Сточные воды

МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ПОЯСНЕНИЯ

Среднемноголетний объем речного стока — средняя арифметическая величина объема стока воды для определенного створа реки за многолетний период наблюдения.

Забор воды из природных водных объектов для использования — изъятие водных ресурсов из поверхностных (включая моря) водоемов и подземных горизонтов с целью дальнейшего потребления воды. В общий объем забора входят используемые шахтно-рудничные воды, получаемые при добыче полезных ископаемых. В этот показатель не включается объем пропуска воды через гидроузлы для производства электроэнергии, шлюзования судов, пропуска рыбы, поддержания судоходных глубин и др. Не учитывается объем забора транзитной воды для подачи в крупные каналы.

Отходы производства — остатки сырья, материалов, полуфабрикатов и иных изделий или продуктов, которые образовались в процессе производства, а также товары (продукция), утратившие свои потребительские свойства.

Опасные отходы — отходы, которые содержат вредные вещества, обладающие опасными свойствами (токсичностью, взрывоопасностью, пожароопасностью, высокой реакционной способностью) либо которые могут представлять непосредственную или потенциальную опасность для окружающей природной среды и здоровья человека самостоятельно или при вступлении в контакт с другими веществами.

Использование отходов — применение отходов для производства товаров (продукции), выполнения работ, оказания услуг или получения энергии.

Обезвреживание отходов — обработка отходов, в том числе сжигание отходов на специализированных установках, в целях предотвращения вредного воздействия отходов на здоровье человека и окружающую среду.

Сброс сточных вод в поверхностные водоемы включает объемы нормативно-чистых, нормативно-очищенных и загрязненных стоков (производственных и коммунальных), сброшенных в поверхностные водоемы.

Нормативно-чистые сточные воды — стоки, отведение которых без очистки в водные объекты не приводит к нарушению норм и качества вод в контролируемом створе или пункте водопользования.

Нормативно-очищенные сточные воды — стоки, которые прошли очистку на соответствующих сооружениях и отведение которых после очистки в водные объекты не приводит к нарушению норм качества воды в контролируемом створе или пункте водопользования, т.е. содержание (количество) загрязняющих веществ в этих сточных водах не должно превышать утвержденные нормы предельно допустимого сброса (ПДС).

Загрязненные сточные воды — производственные и бытовые (коммунальные) стоки, сброшенные в поверхностные водные объекты без очистки (или после недостаточной очистки) и содержащие загрязняющие вещества в количествах, превышающих установленные нормативы предельно допустимого сброса. В них не включаются коллекторно-дренажные воды, отводимые с орошаемых земель после полива.

Нарушенные земли — земли, утратившие в связи с хозяйственной деятельностью первоначальную ценность и являющиеся источником отрицательного воздействия на окружающую среду.

Отработанные земли — земли, надобность в которых у предприятий отпала в связи с завершением разработки (полностью или частично) месторождений полезных ископаемых, а также окончанием строительных, геологоразведочных и иных работ, связанных с нарушением почвенного покрова.

Выбросы в атмосферу загрязняющих веществ — поступление в атмосферный воздух загрязняющих веществ (оказывающих неблагоприятное действие на здоровье или деятельность населения, на окружающую среду) от стационарных и передвижных источников выбросов. Учитываются все загрязнители, поступающие в атмосферный воздух как после прохождения пылегазоочистных установок (в результате неполного улавливания и очистки) на организованных источниках загрязнения, так и без очистки от организованных и неорганизованных источников загрязнения. Учет выбросов загрязняющих атмосферу веществ ведется как по их агрегатному состоянию (твердые, газообразные и жидкие), так и по отдельным веществам (ингредиентам).

Стационарный источник загрязнения атмосферы — непередвижной технологический агрегат (установка, устройство, аппарат и т.п.), выделяющий в процессе эксплуатации загрязняющие атмосферу вещества. Сюда же относятся терриконы, резервуары и другие объекты, выделяющие в атмосферу загрязняющие вещества.

Рекультивация земель — комплекс мероприятий, направленных на восстановление продуктивности нарушенных земель, а также на улучшение условий окружающей среды.

Государственные природные заповедники являются природоохранными, научно-исследовательскими и эколого-просветительскими учреждениями, имеющими целью сохранение и изучение естественного хода природных процессов и явлений, генетического фонда растительного и животного мира, отдельных видов и сообществ растений и животных, типичных и уникальных экологических систем.

Национальные парки являются природоохранными, эколого-просветительскими и научно-исследовательскими учреждениями, территории (акватории) которых включают в себя природные комплексы и объекты, имеющие особую экологическую, историческую и эстетическую ценность, и предназначены для использования в природоохранных, просветительских, научных и культурных целях и для регулируемого туризма.

Использование свежей воды — водопотребление забранных из различных источников водных ресурсов (включая морскую воду) для удовлетворения хозяйственных нужд. В него не включается оборотное водопотребление, а также повторное использование сточной и коллекторно-дренажной воды.

Использование воды на орошение и сельскохозяйственное водоснабжение включает объемы воды, поданной для вегетационных поливов, влагозарядки, нужд животноводства и ряда других целей, включая хозяйственно-питьевые нужды сельского населения. Объемы воды, подаваемой на хозяйственно-питьевые нужды сельского населения, учитываются только по централизованным водопроводам.

Использование воды на производственные нужды (исключая нужды сельского хозяйства) — объем водопотребления для технических (технологических) целей при добыче полезных ископаемых, в обрабатывающих производствах, при производстве и распределении электроэнергии, газа и воды, в транспорте, строительстве и других видах деятельности, включая объем свежей воды, поступающей на подпитку систем оборотного водоснабжения. В целях сопоставимости данных за ряд лет сюда включены также объемы воды, использованной в прудовом хозяйстве и в некоторых других целях.

Использование воды на хозяйственно-питьевые нужды — объем водопотребления для удовлетворения всех бытовых и коммунальных нужд населения (в том числе работающих на предприятиях). В него включается вода, использованная на полив улиц и др.

Оборотное и последовательное использование воды — объем экономии забора свежей воды за счет применения систем оборотного и повторного водоснабжения, включая использование сточной и коллекторно-дренажной воды. К оборотному использованию не относится расход воды в системах коммунального и производственного теплоснабжения.

Доля (уровень) оборотной и последовательно используемой воды в общем объеме потребления на производственные нужды рассчитывается как отношение оборотной и последовательно используемой воды к объемам этой воды и водопотребления на производственные нужды (без потребностей сельского хозяйства).

Проблема разграничения сточных вод и жидких бытовых отходов — одна из важнейших для юридических лиц, осуществляющих свою производственную деятельность, в ходе которой могут образовываться хозяйственно-бытовые сточные воды от водопользования и жидкие отходы из выгребных ям.

Часто на практике и вовсе имеют место смешение загрязненных хозяйственно-бытовых сточных вод и фекалий в выгребных ямах, канализационных емкостях, септиках и т.д., отсутствие локальных очистных сооружений для очистки хозяйственно-бытовых сточных вод, образованных в результате водопотребления персонала.

В чем же разница между сточными водами и жидкими бытовыми отходами?

Письмо Минприроды и экологии РФ от 13.07.2015 г. № 12-59/16226 (скачать письмо) дает однозначное разъяснение: отнесение жидких фракций, выкачиваемых из выгребных ям, к сточным водам или отходам зависит от способа их удаления.

v В случае если жидкие фракции, выкачиваемые из выгребных ям, удаляются путем отведения в водные объекты после соответствующей очистки, их следует считать сточными водами, и обращение с ними будет регулироваться нормами водного законодательства.

Например: разгрузка ассенизационной машины в канализационные очистные сооружения Водоканала или иных организаций, эксплуатирующих водно-канализационные очистные сооружения и объекты.

v В случае если такие фракции удаляются иным способом, исключающим их сброс в водные объекты, такие стоки не подпадают под определение сточных вод в терминологии Водного кодекса Российской Федерации и их следует считать жидкими отходами, дальнейшее обращение с которыми должно осуществляться в соответствии с законодательством об отходах производства и потребления.

Например: разгрузка ассенизационной машины на полях фильтрации или полигонах ТБО (ТКО), имеющих отстойник под ЖБО.

Стоит помнить:

Размещение производственных и бытовых отходов (в том числе жидких) на полигонах ТБО (ТКО) или полях фильтрации подразумевает и требует внесение платы за негативное воздействие на окружающую среду в бюджет РФ (до конца 2015 г. плательщиком является собственник отходов – Заказчик, если договором не предусмотрен переход права собственности на отходы Исполнителю).

Сточные воды данной платой не облагаются, зачастую стоимость утилизации сточных вод заложена в тариф на осуществление услуг по водоотведению.

Фактом освобождения от внесения платы за НВОС является заключенный договор с организацией, эксплуатирующей очистные канализационные объекты (например, Водоканал), и подписанные двусторонние акты приема-передачи / оказанных услуг, подтверждающие факт передачи жидких фракций на очистку.

Организации, эксплуатирующие объекты ВКХ (например, Водоканал), принимающие сточные воды от населения по системам централизованной канализации и осуществляющие их очистку, не обязаны получать лицензию по обращению с отходами I—IV классов опасности.

Но, в любом случае, если организация будет осуществлять сбор жидких фракций от сторонних организаций или населения (в том числе фекальных отходов нецентрализованной канализации, отходов (осадков) из выгребных ям и др.), то необходимо получить лицензию на сбор и транспортирование отходов —IV классов опасности.

Помните: отход становится стоком только 1) в момент его удаления (слива, разгрузки) и только 2) в очистные канализационные сооружения.

Сточные воды – это загрязненные различными производственными отходами воды, для удаления которых с территории населенных пунктов и предприятий промышленности оборудуются специальные канализационные системы.

В данной статье будет рассказано о том, какие бывают сточные воды, какие меры принимаются для защиты водоемов от загрязнения сточными водами и какие способы очистки стоков существуют.

Помимо отходов, образующихся в результате деятельности населения и предприятий, к сточным водам относятся также воды, образование которых стало следствием выпадения различных атмосферных осадков на территории объектов промышленности и населенных пунктов.

Различные органические вещества, содержащиеся в стоках, при попадании в водоемы начинают гнить и вызывают ухудшение санитарного состояния как самих водоемов, так и окружающего воздуха, а также становятся источниками распространения болезнетворных бактерий.

Поэтому важнейшими вопросами охраны окружающей среды являются водоотведение и очистка сточных вод,позволяющие предотвратить нанесение вреда здоровью населения и экологической ситуации населенных пунктов.

Классификация и состав сточных вод

Классификация сточных вод включает три основные категории в зависимости от их состава, происхождения и качественных показателей примесей и загрязнений:

  • Бытовые, или хозяйственно-фекальные, к которым относятся сточные воды, удаляемые из различных бытовых помещений, таких как туалеты, душевые и ванные комнаты, кухни, прачечные, бани, больницы, столовые и т.д.
    Основными их загрязнениями являются хозяйственно-бытовые и физиологические отходы, а для их сброса действуют специальные правила приема сточных вод в городскую канализацию;
  • Промышленные или производственные, использованные при выполнении разнообразных технологических процессов, таких промывание сырья и продукции, охлаждение оборудования и т.д., а также откачанные на поверхность в процессе добывания полезных ископаемых.
    Чаще всего промышленные стоки загрязнены производственными отходами, в которых могут содержаться такие вредные и отравляющие вещества, как азот аммонийный в сточных водах, синильная кислота, соли свинца, ртути и меди, фенолы, анилин и т.д., а также отходы, которые могут иметь ценность при использовании в качестве вторичного сырья.
    Промышленные стоки могут быть разделены на две категории: загрязненные, для которых перед повторным использованием или выпусканием в водоемы производится предварительная очистка сточных вод, и слабозагрязненные или условно чистые, которые не требуют предварительной обработки.
  • Атмосферные сточные воды, к которым относятся талые и дождевые воды, а также воды от полива зеленых насаждений и улиц.
    Данная категория сточных вод содержит в себе в основном загрязнения минерального происхождения и представляет меньшую санитарную опасность, чем производственные и бытовые стоки, поэтому очистка ливневых сточных вод является наименее требовательной процедурой.

Уровень загрязнения сточных вод рассчитывается в зависимости от концентрации в них различных примесей, выражающейся в массе на единицу объема (г/м3 или мг/л).

Бытовые сточные воды являются относительно однообразными по своему составу, а концентрация в них загрязнений зависит от того, какой объем воды расходуется на одного человека, проще говоря – от норм водопотребления.

В зависимости от того, какое значение принимает разбавление сточных вод, загрязнения бытовых стоков подразделяют на следующие категории:

  • Нерастворимые, в которых образуются крупные взвеси, размеры частиц в которых превышают 0,1 мм;
  • Пены, суспензии и эмульсии, размеры частиц которых составляют от 0,1 мкм до 0,1 мм;
  • Коллоидные – размер частиц от 1 нм до 0,1 мкм;
  • Растворимые, в состав которых входят молекулярно-дисперсные частицы, размер которых не достигает 1 нм.

Кроме того, отличают органические, минеральные и биологические загрязнения бытовых стоков:

  • Минеральные загрязнения включают в себя частицы песка, глины и шлака, растворы солей, щелочей, кислот и прочие вещества.
  • Органические загрязнения могут быть как животного, так и растительного происхождения. Растительные загрязнения – это различные остатки плодов, растений и овощей, а также бумага, масла растительные и т.д., характеризующиеся повышенным содержанием углерода.
    К животным загрязнениям можно отнести различные человеческие и животные физиологические выделения, остатки органической ткани, клейкие вещества и т.д., для которых характерно высокое содержание азота.
  • Биологические же загрязнения включают в себя различные грибки (плесневые и дрожжевые), микроорганизмы, водоросли и бактерии, среди которых довольно большое количество возбудителей таких болезней, как паратиф, тиф брюшной, дизентерия, сибирская язва и т.д.
    Такие загрязнения могут быть характерны не только для бытовых сточных вод, но и для части промышленных стоков, например – отходов мясокомбинатов, скотобоен и т.д.
    Несмотря на то, что химический состав данных загрязнений является органическим, создаваемая ими при поступлении в водоемы санитарная опасность требует их выделения в отдельную категорию.

В состав бытовых стоков входят следующие загрязнения (значения приведены в процентах от общего числа загрязнений):

  • Минеральные вещества – 42%;
  • Органические вещества – 58%;
  • Взвешенные осаждающиеся вещества – 20%;
  • Коллоидные смеси – 10%
  • Растворимые вещества – 50%.

Полезно: общее количество бытовых стоков прежде всего зависит от норм водоотведения, определяемых уровнем благоустроенности зданий.

В соответствии с действующими нормативами среднее суточное количество сточных вод на одного человека (в случае оснащения здания водопроводом, горячим водоснабжением и канализацией) составляет от 275 до 350 литров в сутки.

Состав промышленных сточных вод и их степень загрязнения могут варьироваться в зависимости от характера конкретного производства и различных условий применения воды в технологическом процессе.

На количество же атмосферных сточных вод существенное влияние оказывает рельеф и климат конкретной местности, а также такие показатели, как характер застройки, вид дорожного покрытия и т.п.

Интересно: в среднем в городах, расположенных в европейской части России, количество дождевых сточных вод раз в год достигает значения 100-150 литров в секунду на 1 гектар.

При этом годовое значение стока дождевой воды для застроенных площадей превышает годовое значение бытовых территорий до 15 раз.

Защита водоемов от загрязнений сточными водами

Сточные воды предприятий промышленности и населенных пунктов являются основным источником загрязнения водоемов.

Так, не очищенные поверхностные сточные воды с высоким содержанием микроорганизмов и органических веществ, при попадании в естественные водоемы, такие как реки и озера, приводят к нарушению их естественного режима.

При этом происходят следующие негативные процессы:

  • поглощение кислорода, растворенного в воде;
  • снижение качества воды в водоемах;
  • оседание на дно водоемов различных отложений;
  • вода становится непригодной для питья, а зачастую даже для технического использования;
  • происходит вымирание рыбы в водоемах и т.д.

Загрязнение естественных и искусственных водоемов сточными водами также приводит к ухудшению их внешнего вида и существенно снижает их пригодность для купания, туризма, водного спорта и т.д., поэтому биоочистка сточных вод является обязательной процедурой.

Степень очистки и условия выпуска сточных вод в водоемы регламентируют специальные «Правила охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами».

Данные Правила устанавливают два вида нормативов, которым должно соответствовать качество воды в водоеме в соответствии с характером ее использования (водоемы питьевого или культурно-бытового использования, а также водоемы, использующиеся в целях рыбного хозяйства), а также предельные допустимые концентрации различных веществ в воде, которые используются как исходные данные в процессе определения условий сбрасывания сточных вод в водоемы.

Действующим законодательством также запрещен выпуск в водоемы неочищенных сточных вод, а также регламентируются надзор за качеством спускаемых в водоемы стоков и такие дополнительные мероприятия, как доочистка сточных вод.

Утилизация и очистка сточных вод

Очистка и утилизация сточных вод из канализационных систем населенных пунктов производится в специальных очистных сооружениях, в которых из стоков удаляются следующие вещества:

  • Взвешенные;
  • Коллоидные;
  • Растворенные;
  • Осевший в первичных отстойниках осадок;
  • Избыток активного ила, появившийся в результате биологической очистки.

Кроме того, в данных сооружениях производятся обработка и обеззараживание сточных вод, позволяющие выполнить в дальнейшем их утилизацию.

Биологическая очистка сточных вод.

Промышленные сточные воды могут использоваться в технологическом процессе повторно после того, как была произведена их соответствующая очистка, поэтому многие предприятия оборудуют системы либо оборотного водоснабжения, либо замкнутого водоснабжения и канализации, исключающие сбрасывание стоков в водоемы.

Существенное значение имеют также технологии безотходной переработки материалов и сырья, особенно это касается предприятий горной, целлюлозно-бумажной и химической промышленности.

Кроме того, довольно эффективными являются физико-химическая очистка стоков (фильтрация, коагуляция, отстаивание и т.д.) используемые в отдельности или совмещаемые с биологической очисткой, флокулянты для очистки сточных вод, и методы дополнительной обработки (ионообмен, сорбция, гиперфильтрация, удаление фосфатов и азотистых веществ и т.д.).

Данные методы способны обеспечить довольно качественную очистку стоков, после чего они могут быть спущены в водоемы или использованы в системе оборотного водоснабжения предприятия.

Следует также заметить, что сточные воды, в которых присутствует значительное количество веществ, содержащих фосфор, калий, азот, кальций и т.д. (в основном такие стоки имеют бытовое происхождение) представляют собой довольно ценные удобрения для различных сельскохозяйственных культур и применяются для полива и орошения земель сельскохозяйственного назначения.

В связи с этим очищенные биологическим путем сточные воды целесообразно направлять на поля.

В данной статье были сточные воды и их классификация, а также методы их очистки и утилизации. Следует помнить, что от качества очистки сточных вод зависит качество воды в водоемах, используемой для питья или в хозяйственных целях, а также общая экологическая ситуация в прилегающей местности.

Настоящим, в соответствии с Федеральным законом № 152-ФЗ «О персональных данных» от 27.07.2006 года, Вы подтверждаете свое согласие на обработку компанией ООО «Концепция связи XXI век» персональных данных: сбор, систематизацию, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), использование, передачу в целях продвижения товаров, работ, услуг на рынке путем осуществления прямых контактов с помощью средств связи, продажи продуктов и услуг на Ваше имя, блокирование, обезличивание, уничтожение.
Компания ООО «Концепция связи XXI век» гарантирует конфиденциальность получаемой информации. Обработка персональных данных осуществляется в целях эффективного исполнения заказов, договоров и иных обязательств, принятых компанией в качестве обязательных к исполнению.
В случае необходимости предоставления Ваших персональных данных правообладателю, дистрибьютору или реселлеру программного обеспечения в целях регистрации программного обеспечения на Ваше имя, Вы даёте согласие на передачу своих персональных данных.
Компания ООО «Концепция связи XXI век» гарантирует, что правообладатель, дистрибьютор или реселлер программного обеспечения осуществляет защиту персональных данных на условиях, аналогичных изложенным в Политике конфиденциальности персональных данных.
Настоящее согласие распространяется на следующие персональные данные: фамилия, имя и отчество, место работы, должность, адрес электронной почты, почтовый адрес доставки заказов, контактный телефон, платёжные реквизиты. Срок действия согласия является неограниченным. Вы можете в любой момент отозвать настоящее согласие, направив письменное уведомление на адрес: podpiska@vedomost.ru с пометкой «Отзыв согласия на обработку персональных данных».
Обращаем Ваше внимание, что отзыв согласия на обработку персональных данных влечёт за собой удаление Вашей учётной записи с соответствующего Интернет-сайта и/или уничтожение записей, содержащих Ваши персональные данные, в системах обработки персональных данных компании ООО «Концепция связи XXI век», что может сделать невозможным для Вас пользование ее интернет-сервисами.
Давая согласие на обработку персональных данных, Вы гарантируете, что представленная Вами информация является полной, точной и достоверной, а также что при представлении информации не нарушаются действующее законодательство Российской Федерации, законные права и интересы третьих лиц. Вы подтверждаете, что вся предоставленная информация заполнена Вами в отношении себя лично.
Настоящее согласие действует в течение всего периода хранения персональных данных, если иное не предусмотрено законодательством Российской Федерации.

Принимаю условия соглашения

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РОССИЙСКОЙ
ФЕДЕРАЦИИ ПО ОХРАНЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

УТВЕРЖДАЮ

Заместитель Председателя
Государственного комитета РФ
по охране окружающей среды

А.А. Соловьянов

«25» июня 1998 г.

КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ВОД

МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЙ МАССОВЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ
КОБАЛЬТА, НИКЕЛЯ, МЕДИ, ЦИНКА, ХРОМА, МАРГАНЦА,
ЖЕЛЕЗА, СЕРЕБРА, КАДМИЯ И СВИНЦА В ПРОБАХ
ПИТЬЕВЫХ, ПРИРОДНЫХ И СТОЧНЫХ ВОД МЕТОДОМ
АТОМНО-АБСОРБЦИОННОЙ СПЕКТРОМЕТРИИ

ПНД Ф 14.1:2:4.139-98

Методика допущена для целей государственного
экологического контроля

МОСКВА, 1998 г.
(издание 2010 г.)

Методика рассмотрена и одобрена Главным управлением аналитического контроля и метрологического обеспечения природоохранной деятельности (ГУАК) и Главным метрологом Госкомэкологии России.

Главный метролог

Госкомэкологии России

К.И. Машкович

Начальник ГУАК

Г.М. Цветков

Регистрационный код МВИ по Федеральному реестру: ФР.131.2001.00335

Настоящий нормативный документ устанавливает пламенный атомно-абсорбционный метод определения массовых концентраций кобальта, никеля, меди, цинка, хрома, марганца, железа, серебра кадмия и свинца в питьевых, природных и сточных водах. Допускается использование методики для анализа кислотных и ацетатных вытяжек из почв и осадков сточных вод. Диапазоны определяемых концентраций указаны в таблице 1.

Метод избирателен при наличии корректора неселективного поглощения фона. В противном случае следует скорректировать фон в соответствии с рекомендациями, изложенными в Инструкции по эксплуатации прибора.

Блок-схема анализа приведена в Приложении 1.

Таблица 1

Диапазоны определяемых концентраций

Примечание 1: При соответствующем дальнейшем разбавлении пробы (до 100 раз) возможен анализ проб с более высоким содержанием металлов

Примечание 2: Предварительное концентрирование пробы путем упаривания (до 30 раз) позволяет повысить чувствительность определения.

Примечание 3: При расширении диапазона измеряемых массовых концентраций металлов необходимо подтвердить, что характеристики погрешности не превышают установленных значений (см. таб. 2).

Метод основан на измерении резонансного поглощения света свободными атомами определяемого металла при прохождении света через атомный пар исследуемого образца, образующийся в пламени.

ПРИПИСАННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ

Настоящая методика обеспечивает получение результатов анализа с погрешностями, не превышающими значений, приведенных в табл. 2

Таблица 2

Диапазон измеряемых концентраций, относительные показатели точности, правильности, повторяемости и воспроизводимости методики при доверительной вероятности Р = 0,95

СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ. ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА. РЕАКТИВЫ И МАТЕРИАЛЫ

3.1. Средства измерений, вспомогательное оборудование

3.1.1. Атомно-абсорбционный спектрометр с пламенным атомизатором и дейтериевым корректором фона, например, 3300 (Perkin-Elmer) или Solaar S4 (Thermo Electron), или любой другой спектрометр.

3.1.2. Лампы с полым катодом на кобальт, никель, медь, цинк, хром, марганец, железо, серебро, кадмий и свинец.

3.1.3. Весы лабораторные аналитические по ГОСТ Р 53228.

3.1.4. Государственные стандартные образцы (ГСО) состава водных растворов кобальта, никеля, меди, цинка, хрома, марганца, железа, серебра, кадмия и свинца с относительной погрешностью аттестованных значений массовых концентраций не более 1 % при Р = 0,95.

3.1.5. Бидистиллятор стеклянный БС ТУ 25-11.1592 или установка для получения деионизированной воды (степень чистоты 2 по ГОСТ Р 52501).

3.1.6. Плитка электрическая по ГОСТ 14419 или баня песчаная, или микроволновая печь с закрытыми стаканами, например, Mars 5 (СЕМ) или аналогичная.

3.1.7. Дозаторы с варьируемым объемом 0,5 — 5 см3 по ГОСТ 28311.

Примечание: Допускается использовать средства измерений и вспомогательное оборудование с метрологическими и техническими характеристиками не хуже, чем у вышеуказанных.

3.2. Посуда лабораторная

3.2.1. Колбы мерные по ГОСТ 1770 вместимостью 25, 50, 100, 1000 см3, класс точности 2.

3.2.2. Пипетки мерные по ГОСТ 29227 вместимостью 1, 2, 5, 10 см3, класс точности 2.

3.2.3. Цилиндры мерные наливные по ГОСТ 1770 вместимостью 50, 100, 1000 см3, класс точности 2.

3.2.4. Стаканы химические термостойкие из боросиликатного стекла по ГОСТ 10394 вместимостью 50, 100, 250 см3.

3.2.5. Полиэтиленовые емкости или емкости из боросиликатного стекла для хранения проб вместимостью 500 см3.

3.2.6. Мензурки по ГОСТ 1770 вместимостью 250 см3.

3.3. Материалы

3.3.1. Фильтры мембранные с диаметром пор 0,45 мкм (тип МФА-МА по ТУ 6-05-1903) или аналогичные.

3.3.2. Фильтры мембранные с диаметром пор 5 мкм.

3.3.3. Сжатый воздух по ТУ 6-21.

3.3.4. Ацетилен растворенный газообразный по ГОСТ 5457.

3.3.5. Фильтры обеззоленные «белая лента» по ТУ 6-09-1678.

3.3.6. Бумага индикаторная универсальная по ТУ 6-09-1181.

3.4. Реактивы

3.4.1. Кислота азотная, конц. (d = 1,42 г/см3), HNO3, о.с.ч., ГОСТ 4461.

3.4.2. Водорода пероксид, 37 %, мед., по ГОСТ 177.

3.4.3. Вода бидистиллированная, ГОСТ 6709 или деионизированная по ГОСТ Р 52501 (2-ой степени чистоты).

Примечание: Допускается использование материалов и реактивов с квалификацией не ниже, чем у указанных, в том числе импортных.

УСЛОВИЯ БЕЗОПАСНОГО ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТ

4.1. При выполнении анализов необходимо соблюдать требования техники безопасности при работе с химическими реактивами по ГОСТ 12.1.007.

4.2. При работе с оборудованием необходимо соблюдать правила электробезопасности по ГОСТ 12.1.019.

4.3. Обучение работающих безопасности труда должно быть организовано в соответствии с ГОСТ 12.0.004.

4.4. Помещение лаборатории должно соответствовать требованиям пожарной безопасности по ГОСТ 12.1.004 и иметь средства пожаротушения по ГОСТ 12.4.009.

ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ ОПЕРАТОРОВ

К выполнению измерений и обработке их результатов допускают лиц, имеющих высшее инженерно-химическое образование, владеющих методом атомно-абсорбционного анализа, знающих принцип действия, конструкцию и правила эксплуатации данного оборудования.

К выполнению работ по пробоподготовке допускают лиц, имеющих среднее специальное химическое образование, обученных методике подготовки проб.

УСЛОВИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ

При выполнении измерений в лаборатории должны быть соблюдены следующие условия:

температура воздуха 20 — 28 °С

относительная влажность воздуха не более 80 % при 25 °С

частота переменного тока (50 ± 1) Гц

напряжение в сети (220 ± 10) В.

ОТБОР И ХРАНЕНИЕ ПРОБ ВОДЫ

7.1. Отбор проб воды осуществляют в соответствии с ГОСТ Р 51592-2000 «Вода. Общие требования к отбору проб» и ГОСТ Р 51593-2000 «Отбор проб. Питьевая вода».

7.2. Пробы отбирают в емкости из полиэтилена или боросиликатного стекла. Требуемый объем пробы питьевой и природной воды не менее 0,5 дм3, сточной воды не менее 0,2 дм3.

7.3. При определении растворенных металлов пробы воды фильтруют через мембранный фильтр 0,45 мкм и подкисляют азотной кислотой до рН < 2. Срок хранения проб 1 месяц при температуре окружающей среды.

7.4. При определении общего содержания металлов нефильтрованные пробы воды подкисляют концентрированной азотной кислотой до рН < 2 (обычно 2 — 3 см3 кислоты на 1 дм3 пробы). Срок хранения проб 1 месяц при температуре окружающей среды.

7.5. Срок хранения проб без консервации 2 суток при температуре 2 — 10 °С.

7.6. При отборе проб составляется сопроводительный документ по утвержденной форме, в котором указывается:

— цель анализа, предполагаемые загрязнители;

— место, время отбора;

— номер пробы;

— должность, фамилия отбирающего пробу, дата.

ПОДГОТОВКА К ВЫПОЛНЕНИЮ ИЗМЕРЕНИЙ

8.1. Подготовка аппаратуры

Подготовку атомно-абсорбционного спектрометра к работе проводят в соответствии с инструкцией по эксплуатации.

Таблица 3

Условия определения металлов, рекомендуемые для спектрометра AAS 3300 (PerkinElmer)

Длину волны и ширину щели выбирают в соответствии с рекомендациями производителя конкретной модели спектрофотометра, расход газов и скорость распыления оптимизируют для каждого индивидуального прибора и определяемого металла.

Условия определения, рекомендуемые для модели AAS 3300 (PerkinElmer) приведены в таблице 3.

8.2. Приготовление растворов

8.2.1. Приготовление 5 % (v/v) раствора азотной кислоты.

В мерной колбе вместимостью 1 дм3 к небольшому количеству дистиллированной воды прибавляют 50 см3 концентрированной азотной кислоты, доводят объем раствора до метки дистиллированной водой и тщательно перемешивают. Срок хранения раствора 3 месяца.

8.2.2. Приготовление основного градуировочного раствора с концентрацией 100 мг/дм3 (раствор А)

Основной градуировочный раствор (раствор А) определяемых металлов готовят из соответствующих государственных стандартных образцов (ГСО) водных растворов ионов металлов в соответствии с рекомендацией их инструкций по применению.

Примечание: допускается использовать градуировочные растворы смеси определяемых металлов, для приготовления которых поочередно отбирают аликвоту стандартного раствора каждого компонента и помещают в одну мерную колбу.

Вскрывают ампулу ГСО, содержащего 1 мг/см3 металла. Осторожно пипеткой переносят 5 см3 ГСО в мерную колбу вместимостью 50 см3, доводят объём до метки 5 % (v/v) раствором азотной кислоты и перемешивают. Полученный основной градуировочный раствор А содержит 100 мг/дм3 металла. Срок хранения раствора 2 месяца при температуре 2 — 10 °С.

8.2.3. Приготовление рабочего градуировочного раствора с концентрацией 10 мг/дм3 (раствор Б)

10 см3 раствора А с помощью пипетки переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят до метки 5 % (v/v) раствором азотной кислоты и перемешивают. Концентрация металла в полученном градуировочном растворе Б 10 мг/дм3.

8.2.4. Приготовление рабочего градуировочного раствора с концентрацией 1 мг/дм3 (раствор В)

10 см3 раствора Б с концентрацией 10 мг/дм3 переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят объём до метки 5 % (v/v) раствором азотной кислоты и перемешивают. Полученный градуировочный раствор В содержит 1 мг/дм3 металла.

Серию градуировочных растворов определяемых металлов готовят, добавляя в мерные колбы вместимостью 100 см3 указанные в таблице 4 объемы рабочих градуировочных растворов, и доводят до метки 5 % (v/v) раствором азотной кислоты.

Сроки хранения приготовленных градуировочных растворов металлов с массовой концентрацией от 1 до 10 мг/дм3 (кроме серебра) — не более 1 месяца при температуре 2 — 10 °С, градуировочных растворов серебра — не более 7 суток; градуировочных растворов металлов с массовой концентрацией от 0,1 до 1,0 мг/дм3 (кроме серебра) — не более 7 суток при температуре 2 — 10 °С. Градуировочные растворы металлов с массовой концентрацией менее 0,1 мг/дм3 и серебра менее 1 мг/дм3 готовят непосредственно перед началом измерений.

8.3. Установление градуировочной характеристики

Распыляют градуировочные растворы в пламени горелки и регистрируют поглощение каждого металла при требуемой длине волны.

Градуировочные растворы измеряют в порядке возрастания массовой концентрации определяемого металла.

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость показаний прибора от количества определяемого металла (мг/дм3), устанавливают не менее чем по пяти точкам, по среднеарифметическим результатам трех измерений для каждой точки за вычетом среднеарифметического результата трех измерений холостой пробы. Холостой пробой (blank) является раствор азотной кислоты (см. п. 8.2.1), используемый для приготовления градуировочных растворов.

Таблица 4

Приготовление градуировочных растворов металлов (в мерных колбах вместимостью 100 см3)

* — объем градуировочного раствора А (100 мг/дм3), см3

** — объем градуировочного раствора В (1 мг/дм3), см3.

Через каждые десять — пятнадцать проб повторяют измерение одного из градуировочных растворов. Если измеренная концентрация этого градуировочного раствора отличается от истинной более, чем на 20 %, градуировку повторяют полностью.

ВЫПОЛНЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ

9.1. Подготовка аппаратуры

Подготовку атомно-абсорбционного спектрометра к работе проводят в соответствии с инструкцией по эксплуатации (см. п. 8.1).

9.2. Подготовка пробы к выполнению измерений

9.2.1. Природные и питьевые воды

При определении общего содержания металлов к 50 см3 анализируемой воды добавляют 2,5 см3 концентрированной азотной кислоты, выдерживают 40 — 60 минут и фильтруют через мембранный фильтр с диаметром пор 0,45 мкм или фильтр «белая лента».

При необходимости пробу концентрируют. Для этого к 250 см3 анализируемой воды добавляют 2,5 см3 концентрированной азотной кислоты и медленно упаривают в широком стакане на электроплитке с закрытой спиралью, песчаной или водяной бане до объема 15 — 20 см3, не допуская закипания и разбрызгивания пробы. Пробу охлаждают и количественно фильтруют через мембранный фильтр с диаметром пор 0,45 мкм или фильтр «белая лента» в мерную колбу вместимостью 25 см3. Стенки стакана ополаскивают дистиллированной водой и смывные воды также переносят в ту же мерную колбу, доводя объём раствора до метки.

При определении растворенных металлов пробу воды сразу после отбора фильтруют через мембранный фильтр с диаметром пор 0,45 мкм. Фильтрат подкисляют концентрированной азотной кислотой до рН ≤ 2. Далее пробоподготовку проводят так же, как при определении общего содержания металлов.

9.2.2. Сточные воды

При определении растворенных металлов пробу воды сразу после отбора фильтруют через мембранный фильтр с диаметром пор 0,45 мкм. Фильтрат подкисляют азотной кислотой до рН ≤ 2 и в полученном растворе определяют содержание металлов.

При определении взвешенных (суспендированных) форм металлов хорошо перемешанную пробу воды определенного объема (в зависимости от содержания взвешенных веществ объем составляет от 50 до 500 см3) фильтруют через мембранный фильтр 0,45 мкм. Осадок с фильтром подвергают кислотному озолению концентрированной азотной кислотой при нагревании на электроплитке с закрытой спиралью или в микроволновой печи. Полученный раствор фильтруют, количественно переносят в мерную колбу, доводят объем до метки дистиллированной водой, и определяют содержание металлов. Концентрацию взвешенных (суспендированных) форм металлов рассчитывают с учетом объема взятой для анализа исходной анализируемой пробы воды.

При определении кислото-экстрагируемых форм металлов хорошо перемешанную пробу воды подкисляют азотной кислотой до рН ≤ 2, нагревают на песчаной или водяной бане или электроплитке, охлаждают, фильтруют через мембранный фильтр 0,45 мкм. Объем полученного раствора доводят до первоначального объема пробы дистиллированной водой и в полученном растворе определяют содержание металлов.

При определении общего (валового) содержания металлов нефильтрованную хорошо перемешанную пробу воды подвергают кислотному озолению на электроплитке, водяной или песчаной бане, или в микроволновой печи. При использовании электроплитки, песчаной или водяной бани к 50 см3 анализируемой воды добавляют 2,5 см3 конц. азотной кислоты и упаривают до влажных солей. Если проба содержит значительное количество органических веществ, в процессе нагрева добавляют 1 — 3 см3 перекиси водорода до получения прозрачного раствора. Затем приливают 20 — 30 см3 дистиллированной воды, перемешивают и раствор фильтруют через бумажный фильтр «белая лента». Стенки стакана ополаскивают дистиллированной водой и отфильтрованные смывные воды присоединяют к фильтрату. Объем полученного раствора доводят до первоначального объема пробы дистиллированной водой и в полученном растворе определяют содержание металлов.

Примечание: При анализе сточных вод предпочтительно проводить минерализацию в микроволновой печи в закрытых стаканах.

Озоление проб в микроволновой печи (МВП) проводят по предварительно подобранному режиму индивидуально для каждого типа МВП. В стакане, предназначенном для микроволновой печи, к 50 см3 тщательно гомогенизированной законсервированной пробы сточной воды (по п. 7.4) приливают 2 см3 концентрированной азотной кислоты, выдерживают 15 — 30 мин. Затем подготовленные стаканы помещают в турель микроволновой печи и проводят разложение.

По окончании разложения пробы охлаждают приблизительно до комнатной температуры в закрытых стаканах для микроволновой печи, затем открывают стаканы и при необходимости их содержимое фильтруют через мембранный фильтр 0,45 или 5 мкм, или через бумажный фильтр «белая лента».

9.3. Выполнение измерений.

Пробы анализируют на атомно-абсорбционном спектрометре в оптимальных условиях (см. п. 8.1).

Подготовленную одним из вышеперечисленных способов пробу воды распыляют в пламени горелки. Регистрируют абсорбцию металла при требуемой длине волны не менее трех раз, полученные значения усредняют и по среднему значению рассчитывают содержание металла в пробе.

Если измеренная величина выходит за пределы градуировочной характеристики, то подготовленную пробу разбавляют дистиллированной водой и выполняют измерение заново.

9.4. Контроль чистоты реактивов и материалов

Предварительно каждую новую партию азотной кислоты и новую партию фильтров проверяют путем анализа «холостой» пробы. «Холостой» пробой является дистиллированная вода, пропущенная через весь ход анализа (см. п.п. 9.2, 9.3).

ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

При обработке результатов измерений содержания металлов в анализируемой воде следует учитывать разбавление или концентрирование пробы.

Содержание металла в пробе рассчитывают по формуле:

X = A × V1/V

А — содержание металла в анализируемой пробе воды, найденное по градуировочному графику, мг/дм3;

V1 — объем пробы после разбавления (концентрирования), см3;

V — объем пробы анализируемой воды, см3.

ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

Результаты анализа в протоколе представляют в виде:

X ± Δ, мг/дм3, Р = 0,95

Где Δ = δ×Х×0,01

Значения δ (показатель точности) приведены в табл. 2

Результаты измерений округляют с точностью:

при содержании от 0,004 до 0,01 мг/дм3 вкл. — 0,0001 мг/дм3

при содержании свыше 0,01 до 0,1 мг/дм3 вкл. — 0,001 мг/дм3

при содержании свыше 0,1 до 1 мг/дм3 вкл. — 0,01 мг/дм3

при содержании свыше 1 до 10 мг/дм3 вкл. — 0,1 мг/дм3

при содержании свыше 10 мг/дм3 — 1 мг/дм3

ОЦЕНКА ПРИЕМЛЕМОСТИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

12.1. При необходимости проверку приемлемости результатов измерений, полученных в условиях повторяемости (сходимости), осуществляют в соответствии с требованиями раздела 5.2. ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002. Расхождение между результатами измерений не должно превышать предела повторяемости (r). Значения r приведены в таблице 5.

12.2. При необходимости проверку приемлемости результатов измерений, полученных в условиях воспроизводимости, проводят с учетом требований раздела 5.3 ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002. Расхождение между результатами измерений, полученными двумя лабораториями, не должно превышать предела воспроизводимости (R). Значения R приведены в таблице 5.

Таблица 5

Пределы повторяемости и воспроизводимости результатов измерений

КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

Контроль качества результатов измерений при реализации методики в лаборатории предусматривает:

— контроль стабильности результатов измерений путем контроля стабильности среднеквадратического отклонения повторяемости, промежуточной прецизионности и погрешности;

— контроль исполнителем процедуры выполнения измерений путем оценки погрешности при реализации отдельно взятой контрольной процедуры.

Периодичность контроля исполнителем процедуры выполнения измерений и алгоритмы контрольных процедур (с использованием метода добавок, с использованием образцов для контроля и т.п.), а также реализуемые процедуры контроля стабильности результатов измерений регламентируют во внутренних документах лаборатории.

13.1. Контроль процедуры выполнения измерений с использованием метода добавок

Образцами для контроля являются реальные пробы воды, отобранные в традиционных точках контроля состава вод. Объем отобранной для контроля пробы должен соответствовать удвоенному объему, необходимому для проведения анализа по методике. Отобранный объем делят на две равные части, первую из которых анализируют в соответствии с методикой и получают результат анализа исходной рабочей пробы Х1, а во вторую часть делают добавку анализируемого компонента (С) и анализируют в соответствии с методикой, получая результат анализа рабочей пробы с добавкой Х2. Результаты анализа исходной рабочей пробы Х1 и рабочей пробы с добавкой Х2 получают по возможности в одинаковых условиях, т.е. их получает один аналитик с использованием одного набора мерной посуды, одних и тех же реактивов и т.д.

Результат контрольной процедуры Кк рассчитывают по формуле:

Кк = |Х2 — Х1 — С|, где

X1 — результат анализа рабочей пробы, мг/дм3;

Х2 — результат анализа рабочей пробы с добавкой анализируемого компонента, мг/дм3;

С — величина добавки анализируемого компонента, мг/дм3;

Решение об удовлетворительной погрешности принимают при выполнении условия:

Кк ≤ К, где

К — норматив контроля погрешности, рассчитанный по формуле.

где

— значение характеристики погрешности измерения концентрации в рабочей пробе (мг/дм3);

— значение характеристики погрешности измерения концентрации в рабочей пробе с добавкой (мг/дм3).

Значения и в мг/дм3 устанавливаются лабораторией при реализации методики и обеспечиваются контролем стабильности результатов измерений.

Примечание: Допустимо характеристику погрешности для результатов измерений (X1 и X2) при внедрении методики в лаборатории рассчитывать по формуле: ΔЛ = 0,84×Δ, где Δ = 0,01×δ×X1; δ — показатель точности (см. таблицу 2).

По мере накопления информации в процессе контроля стабильности результатов измерений характеристику погрешности уточняют.

При превышении норматива контроля погрешности эксперимент повторяют. При повторном превышении указанного норматива К выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам контроля, и устраняют их.

13.2. Контроль процедуры выполнения измерений с использованием метода разбавления

Контроль качества результатов измерений методом разбавления осуществляют на образцах для контроля, которыми являются реальные пробы воды, проанализированные ранее и эти же пробы, разбавленные в η раз. Объем отобранной для контроля пробы должен соответствовать удвоенному объему, необходимому для проведения анализа по методике. Отобранный объем делят на две равные части, первую из которых анализируют в соответствии с методикой и получают результат анализа исходной рабочей пробы Х1, а вторую часть разбавляют в η раз и анализируют в соответствии с методикой, получая результат анализа разбавленной рабочей пробы Х2. Результаты анализа исходной рабочей пробы X1 и разбавленной рабочей пробы Х2 получают по возможности в одинаковых условиях, т.е. их получает один аналитик с использованием одного набора мерной посуды, одних и тех же реактивов и т.д.

Результат контрольной процедуры Кк рассчитывают по формуле:

Кк = |ηХ2 — Х1|, где

X1 — результат анализа рабочей пробы, мг/дм3;

Х2 — результат анализа разбавленной рабочей пробы, мг/дм3;

Решение об удовлетворительной погрешности принимают при выполнении условия:

Кк ≤ К, где

К — норматив контроля погрешности, рассчитанный по формуле:

где

— значение характеристики погрешности измерения концентрации в рабочей пробе (мг/дм3);

— значение характеристики погрешности измерения концентрации в разбавленной рабочей пробе (мг/дм3).

Значения и в мг/дм3 устанавливаются лабораторией при реализации методики и обеспечиваются контролем стабильности результатов измерений.

Примечание: Допустимо характеристику погрешности для результатов измерений (Х1 и Х2) при внедрении методики в лаборатории рассчитывать по формуле: ΔЛ = 0,84 × Δ, где Δ = 0,01 × δ × Х1; δ — показатель точности (см. таблицу 2).

По мере накопления информации в процессе контроля стабильности результатов измерений характеристику погрешности уточняют.

При превышении норматива контроля погрешности эксперимент повторяют. При повторном превышении указанного норматива К выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам контроля, и устраняют их.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Блок-схема определения общего (валового) содержания металлов в питьевых, природных и сточных водах

Оставьте комментарий