Водата има две тясно свързани измерения: количество и качество. Качеството на водата е важна концепция, свързана с всички аспекти на екосистемите и човешкото благосъстояние, като здравето на една общност, храната която може да се произвежда, икономическите дейности, състоянието на екосистемите и биологичното разнообразие.
Качеството на водната среда може да се дефинира като набор от концентрации, формообразуване и физически дял на неорганичните или органичните вещества; състава и състоянието на живата част от водната екосистемата и описанието на времевите и пространствените вариации, дължащи се на вътрешни и външни за водното тяло фактори. (Http://www.who.int)
С други думи, качеството на водата се отнася до състоянието на водата, включително нейните химически, физически и биологични характеристики, обикновено по отношение на изискванията на един или повече биологични видове, и/или във връзка с използването на водата за нуждите или целите на хората. Качеството на водата подпомага поддържането на екологичните процеси. Доброто качество на водите поддържа естествените рибни популации, растителността, влажните зони и птиците; лошото качество на водите може да представлява риск за здравето на хората и екосистемите. Освен това, много човешки нужди зависят от качеството на водата, която е подходяща за пиене, напояване, отдих (плуване, гребане), промишлени процеси, навигация и корабоплаване, рибопроизводство, производство на миди и ракообразни, научноизследователска дейност и образование и т.н.
Всеки сладководен водоем има индивидуален модел на физични и химични характеристики, определени до голяма степен от климатичните, геоморфоложките и геохимичните условия на неговия басейн и от основния водоносен хоризонт. Трябва да се отбележи, че водата обикновено се връща обратно в хидроложката система след употребата й и ако остане непречистена, това може сериозно да повлияе на околната среда. По този начин, качеството на водата е тясно свързано с околната среда и използването на земните площи. Водата се влияе от човешките нужди, като например селското стопанство, градската и индустриалната й употреба, употребата й за отдих. Промените в качеството на водата, включително повишение на нивата на специфичните хранителни вещества, могат да имат сериозни странични ефекти върху водните организми, както в дивата природа, така в крайна сметка и върху човека. Водните екосистеми играят ключова роля в поддържането на качеството на водата. Те са ценни показатели за качеството на водата. Ако качеството на водата не се поддържа, околната среда ще страда и търговската и развлекателна стойност на нашите водни ресурси ще намалее. Научните изследвания показват, че в световен мащаб качеството на водата се влошава, главно поради човешката дейност. Увеличаването на растежа на населението, бързата урбанизация, освобождаване на нови патогени и нови химични вещества от индустриите и инвазивните видове са основните фактори, които допринасят за влошаване на качеството на водата. В допълнение, изменението на климата ще се отрази допълнително на качеството на водата.
От управленска гледна точка качеството на водата се определя от нейната желана крайна употреба. Водите за отдих, риболов, пиене и като местообитание за водни организми изискват по-високи нива на чистота, докато за водноелектрическите централи стандартите за качество са по-маловажни. Важно е да се знае, че различните полезни приложения имат различни нужди и поради тази причина не съществува една единствена мярка за добро качество на водата. Например, докато водата, която е подходяща за пиене, може да се използва и за напояване, водата за напояване може да не отговаря на стандартите за питейна вода. От друга страна, рибите и дивите животни имат други изисквания. Рибите се нуждаят от вода, която съдържа достатъчно кислород и хранителни вещества, тъй като те получават необходимите им кислород и храна от водата. Затова, в зависимост от потребителя, ние използваме указания и стандарти, които трябва да бъдат спазени. Например, първото издание на указанията за качество на питейната вода са публикувани от Световната здравна организация (СЗО) през 1984-1985 и са предназначени да заместят предходните европейски и международни стандарти.
Националните агенции, въз основа на техните политически и технически/научни решения също определят стандарти, за това как да се използва водата и се позовават на своите съществуващи международни ангажименти. Съществуват и международни стандарти, като например разпоредбите на Международната организация по стандартизация (ISO), които са посочени в раздела ICS 13.060. Европейският съюз е създал рамка за действие на Общността в областта на политиката за водите в Рамковата директива за водите на ЕС (Директива 2000/60/ЕО на Европейския парламент и на Съвета на Европа от 23 Октомври, 2000 г.) Основна цел на Директивата е да се предотврати по-нататъшното влошаване на водата и да се приложат необходимите мерки за постигане на "добро състояние на водите" на всички води от ЕС до 2015 г.
Указанията и стандартите за качеството на водата осигуряват основната научна информация относно параметрите за качеството на водата и екологосъобразните токсикологични прагови стойности, за да се защити специфичното ползване на водите. Най-често срещаните стандарти, използвани за оценка на качеството на водата са свързани със здравето на екосистемите и осигуряване на безопасна за човешкото здраве контактна и на питейна вода. Наредбите за питейната вода включват стандарти, свързани със здравето, които определят нивата на максимално замърсяване. Питейната вода не трябва да създава риск от инфекции или да съдържа недопустими концентрации на химични вещества, опасни за здравето и трябва да бъде естетически приемлива за потребителите. Контролът на фекалното замърсяване зависи от възможността за достъп до всеки рисков източник на вода и до прилагане на подходящо пречистване за отстраняване на идентифицираните рискове.
За да се опише и оцени качеството на водите на река, поток, езеро, подпочвени води или морска среда, са необходими параметри, които могат да бъдат измерени. Измерването на тези параметри може да бъде използвано за определяне и наблюдение на промените в качеството на водите и определяне на тяхната пригодност за здравето на природната среда и предвидената им употреба. Качеството на водите се измерва чрез няколко фактора, като например концентрация на разтворен кислород, нива на бактерии, количество на сол (или соленост) или количество на суспендиран във водата материала (мътност). В някои водоеми, концентрацията на микроскопични водорасли и количествата пестициди, хербициди, тежки метали и други замърсители, могат също да се измерят, за да се определи качеството на водите. Тези параметри са категоризирани главно като физични, химични и биологични свойства на водата.
Качеството на водите се определя от измервания на място и чрез изследване на водните проби in situ или в лаборатория. По този начин, измерванията на място, събирането и анализа на водните проби, проучването и оценката на резултатите от анализа и докладването на находките са основните елементи на мониторинга на качеството на водите. Резултатите от анализите, проведени в един единствен водоем са валидни само за конкретното място и времето, в което е взета дадената проба. Събирането на достатъчно данни (чрез редовно или интензивно вземане на проби и анализ) и оценката на пространствените и/или времевите изменения в качеството на водите е една от целите на програмата за мониторинг.
Физически измервания са тези, които включват температура на водата, дълбочина, скорост на потока и мътност. Всички те са полезни в анализа на транспортирането и смесването на замърсителите във водна среда и могат да бъдат свързани с изискванията за местообитанията на рибите и други водни обитатели. Например, много риби имат твърде специфични изисквания за температура и не могат да понасят вода, която е твърде студена или прекалено гореща.
Чрез химическите измервания се определят концентрациите на широк спектър от химикали и химичните им свойства. Резултатите от тестовете се представят в мерни единици милиграм на литър вода (мг/л). Химическите проучвания за качеството на водите се фокусират върху химикалите, които са най-важни за проблемите, които са дневен ред, тъй като дори и най-чистата вода съдържа безброй химикали и е невъзможно да се измери всеки от тях. Следователно, докато в селскостопанските райони проучванията измерват химикали, откривани в естествените и изкуствените торове и пестицидите, проучванията в индустриалните зони са съсредоточени върху измерване на химични вещества, използвани от съответните промишлени производства.
Чрез бактериологичен анализ се определя хигиенното качество на водата. Бактериологичното качеството на водоема е много важно, особено когато се използва за питейно-битови цели.
За да се направи оценка на водоема по отношение на качеството, от съществено значение е да се получат данни за качеството на водата, получени в няколко интервала (на месечна, сезонна и годишна база) и да се следят промените в стойностите на параметрите, за да се отбележат вариациите веднага след определена интервенция. Липсата на данни за качеството на водите и мониторинга в световен мащаб, както и липсата на знания относно потенциалното въздействие на природните и антропогенните замърсители на околната среда върху качеството на водите е един от основните проблеми за определяне и разрешаване на проблемите със замърсяването на водите. В много страни, липсата на приоритет по отношение на качеството на водите е довело до намаляване на ресурсите, слаби институции и липса на координация за справяне с предизвикателствата за качеството на водите. Имайки предвид, че приблизително 25% от населението на света няма достъп до питейна вода, качеството на водите е най-важно за човешкото здраве.
Мониторингът на водоемите е особено важен за надеждността на източниците, достъпни за обществено ползване, особено за питейна вода. Измерванията на качеството на питейните води, обикновено се фокусират върху здравето на обществото и естетическите аспекти. Следва да се гарантира, че водата предназначена за консумация от човека, може да бъде консумирана без опасност за живота и това представлява високо ниво на защита на здравето. Технологиите за мониторинг и контрол предоставят наблюдение на качеството на водоизточниците и определяне на биологичните и химическите заплахи. Те спомагат за определяне на граничните условия за последващо пречистване и осигуряване на ранно предупреждение в случай на неочаквани замърсявания. Те са задължителни за високото качество на водата на изхода на пречиствателното съоръжение. Освен това, от съществено значение е откриването на промени в качеството на водите по време на разпределението й и мониторинга на качеството на питейните води при потребителите. Влошаването на качеството на водите в разпределителните системи, причинено главно от неправилното планиране, проектиране и изграждане или неадекватна експлоатация, поддръжка и контрол на качеството на водите, може да бъде причина за заболявания, пренасяни от и свързани с водата. Бързата урбанизация, увеличаването на населението и остаряването на инфраструктурата са стрес за разпределителните системи.
За да се гарантира качеството на водите, стандартите трябва да се основават на най-новите научни доказателства и да се осигури ефикасното и ефективно наблюдение, оценка и изпълнение на качеството на питейните води.
Физичните характеристики на водата като температура, цвят, вкус, мирис и т.н. могат да бъдат определени чрез сетивата за допир, зрение, обоняние и вкус, заедно с подходящите инструменти. Например, чрез докосване можем да придобием представа за нейната температура, с помирисване - за нейния вкус и мирис, а чрез зрението - виждаме цвета, плаващи твърди частици, проникващата светлина, мътността и неразтворените вещества. Като цяло, физичните характеристики на водата не са от критична важност за общественото здраве, но се отразяват на естетическото качество на водата. Те обаче, засягат възприятията и поведението на потребителите. Размерите на водния басейн, скоростта на потока, хидрологичния баланс и т.н. са други физически характеристики на водата.
Химичните характеристики на водата дават информация за това дали нейната употреба е безопасна за човешкото здраве, както и за растенията и животните, които живеят в и около водните потоци. Химичната оценка на качеството на водата включва измервания на много елементи и молекули, разтворени или суспендирани във водата. Химичните измервания могат да се използват за откриване на замърсители и токсичност. В резултат на химично замърсяване на водните ресурси могат да възникнат значителен брой сериозни проблеми. Повечето химикали, попадащи в питейната вода представляват здравен проблем само след продължително излагане – по скоро години, а не месеци. (Основното изключение е нитрата). Водите от източници, които се счита, че представляват значителен риск за химично или радиологично замърсяване, трябва да се избягват. За да се получи информация дали съществува такъв проблем, трябва да бъдат измерени определен набор от физико-химични параметри. Оценката на приемливостта на химичното качество на питейната вода разчита на сравняване на резултатите от анализ на качеството на водата с референтни стойности.
Източниците на химични елементи са;
Химичните параметри, измерени в естествените води включват основно рН, алкалност, нитрати, нитрити и амоняк, орто и общи фосфати и разтворен кислород и биохимично потребление на кислород.
Когато водният басейн е предназначен за доставка на вода за хората, могат да се включват допълнителни измервания, без ограничение до, неорганични вещества (метали, основни йони, хранителни вещества); органични вещества (общ органичен въглерод, въглеводороди и пестициди). Анализ на страничните продукти при хлорирането (CDBPs), трихалометанът (THMs), халооцетни киселини ((HAAs) и тестове за остатъчен хлор (свободен и общ) също трябва да бъдат включени към параметрите за мониторинг на водата от чешмата. Технологиите на пречистване играят значителна роля в осигуряването на чиста вода за потребителите от водосборния басейн. Към всяка стъпка на пречистване има искания за ключовите параметри, които трябва да бъдат наблюдавани, за да се гарантира точно и устойчиво функциониране на пречиствателния процес. Ключовите параметри на мониторинга на качеството на цялостния процес на пречистване / чиста питейна вода, преди да влезе в дистрибуторската мрежа, ключовите параметри за откриване на промени в качеството по време на разпределението й, ключовите параметри за наблюдение на промените в качеството на водата, свързани с времето на престой в разпределителната мрежа и накрая ключовите параметри за мониторинг на качеството на водата във водопроводната мрежа на потребителите трябва да бъдат определяни в съответствие с характеристиките на водния басейн и националните разпоредби за осигуряване на безопасна вода.
Подробна информация за някои от физичните и химични параметри е представена по-долу.
Ниският дебит на повърхностните води може да доведе до бактериологично разграждане и до по-високи концентрации на замърсители. По време на пречистването, промените в потока могат неблагоприятно да повлияят на коагулацията и процесите на утаяване. Освен това, нивото на филтрация и времето за контакт с дезинфектанта са важни за производството на чиста питейна вода. Промените в дебита в рамките на разпределителните системи могат да доведат до нарушаване на утайките и влошаване на водните източници.
Температурата на водата е важно физично качество, което показва колко гореща или студена е водата. Температура на водата обикновено се измерва в градуси по Целзий, Фаренхайт или Келвин, но поради своята универсална употреба, температурата на водата обикновено се отчита по скалата на Целзий. Температурата на водата може да промени някои от нейните важни физични и химични свойства и характеристики: термичния й капацитет, плътност, относителното й тегло, вискозитет, повърхностното й напрежение, специфичната й проводимост, соленост, разтворимостта на кислорода и други разтворени газове, скоростта на метаболизма и продуктивността на фотосинтезата, токсичността на дадени съединения, рН и т.н. Освен това, тя може да повлияе на метаболизма и биологичната активност на водните организми, т.е. метаболитните темпове на водните организми се увеличават с повишаването на температурата на водата и скоростта на биологичните реакции се увеличава с повишаването на температурата. Температурата на водата в потоците и реките по света варира от 0 до 35оС. Съществуването на видове риби или водни растения, освен от другите характеристики на водата, зависи и от температурата на водния басейн. В допълнение към това, високите температури на водата могат да увеличат разтворимостта и по този начин токсичността на някои съединения, включително тежки метали и могат да повлияят на границата на толерантност на организмите.
Концентрациите на разтворения кислород във водните басейни зависи от температурата. Разтворимостта на газовете намалява при повишение на температурата. Колкото по-топла е водата, толкова по-малко кислород съдържа. Това е важно за оцеляването на водните организми.
Температурата на водата играе роля в прехода между амониев йон и амоняк във водата. Амонякът е токсичен при високи стойности на рН, но температурата може също така да повлияе този ефект. За всяко повишаване на температурата с 10оС, съотношението амоняк : амониев йон се удвоява.
Нещо повече, температурата на водата може да повлияе на йонната активност и проводимост, тъй като тя засяга вискозитета. Повишаването на температурата намалява вискозитета. Намаляването на вискозитета увеличава мобилността на йоните във водата, т.е. увеличава проводимостта. Поради повишените концентрации на минерални и солеви йони, горещите извори са с висока проводимост. Много соли са по-разтворими при по-високи температури. Така, в топли води йонната концентрация често е по-висока. Тези разтворени вещества често се наричат общо разтворени твърди вещества (TDS).
Концентрацията на Н+ (рН) също зависи от температурата. рН се определя от броя на водородните йони в разтвора. Водородните и хидроксилни йони имат равни концентрации при рН 7.0 и тази стойност се нарича неутрална. Неутрална концентрация от 1 х 10-7 М обаче, е валидна само при 25оС. С увеличаване или намаляване на температурата, концентрацията на йоните също се измества, като по този начин измества рН, без да го направи по-киселинно или основно.
Промяната на температурата на водата влияе на нейната плътност. За разлика от повечето материали, плътността на чистата вода намалява, когато тя замръзва. Чистата вода достига своята максимална плътност, 1.00 г / мл, при 4оС. Това отличително качество осигурява най-малко 4оС температура на дъното на водния басейн, която поддържа водния живот. Точката на замръзване и максималната плътност се повлияват също така от солеността. Те намаляват с повишаване на солеността. Налягането измества точката на замръзване, кипене и максималната плътност, но не влияе на температурата на самата вода.
Ефектът на температурата на водата върху различни други параметри я прави важен фактор при определяне на качеството на водата.
Температурата на водата може да се влияе от много фактори. Слънчевата светлина е най-големият източник на пренос на топлина към водата. Това е форма на топлинна енергия, която след това се прехвърля към повърхността на водата, повишавайки температурата ѝ. Тази енергия се абсорбира, докато слънцето залезе. Плитките водни басейни са склонни да се затоплят по-бързо в сравнение с по-дълбоките. Подобно на топлинната енергия от слънчевата светлина, атмосферният пренос на топлина също се появява на повърхността на водата. Топлата вода прехвърля енергията си на въздуха и го затопля, ако въздухът е студен. Когато въздухът е горещ, а водата е студена, тя получава енергия от него и се затопля. Температурата на водата се променя по-постепенно, отколкото температурата на въздуха. Мътността също може да се увеличи с повишаване на температурата на водата. Мътната вода има високо съдържание на неразтворени вещества. Суспендираните частици във водата поглъщат топлината от слънчевата светлина по-ефективно, отколкото самата вода. След това топлината се пренася към водата, увеличавайки температурата ѝ. Освен това, подземните води, потоци и реки могат да променят температурата на водния басейн, в който се оттичат. Човешката дейност също оказва влияние. Такива изкуствени влияния върху температурата на водата включват термично замърсяване (обикновено се дължи на общински или промишлени отпадъчни води), отток (от паркинги и други непромокаеми повърхности), обезлесяване (когато дървета са отстранени водният басейн може да стане необичайно топъл) и водоеми (например, язовирните стени; температурата се променя, ако освободената от язовира вода е необичайно хладна или необичайно топла). Плитките и повърхностните води по-лесно се влияят от посочените по-горе фактори, отколкото дълбоката вода.
За питейната вода е регламентиран естетически стандарт за 15оC. От икономическа гледна точка обаче, не е добре да се променя температурата на водата в пречиствателните станции за питейни води. Температурата, следователно до голяма степен се определя от избора на източник на вода и дълбочината, на която е поставена разпределителната система.
Киселинността (рН) на природната вода може да даде важна информация за много химични и биологични процеси. Тя може да бъде показател за различни увреждания. Високото съдържание на органични вещества води до понижаване на рН, тъй като микроорганизмите разграждат органичните материали, при което се отделя CO2, който се разтваря и уравновесява с водата, образувайки въглена киселина (Н2СО3). В резултат на разграждането на органичната материя, някои органични киселини намаляват рН. Освен това, киселинността на природните води също може да бъде засегната от минералните киселини, получени чрез хидролиза на метални соли като алуминий и желязо. Промените в рН показват наличие на промишлен замърсител, фотосинтеза или дишане на водорасли, които се хранят с този замърсител. Повечето екосистеми са чувствителни към вариации на рН. рН обикновено се наблюдава, за да се оцени състоянието на водните екосистеми, водите за рекреация, напоителните източници, живите организми, източниците на питейна вода, промишлените отпадъци, приема и оттичането след буря.
При снабдяването с питейна вода, дезинфекцията с хлор е силно зависима от рН. При рН над 8, дезинфекцията е по-малко ефективна. Обикновено, увеличаването на стойностите на рН водят до намалено отделяне на метали, поради понижената им разтворимост при по-високи рН стойности. Ето защо, повишаване на рН при снабдяването с вода се използва като мярка за контрол, за да се намали концентрацията на олово.
Алкалността на водата може да се дължи на присъствието на един или повече вида йони. Такива са хидроксидите, карбонатите и бикарбонатите. Освен това, присъствието на борати, фосфати, силикати и други основи също допринася за алкалността. Хидроксидните йони винаги присъстват във водата, дори в много ниска концентрация. Значителни концентрации на хидроксиди обаче, могат да се открият при някои методи за пречистване на водите. Карбонатите могат да бъдат открити във водата след използване на вар и сода за омекотяването ѝ. Бикарбонатите са най-честите източници на алкалност. Умерени концентрации на алкалност са желателни в повечето водни запаси за балансиране на корозивното въздействие на киселинността. Въпреки това, силно алкалната вода има нежелан вкус на "сода".
Алкалността може да има различни въздействия върху освобождаването на опасни химикали от материали и съоръжения. По-високата алкалност намалява корозията и освобождаването на желязо от тръбите (Pisigan & Singley, 1987; Cantor, Park & Vaiyavatjamai, 2000; Sarin et al., 2003) и на вар от циментовите тръби (Conroy et al., 1994). За разлика от тях, ВиК и лабораторните резултати показват, че по-високата алкалност повишава отделянето на мед (Edwards, Jacobs & Dodrill, 1999; Cantor, Park & Vaiyavatjamai, 2000; Shi & Taylor, 2007).
Твърдостта е мярка за концентрацията на двувалентни метални катиони (++), разтворени във водата и обикновено се изразява като сума на калциеви и магнезиеви концентрации, изразени като еквивалент на калциев карбонат. Други катиони като тези на алуминия, бария, желязото, мангана, стронция и цинка могат да допринесат за твърдостта, но концентрациите им обикновено са много по-ниски от тези на калция и магнезия. Твърдостта най-често се изразява като еквивалент милиграми калциев карбонат на литър. Калцият и магнезият са важни минерали и полезни за човешкото здраве в няколко отношения. При здрави хора излишния калций се отделя от бъбреците. Основната причина за бъбречна недостатъчност обаче, е хипермагнезиемия, свързана със значително намалена способност за отделяне на магнезий. При консумиране на питейна вода, в която магнезия и сулфата са във високи концентрации (над около 250 мг / л всеки) може да се наблюдава слабително действие. Твърдите води могат да бъдат проблематични за ниското налягане и слабия поток на напоителните системи, дължащи се на натрупването на неразтворима утайка от калциев и магнезиев карбонат. Твърдата вода може да предизвика повишена консумация на сапун. Водните басейни, разположени в карстовите райони трябва да бъдат обект на допълнително внимание за твърдостта, защото повишените нива на калций и магнезий са свързани с варовиковата (карстови) геология
Сулфатите присъстват в повечето водоизточници под формата на соли на калция, желязото, натрия, магнезия. Високите концентрации причиняват диария и допринасят за развитието на полиоенцефаломалация (неврологично заболяване, характеризиращо се със слабост, мускулни тремори, летаргия и дори парализа и смърт). Формата на сярата е важна при определяне на токсичността. Серните бактерии могат да произвеждат тъмна субстанция или метални оксиди, които се развиват в резултат на корозия на металните тръби. Тази субстанция или утайка може да запуши водопроводните тръби и да оставя петна по дрехите. Сулфатите се изхвърлят във водните басейни чрез отпадъците от предприятия, които използват сулфати и сярна киселина, например за добив и операции за топене на сулфатна целулоза и хартия, текстилни фабрики и цехове за щавене. Проникването на солената вода и киселинния скален дренаж също са източници на сулфати в питейните води. Сулфатът е един от най-слабо токсичните аниони. Наличието на сулфат в питейна вода може да доведе до забележим вкус.
Стотици са промишлените и селскостопанските химикали, включително и няколко известни канцерогени, представляващи риск в системите за общински води. Законите на страната и програмите за прилагането им трябва да бъдат в крак с разпространението на всяка зараза, която представляват сериозна опасност за здравето на милиони. Такива вещества са алуминий, антимон, арсен, барий, бензо(а)пирен, кадмий, хром, мед, цианид, дезинфекционни продукти (включително трихалометани, халооцетни киселини и N-нитрозодиметиламин), флуорид, желязо, олово, живак, никел, пестициди, нефтени въглеводороди, селен, сребро, стирен, калай, уран и винилхлорид. По-долу са посочени някои рискови фактори.
Олово - този отровен метал може да увреди кръвоносните съдове, мозъка и да наруши функционирането на нервната система.
Живак – излагането на живак може да предизвика тремор, психотични реакции, както и склонност към самоубийство.
Хлор - химичен елемент, който е от съществено значение за човешкия живот. Въпреки това, в концентрации по-високи от следи, той се превръща в токсичен газ, който дразни дихателната система.
Полихлорирани бифенили (PCB's) - клас органични съединения, които причиняват проблеми с кожата, кръвта, както и с урината при хората.
Арсен - елемент, който е бил използван в продължение на векове като смъртоносна отрова.
Флуор - въпреки, че това съединение има много положителни качества, като например възможност за почистване на зъбите, може да бъде доста токсично.
Кадмий - хората, които пият вода съдържащи кадмий с концентрации надвишаващи максимално допустимите нива за замърсители (MCL) в продължение на много години, могат да претърпят увреждане на бъбреците.
Мед - някои хора, които пият вода съдържаща мед в концентрации надвишаващи биологичните изисквания могат, дори при краткосрочно излагане, да претърпят стомашно-чревно изтощение, а при дългосрочно излагане - чернодробни и бъбречни увреждания.
Стирен - някои хора, които пият вода съдържаща стирен в концентрации надвишаващи максимално допустимите нива за замърсители (MCL) в продължение на много години, могат да има проблеми с черния дроб, бъбреците, или кръвоносната система.
MtBE - MtBE е летлива, запалима, и безцветна течност, която се използва като добавка в бензина.
DCPA - DCPA е хербицид, използван за ягоди, пъпеши и краставици
Хексахлоробензен (ХХБ) - обикновено се използва като пестицид. ХХБ може да причини рак и да наруши функционирането на ендокринната система и да повлиява ензимната активност.
Диоксин - органично съединение, което е известно че увеличава вероятността от рак.
ДДТ - смъртоносен химикал, използван като инсектицид. Свързан е с диабет и рак.
Кислородът е разтворим във вода. Кислородът, който се разтваря във водата, се нарича разтворен кислород (РК) и е от съществено значение за всички водни форми и за здравословната водна екосистема. Необходимостта от РК зависи от вида и стадия на живот.
Повърхностните води, близо до границата водна повърхност - атмосфера и с достатъчен достъп на светлина за фотосинтеза, обикновено са наситени или дори пренаситени с кислород. Дълбоките води получават кислород чрез вятъра, водните течения и потоци. Смесване и аерация се появяват при водопади и бързеи. Разтвореният кислород може да се намали до много ниски нива по време на зимните месеци, когато водата е в капана на леда.
Като цяло, концентрацията на разтворен кислород във водния басейн е резултат от биологична активност. Фотосинтезата на някои водни растения увеличава нивото на РК във водния басейн през деня. От друга страна, те консумират РК и през нощта. Органичният материал се консумира от микроорганизми, чиито процеси зависят от РК. Концентрациите на РК в незамърсена прясна вода е приблизително 10 мг / л. Във води, замърсени с антропогенни замърсители като торове, суспендиран материал или нефтени отпадъци, микроорганизмите като бактерии разграждат замърсителите. По време на този процес РК може да се консумира до такива нива, че водата може да се превърне в анаеробна. Обикновено рибите не могат да живеят в нива по-ниски от 2 мг / л. РК също се изчерпва чрез химическо окисление.
РК може да варира през различните части на деня е през сезоните и е свързан с температурата, солеността и надморската височина.
Разтвореният кислород може да повлияе на разтворимостта и наличието на хранителни вещества, които могат да бъдат освободени от утайките, при условия на ниски нива на разтворен кислород.
Обикновено мембранните електроди се използват като in situ сензори за РК. Направените лабораторните тестове за оценка на биологичното потребление на кислород (БПК - количеството кислород, необходим за биологично разграждане на даден замърсител) и химичното потребление на кислород (ХПК - количеството кислород, което се консумира директно от окислителя на химически замърсител).
За предпочитане е нивото на РК във водите, предназначени за потребление от хората да е високо, защото това подобрява вкуса им. Въпреки това, високите нива на РК ускоряват корозията във водопроводните тръби.
Цветът на водата е един от физичните параметри, който има естетически аспект. Хората могат да мислят, че оцветената вода е негодна за пиене, но водата може да бъде напълно безопасна за питейните цели. От друга страна, цветът може да покаже наличието на органични вещества, като водорасли или хуминови съединения. Синият цвят на един воден басейн показва прозрачност и ниска минерализация; някои водорасли предизвикат червено оцветяване на водните басейни; червеникаво-оранжевите водни басейни могат да съдържат утайки от желязо или тиня; кафяво-жълтите водни басейни могат да съдържат разтворени органични материали, хумусни вещества от почвата, торф, или разлагащ се растителен материал; водният басейн може да бъде зелен, поради богатото наличие на фитопланктон и други водорасли. От скоро цветът се използва и за количествена оценка на присъствието на потенциално опасни или токсични органични материали във водните басейни. Питейната вода в идеалния случай трябва да е безцветна.
Вкусът и мирисът са други физични параметри, които са директно свързани с човешките възприятия за качеството на водата. Въпреки относително простите съединения, произвеждащи вкусовете кисело и солено, вкусовете сладко и горчиво се дължат от по-сложни органични съединения. Хората могат да открият миризмата по-ефективно, отколкото вкуса.
Биологичните замърсители (актиномицети и гъби, цианобактерии и водорасли, безгръбначни животни, железни бактерии), химичните замърсители (алуминий, амоняк, хлорамини, хлорид, хлор, хлоробензен, хлорфенол, мед, разтворен кислород, етилбензен, цвят, твърдост, сяроводород, желязо, манган, нефтени масла, рН и корозия, натрий, стирен, сулфати, синтетични детергенти, толуен, цялото разтворено твърдо вещество, мътност, киселини, цинк) и температурата влияят на вкуса и мириса на водата.
Вкусът и мирисът са особено важни параметри, когато водата се използва за питейно-битови цели. Някои вещества, които представляват опасност за здравето имат ефект върху вкуса, миризмата или общия вид на питейна вода; допустимите концентрации на тези вещества обаче, определени за използваната вода като цяло са по-ниски от тези, които представляват опасност за здравето, тъй като има широк спектър от възможности потребителите да ги открият по вкус или мирис.
Вкусът и мирисът могат да произхождат от биологични източници или процеси (например, водни микроорганизми - органичните материали, изпуснати директно във водните обекти, като например падащи листа, отток и т.н., се включват в биоразградните процеси в тези водни басейни, в които вкуса и мириса зависят от производството на дадени съединения) и от природни неорганични и органични химични замърсители. Те също могат да произхождат от съоръжения за пречистване и предаване / съхранение / разпределение, такива като замърсяване от синтетични химикали, корозия или такива произведени в резултат на проблеми с пречистването на водата (например, хлориране). Причината за проблеми с вкуса и мириса в източници за общински води трябва да се изследват, особено ако има внезапна или съществена промяна в тези качествени показатели.
По дефиниция мътността е мярка за светопропускащите свойства на водата, с други думи това е оптично определяне на чистотата на водата. Мътността е от значение за здравето и естетическия вид на водата. Мътната вода изглежда тъмна или оцветена. Суспендираните твърди частици и разтворения оцветен материал правят водното тяло непрозрачно, неясно или кално и намаляват прозрачността на водата.
Мътността и общите суспендирани частици са свързани. Тя често се използва за обозначаване на промените в концентрацията на общите суспендирани частици във водното тяло. Колкото повече присъстващи във водата твърди вещества, толкова по-малко прозрачна е тя. Мътността и прозрачността са двете визуални качества на водата, основаващи се на проникващата светлина. Колкото по прозрачна е водата, толкова по-голям потенциал за фотосинтеза има тя.
Прозрачността на естествените водни басейни се влияе от човешките дейности, органичната материя, като водорасли, планктон и разлагаща се материя, суспендираните седименти като тиня или глина и неорганичните материали. Освен това, мътността също може да има цвят от разтворената органична материя, флуоресцентни разтворени органични вещества и други багрила. Химичните утайки също се считат за форма на неразтворени вещества. Солеността може да се брои като един от факторите, които влияят върху прозрачността на водата. Солните йони събират и се свързват със суспендираните частици, като по този начин се увеличава теглото им и те се утаяват на дъното. Благодарение на този механизъм морската среда има по-голяма прозрачност (и по-ниска мътност) от прясната вода.
Общо неразтворените вещества (TSS) са частици, намерени във водния стълб, които са по-големи от 2 микрона (органични и неорганични). Частиците по-малки от 2 микрона се считат за разтворени твърди вещества. Прекомерните общо разтворени вещества (TDS) могат да упражнят токсични ефекти върху рибата и рибните яйца в зависимост от техните йонни свойства. EPA, USPHS и AWWA препоръчват горна граница от 500 мг / л TDS. TDS може да засегне и вкуса на водата и тя често показва висока алкалност или твърдост.
Мътността и общите неразтворени вещества често се припокриват. Измерването на мътността може да се използва за оценка на общата концентрацията на разтворените твърди вещества, но има няколко фактора, които допринасят за това. Измерването на мътността не включва никакви утаени твърди частици. Освен това, те могат да бъдат засегнати от оцветяващата разтворена органична материя, която не е включена в TSS измерванията. Общите неразтворени вещества от друга страна, са специфични измервания за всички неразтворени вещества, органични и неорганични, според масата им. TSS е директно измерване на общите твърди вещества, включително утаените твърди частици, присъстващи във водния басейн. Следователно, скоростта на утаяване може да се изчислява от TSS, не от мътността.
Наличието на неразтворени вещества във високи концентрации може да намали качеството на живот във водните екосистеми и на хората, да пречи на навигацията и да увеличи риска от наводнения. В допълнение към това, тъй като те поемат допълнителна топлина от слънцето, неразтворени вещества могат да повишат температурата на водата. Те също могат да понижат нивата на разтворения кислород. Намаляването на концентрациите на разтворения кислород може да бъде причинено от блокирана слънчева светлина, което инхибира фотосинтезата. Без необходимата слънчева светлина растенията под повърхността на водата няма да могат да продължат фотосинтезата си и могат да умрат. Когато растенията умират, фотосинтезиращите процеси намаляват все повече и се произвежда по-малко разтворен кислород, което води до по-нататъшно намаляване на нивата на разтворен кислород във водния басейн. Разлагането на мъртви растения може да понижи нивата на разтворения кислород дори до още по-ниски стойности. Загубата на подводната растителност може да предизвика ограничаване на популацията нагоре по хранителната верига, тъй като количеството на растителността на разположение за другите водни организми, за да се хранят, е намалена.
Суспендираните утайки, които присъстват във водните басейни са резултат най-вече от оттока и ерозията. Увеличение в мътността може да е индикация за ерозия на бреговете на водните потоци. Това може да има дългосрочен ефект върху водния басейн.
Задръстването с отпадъчни води увеличава мътността. Замърсители като разтворени метали и патогени могат да се прикрепят към суспендираните частици и да попаднат във водата. Замърсителите, по-големи от 2 микрона също допринасят за общата концентрация на суспендираните твърди вещества. Ето защо увеличението на мътността може да се посочи също като потенциално замърсяване.
Мътността и водният поток са свързани. Високите скорости на поток поддържат суспендираните частици вместо да им позволят да се утаят на дъното. Така че, реки с високи скорости на поток са най-вече мътни. Времето трябва да бъдат взето под внимание, тъй като също оказва влияние върху водния поток, което от своя страна влияе върху мътността.
Друг важен фактор за повишената мътност и общите концентрации на суспендирани вещества е недостатъчното използване на земята. В регионите, в които се извършва строителство, сеч, в минните райони и в други нарушени места като земеделски площи, незащитената почва се увеличава и растителността намалява.
Мътността най-често се измерва с турбидометър. Мътността се отчита в единица, наречена единица нефелометрична мътностна (НМЕ), единица за мътност на Джаксън (ДМЕ), единица нефлометрична мътност (НМЕ) или формазин нефелометрична единица (ФНЕ).
Общите неразтворени вещества могат да бъдат измерени чрез филтриране и претегляне на водната проба и се отчитат в мг / л.
Прозрачността на водата, когато не се измерва по отношение на мътността, се измерва чрез диска на Секи. Той измерва колко дълбоко човек може да види във водата. Но този подход е приложим в плитки води.
Мътността е важна при избора и ефективността на пречиствателния процес. Мътността може да осигурява храна и защита за патогените. Ако не се отстрани, мътността може да насърчи повторен растеж на патогените в разпределителната системата, което да доведе до възникване на водни огнища на заболявания.
По определение солеността представлява солевото съдържание във водата. Солеността е силен фактор за проводимостта. Обикновено, солеността се определя чрез измерване на проводимостта, но тя не се измерва директно. Тази практична скала на солеността е приемлива в повечето ситуации, но през 2010 г. е приет нов метод за измерване на солеността. Този метод, наречен ТЕОС-10, определя абсолютната соленост. Абсолютната соленост може да се използва за оценка на солеността не само в океана, но при по-големи дълбочини и температурни диапазони. Той дава по-точни стойности в сравнение с другите методи за измерване на солеността, когато йонният състав е известен.
Единиците, използвани за измерване на солеността варират в зависимост от приложението и процедурата за докладване. Докато за повечето водоеми се използват части на хиляда или грам / килограм (1 PPT = 1 г / кг), за някои сладководни източници солеността се отчита в мг / л. Напоследък, стойностите на солеността се отчитат на базата на практическата скала на солеността (понякога означени в практическа скала на солеността като PSU) и е разработено изчисление за абсолютната соленост, която се отчита в г / кг и се обозначава със символа S.
Солеността засяга разтворимостта на разтворения кислород във водния басейн. При високи нива на соленост, концентрацията на разтворения кислород намалява. Ето защо морската вода има по-ниска концентрация на разтворен кислород, отколкото сладководните източници.
Солеността влияе върху организмите, които могат да живеят в даден район. В общи линии, водните организми могат да толерират определен диапазон на солеността.
Солеността също оказва влияние върху плътността на водата. Една от движещите сили в циркулацията на водата в океаните е увеличаването на плътността с повишаване на нивата на солта.
Нивата на натрий във питейната вода от повечето обществени водни системи, е малко вероятно да имат съществен принос за неблагоприятните ефекти върху здравето. За натрия има естетически ориентировъчните стойности.
Проводимостта е мярка за способността на водата да провежда електрически ток. Това е свързано с концентрацията на йони във водата (електролити). Колкото повече са йоните, присъстващи във водата, толкова по-голяма е проводимостта ѝ. Ето защо се твърди, че морската вода е с много висока проводимост. Това е ранен индикатор за промяна във водната системата. Промяна в проводимостат може да насочи към замърсяване.
Стандартизиранит метод на отчитане на проводимост е за специфичната проводимост. Това е измерване на проводимостта при 25оC, тъй като температурата на водата се отразява на отчитането на проводимостта. Проводимостта е свързана с температурата и солеността / TDS. Колкото по-висока е температурата на водата, толкова по-високо е нивото на проводимостта.
Проводимостта обикновено се измерва в микро- или милисименса на сантиметър (µС/cм или мС/cм). По-рядко, може да се измерва в micromhos или millimhos / cm (µmhos/см или mmhos/см).
В потоците и реките проводимостта зависи от заобикалящата геология. Повечето от солта в морската вода идва от оттоци, наноси и тектонична активност. Факторите, които влияят на обема на водата, като проливен дъжд или изпаряване засягат също и проводимостта.
Съпротивлението, което се определя като реципрочно на проводимостта, е мярка за противопоставяне на водата на тока на течението с разстоянието.
Общо разтворените вещества (TDS) и проводимостта в питейната вода показват общото неорганично минерално съдържание. Някои процеси за пречистване на вода, като обратна осмоза могат да премахнат тези неорганични замърсители от водата.
Данните за органична материя в пречистените води осигуряват индикация за потенциала за повторен растеж на хетеротрофните бактерии в резервоарите и разпределителните системи. Органичното вещество може да бъде измерено като общ органичен въглерод (ООВ), БПК и ХПК. БПК се използва предимно при отпадни води и замърсени повърхностни води. ХПК е единственият параметър, приложим за питейна вода.
Във водните екосистеми, азотът и фосфорът са най-важните химични елементи, които са от съществено значение за растежа и оцеляването на живите организми.
Азотът е от съществено значение за всички живи същества. Азотът може да преминава през много сложни химични и биологични трансформации в непрекъснат цикъл, наречен кръговрат на азота. Азотът в природните води е в различни форми: като нитрати (NO3-), нитрити (NO2-) и амоняк (NH3). Тези три съединения са взаимно свързани чрез процеса на нитрификация. Това е биологично окисляване на амоняка до нитрат. Общият азот в природните води се определя от сумата на съединенията, съдържащи органичен азот и окисленият неорганичен азот, в разтворено състояние. Общият азот може да бъде изчислен от сумата на общия азот по Келдал (органичен и редуциран азот), амоняка, нитратите и нитритите.
Има много източници на общ азот. Отточните води след буря, водите от животновъдството, торовете, отпадните води, автомобилните газови, утаени във водния басейн, всички допринасят за количеството на общия азот. Естествено разграденият животински и растителен материал представлява природен източник на азот.
Азот под формата на амоняк (NH3)
Амонякът е силно токсичен и се среща навсякъде в повърхностните водни системи. Поради това той е един от най-важните замърсители. Източниците на амоняк са индустриални, общински и селскостопански отпадни води. Амонякът също е продукт на естествени процеси като разграждане на азотсъдържащи органични съединения във водата и почвата и от мъртвата флора и фауна. Амонякът има токсичен ефект върху здравите хора, само ако попадне в организма в дози, по-високи от капацитета на организма за детоксикация. Той не е от пряко значение за здравето в концентрациите, които могат да се открият в питейните води.
Азот под формата на нитрати (NO3-)
Нитратите са важен хранителен елемент за много фотосинтезиращи видове и той е хранително вещество, ограничаващо растежа. Нитратите са по-малко токсични за хората от амоняка или нитритите, но при високи нива нитратите стават токсични, особено за бебета. Симптомите включват недостиг на въздух и синдрома на „синьо бебе“. Основната опасност за здравето от питейна вода с нитрати се крие от факта, че нитратите се превръщат в нитрити в храносмилателната система.
При прекомерни концентрации на нитрати в присъствие на други основни хранителни фактори, еутрофикацията и цъфтежа на водораслите могат да се превърнат в проблем. Нива на нитрати в природните води над 5 мг / л обикновено показват антропогенно замърсяване. При увеличаване на употребата на земеделски земи и разширяване на градските райони, мониторингът на нитратите е важен инструмент за контролиране на достъпа и предотвратява на изкуствените източници на нитрати.
Повредените септични ями, близко разположените животински пасища, използването на селскостопански или домашни торове могат да бъдат източник на високи нива нитрати в кладенците. Замърсяването с нитрати на кладенчовата вода от човешки или животински отпадъци показва, че присъстват също така и микробни замърсители.
Азот под формата на нитрити (NO2-)
Нитритите са изключително токсични за водните организми. За щастие, тъй като бързо се окисляват до нитрати, обикновено присъстват само в много малки количества в повечето естествени сладководни системи. Източникът на нитрити във водния басейн може да бъде изхвърлянето на отпадни води със затруднен процес на нитрификация. Процесът на нитрификация в пречиствателната станция се влияе от няколко фактора, включително рН, температура и разтворен кислород, брой нитрифициращи бактерии и присъствие на инхибиращи съединения.
Кърмачета под шест месечна възраст, които пият вода, съдържаща нитрити в концентрации над максималното ниво на замърсяване (MCL) биха могли да се разболеят тежко и, ако не се лекуват, могат да умрат. Симптомите включват недостиг на въздух и синдрома на „синьото бебе“/метхемоглобинемия.
Общ азот по Келдал (TKN)
Общия азот по Келдал е сумата от органичния азот, амоняка (NH3), амониевите йони (NH4+) в химичния анализ на почвите, водите и отпадните води. За да се изчисли общия азот (TN), се определят концентрациите на нитратен и нитритен азот и се добавят към общия азот по Келдал. Азотът в тази форма се среща предимно в отпадните води. Това е термин, който отразява техниката, използвана при неговото определяне.
Органичен Азот
Органичният азот е страничен продукт за живите организми. Той може да бъде под формата на жив организъм, хумус или в междинните продукти от разграждането на органичните вещества. Органичният азот обикновено се среща само в много ниски концентрации в повечето води.
Фосфорът е от съществено значение за растежа на растенията и метаболитните реакции в тях и тези в животинските организми. Фосфорът обикновено се среща в природата като фосфат (PO43-). Както органичните така и неорганичните фосфати присъстват във водните системи в разтворено или суспендирано състояние. Дори в ниски концентрации фосфорът може да стимулира значително растежа на растенията, което има неблагоприятни последици върху водната флора и фауна и предизвиква цъфтеж на водорасли например, който причинява изчерпването му. Основното въздействие върху околната среда, свързано със замърсяването с фосфати е еутрофикацията. Високите нива на фосфор бързо се консумирани от растенията и микроорганизмите, нарушавайки или изчерпвайки от водата разтворения кислород и увеличавайки мътността й. Тези увреждания убиват или увреждат рибите и другите водни организми. Неорганичният фосфат е често споменаван по-нататък като ортофосфат или реактивен фосфор. Това е най-лесно достъпната форма за растенията и по този начин е най-полезен индикатор за незабавните потенциални проблеми с прекомерен растеж на растения или водорасли.
Източниците на фосфат включват животински отпадъци и отпадни води, прах за пране, торове, увредена земя, както и солта за обработка на пътищата, използвани през зимата. В незамърсени води, фосфорът може да навлезе във водопреносните системи от изветряването на фосфор-съдържащи скали и минерали.
Фосфатите не представляват риск за здравето на човека, освен в много високи концентрации. Въпреки това, фосфатни нива по-големи от 1.0 могат да попречат на коагулацията в пречиствателните станции. В резултат на това органичните частици, които утаяват микроорганизми не могат да бъдат напълно отстранени преди разпределението. Понякога във водоразпределителните системи се добавят фосфати към водата за пиене като инхибитор на корозията, за да се предотврати извличането на олово и мед от тръбопроводите и арматурата. Концентрацията на фосфатите се измерва в мг / л.
Автоматизираните системи за питейна вода могат да съдържат остатъчни дезинфектанти от водопроводите за питейна вода. Хлорът е най-широко използвания дезинфектант в пречистването на водата. Задължително е правилното измерване и контрол на дозата дезинфектант и контактното време. За да се поддържа минимално ниво на дозата дезинфектант, който осигурява контрол на качеството на пречистената вода, трябва да се измерват получените остатъци и контактното време. В допълнение към това, измерването на остатъчната концентрация на дезинфектант по време на и след дезинфекцията е задължително в повечето пречиствателни станции. Остатъчната концентрация след контакта трябва да се следи непрекъснато.
Микробиологичното качество е един от основните показатели за безопасност на доставяната питейна вода. Извършва се бактериологично изследване на питейната вода, за да се определи дали водата за консумиране е замърсена, а микробиологичните параметри могат да предоставят полезна информация за целия процес на производство на питейна вода като проучване на водосбора, характеристики на водоизточника, ефективност на пречистването и изследване на разпределителната система.
За определяне на биологичните характеристики на природните води се използват колиформите. Като индикаторен организъм обикновено се използва Escherichia coli (E. coli). Този организъм се среща в чревния тракт на топлокръвните животни, включително хората. Наличието на Escherichia coli във водните проби показва фекално замърсяване и е индикатор за възможно наличие на патогенни организми с човешки произход.
Фекалното замърсяване е общ източник на инфекциозни микроорганизми. То включва бактерии, вируси и паразити, които се срещат естествено в чревния тракт на човека и другите топлокръвни животни. Наличието в питейната вода на микроорганизми, които причиняват заболявания пренасяни по воден път може да доведе до стомашно-чревни заболявания или диария и дори до смърт. Микробиологичните параметри на замърсителите, според стандартите на EPA включват колиформи (общ брой), Giardia lamblia, общ брой хетеротрофни микроорганизми, Legionella, Pseudomonas sp., пирогени, мътност и вируси.
Въпреки, че са обект на пречистване, бактериите (Campylobacter jejuni/C. Coli, Esherichia coli, Vibrio cholerae, Salmonella typhi, Shigella, Legionella spp., нетуберкулозни Mycobacterium spp., Franciscella tularensis и др.), вирусите (Noroviruses, Rotaviruses, Enteroviruses, Adenoviruses, Hepatitis A, Hepatitis E, Sappoviruses, etc и др.), паразитите (Cryptosporidium hominis/parvum, Entamoeba histolytica, Giardia intestinalis, Cyclosposa cayetanensis, Acanthamoeba, Naegleria fowleri, някои безгръбначни, в т.ч. водни акари, кладоцери и ракообразни и др.) и филаментозните гъби и дрожди (Aspergillus flavus, Stachybotrys chartarum, Psaudellescheria boydi, Mucor, Sporothrix, Cryptococcus идр.) могат да бъдат намерени в пречистената питейна вода, биофилма на тръбите и разпределителните системи. В системата за разпределение на водата, може да се регистрира фекално замърсяване поради проникване на фекален замърсител през повредена мрежа и кръстосани връзки или отвори в резервоарите за съхранение. В допълнение, строителството, инсталирането на нови тръби и ремонти в близост до канализационните линии могат да доведат до замърсяване на системата за разпределение.
Наличието на фекални патогени се оценява чрез мониторинг на индикаторните бактерии. Указанията на СЗО за качеството на питейната вода (СЗО, 2011) определят E.coli като универсален показател на фекално замърсяване, въпреки че термотолерантните колиформи (E. coli, Citrobacter, Klebsiella и Enterobacter) могат също да се използват като алтернатива.
Въпреки че, общите колиформи не са специфична индикаторна група за замърсяване, тъй като могат да растатсе срещат в природните води и почви, могат да бъдат използвани за оценка на чистотата на разпределителните системи. Наличието на коли форми може да се дължи на съдържанието на биофилма в тръбите и при техния ремонт, или от контакт с почвата, дължащ се на повреди или ремонтни работи. За подобни цели понякога се използва определяне на общия брой хетеротрофни бактерии. Общият брой на колибактериите и броят на хетеротрофните бактерии (известен също като общ или стандартен брой микроорганизми) се използват при операциите като показател за производителността на системата, включително загубата на ефикасност на дезинфекцията, проникване на замърсители в питейната вода или растеж на биофилма, които биха могли да са причина за наличие на патогени. Откриването на каквито и да колиформи изисква коригиращи действия, като например увеличаване на дозата на хлора в инсталацията за пречистване на водата, проверка на работата на резервоарите или за корозия на тръбите и рехлориране на засегнатата област.
Стандартният брой микроорганизми / обшият брой микроорганизми се използват за мониторинг на ефективността на пречистването на водата и на процесите по дезинфекция след растежа в системите за разпределение на вода.
Общият брой бактерии колиформи (общи колиформи) се използва за оценка на качеството на питейната вода и свързаните с нея води.
Фекалните бактерии колиформи (фекални колиформи) се използват, за да се оцени качеството на отпадните води, речните води, морската вода за къпане по плажовете, водата за питейно-битови нужди и водите за рекреация.
Фекалните стрептококи (ентерококи) се използват при оценка на процесите на пречистване и при водите за рекреация.
Клостридиите (по презумпция Clostridium perfringens) се използват за обозначаване на отдалечено фекално замърсяване и за оценка на ефикасността на пречистване и процеса по дезинфекция.
Колифагите се използват като показател за честотата и поведението на човешкия ентеро вирус при оценката на питейна вода. Те служат като индикатор за наличието на бактерии гостоприемници.
Микробните патогени, включително бактерии, вируси и протозойни паразити могат да бъдат физически отстранени с други частици в пречиствателните съоръжения чрез коагулация / флокулация, избистряне и филтриране, или могат да бъдат химически елиминирани чрез дезинфекция. Тъй като процесите по физическото отстраняване не отстраняват всички микроорганизми от водата, дезинфекцията е важна за поддържането на микробиологичното качество на водата. Важно е контролирането на микробиологичното качество на водата, на остатъчните количества дезинфектанти, които остават в питейната вода в разпределителната система. Това помага за предотвратяване на повторния растеж на бактериите след пречистването и ограничаване на развитието на биофилма в тръбите за вода.
Webster дефинира чистата вода накратко като: "Течността, която се спуска от облаците като дъжд и която образува реки, езера, морета и т.н. Чистата вода (H20) се състои от водород (11,1888%) и кислород (88.812%). Тя е с леко син цвят и е много слабо свиваема. Тя е с максимална плътност при 39.2оF или 4оC и това е прието като стандарт за относителните тегла на твърдите вещества и течностите. Нейната специфична топлина е в основата на калориите и на BTU единиците топлина. Тя замръзва при 32оF или 0оC“.
Въпреки това; в реалността "чистата вода" (H2О) се среща толкова рядко, че може да се нарече несъществуваща течност. Дори терминът "чиста вода" има различен физически смисъл за различните области. Например "чиста вода" е стерилна течност за бактериолозите, която не съдържа никакви живи бактерии. Химиците, от друга страна, могат да класифицират водата като
| Стандарти на СЗО 1993 | Стандарти на ЕС 1998 | |
|---|---|---|
| 1993 | 1998 | |
| Неразтворени твърди частици | Няма насока | Не се споменава |
| ХПК | Няма насока | Не се споменава |
| БЛК | Няма насока | Не се споменава |
| Окисляемост | 5.0 mg/l O2 | |
| Мазнини / масла | Няма насока | Не се споменава |
| Мътност | Няма насока(1) | Не се споменава |
| pH | Няма насока(2) | Не се споменава |
| Проводимост | 250 microS/cm | 250 microS/cm |
| Цвят | Няма насока(3) | Не се споменава |
| Разтворен кислород | Няма насока(4) | Не се споменава |
| Твърдост | Няма насока(5) | Не се споменава |
| Общо разтворени вещества (TDS) | Няма насока | Не се споменава |
| Катиони | ||
| (положителни йони) | ||
| Алуминий (Al) | 0.2 mg/l | 0.2 mg/l |
| Амоний (NH4) | Няма насока | 0.50 mg/l |
| Антимон (Sb) | 0.005 mg/l | 0.005 mg/l |
| Арсен (As) | 0.01 mg/l | 0.01 mg/l |
| Барий (Ba) | 0.3 mg/l | Не се споменава |
| Берилий (Be) | Няма насока | Не се споменава |
| Бон (B) | 0.3 mg/l | 1.00 mg/l |
| Бром (Br) | Не се споменава | 0.01 mg/l |
| Кадмий (Cd) | 0.003 mg/l | 0.005 mg/l |
| Хром (Cr) | 0.05 mg/l | 0.05 mg/l |
| Мед (Cu) | 2 mg/l | 2.0 mg/l |
| Желязо (Fe) | Няма насока(6) | 0.2 |
| Олово (Pb) | 0.01 mg/l | 0.01 mg/l |
| Манган (Mn) | 0.5 mg/l | 0.05 mg/l |
| Живак (Hg) | 0.001 mg/l | 0.001 mg/l |
| Молибден (Mo) | 0.07 mg/l | Не се споменава |
| Никел (Ni) | 0.02 mg/l | 0.02 mg/l |
| Азот (N) | 50 mg/l | Не се споменава |
| Селен (Se) | 0.01 mg/l | 0.01 mg/l |
| Сребро (Ag) | Няма насока | Не се споменава |
| Натрий (Na) | 200 mg/l | 200 mg/l |
| Неорганичен калай (Sn) | Няма насока | Не се споменава |
| Уран (U) | 1.4 mg/l | Не се споменава |
| Цинк (Zn) | 3 mg/l | Не се споменава |
| Аниони | ||
| (отрицателни йони) | ||
| Хлор (Cl) | 250 mg/l | 250 mg/l |
| Цианид (CN) | 0.07 mg/l | 0.05 mg/l |
| Флуор (F) | 1.5 mg/l | 1.5 mg/l |
| Сулфат (SO4) | 500 mg/l | 250 mg/l |
| Нитрат (NO3) | (Виж Азот) | 50 mg/l |
| Нитрит (NO2) | (Виж Азот) | 0.50 mg/l |
| Микробиологични | ||
| параметри | ||
| Escherichia coli | Не се споменава | 0 in 250 ml |
| Enterococci | Не се споменава | 0 in 250 ml |
| Pseudomonas | ||
| aeruginosa | Не се споменава | 0 in 250 ml |
| Clostridium | ||
| perfringens | Не се споменава | 0 in 100 ml |
| Колиформи | Не се споменава | 0 in 100 ml |
| Общ брой при 22oC | Не се споменава | 100/ml |
| Общ брой при 37oC | Не се споменава | 20/ml |
| Други параметри | ||
| Акриламид | Не се споменава | 0.0001 mg/l |
| Бензол (C6H6) | Не се споменава | 0.001 mg/l |
| Бензо(а)пирен | Не се споменава | 0.00001 mg/l |
| Хлорен диоксид (ClO2) | 0.4 mg/l | |
| 1,2-дихлороетан | Не се споменава | 0.003 mg/l |
| Епихлорохидрин | Не се споменава | 0.0001 mg/l |
| Пестициди | Не се споменава | 0.0001 mg/l |
| Пестициди - Общо | Не се споменава | 0.0005 mg/l |
| PAHs | Не се споменава | 0.0001 mg/l |
| Тетрахлороетен | Не се споменава | 0.01 mg/l |
| Трихлороетен | Не се споменава | 0.01 mg/l |
| Трихалометани | Не се споменава | 0.1 mg/l |
| Тритий (H3) | Не се споменава | 100 Bq/l |
| Винил хлорид | Не се споменава | 0.0005 mg/l |
(1) За предпочитане: по-ниско от 5 NTU
(2) За предпочитане: 6.5-8.5
(3) За предпочитане: 15 mg/l Pt-Co
(4) За предпочитане: по-ниско от 75% от концентрацията на насищане
(5) За предпочитане: 150-500 mg/l
(6) За предпочитане: 0.3 mg/l
(Ref:http://www.lenntech.com/who-eu-water-standards.htm)
За повече информация, посетете:
Cantor AF, Park JK, Vaiyavatjamai P (2000). The effect of chlorine on corrosion in drinking water systems. Final report. Midwest Technology Assistance Center, University of Illinois and Illinois State Water Survey
(http://mtac.isws.illinois.edu/mtacdocs/CorrosionFinRpt/CorrosnFnlRpt00.pdf, accessed June 2013).
Chapra, S.C. (2008), Surface Quality Modelling, Waveland press, USA.
Conroy PJ, Kings K, Olliffe T, Kennedy G, Blois S (1994). Durability and environmental impact of cement mortar linings. Swindon, Wiltshire: Water Research Centre (Report No. FR 0473)
“Drinking Water Quality Management for Catchment to Consumer, A Practical Guide for Utilities Based on Water Safety Plans”, Edited By Bob BREACH, IWA Publication.
Edwards M, Jacobs S, Dodrill DM (1999). Desktop guidance for mitigating Pb and Cu corrosion byproducts. J Am Water Works Assoc. 91(5):66–77.
“Guidelines for Drinking-water Quality” Third Edition Volume I Recommendations, World Health Organization, Geneva, 2004.
Popek, E.P. (2003), Sampling and Analysis of Environmental Chemical Pollutants, Academic Press, USA.
Pisigan RA, Singley JE (1987). Influence of buffer capacity, chlorine residual, and flow rate on corrosion of mild steel and copper. J Am Water Works Assoc. 79(2):62–70.
Sarin P, Clement JA, Snoeyink VL, Kriven WM (2003). Iron release from corroded, unlined cast-iron pipe. J Am Water Works Assoc. 95(11):85–96.
Shi B, Taylor JS (2007). Iron and copper release in drinking-water distribution systems. J Environ Health. 70(2):29–36.
Taylor, J.S., Hong, S.K. (2000), Potable Water Quality and Membrane Technology, Laboratory Medicine, 31, 10, 563-568.
Tebbutt, T.H.Y. , Principles of Water Quality Control, Pergamon Press, UK.
UNESCO, WHO, UNEP
(2000), Water Quality Assessment: A guide to the use of biota, sediments and water in environmental monitoring, Editor: Chapman, D.
Chapman and Hall Publ., ISBN: 0-412 448 40 8, USA.
URL 1. https://en.wikipedia.org/
URL 2. http://water.usgs.gov/
URL 3. http://water.usgs.gov/
URL 4. http://water.epa.gov/
URL 5. http://water.epa.gov/
URL 6. http://water.epa.gov/
URL 7. http://water.epa.gov/
URL 8. http://pubs.usgs.gov/
URL 9. http://www.cpcb.nic.in/
URL 10.http://www.unep.org/
URL 11. https://www.epa.ie/
URL 12. http://www.fondriest.com/
URL 13. http://dnr.mo.gov/
URL 14. http://www.watershedcouncil.org/
URL 15. http://www.fosc.org/
URL 16. http://www.h2ou.com/
URL 17. http://ww2.sabah.gov.my/
URL 18. http://nocafos.org/
URL 19. http://www.who.int/
URL 20. http://www.who.int/
URL 21. https://en.wikipedia.org/
URL 22. http://www.safewater.org/
URL 23. http://www.davidsuzuki.org/
URL 24. http://www.who.int/
URL 25. http://ec.europa.eu/
URL 26. http://ec.europa.eu/
URL 27. http://www.lenntech.com/
URL 28. http://www.irishstatutebook.ie/
URL 29. http://www.lenntech.com/
“Water safety plans: Managing drinking-water quality from catchment to consumer” Prepared by Annette Davison, Guy Howard, Melita Stevens, Phil Callan, Lorna Fewtrell, Dan Deere and Jamie Bartram, World Health Organization Geneva 2005.
