или хлор, могут улетучиться из пробы или появиться в ней (кислород, двуокись углерода). Эти и подобные им вещества надо определять на месге отбора пробы или фиксировать. Изменение равновесия системы (величины pH, содержания карбонатов, свободной двуокиси углерода) может вызвать изменение других компонентов, содержащихся в пробе. Некоторые из них могут выделяться в виде осадка или, наоборот, из нерастворимой формы перейти в раствор. Это относится особенно к солям железа, марганца, кальция.

В иеконсервированной пробе обычно протекают различные биохимические процессы, вызванные деятельностью микроорганизмов или планктона. Эта метаболическая деятельность протекает в отобранной пробе иначе, чем в первоначальной среде, и ведет к окислению или восстановлению некоторых компонентов пробы: нитраты восстанавливаются до нитритов или до ионов аммония, сульфаты — до сульфидов, или, наоборот, происходит окисление сульфидов, сульфитов, двухвалентного железа, цианидов. Влияние различных факторов на изменение компонентов, содержащихся в воде, может происходить непосредственно или косвенным путем. Органолептические свойства воды, например запах и привкус, также могут изменяться. Равным образом изменяются цвет, мутность и прозрачность воды. Некоторые компоненты могут адсорбироваться на стенках бутыли (железо, медь, кадмий, алюминий, марганец, хром, цинк, фосфаты) или выщелачиваться из стекла или пластмассы бутыли (бор, кремний, натрий, кадий; различные ионы, адсорбированные полиэтиленом при предшествующем использовании бутыли).

Нельзя указать общее правило или привести единые нормы, в

какой срок должно быть осуществлено определение того или иного компонента или каким способом следует произвести консервирование пробы. Правильность результата химического анализа зависит от опыта аналитика и в значительной мере от оценки полученных им данных. Промежуток времени между взятием пробы и ее анализом зависит от характера пробы, рода производимого анализа и условий хранения пробы. В общем можно сказать, что чем больше вероятность изменения компонента, подлежащего определению, чем больше вода загрязнена (при отсутствии в ней токсических веществ), тем раньше следует произвести анализ. Применение консервирующих средств не предохраняет полностью определяемое вещество от изменения, вследствие чего и консервированные пробы следует анализировать в соответствующее время, обычно на следующий день, но не позднее чем на третий день после отбора пробы.

Дата отбора пробы и дата начала анализа должны быть указаны в протоколе анализа. Точно так же следует указать и способ консервирования. При вычислении концентрации определяемого компонента следует учитывать возможные изменения объема пробы, вызванные прибавлением консервирующего вещества.

Универсального консервирующего вещества нс существует. Для полного анализа воды обычно требуется отобрать пробу в несколько бутылей, которые консервируются различными консервирующими веществами. Для определения содержания некоторых компонентов, например сульфидов, сульфитов, агрессивной двуокиси углерода, следует брать пробы в отдельные бутыли для каждого из этих определений.

В некоторых случаях перед определением консервированную пробу следует нейтрализовать. Для отделения растворенных веществ от нерастворенных пробу фильтруют, лучше всего на месте ее отбора.

В табл. 1 приведен список отдельных компонентов и указаны возможности условий консервирования, способы отбора пробы и допустимые интервалы между отбором пробы и началом анализа. Соблюдение этих условий наиболее надежно задержит изменение определяемого компонента.

Данные о консервировании приведены при описании методов определения отдельных компонентов.

Транспортировка и хранение проб

1.14. Следует принимать все меры для того, чтобы сократить время между отбором пробы и ее анализом.

Наиболее благоприятным условием является расположение аналитической лаборатории недалеко от места отбора проб, лабораторий водопроводных станций, заводских лабораторий.

Транспортировать пробы следует быстро и осторожно. Желательно, чтобы проба была доставлена в лабораторию в день отбора. Нс рекомендуется организовывать рабочие поездки на несколько дней, при которых пробы отбирают постепенно накапливают и лишь потом перевозят.

Для пересылки бутыли с пробами укладывают в ящики, имеющие перегородки. Каждую бутыль помещают в изолированное отделение. Промежутки между бутылями прокладывают эластичным материалом (бумагой, войлоком, резиной). Для пересылки по почте используются ящики с запирающимися крышками. Пробки

Свойства и компоненты воды, условия консервирования

Компонент Указания о консервировании пробы Агрессивная С02 Нельзя консервировать, см. ниже «Кислотность». Хранение при температуре 3—4°С. Пробу анализируют сразу после отбора. Проба с мрамором: отбор пробы в бутыль, которая содержит СаСОз Азот общий См. ниже «Общее содержание азота» Азот органический См. ниже «Общее содержание азота» Алюминий Пробы берут в бутыли, промытые кислотой. Определение производят по возможности не позже чем через 2 ч после отбора пробы; прибавляют 5 мл НС! на 1 л пробы (в случае надобности) Аммиак См. ниже «Ионы аммония и аммиак» Анионоактивные синтетические моющие вещества Прибавляют 2—4 мл СИСЬ на 1 л пробы. Пробу анализируют не позже 1 суток после отбора Бораты Обычно пробы не консервируют; их собирают в полиэтиленовую бутыль или в бутыль из стекла, из которого бор не выщелачивается БПК Нельзя консервировать. Пробу хранят при 3—4°С, обрабатывают не позже чем через 1 сутки Взвешенные вещества Пробы не консервируют; определение следует производить не позже чем через 1 сутки. Хранение при температуре 3—4°С Водородные ионы См. «Кислотность»

Компонент	Указания о консервировании пробы
Вкус и привкус	Пробы нельзя консервировать; нельзя брать пробы в полиэтиленовые бутыли. Определение надо производить не позже чем через 2 ч после взятия пробы
Г идроксильные ионы	Ом. «Кислотность» и «Щелочность»
Гуминовые вещества	Пробы нельзя консервировать; их следует обработать не позже чем через 3 суток после взятия пробы
Двуокись углерода	См. «Кислотность» и «Щелочность»
Двуокись хлора	Пробы нельзя консервировать; определение надо производить сразу после взятия пробы
Железо	Общее содержание железа: прибавляют 25 мл раствора IINO3 на 1 л пробы Различные формы железа: прибавляют 25 мл раствора ацетата натрия (68 г CH3C00Na-3H20 в 500 мл Н20) и 25 мл раствора уксусной кислоты (166,7 МЛ СН3СООН (100%) в 500 мл НгО) на 1 л пробы При взятии пробы следует избегать соприкосновения воды с воздухом Внимание! Возможна адсорбция железа стенками сосуда для пробы
Жесткость	Пробы не консервируют; см. «Кальций» и «Магний»
Жирные кислоты	Пробы не консервируют; определение надо производить как можно раньше, в тот же день
Жиры	См. «Экстрагируемые вещества»
Запах	Пробы нельзя консервировать; определение производить нс позже чем через 2 ч после взятия пробы, но не позднее конца дня отбора; некоторые запахи надо устанавливать сразу же на месте (запах хлорфеиолов)

Компонент	Указан.1ч о конссрв ipoeamm пробы
Ионы аммония	Определение производят сразу же после отбора пробы, или пробу хранят при 3—4°С, или прибавляют 1 мл H2SO4 на 1 л пробы, или прибавляют 2—4 мл CIICI3 на 1 л пробы
Кадмий	Пробы надо собирать в чистые стеклянные или полиэтиленовые бутыли и прибавлять 5 мл IINO3 на 1 л пробы Внимание1 Возможна адсорбция кадмия стенками бутыли
Калий	Пробы надо собирать в полиэтиленовые сосуды или бутыли из стекла, из которого калий не выщелачивается Пробы не надо консервировать
Кальций	Пробы обычно не консервируют
Карбонаты	См. «Кислотность» и «Щелочность»
Кислород	Пробы нельзя консервировать; их собирают в «кислородные» склянки, предназначенные для этой цели, при этом лучше всего использовать специальную насадку. Пробы надо фиксировать на месте прибавлением соответствующих реах-тивов
Кислотность	Пробы нельзя консервировать. Определение производят -сразу же на месте или производят отбор пробы при помощи специальной насадки (как -при определении кислорода), сосуд заполняют пробой полностью, чтобы не осталось пузырьков воздуха; при транспортировке предохраняют пробу от нагревания и определение производят не позднее чем через 1 сутки
Магний	Пробы обычно нс консервируют

Компонент	Указания о консервировании пробы
Марганец	Определение производят сразу же после взятия пробы или прибавляют 5 мл HN03 на 1 л пробы Внимание! Может произойти осаждение гидроокиси марганца, ее последующее окисление и адсорбция стенками сосуда
Масла	См. «Экстрагируемые вещества»
Медь	Прибавляют 5 мл HN03 на 1 л пробы или прибавляют $—10 мл НС1 (1:1) на 1 л пробы Внимание! Возможна адсорбция меди стенками сосуда
Минеральные масла	См. «Экстрагирующие вещества»
Мышьяк	Определение производят не позже чем через 2 ч после отбора пробы; прибавляют 5 мл НС1 на 1 л пробы; биологические процессы прекращают прибавлением 2 мл СНС!3 на 1 л пробы
Мутность	Определение производят в тот же день или сохраняют пробу в темном месте и производят определение не позже, чем через 24 ч или прибавляют 2—4 мл СНС13 па 1 л пробы (перец началом анализа пробу надо взболтать)
Натрий	Пробы надо отбирать в полиэтиленовые бутыли или бутыли из стекла, из которого натрий не выщелачивается
Никель	Прибавляют 5 мл HN03 на 1 л пробы -(нельзя консервировать при наличии цианидов)
Нитраты	Определение производят в день взятия пробы, или прибавляют 1 мл H2SO4 на 1 л пробы, или пробу охлаждают до 3—4°С, или прибавляют 2—4 мл СНС!3 на 1 л пробы

Компонент	Указания о консервировании пробы
Нитриты	Определение производят сразу же после отбора пробы, или прибавляют 1 .ил H2SO4 на 1 л пробы, или пробу охлаждают до 3—4°С, или прибавляют 2—4 мл CHCI3 на 1 л пробы
Общее содержание азота	Определение производят не позже чем через сутки или прибавляют 1 мл H2SO4 на 1 л пробы или прибавляют 2—4 мл СНСЬ на 1 л пробы
Общее содержание фосфора	Пробы обычно не консервируют Внимание1 Возможна адсорбция фосфатов стенками бутыли; нельзя консервировать кислотой (см. «Фосфаты»)
Озон	Пробы нельзя консервировать; определение надо производить сразу же после взятия пробы
Окисляемость	а)    По Кубелю: прибавляют 2 мл H2SO4 (1:2) на 100 мл пробы; при определении надо учитывать количество прибавленной кислоты б)    Окисление бихроматом: прибавляют 1 мл H2SO4 на 1 л пробы в)    Пробу надо охладить до 3—i4°C и провести определение не позже чем через 1 сутки
Органический азот	См. «Общее содержание азота»
pH	См. «Кислотность»
Прозрачность	Пробы нельзя консервировать; определение производят сразу на месте взятия пробы, в крайнем случае не позже чем через 1 сутки
Растворенные вещества	Пробы не консервируют; определение надо производить не позже чем через сутки
Свинец	Прибавляют 3 мл HNO3 на 1 л пробы или прибавляют 2 мл ледяной уксусной кислоты на 1 л пробы

Компонент	Указания о консервировании пробы
Серебро	Прибавляют 5 мл НЫОз на 1 л пробы Внимание/ Возможна адсорбция серебра стенками бутыли
Сероводород	См. «Сульфиды»
Силикаты	Пробы собирают в полиэтиленовые бутыли, при высокой концентрации Si02 прибавляют 1 мл H2SO4 (1:3)
Смолы	См. «Экстрагируемые вещества»
Содержание солей («соленость»)	Пробы нельзя консервировать
Сульфаты	Пробы обычно не консервируют
Сульфиды	Пробы надо собирать в отдельные бутыли, лучше всего с насадкой (как для определения кислорода); прибавляют 10 мл 10%-ного раствора ацетата кадмия или цинка на 1 л пробы Растворенные сульфиды: определение надо производить как можно раньше после отбора пробы, не консервируя ее
Сульфиты	Определение производят как можно раньше после отбора пробы, или пробу отбирают в отдельные бутыли, в которые предварительно вводят 0,2 мл 20%-ного раствора NaOH и 2 мл глицерина на 100 мл пробы
Температура	Измерение производят сразу же на месте отбора проб
Удельная электропроводность	Пробы нельзя консервировать; измерение надо производить не позже чем через 1 сутки

Компонент	Указания о консервировании пробы
Фенолы	Если содержание фенолов превышает 100 мг/л, определение надо производить, не консервируя пробы, не позже чем через 5 суток после отбора Пробы, содержащие менее 100 мг/л фенолов, можно консервировать добавлением 4 г NaOH на 1 л пробы Пробы, содержащие менее 0,05 мг/л фенолов, надо анализировать сразу после отбора
Фосфаты	Определение производят как можно раньше после отбора пробы или прибавляют 2—4 мл СНСЬ на 1 л пробы и определение производят в тот же день Пробу нельзя консервировать кислотой
Фториды	Пробы отбирают в полиэтиленовые бутыли, которые перед этим нс были использованы для хранения в них проб с высоким содержанием фторидов
Хлор	Пробы нельзя консервировать; их собирают в бутыли из темного стекла, предохраняя от действия солнечных лучей и от сотрясений Определение надо производить сразу же после отбора пробы (содержание хлора в пробе не является постоянным и при низкой температуре)
Хлориды	Пробы обычно не консервируют. (В исключительных случаях прибавляют 2—4 мл СНС13 на 1 л пробы, чтобы подавить биохимические процессы)
Хром	Прибавляют 5 мл IIN03 на 1 л пробы Если надо раздельно определить Сг III и Cr VI определение производят в тот же день Внимание! Возможна адсорбция хрома стенками бутыли

Руководство по химическому и технологическому анализу воды. М., Стройиздат, 1073 г. (ВНИИ ВОД ГЕО Госстроя СССР).

Руководство содержит методы химического и технологического анализа воды для персонала лабораторий, работающих в области водоснабжения промышленных предприятий и населенных мест.

Изложенные в книге методы химического н технологического анализа должны способствовать рациональному использованию и охране от загрязнения водных ресурсов, а также повышению эффективности контроля качества вод для питьевого и промышленного водоснабжения.

Руководство предназначено для работников лабораторий, занимающихся анализом воды.

Табл. 16. Рис, 22.

©Стройиздат. 1973

инструкт.-иормат., 2 (пыи).-19—72.

ВНИИ ВОДГЕО Госстроя СССР

Руководство но химическому и технологическому анализу в о дм.

• * *

Редактор издательства Е. А. Мельникова

Технические редакторы В. М. Родионова, Т. В. Кузнецова

Корректоры Г. А Кравченко, А. М. Введенская

Сдано в набор 21.XI. 1972 г. Подписано к печати 17.IV. 1973 г. Т-06826. Бумага типографская № 2. Формат 84X108752 Д. л. 4,25 бум. л. 14,28 уел печ. л. (уч.-изд. 19,3 л.) Тираж 20 000 экз. Изд. № XI1-3807. Зак. 2384. Цена 1 р. 07 к.

Стройиздат Москва, К-31, Кузнецкий мост, д. 9.

Тип. иэд-ьа «Коммунар», г. Тула, Ф. Энгельса, 150

Компонент	Указания о консервировании пробы
Цианиды	Пробы, содержащие цианиды, при определении других компонентов нельзя консервировать кислотой Определение цианидов производят сразу же после отбора пробы Доводят значение pH пробы добавлением щелочи по крайней мере до 11 и сохраняют при температуре 3—4°С
Цинк	Прибавляют 1 мл H2SO4 на 1 л пробы (нельзя консервировать пробы при наличии в них цианидов)

Щелочность	Пробы нельзя консервировать Определение производят сразу же на месте отбора проб Бутыль заполняют пробой доверху и приступают к анализу не позднее чем через 24 ч
Экстрагируемые вещества	Пробу надо собирать в широкогорлую банку, в особенности при определении жиров и смолистых веществ Определение следует производить как можно раньше после отбора пробы При определении минеральных масел и жиров пробу консервируют добавлением 5 мл H2SO4 (1 : 1) на 1 л пробы Для консервирования нельзя пользоваться СНСЬ

бутылей следует тщательно укрепить. При морозной погоде стеклянные бутыли следует предохранять от замерзания в них пробы или пользоваться полиэтиленовыми бутылями. Определение большинства компонентов допускает транспортировку проб в лабораторию.

Если пробы для определения отдельных компонентов нельзя транспортировать кратчайшим путем с соблюдением всех мер предосторожности, описанных выше, применяют консервирование или фиксацию проб на месте. Способы консервирования описаны при изложении отдельных методов, а перечень их приведен в табл. I (•стр. 13—20).

Следует помнить, что ни консервирование, ни фиксация не обеспечивают постоянного состава пробы на неограниченное время. Целью этих мероприятий является лишь сохранение соответствующего компонента без изменений на время перевозки. К анализу надо приступать в кратчайший срок.

До начала анализа пробы сохраняют в холодильнике и вынимают их только перед самым началом работы. Приступают к анализу, когда температура воды сравняется с комнатной темпера-

ПРЕДИСЛОВИЕ

Нормативные документы по методам химических и технологических анализов вод, используемых для хозяйственно-питьевого и промышленного водоснабжения, были изданы в виде отдельных Государственных общесоюзных стандартов в 1945—1049 гг. С тех пор появились новые методы анализа, разработаны новые реактивы, позволяющие повысить точность анализов и ускорить их проведение, возникла необходимость в дополнительном определении некоторых ингредиентов природных вод, для которых не имелось ГОСТов. Все это привело к необходимости разработки нового руководства по методам химических и технологических анализов воды для персонала лабораторий, работающих в области водоснабжения промышленных предприятий и населенных мест.

Из практики проектирования сооружений по подготовке воды для промышленного и хозяйственно-питьевого водоснабжения вытекает необходимость технолопических анализов для обоснования выбора методов подготовки и определения основных расчетных параметров водоподготовитсльных сооружений. Данные технологических анализов нужны также для предварительного определения условий эксплуатации водоподготовительпых установок, с последующим их уточнением в условиях промышленного использования сооружений.

Настоящее Руководство состоит из двух разделов. Первый раздел составлен ВНИИ ВОДГЕО в основном по методикам, одобренным Совещанием руководителей водохозяйственных органов стран — членов Совета экономической взаимопомощи («Унифицированные методы исследования качества вод» изд. СЭВ, Москва, 1965 г.).

Включенные во второй раздел Руководства методики технологических анализов разработаны: Институтом коммунального водоснабжения и очистки воды Академии коммунального хозяйства им. К. Д. Памфилова («Определение доз коагулянтов, необходимых для осветления и обесцвечивания воды», «Определение необходимых доз флокулянтов», «Определение основных показателей работы контактных осветителей», «Определение фильтровальных характеристик воды и расчет фильтрующих загрузок», «Выбор метода обез-железивания воды»), ВНИИ ВОДГЕО («Определение осаждаемо-сти взвесей», «Определение доз хлора», «Определение стабильности воды»).

Замечания по Руководству следует направлять по адресу: Москва, Г-48, Комсомольский проспект, д. 42, ВНИИ ВОДГЕО. (Индекс 119826).

I. ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ВОДЫ

1. ОТБОР, КОНСЕРВИРОВАНИЕ И ХРАНЕНИЕ ПРОБ

Общие положения

1.1.    Правильный отбор пробы воды является важной частью ее анализа, необходимым условием надежности получаемых результатов. Ошибки, возникающие вследствие неправильного отбора пробы, в дальнейшем исправить нельзя.

При отборе пробы следует учитывать многие обстоятельства. Выбор способа и само взятие пробы должны производить опытные квалифицированные работники

Условия, которые следует соблюдать при отборе проб, настолько разнообразны, что нельзя дать подробных рекомендаций для -всех случаев. Поэтому здесь приводятся лишь общие указания и даны наиболее важные общие принципы. Главные принципы, которые требуется соблюдать при отборе проб воды, состоят в следующем:

а)    проба воды, взятая для анализа, должна отражать условия и место ее взятия (см. стр. б и 8);

б)    отбор пробы, ее хранение, транспортировка и обращение с ней должны производиться так, чтобы не произошли изменения в содержании определяемых компонентов или в свойствах воды (см. стр. 11);

в)    объем пробы должен быть достаточным и должен соответствовать применяемой методике анализа (см. стр. 6).

Техника отбора пробы

Выбор места для отбора

1.2.    Место для отбора пробы выбирается соответственно цели анализа и на основании обследования местности, причем учитываются все обстоятельства, которые могли бы оказать влияние на состав взятой пробы воды.

Виды отбора проб

1.3.    Соответственно цели анализа применяются разовый или серийный отбор проб.

При разовом отборе пробу берут один раз в определенном месте и рассматривают результат одного анализа. Этот способ применяется в редких случаях, когда результатов одного анализа доста-

точно для суждения о качестве исследуемой воды (например, при постоянстве качества воды, как эго наблюдается в глубинных грунтовых водах).

Ввиду того что качество воды в большинстве случаев изменяется как в разных местах данного объекта, так и в различные периоды времени, однократного взятия пробы воды обычно недостаточно. В таких случаях применяют серийный отбор проб, при котором каждая проба берется в определенной связи с остальными пробами. При анализе серии взятых проб определяется изменение содержания наблюдаемых компонентов с учетом места, времени или обоих этих факторов. Анализом серии проб получают соответствующее количество результатов, которые обрабатывают и расценивают обычно с использованием методов математической статистики.

Типичным примером серийного отбора проб является зональный отбор. Пробы отбирают с различных глубин по выбранному створу водохранилища, озера, пруда. Следующий, весьма распространенный тип серийного отбора проб — отбор через определенные промежутки времени. Такой отбор позволяет следить за изменением качества воды во времени или же в зависимости от се расхода.

Обычно отбирают ряд проб для определения сезонных или дневных изменений качества воды, т. с. в интервалах месяцев, суток или часов. Часто производят суточный отбор проб, при котором ряд проб отбирают в течение суток через каждые 1—3 ч.

Особый тип серийного отбора представляют так называемые «согласованные пробы», которые отбирают в различных местах по течению реки с учетом времени прохождения воды от одного пункта до другого.

Виды проб

1.4. Различают две основные пробы: простую и смешанную.

Простую пробу получают путем отбора всего требуемого количества за один раз Анализ простой пробы дает сведения о составе воды в данный момент в одном месте*

Смешанную пробу получают, сливая одинаковые по объему простые пробы, взятые из одного и того же места несколько раз подряд через определенные промежутки времени или отобранные одновременно из различных мест обследуемого объекта. Эта проба должна характеризовать средний состав воды исследуемого объекта, или средний состав за определенный период времени (за час, за смену, за день), или, наконец, средний состав с учетом как места, так и времени.

Среднюю пробу приготовляют обычно смешением равных частей проб, отобранных через равные промежутки времени. Однако этот простой способ пригоден только в том случае, если все точки исследуемого объекта равноценны или если в месте отбора проб имеется постоянный расход воды. Если же это не так, то приготовляют среднюю пропорциональную пробу соединением различных объемов проб, взятых в равных интервалах времени, или равных объемов проб в различных интервалах времени таким образом, чтобы их объем или число соответствовали местным колебаниям или изменениям расхода.

Средняя проба тем точнее, чем меньше интервалы между ог-

дельно взятыми составляющими се пробами. Наилучший результат можно получить, автоматизируя непрерывный отбор проб.

Смешанную пробу не рекомендуется отбирать за период больше одних суток. Она должна быть предохранена от качественных изменений, вызываемых длительным хранением (см. стр. 11). При консервировании проб соответствующий реагент прибавляют в сосуд для взятия пробы заранее с той целью, чтобы все составляющие пробы сразу же после взятия смешивались с реагентом. Смешанную пробу нельзя применять для определения компонентов и характеристик воды, легко изменяющихся (растворенные газы, pH). Если же их определение необходимо производить, то оно делается в каждой составляющей пробе отдельно. Смешанную пробу нельзя составлять и в том случае, если характер воды изменяется во времени в такой степени, что отдельные составляющие пробы вступают во взаимодействие или изменяют состав воды вследствие изменения их физического состояния.

Количество пробы, необходимое для анализа

1.5.    Количество пробы, которое необходимо отобрать, зависит от числа определяемых компонентов. Для неполного анализа, при котором определяются только несколько компонентов или свойств воды: гигиеническая оценка, некоторые контрольные определения и т. д. (см. стр. 11)—достаточно отобрать 1 л воды. Для более подробного анализа следует брать 2 л. Для полного анализа или для определения компонентов, которых очень мало в воде, требуется еще больший объем пробы. (В описании хода анализа при определении различных компонентов даны указания о требуемом объеме воды.)

Сосуды для отбора и хранения пробы

1.6.    Чаще всего используются бутыли из прозрачного, бесцветного, химически стойкого стекла или бутыли и другие сосуды из полиэтилена с притертой стеклянной пробкой или со специальными пробками, имеющими пружинные крепления, с резиновым уплотнением.

Ддя основной пробы обычно применяется бутыль емкостью 2 л. Большие пробы отбирают в бутыли емкостью 20—25 л, снабженные резиновыми пробками и защищенные предохранительными корзинами. Пробы, содержащие крупные примеси, в особенности смешанные пробы, отбирают в широкогорлые банки или канистры. Дополнительные пробы для проведения некоторых определений, требующих специальной обработки (см. сг,р. 13—20), отбирают в меньшие бутыли с притертыми или резиновыми пробками или же в кислородные склянки.

Используемую для проб посуду следует предварительно тщательно вымыть. Для мытья стеклянных и полиэтиленовых бутылей в настоящее время применяют концентрированную соляную кислоту (техническую), для обезжиривания используют синтетические моющие вещества. Сильно загрязненные стеклянные бутыли моют и обезжиривают хромовой смесью (к 35 мл насыщенного водного раствора бихромата калия осторожно приливают, перемешивая, 1 л концентрированной серной кислоты; реактивы применяют технические). Полное обезжиривание достигается путем пропаривания пе-

ревсриутон посуды водяным паром. Остатки использованного для мытья реактива должны быть полностью удалены тщательной промывкой бутылей обыкновенной водой. Наконец, вымытую посуду ополаскивают дистиллированной водой, дают воде стечь и, если надо, высушивают.

Прежде чем взять пробу, посуду следует ополоснуть несколько раз отбираемой водой. Бутыли, наполненные пробой, нужно надписать или пронумеровать.

Приборы и приспособления для отбора проб

1.7. В большинстве случаев можно взять пробу прямо в бутыль. Пели доступ к воде затруднен, проба отбирается батометром.

Для определения некоторых веществ весьма важно, чтобы проба воды при взятии ее была защищена от соприкосновения с атмосферным воздухом. При отборе пробы непосредственно бутылью следует избегать перемешивания воды с воздухом, выходящим из попружаемой бутыли. Этого можно достичь применением насадки. Она представляет собой резиновую пробку, в которую вставлены две стеклянные трубки, одна из них оканчивается у дна бутыли, другая—у пробки. Бутыль, снабженная такой насадкой, наполняется водой равномерно без взмучивания.

Если отбор проб производится при помощи пробоотборного сосуда, воду не переливают прямо в бутыль, а применяют для этого сифонную трубку (резиновый шланг), которую опускают до дна бутыли. После наполнения последней сифонную трубку оставляют еще на некоторое время, чтобы вода перетекала через края, и только после этого закрывают пробкой так, чтобы в бутыли не оставались пузырьки воздуха. Если пробы отбирают при помощи глубинных приборов, то воду выпускают из них через резиновый шланг, надетый на выпускной кран и опущенный на дно бутыли. И в этом случае вода должна перетекать некоторое время через края бутыли. Подобным же образом используется резиновый шланг и при отборе проб из водопроводных кранов.

Если требуется полностью предохранить пробу от соприкосновения с атмосферным воздухом, ее следует отбирать таким образом, чтобы она не соприкасалась даже с воздухом, находящимся в сосуде для пробы. При взятии проб с глубины при помощи пробоотборных приборов это условие соблюдается. Однако при взятии проб быстротекущей воды или воды из мелких водоемов нельзя использовать глубинные пробоотборные приборы. Для этой цели пользуются горизонтальным пробоотборпым прибором, сконструированным подобно глубинному, но с тем различием, что главная ось прибора проходит горизонтально, или же используют различные комбинации сообщающихся сосудов. Принцип устройства последних состоит в том, что вода, наполнившая первую бутыль, переливается через с оед Kim тельную трубку в другую бутыль большего объема, погруженную вместе с первой под воду. Первая бутыль уже не содержит воздуха. Пока наполняется вторая, большая бутыль, содержимое первой сменяется несколько раз и последующие порции с воздухом не соприкасаются. Первая бутыль, наполненная таким способом без соприкосновения с воздухом, может служить непосредственно для хранения пробы.

Если пробу воды нельзя отбирать сосудом вследствие, напри-

мор, слишком мелкого водоема или недоступности места отбора, пробу откачивают насосом с ручным приводом или мотором.

Запись о взятии проб

1.8.    Цель записи отбора каждой пробы состоит в точном учете условий отбора. В записи следует указать вид и происхождение воды, точное место отбора (описание, план места), день и час отбора и номера отдельных бутылей с пробами.

Запись по мере надобности дополняют кратким результатом исследования, произведенного на месте; описанием примененного способа взятия, способа консервирования и всех важных обстоятельств, установленных при отборе проб (метеорологические условия во время отбора и при необходимости также в предшествующие дни, изменения, происшедшие в окружающей местности, состояние производства на заводе и пр.). При повторном отборе проб с одного и того же места кратко отмечаются только условия и место отбора и не повторяется детальное описание, план и фотография места отбора.

Основные указания для отбора проб воды из различных источников

Взятие проб из рек и ручьев

1.9.    Усредненную пробу протекающей воды берут в местах наиболее сильного течения, т. е. лучше всего в фарватере течения. Если цель исследования не указана, рекомендуется избегать отбора проб стоячей воды перед плотинами, в подпорах, в изгибах, глухих рукавах и т. д. Фарватера можно достигнуть на лодке, с моста или же с обрывистого берега на излучине, где фарватер прижат к берегу. Пробу берут под поверхностью воды, лучше всего в верхней трети общей глубины (приблизительно 20—30 см под поверхностью). Пробы отбираются единовременно или серийно, простые или смешанные.

Часто требуется отразить в пробе результаты смешения двух потоков или речной воды со сточными водами. В этом случае пробу следует отбирать в месте полного смешения вод обоих потоков. Определить место полного смешения довольно трудно. Надо иметь в виду, что смешение вод различной плотности и различной температуры происходит очень медленно. Оно зависит от скорости течения, рельефа русла реки, количества изгибов, порогов. Обычно полное смешение происходит на расстоянии сотен метров или нескольких километров от места слияния потоков. В свою очередь, место взятия пробы не должно быть слишком далеко от места слияния потоков, так как следует учитывать и изменения качества воды, происходящие во времени. Также следует учитывать то, что между местом слияния потоков и пунктом полного смешения могут оказаться плотины, притоки и последующие сбросы сточных вод. Надо также иметь легкий доступ к месту взятия пробы в течение всего года. Не рекомендуется менять выбранное место, если оно удовлетворяет необходимым условиям.

Для некоторых специальных исследований иногда требуется ус-

таиовить различие в качестве проб, взятых из разных мест поперечного сечения потока. В этом случае выбирают несколько вертикалей, но которым отбирают пробы с различных глубин данного створа. Такой отбор обычно сопровождается измерением скорости течения в отдельных пунктах взятия проб.

На подпертых участках, а также непосредственно под плотиной пробы отбирать не следует, так как такие пробы нс точно отражают содержание в воде растворенных газов и некоторых других компонентов.

Каждый отбор пробы поды из потока должен быть дополнен измерением расхода по соответствующему профилю в момент отбора пробы. Поэтому целесообразно выбирать места для отбора проб, расположенные вблизи гидрометрического поста или водомерной рейки.

Отбор проб из водохранилища, озер и прудов

1.10.    Стоячие воды обычно неоднородны и различаются по качеству воды в различных местах и на различных глубинах. Поэтому следует отбирать пробы из различных мест и разных глубин.

Не рекомендуется отбирать так называемую среднюю пробу из водохранилища, т. е. получать пробу смешением пропорциональных порций воды, взятых из различных мест всего водохранилища. Вследствие существенных различий качества воды в различных местах компоненты проб могут вступить во взаимодействие и совершенно исказить истинное представление о качестве воды.

При отборе проб стоячей воды следует избегать мест с густыми порослями водяных растений. Качество воды, вытекающей из водохранилища, лучше всего определять в пробе, взятой на соответствующей глубине непосредственно перед падением воды, а не из самого каскада.

Отбор проб из родников, колодцев, скважин и дренажей

1.11.    Если вблизи источника построен искусственный водоприемник, пробу берут из пего под поверхностью воды непосредственно в бутыль пробоотборным прибором. Если источник снабжен сливной трубкой или желобком, пробу отбирают в сосуд прямо со сливной трубки. Если требуется предотвратить потерю растворенных газов, конец трубки или желобка погружают в большую воронку, которую наполняют водой до краев, выжидают некоторое время, в течение которого вода переливается через край, н затем длинную трубку воронки опускают до дна бутылки для пробы. После наполнения бутыли дают воде некоторое время перетекать через края бутыли.

Если у источника нет водоприемника и нет искусственного слива, то пробу текущей воды берут непосредственно в сосуд или с помощью насоса. Иногда родник надо предварительно очистить. Делают это за день до взятия пробы. Дно в непосредственной близости ключа углубляют таким образом, чтобы в углубление можно было свободно погрузить бутыль для пробы или другую посуду. После дождя отбор проб целесообразно производить из скважин одновременно с опытной откачкой, чтобы можно было установить постоянное качество воды и выявить, не загрязняется ли она поверхностными водами.