ВВЕДЕНИЕ

Республика Тыва – один из немногих более экологически благополучных регионов России. Природа горной республики неповторима тем, что здесь в вековечном экологическом равновесии существует почти все природно-климатические зоны, отсюда и разнообразие природных источников, озер, минеральных и радоновых вод, издревле используемых местным населением в лечебных целях.

Использование минеральных вод на протяжении тысячи лет представляет один из основных методов лечения людей. Целебные источники на территории Тувы распространены повсеместно, и именно это обстоятельство позволило сохранить древнюю традицию «аржаанного» лечения до сегодняшнего дня. Ежегодно на целебных источниках отдыхают и лечатся до нескольких десятков тысяч человек. Этот феномен стихийного «аржаанного» лечения в масштабном плане сохранился практически только в Туве и является основой тувинской этномедицины. О целебных свойствах аржаанов ходят легенды: «пришел на костылях, ушел на своих двоих», «был практически прикован к постели, встал и пошел», «зрение пропадало, теперь все вижу» и т.д. К сожалению, все эти легенды зачастую не имеют медицинского подтверждения, и поэтому необходимо научное обоснование оздоравливающего влияния на организм методов этнической медицины (2).

Актуальностью нашей работы является то, что летом больные, здоровые лечатся на аржаане, большая часть отдыхающих дают хорошие отзывы о выздоровлении. Надо понимать, что такое бесконтрольное использование лечебных минеральных вод может серезьно навредить здоровью.

Целью данной работы являлось исследование химического состава проб воды источника Сарыг - Даш и выявить действия минеральных вод на организм человека.

Для достижения поставленной цели были поставлены следующие задачи:

• изучить литературные данные по классификации и химическому составу минеральных вод Тувы;
• подобрать и освоить методики определения физико-химических показателей минеральных вод;
• провести отбор проб воды источника Сарыг-Даш;
• изучить физические свойства воды источника Сарыг-Даш;
• определить химический состав воды источника Сарыг-Даш.

Объектом исследования является целебный минеральный источник Сарыг-Даш в Сут-Хольском кожууне Республики Тыва.

Предметом исследования являются физические свойства и ионно-солевой состав воды Сарыг-Даш и выявление взаимосвязи между лечебными свойствами минеральной воды и ее химическим составом.

Методы исследования. Экспериментальные работы были выполнены на базе Лаборатории физико-химических методов исследования (ЛФХИ) ФГБОУ ВО «Тувинский государственный университет». В работе были использованы физико-химические и химические методы анализа, такие как титриметрия и фотометрия, а также социологические (анкетирование) и статистические методы.

ГЛАВА 1. Минеральные воды, состав, классификация, свойства и назначение

1. Состав минеральных вод

Минеральные воды – это воды, в которых вещества содержатся в виде ионов, недиссоциированных молекул, газов, коллоидных частиц. Минеральными природными питьевыми водами называются воды, добытые из водоносных горизонтов, сохраняющих естественный химический состав и относящиеся к пищевым продуктам, а при повышенной минерализации или при повышенном содержании определенных биологически активных компонентов оказывающие лечебно-профилактическое действие (4).

Минеральный состав воды интересен тем, что отражает результат взаимодействия воды как физической фазы и среды жизни с другими фазами (средами): твердой, т.е. береговыми и подстилающими, а также почвообразующими минералами и породами; газообразной (с воздушной средой) и содержащейся в ней влагой и минеральными компонентами. Кроме того, минеральный состав воды обусловлен целым рядом протекающих в разных средах физико-химических и физических процессов — растворения и кристаллизации, пептизации и коагуляции, седиментации, испарения и конденсации и др. Большое влияние на минеральный состав воды поверхностных водоемов оказывают протекающие в атмосфере и в других средах химические реакции с участием соединений азота, углерода, кислорода, серы и др.

Ряд показателей качества воды, так или иначе, связан с определением концентрации растворенных в воде различных минеральных веществ. Содержащиеся в воде минеральные соли вносят разный вклад в общее солесодержание, которое может быть рассчитано суммированием концентраций каждой из солей. Пресной считается вода, имеющая общее солесодержание не более 1 г/л. Можно выделить две группы минеральных солей, обычно встречающихся в природных водах.

Как видно из табл. 1, основной вклад в минеральный состав вносят соли 1-й группы, и образуют так называемые «главные ионы», которые определяют в первую очередь. К ним относятся хлориды, карбонаты, гидрокарбонаты, сульфаты. Соответствующими катионами для названных анионов являются калий, натрий, кальций, магний. 

Соли 2-й группы также необходимо учитывать при оценке качества воды, т.к. на каждую из них установлено значение ПДК, хотя они вносят незначительный вклад в солесодержание природных вод.

Таблица 1

Основные компоненты минерального состава воды

2. Классификация минеральных вод

Классификация минеральных вод не отличается комплексностью, то есть в основу выделения отдельных групп возлагаются самые разнообразные критерии, но самые популярные классификации базируются на особенностях химического и газового состава минеральных вод, во внимание принимается количественные и качественные характеристики содержания ионов, микроэлементов, газов. Основными показателями, на которых строится классификация минеральных вод, являются минерализация, ионный состав, газовый состав, температура, кислотность (щелочность), радиоактивность.

Самая обширная классификация минеральных вод представлена разделением на шесть так называемых бальнеологических групп:

1. воды без специфических компонентов и свойств – лечебный потенциал вод, попадающих в данную группу, обусловлен ионным составом и степенью минерализации, а газовый компонент представлен азотом и/или метаном в незначительном количестве;
2. углекислые воды – лечебный потенциал определяется ионным и минеральным составом, а также преобладающим количеством растворенного в водах данной группы углекислого газа, который доминирует в составе газов, представляя от 80 % до 100%;
3. сероводородные или сульфидные воды – лечебное действие минеральных вод данной категории определяется содержанием свободного сероводорода или гидросульфидных ионов, используются преимущественно для ванн;
4. железистые и мышьяковистые воды отличаются высоким содержанием фармакологически активных компонентов Mn, Cu, Al, Fe, As, присутствием которых в составе (наряду с ионным, газовым и минеральным составом) и определяется их лечебное действие; это преимущественно воды из зон окисления рудных месторождений или из некоторых терм вулканических областей;
5. бромистые, йодистые, с высоким содержанием органических веществ – соответствующий лечебный эффект определяется содержанием 25 мг/л брома и 5 мг/л при общей минерализации не более 12-13 г/л, более высокая минерализация обуславливает и увеличение концентрации брома и йода, для того чтобы вода считалась соответствующей; нормы высокого содержания органических веществ не разработаны;
6. кремнистые термы отличаются высокой концентрацией кремния, будь то кремниевая кислота или гидросиликат, но в количестве не менее 50 мг/л.

Другой подход классификации минеральных вод разделяет их на четыре вида: 

хлоридные – солёные и горько-солёные воды, содержащие в основном соли хлоридной группы, а совсем в незначительной степени гидрокарбонаты или сульфаты; катионный состав преимущественно представлен натрием, который в сочетании с хлором образует поваренную соль, что и обеспечивает солоноватость (хлоридно-натриевые, хлоридно-кальциевые, хлоридные натриево-кальциевые); 

сульфатные отличаются невысоким содержанием солей (2,4-3,9 г/л), обычно это сернокислые соли; количество щелочи не превышает десятой части; в составе гидрокарбонаты представлены известью, а хлориды поваренной солью (сульфатно-натриевые, сульфатно-кальциевые, сульфатные натриево-кальциевые);

гидрокарбонатные натриевые (щелочные) – в водах данного вида хлориды представлены поваренной солью в небольшом количестве (обычно 4-13 %, максимум 15-18 %), а сульфаты обычно отсутствуют. Катионный состав характеризует разновидности гидрокарбонатных вод, это либо преобладание натрия, либо смешанный состав катионов (комбинированные или сложного состава воды, гидрокарбонатно-хлоридные, гидрокарбонатно-сульфатные натриевые, гидрокарбонатные сульфатные, хлоридно-сульфатные, гидрокарбонатно-хлоридные сульфатные, гидрокарбонатно-хлоридные натриевые, гидрокарбонатно-кальциево-магниевые воды).

По уровню минерализации, то есть по содержанию в воде растворенных органических веществ и неорганических солей, различают: пресные - до 1 г/л; слабоминерализованные - 1-2 г/л; малой минерализации - 2-5 г/л; средней минерализации - 5-15 г/л; высокой минерализации - 15-30 г/л; рассольные минеральные воды - 35-150 г/л;

В зависимости от назначения минеральных вод различают:

• столовые - уровень минерализации не превышает 1 г/л; способны нормализовать функцию пищеварительных органов; ценны чистотой и безвредностью для организма; можно использовать без консультации врача, пить без ограничений, сочетая природный вкус и пользу для здоровья;
• лечебно-столовые - уровень минерализации в рамках 1-10 г/л, отличаются приятными вкусовыми качествами, но и оказывают лечебное, а скорее профилактическое, воздействие на организм; могут потребляться на нерегулярной основе относительно здоровыми людьми;
• лечебные - уровень минерализации более 10 г/л, не подходят для утоления жажды, а только для лечения и принимаются по назначению врача в соответствующей дозировке при определенной методике потребления.

3. Механизм действия минеральных вод на организм человека

Лечебное действие минеральных вод многофакторно. Оно связано с термическим воздействием, временем приема воды, скоростью ее поступления. Однако, главным фактором остается химический, связанный с ионным и газовым составом. Принимаемая внутрь минеральная вода оказывает трехфазное действие. Прежде всего, это местное – полостное действие, обусловленное физико-химическими свойствами воды, контактирующей со слизистыми оболочками. Во второй фазе – это рефлекторное и гуморальное действие из органов пищеварения на другие системы организма. Наконец, третья фаза связана с изменением внутренней среды и обмена веществ под влиянием минеральной воды, которая всасывается и распределяется в организме.

Неспецифическое действие минеральных вод обусловлено их физическими свойствами и особенностями их приема. Теплая вода снижает тонус гладкой мускулатуры желудка и кишечника, холодная – тонизирует ее. Прием воды за 1–1,5 часа до еды подавляет желудочную секрецию; напротив, прием воды за 15–20 минут до приема пищи стимулирует кислотную секрецию. Питье минеральных вод стимулирует выделение гастрина, улучшает микроциркуляцию в желудке, кишечнике, печени, уменьшает тканевую гипоксию, стимулирует выделение желчи и панкреатическую секрецию.

Наружно минеральные воды применяют путем погружения в них в ваннах, реже – в бассейнах. При этом на погруженное тело больного действуют все факторы водной среды, в том числе и термический, химический и механический. Кожа – это сложный рецепторный орган, который воспринимает действие минеральной воды через комплекс нейрорефлекторных, сосудистых и гуморальных механизмов. Стимулируется образование медиаторов (серотонин, брадикинин, гистамин, ацетилхолин) и возникают ответные функциональные, обменные и иммунологические реакции. Доказано, что минеральная вода в виде ионов и газов легко проникает через здоровую, неповрежденную кожу (радон, двуокись углерода, сероводород, железо, йод, бром и т. д.). А они в свою очередь действуют на кожу и, проникая через кровь, – на весь организм и избирательно – на соответствующие органы и ткани.

Например, сера проникает в хондроитин, серная кислота – в суставные хрящи, железо – в клетки крови и т. д. Так, минеральные воды, кроме общеукрепляющего и иммунологического действия на весь организм, совершенно специфически воздействуют при некоторых заболеваниях. Специфическое воздействие может быть антиспастическое, гипотензивное, болеутоляющее, ощелачивающее, стимулирующее обновление кровяных клеток и трофику.

При бальнеопроцедурах образуется так называемая «солевая мантия» – отложение минеральных веществ в виде ионов в коже и под кожей, – которая продолжает всасываться и действовать последующие сутки, а иногда и до двух недель. Поэтому после минеральной процедуры тело не рекомендуют обмывать обычной водой. При приеме ванны активизируется выделительная функция кожи – выводятся токсические вещества и продукты обмена организма, что особенно важно для профилактики.

Природные воды, особенно термальные, формирующиеся глубоко под землей при высоких температуре и давлении, оказывают более действенное и многостороннее влияние, чем их искусственные имитации, так как имеют особую структуру, лучшую растворяющую способность, редукционные и электромагнитные свойства. Кроме того, действие природных минеральных вод потенцируется мощным влиянием других курортных факторов (климатических, двигательных, психологических, ландшафтных).

Среди факторов бальнеотерапии ведущее значение принадлежит химическому составу и физико-химическим свойствам минеральных вод. Совокупность реактивных сдвигов в организме, развивающихся при наружном или внутреннем употреблении минеральных вод, называют бальнеологической реакцией. Она физиологически закономерна как проявление адаптационного процесса к сложному комплексу химических, термических, механических, биологических бальнеофакторов.

Этот комплекс сдвигов физиологического, биохимического, иммунологического порядка имеет саногенетическую направленность и свидетельствует о формировании лечебного эффекта. Бальнеореакция в этих случаях рассматривается как физиологическая, при ней функциональные сдвиги не выходят за пределы адаптационных возможностей организма. Положительная реакция на бальнеотерапию проявляется улучшением самочувствия, хорошим настроением, бодростью, положительными функциональными изменениями дыхания и кровообращения, положительной динамикой объективных показателей.

При неправильной тактике бальнеотерапии, неадекватности или чрезмерной нагрузочности процедур, плохой переносимости их больными может сформироваться нежелательная (патологическая) бальнеореакция, как срыв адаптации. Она проявляется ухудшением самочувствия, появлением жалоб астенического характера, усилением локальных симптомов, проявлениями вегетодистонии, наконец, обострением основного заболевания. Патологическая бальнеореакция вызывает необходимость прервать бальнеотерапию, а в тяжелых случаях – перейти на лекарственную терапию.

Минеральные воды имеют очень широкое применение. Их используют и для выпарки ценных компонентов, и в качестве освежающих, хорошо утоляющих жажду столовых напитков, и на курортах для питьевого лечения, ванн, купаний в лечебных бассейнах, всевозможных душей, а также для ингаляций и полосканий горла. Во внекурортной обстановке пользуются водами, разлитыми в бутылки.

Оздоравливающее действие минеральной воды на организм человека, ее лечебные свойства известны людям с глубокой древности. Лечебные водные процедуры, по свидетельству дошедших до нас письменных памятников, широко применялись в медицине Древней Греции, Рима, Индии, Египта, Перу, Грузии. Древнегреческий врач Гиппократ (ок. 460 – ок. 370 лет до н. э.) пытался объяснить действие минеральных вод на организм человека. Действие целебных вод интересовало и гениального ученого средневековья Абу-Али Ибн Сину (Авиценна). Однако, в то время в полной мере оценить целебные свойства минеральных вод люди не могли, и этим ловко пользовались священнослужители, приписывая их свойства божественной силе.

В настоящее время лечебные подземные воды используются очень широко. На территории бывшего СССР более 7,5 тыс. минеральных источников, около 500 бальнеологических курортов. Они весьма разнообразны по вещественному и газовому составу вод, по характеру воздействия на организм человека. На территории России и стран СНГ имеются виды лечебных вод, известные во всем мире. Минеральные углекислые воды Кисловодска, Ессентуков, Железноводска, Боржоми, Арзни; сероводородные – Сочи – Мацесты, Усть-Качинска (Пермская область), Талги (Дагестан); радоновые – Пятигорска, Цхалтубо; железистые – марциальные, полюстровские, трускавецкие и многие другие пользуются мировой славой.

К настоящему времени на территории Республики Тыва зарегистрировано и исследовано 50 проявлений гидроминеральных ресурсов, в т.ч. 37 проявлений минеральных источников и 13 соленых и грязевых озер. На территории маленькой Тыва втсречаются практически все типы минеральных вод: углекислые и азотные (с сероводородом) термы, углекислые и серововодородные холодные источники, соленые и кислые воды, радоновые, мышьяковистые, железистые, йодо-бромные – от ультрапресных, но содержащих специфические бальнеологически активные компоненты до крепких рассолов (1).

Лечебные минеральные воды в зависимости от их специфики оказывают комплексное воздействие на организм человека: термическое (температурное), химическое, терапевтическое и механическое.

Температурное воздействие лечебной воды на организм при приеме ванн – самое сильное и главное ее свойство. Холодные минеральные воды с температурой до 20 °C благодаря хорошей теплопроводности, соприкасаясь с телом человека, отнимают у него тепло, быстро снимают утомление, усталость, апатию. Холодная лечебно-пищевая вода усиливает работу кишечника. Теплые воды с температурой 20–37 °C, наоборот, быстро отдают тепло телу, оказывая на него физически благотворное действие.

Химическое раздражение – одно из основных и продолжительных воздействий минеральных вод на организм. Интенсивность такого воздействия усиливается при приеме ванн с повышенной минерализацией воды. В минеральных водах она не должна превышать 12–15 г/л.

Минеральные воды при наружном (ванны, души, ингаляции) и внутреннем (питье) применении, благотворно воздействуя на нервные окончания и кровеносную систему, повышают реактивность организма, улучшая обменные процессы органов пищеварения, деятельность желудочно-кишечного тракта и других внутренних органов, ускоряют выведение вредных компонентов.

Одна и та же минеральная вода, в связи с наличием в ее составе различных солей, микроэлементов и газов, по-разному влияет на организм человека, оказывая на него благотворное воздействие при различных заболеваниях. Например, воды, содержащие поваренную соль, т. е. хлориды натрия, благотворно действуют на органы пищеварения; хлориды кальция способствуют противовоспалительным процессам и положительно влияют на нервную систему; хлориды магния способствуют расширению кровеносных сосудов. Сульфатные воды – в основном желчегонные и слабительные. Присутствие соды в воде понижает кислотность.

Однако многие минеральные воды имеют сложный состав, и оказываю на организм человека разнообразное действие. Например, соляно-щелочные воды представляют собой своеобразное сочетание двух типов вод, обладающих противоположным физиологическим воздействием. Эти воды в равной мере полезны при заболеваниях желудка как с повышенной, так и с пониженной кислотностью.

Терапевтическая активность многих минеральных вод связана с наличием в их составе микроэлементов – Fe, As, Co, I, Br, органических кислот и др. Они входят в состав ряда веществ, жизненно важных для организма, таких как гемоглобин (Fe, Co), некоторые гормоны (Zn), ферменты (Fe, Mn, Cu и др.), витамины (Co). Поэтому, например, железистые воды благотворно влияют на процессы кроветворения, йодистые – улучшают работу щитовидной железы и печени, бромные нормализуют центральную нервную систему.

Важное бальнеологическое значение имеет газовый состав минеральных источников. Особенно ценны воды, насыщенные углекислотой, сероводородом и радоном.

Таким образом, минеральные воды широко используются. В основном они ценны в бальнеологическом отношении, т. к. оказывают на организм человека лечебное действие всем комплексом растворенных в них веществ. А наличие в них специфических биологически активных компонентов и особых свойств часто определяет методы их лечебного использования.

Минеральные воды в бальнеотерапии используются для внутреннего употребления, орошений, полосканий, ингаляций и ванн. Бальнеотерапия повышает защитные и восстановительные силы организма, оказывает благоприятное воздействие на нервную систему, нормализует обмен веществ, тренирует сердечно-сосудистую систему, регулирует работу внутренних желез, благотворно влияет на опорно-двигательный аппарат

Внутреннее применение минеральных вод способствует нормализации желудочной секреции, стимулирует образование и выделение желчи, а также выводит из организма излишнюю слизь.

Полезны бальнеологические ванны для людей в посттравматический период, а также страдающих заболеваниями опорно-двигательного аппарата, выпадениями интервертеральных дисков после операции, заболеваниями сердечно-сосудистой системы, желудочно-кишечного тракта, нервной системы, печени, желчного пузыря и желчевыводящих путей, мочевыводящих путей, гинекологическими и кожными заболеваниями.

Бальнеотерапия оказывает сильное влияние на организм человека, а потому все бальнеологические процедуры должны проводиться строго под наблюдением врача и после проверки состояния здоровья пациента. В противном случае лечение минеральными водами может нанести вред здоровью (7).

ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2. Объект исследования

Объектом исследования служила вода источника Сарыг-Даш, расположенного неподалеку от Оргу-Шол, между горами Сут-Хольского кожууна. Минеральный источник окружен высокими горами, также есть целебная грязь черно-серого цвета, имеющий неприятный запах.

Рисунок 1. Общий вид источника Сарыг-Даш

3. Методы исследования

Качество природных вод оценивается комплексом различных химических, физико-химических и санитарно-бактериологических показателей. Важнейшими из них являются: определение мутности, цветности, запахов и привкусов, температуры, величины рН, жесткости, щелочности, ионного состава, содержания газов, соединений азота, железа, сухого остатка, окисляемости, бактериальной загрязненности.

Нами были определены такие важнейшие физико-химические и химические показатели как: мутность, цветность, температура, величина рН, общая жесткость, ионный состав (содержание ионов кальция, магния, аммония, натрия и калия, общего железа, сульфат-, хлорид-, гидрокарбонат и нитрит-ионов).

1. Методы отбора проб воды

Для исследования макрокомпонентного состава воды были отобраны пробы воды из аржаана Сарыг-Даш Сут-Хольского района. Пробы для испытания взяли в октябре 2018 года и были сразу проанализированы в Лаборатории физико-химических методов исследования Тувинского государственного университета.

Пробы отбирались в соответствии ГОСТ 17.1.5.04-81. Пробы отбирались в заранее приготовленные (многократно вымытые дистиллированной водой) пластиковые бутыли с крышками. Перед отбором пробы посуду несколько раз ополаскивали исследуемой водой. Для большинства санитарно-химических определений при наполнении посуды воду не доливают на 1-2 см до пробки.

2. Органолептические и физические методы исследования воды

Определение температуры воды. Температуру измеряют в водоеме при взятии пробы или же определяют в бутыли сразу после ее выемки. В этом случае температуру бутыли (емкостью не менее 1 л) перед отбором пробы приводят к показателям исследуемой воды.

Для измерения температуры воды используют ртутный или спиртовой термометры с делениями на 0,10С. Термометр погружают в воду не менее чем на 5 мин, после чего отсчитывают показания шкалы прибора, не извлекая его из воды. Если этого сделать нельзя, то резервуар термометра обвязывают 5-6 слоями марли, погружают на определенную глубину, выдерживая не менее 5 мин, и для отсчета вынимают из воды.

Водородный показатель. В большинстве природных вод рН составляет от 6,5 до 8,5 и зависит от соотношения концентраций свободного диоксида углерода и гидрокарбонат-иона. Водородный показатель определялся с помощью универсальной индикаторной бумаги.

Определение запаха. Запах воды обусловлен наличием в ней летучих пахнущих веществ, которые попадают в нее естественным путем или со сточными водами. Вода, характеризующаяся наличием придонной и донной грязи, имеет сероводородный запах. Главный источник сероводорода в поверхностных водах – восстановительные процессы, протекающие при биохимическом окислении органических веществ естественного происхождения. Особенно интенсивны процессы восстановления в донных отложениях и придонных слоях.

Запах воды определяли органолептическим методом, который основан на органолептическом исследовании характера и интенсивности запаха воды при 20 и 600С. Для этого наливают в колбу вместимостью 150-200 мл с широким горлом, накрывают часовым стеклом или притертой пробкой, встряхивают вращательным движением, открывают пробку или сдвигают в сторону часовое стекло и быстро определяют характер и интенсивность запаха.  Затем колбу нагревают до 600С на водяной бане и также оценивают запах.

По характеру запахи делятся на 2 группы:

1. Запахи естественного происхождения (от живущих и отмерших в воде организмов, от влияния почв и т. п.) находят по классификации, приведенной в таблице 2.
2. Запахи искусственного происхождения (от промышленных выбросов, для питьевой воды – от обработки воды реагентами на водопроводных сооружениях и т. п.) называют по соответствующим веществам: хлорфенольный, камфорный, бензиновый, хлорный и т. п.

Таблица 2

Характер и род запаха воды естественного происхождения

Интенсивность запаха также оценивают при 20 и 600С по 5-ти бальной системе согласно таблице 5. Запах воды следует исследовать в помещениях, где воздух не имеет постороннего запаха. Желательно, чтобы характер и интенсивность запаха отмечали несколько исследователей. Для питьевой воды допускается запах не более 2 баллов.

Таблица 3

Характеристика вод по интенсивности запаха

Вкус и привкус. Вкус и привкусы воды, обнаруживаемые непосредственно в воде или (для водоемов хозяйственно-питьевого назначения) после хлорирования, не должны превышать 2 баллов.

Вкус и привкусы оценивают, как качественно, так и количественно по интенсивности в баллах. Различают четыре вида вкуса: соленый, горький сладкий и кислый. Остальные вкусовые ощущения называют привкусами: хлорный, рыбный, металлический и т. п. Интенсивность вкуса и привкуса определяют по 5-ти бальной шкале (таблица 6), так же, как и запах.

Вкус и привкус определяют в сырой воде при комнатной температуре и 600С. В воде открытых водоемов и источников, сомнительных в санитарном отношении, вкус воды устанавливают после ее кипячения.

При исследовании в рот набирают 10-15 мл воды, держат несколько секунд, не проглатывая, и определяют характер и интенсивность вкуса и привкуса. При необходимости воду хлорируют и определяют характер и интенсивность вкуса и привкуса.

Таблица 4

Определение интенсивности вкуса и привкуса

2.2.3 Методика выполнения измерений цветности питьевых вод фотометрическим методом

Методику выполнения измерений цветности питьевых, природных и сточных вод в диапазоне от 1 до 500 градусов цветности визуальным и фотометрическим методами.

Визуальный метод используют только при необходимости ориентировочного оценивания цветности.

Если исследуемая вода имеет цветность выше 70 градусов цветности, то ее определение производят после предварительного разбавления пробы дистиллированной водой.

Определению цветности мешает мутность воды. Если прозрачность ниже 20 см, то перед определением цветности воду фильтруют или центрифугируют.

Визуальный и фотометрический методы определения цветности основаны на сравнении испытуемых проб с растворами, имитирующими природную цветность. Для определения цветности используют хром-кобальтовую шкалу.

При фотометрическом определении оптическую плотность цветности измеряют при λ = 413 нм в кювете с толщиной оптического слоя 50 мм.

Выполнение измерений: при визуальном определении в цилиндр Несслера наливают 100 см3 исследуемой, при необходимости профильтрованной пробы, и, просматривая сверху на белом фоне, подбирают раствор из растворов шкалы цветности с тождественной окраской. Если исследуемая проба имеет цветность выше 70°, то определение проводят после ее разбавления дистиллированной водой до получения окраски исследуемой воды, сравнимой с окраской шкалы цветности.

При фотометрическом определении исследуемую пробу, при необходимости профильтрованную, помещают в кювету с толщиной оптического слоя 50 мм и снимают показания прибора (λ = 413 нм) по отношению к дистиллированной воде. Величину цветности определяют по градуировочному графику.

При анализе пробы воды выполняют не менее двух параллельных определений.

Обработка результатов измерений: при визуальном определении цветности полученный результат (градусы цветности) умножают на число, соответствующее величине разбавлений.

При фотометрическом определении величину цветности (градусы цветности) находят по градуировочному графику. Если проба была разбавлена, то учитывают коэффициент разбавления

За результат измерения цветности принимают среднее арифметическое значение двух параллельных определений X1 и Х2 (ПНД Ф 14.1:2:4.4.207-04)

2.2.4 Методика выполнения измерений мутности вод турбидиметрическим методом по каолину и формазину

Методика количественного химического анализа проб питьевых, природных и сточных вод для определения мутности в диапазоне 0,1 – 5,0 мг/дм3 (по каолину) и 1,0 – 100,0 ЕМФ (или ЕМ/дм3) – единицах мутности по формазину турбидиметрическим методом.

Если при определении мутности по каолину ее величина превышает верхнюю границу диапазона (более 5 мг/дм3), то допускается разбавление пробы таким образом, чтобы величина мутности соответствовала регламентируемому диапазону.

Турбидиметрический метод определения мутности основан на сравнении испытуемых проб со стандартными суспензиями каолина или формазина.

Оптическую плотность мутности измеряют при λ = 520 нм в кювете с толщиной оптического слоя 50 мм.

Выполнений измерений: В кювету с толщиной оптического слоя 50 мм вносят тщательно перемешанную испытуемую пробу и снимают показания прибора при λ = 520 нм. Если цветность исследуемой пробы ниже 10° (по хром-кобальтовой шкале), то в качестве фона используют бидистиллированную воду. Если цветность исследуемой пробы выше 10°, то фоном служит исследуемая проба, из которой удалены взвешенные вещества центрифугированием или фильтрованием через мембранные фильтры.

Обработка результатов измерений: величину мутности X (мг/дм3) находят по соответствующему градуировочному графику. Если пробы была разбавлена, то учитывается коэффициент разбавления.

За результат анализа Хср принимают среднее арифметическое значение двух параллельных определений X1 и Х2 (ПНД Ф 14.1:2:4.213-05):

2.2.5 Методика определения общей жесткости воды

Из химических показателей важным является жесткость воды. Общая жесткость воды обусловлена главным образом присутствием растворенных соединений кальция и магния и варьирует в широких пределах в зависимости от типа пород и почвы, слагающих бассейн водосбора, а также от сезона года.

Величина общей жесткости в источниках централизованного водоснабжения допускается до 7 мг-экв/л, в отдельных случаях по согласованию с органами санитарно–эпидемиологической службы – до 10 мг-экв/л.

При жесткости до 4 мг-экв/л вода считается мягкой; 4-8 мг-экв/л – средней жесткости; 8-12 мг-экв/л – жесткой; более 12 мг-экв/л – очень жесткой.

Различают три вида жесткости:

1. временная (карбонатная, устранимая), обусловленная присутствием в воде гидрокарбонатов  кальция и магния; они при кипячении переходят в нерастворимые соли:

Ca(HCO3)2 → CaCO3 + H2O + CO2

2Mg(HCO3)2 → MgCO3 + Mg(OH)2 + H2O + 3CO2

2. постоянная (некарбонатная), обусловленная содержанием в воде хлоридов, сульфатов, нитратов кальция и магния, которые остаются при кипячении в растворенном состоянии;
3. общая жесткость воды – сумма временной и постоянной жесткости.

Определение общей жесткости воды проводилось комплексонометрическим методом. Метод основан на образовании прочного комплексного соединения при рН=10 ионами кальция и магния с Трилоном Б. Определение проводят титрованием пробы в присутствии индикатора – сухой смеси хромогена черного с хлоридом натрия.  Индикатор образует окрашенное соединение с ионами магния фиолетово-красного цвета. Трилон б извлекает в конце титрования ионы магния и его соединения с индикатором, в результате чего в точке эквивалентности окраска раствора меняется на голубую.

Минимально определяемая концентрация 0,2 мг-экв/л (при титровании 100 мл пробы).

При жесткости воды выше 20 мг-экв/л титрование следует проводить 0,1 н. раствором Трилона Б, а при жесткости ниже 20 мг-экв/л – 0,05 н. раствором. Объем исследуемой воды берут с таким расчетом, чтобы содержание в нем ионов кальция и магния не превышало 0,5 мг-экв в 100 мл профильтрованной пробы (ГОСТ Р 52407-2005).

Общую жесткость воды (мг-экв/л) вычисляют по формуле:

где А – объем раствора Трилона Б, израсходованного на титрование пробы, мл;

н – нормальность раствора Трилона Б;

К – поправочный коэффициент к титру раствора Трилона Б;

V – объем пробы воды, взятой для титрования, мл

2.2.6 Метод определения ионов кальция и магния

Главными источниками поступления кальция в природные воды являются процессы химического выветривования и растворения минералов, прежде всего известняков, доломитов, гипса, кальций содержащих силикатов.

Содержание ионов кальция определяется комплексонометрическим методом. Метод основан на образовании комплекса иона кальция анионом этилендиаминтетрауксусной кислоты (трилон Б), который устойчив в сильнощелочной среде при рН 12 – 13. Комплекс ионов магния в этой среде разрушается, и магний выделяется в виде гидроксида.

При титровании раствором Трилона Б отсутствие свободных ионов кальция обнаруживается индикатором – сухой смесью мурексида с хлоридом натрия. Раствор мурексида с кальцием окрашен в красный цвет, свободная форма индикатора – в фиолетовый.

Предел обнаружения кальция 0,4-0,6 мг/л.

Пробы воды для анализа кальция не консервируют. В очень жестких водах при нарушении углекислого равновесия может произойти выделение карбонатов кальция.

Для устранения влияния гидрокарбонат- и карбонат-ионов к титрованию надо приступать сразу после добавления гидроксида натрия, иначе в щелочном растворе ионы кальция связываются в карбонат кальция и проба, оттитрованная до лилового цвета, вновь становится красной. При большом количестве гидрокабонат- и карбонат-ионов пробу необходимо нейтрализовать 0,1 н. хлористоводородной кислотой и немедленно титровать.

Концентрацию ионов кальция (мг/л) рассчитывают по формуле:

где 20,04 – эквивалент кальция;

н – нормальность раствора Трилона Б;

К – поправочный коэффициент к титру раствора Трилона Б;

А – объем раствора Трилона Б, израсходованного на титрование, мл;

V – объем пробы, взятой для определения, мл.

Для пересчета результатов в мг-экв/л используется формула:

где обозначения те же, как указано выше.

Магний, как и кальций, содержится во всех поверхностных и подземных водах. В природные воды магний поступает в основном за счет процессов химического выветривания и растворения доломитов, мергелей и других минералов.

Для определения содержания магния в минеральных водах и большинстве речных вод обычно применяют расчетный метод по результатам определения общей жесткости и ионов кальция.

Концентрация ионов магния (мг-экв/л) рассчитывается по формуле:

Mg2+ = Ж – Са2+,

где Ж – общая жесткость воды, мг-экв/л;

Са2+ - содержание кальция, мг-экв/л

2.2.7 Метод определения ионов аммония

Фотометрический метод определения массовой концентрации ионов аммония основан на взаимодействии ионов аммония с тетрамеркуратом калия в щелочной среде (реактив Несслера) с образованием коричневой, нерастворимой в воде соли основания Милона, переходящей в коллоидную форму желтого цвета при малых содержаниях ионов аммония.

NH4+ + K2HgJ4+ КОН = [Hg2N]J ∙ H2O

Оптическую плотность раствора измеряют при λ = 425 нм в кюветах с длиной поглощающего слоя 10 или 50 мм. Интенсивность окраски прямо пропорциональна концентрации ионов аммония.

Выполнение измерений. Качественное определение. К 10 см3пробы прибавляют несколько кристалликов сегнетовой соли и 0,5 см3 реактива Несслера. Желтое окрашивание раствора, помутнение или выпадение желто-коричневого осадка указывает на присутствие ионов аммония. При повышенном содержании органических веществ, особенно гуминовых кислот, вызывающих усиление коричневой окраски после подщелачивания, проводят параллельный опыт, добавив к пробе сегнетову соль, а вместо реактива Несслера – 0,5 см3 15 %-ного раствора гидроксида натрия.

Определение без перегонки. К 50 см3 первоначальной или осветленной пробы, или к меньшему ее объему, доведенному до 50 см3безаммиачной водой, прибавляют 1 – 2 капли раствора сегнетовой соли или комплексона III и смесь тщательно перемешивают. При анализе очень жестких вод количество добавляемого раствора Сегнетовой соли или комплексона III увеличивается до 0,5 – 1,0 см3. Затем добавляют 1 см3 реактива Несслера и снова перемешивают. Через 10 мин измеряют оптическую плотность. Окраска смеси устойчива в течение 30 мин. Из величины оптической плотности вычитают оптическую плотность холостого опыта. Если необходимо, вычитают и оптическую плотность пробы, к которой вместо реактива Несслера добавляют 1 см3 15 %-ого раствора едкого натра и по графику находят содержание ионов аммония.

Обработка результатов измерений. Содержание ионов аммония в питьевой, поверхностной пресной и сточной воде (мг/дм3) вычисляют по формуле:

где С – содержание ионов аммония, найденное по калибровочному графику, мг;

V – объем пробы, взятой для анализа, см3;

n = 1 при прямом определении ионов аммония;

n = 10 при определении с предварительной отгонкой аммиака (т.к. для анализа используется 1/10 отгона) (ПНД Ф 14.1:2.1-95).

2.2.8 Методика расчета суммарной молярной концентрации ионов натрия и калия

Методика РД 52.24.514-2009 расчета суммарной массовой и молярной концентраций ионов натрия и калия в пробах поверхностных вод суши, отобранных в створах, не подверженных непосредственному поступлению сточных вод в диапазонах от 1 до 3000 мг/дм3 натрия и от 0,5 до 300 мг/дм3 калия, а также суммарной массовой концентрации ионов в диапазоне от 5,0 до 20000 мг/дм3.

Метод расчета: суммарную массовую концентрацию ионов рассчитывают по сумме концентраций главных ионов (кальция, магния, натрия, калия, гидрокарбонатов, карбонатов, сульфатов, хлоридов).

Примечание – В случае, если массовые концентрации других ионов (ионов аммония, нитратов или других) превышают 0,1 мг/дм3, то их также учитывают при расчете суммарных концентраций натрия и калия и суммарной массовой концентрации ионов.

Выполнение расчетов: расчет суммарной молярной концентрации ионов натрия и калия производят при наличии результатов измерений массовых концентраций главных ионов. Массовые концентрации катионов и анионов следует перевести в молярные концентрации количества вещества эквивалентов (КВЭ), используя значения КВЭ, приведенные в таблице 5.

Таблица 5

Значения КВЭ некоторых ионов

Суммарную молярную концентрацию ионов натрия и калия Ʃ', моль/дм3 КВЭ, рассчитывают по разности между суммарной молярной концентрацией анионов ƩА, моль/дм3 КВЭ, и суммарной молярной концентрацией катионов ƩК1, ммоль/дм3  КВЭ, кальция, магния (а также аммония, если его концентрация превышает 0,1 мг/дм3).

Ʃ'= ƩА- ƩК1 .

Для пересчета суммарной молярной концентрации в суммарную массовую концентрацию натрия и калия Ʃ'', мг/дм3, используют формулу

Ʃ''=( ƩА- ƩК1)*ЭNa+K,

где ЭNa+K – эмпирический эквивалент, числовые значения которого зависит от климатической зоны и гидрологической фазы водного объекта (половодье, паводок или межень). Средние значения эмпирических эквивалентов приведены в таблице 3.

В том случае, когда река на своем протяжении пересекает несколько климатических зон, следует использовать разные эмпирические эквиваленты, характерные для каждой зоны.

Суммарную массовую концентрацию ионов (сумму ионов) Ʃ''', мг/дм3, рассчитывают по сумме величин массовых концентраций главных катионов ƩК2, мг/дм3, (кальция, магния, натрия, калия) и анионов ƩА, мг/дм3, (гидрокарбонатов, нитратов. Сульфатов, хлоридов)

Ʃ'''= ƩА+ ƩК2 .

Таблица 6

Средние значения эмпирического эквивалента суммы натрия и калия для вод различных климатических зон в половодье и межень

Оформление результатов расчетов

Суммарную молярную (массовую) концентрацию ионов натрия и калия и суммарную массовую концентрацию ионов в документах, предусматривающих его использование, представляют в виде

Ʃ' ± ∆' , ммоль/дм3,

или  Ʃ'' ± ∆'' , мг/дм3,

Ʃ''' ± ∆''' , моль/дм3,

где ± ∆', ± ∆'', ± ∆''' – границы характеристики абсолютной погрешности определения соответствующих суммарных молярных (массовых) концентраций для разных типов воды, рассчитанные по формулам

± ∆'=0,01 *δ1 * Ʃ' , ммоль/дм3,

± ∆''=0,01 *δ1 * Ʃ'' , мг/дм3,

± ∆'''=0,01 *δ2 * Ʃ''' , мг/дм3.

δ1, δ2 – границы относительной погрешности определения соответствующих суммарных массовых концентраций для разных типов воды (РД 52.24.514-2009).

2.2.9 Методы измерения массовой концентрации общего железа

Метод основан на взаимодействии ионов железа в щелочной среде с сульфосалициловой кислотой с образованием окрашенного в желтый цвет комплексного соединения. Интенсивность окраски, пропорциональную массовой концентрации железа, измеряют при длине волны 400-430 нм. Диапазон измерения массовой концентрации общего железа без разбавления пробы 0,10-2,00 мг/дм3. В этом интервале суммарная погрешность измерения с вероятностью Р=0,95 находится в пределах 0,01-0,03мг/дм3.

При массовой концентрации общего железа не более 2,00 мг/дм3 отбирают 50 смисследуемой воды (при большей массовой концентрации железа пробу разбавляют дистиллированной водой) и помещают в коническую колбу вместимостью 100 см3. Если пробу при отборе не консервировали кислотой, то к 50 см3 добавляют 0,20 см3 соляной кислоты плотностью 1,19 г/см. Пробу воды нагревают до кипения и упаривают до объема 35-40 см3. Раствор охлаждают до комнатной температуры, переносят в мерную колбу вместимостью 50 см3, ополаскивают 2-3 раза по 1 см3 дистиллированной водой, сливая эти порции в ту же мерную колбу. Затем к полученному раствору прибавляют 1,00 см3 хлористого аммония, 1,00 см3 сульфосалициловой кислоты, 1,00 см3 раствора аммиака (1:1), тщательно перемешивая после добавления каждого реактива. По индикаторной бумаге определяют значение рН раствора, которое должно быть ≥9. Если рН менее 9, то прибавляют еще 1-2 капли раствора аммиака (1:1) до рН ≥9.

Объем раствора в мерной колбе доводят до метки дистиллированной водой, оставляют стоять 5 мин для развития окраски. Измеряют оптическую плотность окрашенных растворов, используя фиолетовый светофильтр (λ=400-430 нм) и кюветы с толщиной оптического слоя 2, 3 или 5 см, по отношению к 50 см3 дистиллированной воды, в которую добавлены те же реактивы. Массовую концентрацию общего железа находят по градуировочному графику.

Для построения градуировочного графика в ряд мерных колб вместимостью 50 см3 наливают 0,0; 1,0; 2,0; 5,0; 10,0; 15,0; 20,0 см рабочего стандартного раствора, доводят до метки дистиллированной водой, перемешивают и анализируют, как исследуемую воду. Получают шкалу растворов, соответствующих массовым концентрациям железа 0,0; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0 мг/дм3.

Строят градуировочный график, откладывая по оси абсцисс массовую концентрацию железа, а по оси ординат – соответствующие значения оптической плотности. Построение градуировочного графика повторяют для каждой партии реактивов и не реже одного раза в квартал.

Обработка результатов измерений: Содержание железа рассчитывают по формуле:

где  X – содержание железа, мг/дм3;

С – концентрация железа, найденная по градуировочному графику, мг/дм3;

50 – объем, до которого разбавлена проба, см3;

V – объем пробы, см3 (ГОСТ 4011-72).

2.2.10 Методика определения гидрокарбонат-ионов

Метод основан на нейтрализации гидрокарбонат-ионов соляной кислотой в присутствии индикатора метилового оранжевого. Метод позволяет определять от 5 мг гидрокарбонат-ионов в пробе.

Проведение анализа

В коническую колбу вместимостью 250 см3 отбирают от 25 до 50 см3 анализируемой минеральной воды, объем пробы доводят дистиллированной водой до 100 см3, добавляют 2-3 капли раствора метилового оранжевого и титруют 0,1 н раствором соляной кислоты до изменения цвета раствора из желтого в розовый. При наличии в исследуемой воде гидрокарбонат-ионов более 300 мг/л после окончания титрования пробу воды кипятят с обратным холодильником в течение 5-7 мин (обратный холодильник можно заменить перевернутой воронкой). В случае изменения цвета раствора в желтый пробу дотитровывают соляной кислотой.

Обработка результатов

Массовую концентрацию гидрокарбонат-ионов (Х), мг/дм3, вычисляют по формуле

,

где V - объем раствора соляной кислоты, израсходованный на титрование, см;

н - нормальность раствора соляной кислоты;

61 - грамм-эквивалент гидрокарбонат-ионов;

V1- объем воды, взятый на анализ, см3.

За окончательный результат принимают среднее арифметическое значение двух параллельных определений, допускаемые расхождения между которыми не должны превышать 3,0% (РД 52.24.493-2006).

2.2.11 Методика выполнения массовой концентрации сульфат-ионов

Определение массовой сульфат-ионов выполняли турбидиметрическим методом согласно документу ПНД Ф 14.1:2.159-2000.

Диапазон измеряемых концентраций от 10 до 1000 мг/дм3 сульфат-ионов. При более высокой концентрации сульфат-ионов (до 10000 мг/дм3) допускается разбавление проб дистиллированной водой.

Мешающее влияние карбонатов и гидрокарбонатов устраняют соляной кислотой (в составе осадительной смеси).

Подготовка к выполнению измерений. При подготовке к выполнению измерений должны быть проведены следующие работы: приготовление вспомогательных и градуировочных растворов и градуировка фотометра (спектрофотометра).

Приготовление градуировочных растворов. В шесть мерных колб вместимостью 50 см3 помещают по 20 см3 осадительного раствора и затем в пять из них приливают по каплям 2,0; 4,0; 6,0; 8,0; 10,0 см3 рабочего раствора сульфат-иона с концентрацией 100 мг/дм3, что соответствует его содержанию 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0 мг в 50 см3, и затем содержимое всех колб (включая колбу, в которую сульфат-ион не добавляли) разбавляют до метки дистиллированной водой.

Растворы перемешивают в течение 30 сек и через 5 – 10 мин измеряют оптическую плотность каждого раствора относительно раствора, приготовленного без сульфат-ионов.

Примечание. Измерения для каждого раствора должны производиться строго в одно и то же время после добавления раствора сульфат-ионов.

Построение градуировочного графика. Через 5 – 10 мин после приготовления растворов измеряют оптическую плотность (не менее пяти отсчетов) полученных растворов при длине волны 600 – 670 нм в зависимости от спектральных характеристик светофильтра, входящего в комплект прибора. При использовании спектрофотометров измерения производят при длине волны 650 нм. Толщина поглощающего слоя – 30 или 50 мм, раствор сравнения – первый градуировочный раствор (без сульфат-иона).

Вычисляют среднее арифметическое полученных значений оптической плотности и строят градуировочный график в координатах оптическая плотность – содержание сульфат-ионов в растворах градуировочной серии, мг.

Рекомендуется для хранения и обработки градуировочного графика использовать возможности микропроцессора прибора и программы для ПЭВМ.

Выполнение измерений. Пробу сточной воды фильтруют через фильтр «синяя лента», отбрасывая первые порции фильтрата. Затем анализируют две аликвотные порции воды. Содержание сульфат-ионов в аликвотной порции должно составлять 0,2 – 1,5 мг, желательно 0,5 – 1,5 мг.

В три мерные колбы вместимостью 50 см3 помещают по 20 см3 осадительной смеси затем в две из них по каплям вносят 1 – 20 см3 анализируемой пробы. Содержимое всех колб быстро доводят до метки дистиллированной водой, перемешивают в течение 30 сек и через 5 – 10 мин (точное значение времени выдержки должно быть таким же, как и при приготовлении градуировочных растворов) измеряют оптическую плотность растворов проб относительно раствора, приготовленного без введения пробы. Условия измерения оптической плотности те же, что и при построении градуировочной зависимости.

Вычисляют среднее арифметическое полученных значений оптической плотности для каждого из двух растворов проб и находят при помощи градуировочной зависимости содержание сульфат-ионов в отобранной аликвотной порции анализируемой пробы воды, мг.

Примечание. Если содержание сульфат-ионов в аликвотной порции пробы оказывается менее 0,2 мг или более 1,5 мг, то анализ повторяют, изменив аликвотную порцию.

Обработка результатов измерений. Массовую концентрацию сульфата вычисляют по формуле:

X = 1000 Q/V

где:

 X – массовая концентрация сульфат-ионов в пробе, мг/дм3;

Q – содержание сульфат-ионов в аликвотной порции пробы, найденное по градуировочному графику, мг;

V – объем аликвотной порции пробы, см3.

2.2.12 Методика определения содержания хлорид-ионов

Титриметрический метод определения массовой концентрации хлоридов основан на образовании труднорастворимого осадка хлорида серебра при прибавлении раствора нитрата серебра к анализируемой пробе. После полного осаждения хлоридов избыток ионов серебра реагирует с индикатором-хроматом-калия – с образованием красновато-оранжевого осадка хромата серебра. Титрование проводят в нейтральной или слабощелочной среде (рН 7-10), поскольку в кислой среде не образуется хромат серебра, а в сильнощелочной возможно образование оксидов серебра.

Титрование. В коническую колбу вместимостью 250 см3 помещают пробу воды, объем которой зависит от предполагаемого содержания хлоридов. Если объем пробы меньше 100 см3, то ее разбавляют до 100 см3 дистиллированной водой. Проба должна иметь величину рН  7-10, в противном случае доводят рН до этих значений с помощью раствора азотной кислоты 0,1 дм3 или 0,4% раствором гидроксида натрия по универсальной индикаторной бумаге. Добавляют 1 см3 хромата калия и при непрерывном перемешивании медленно титруют из бюретки рабочим раствором нитрата серебра. При содержании хлоридов 50 мг/дм3 и менее для титрования используют раствор нитрата серебра с концентрацией 0,02 моль/дм3, более 50 мг/дм3 – 0,05 моль/дм3 эквивалента.

При титровании вначале появляется белый осадок AgCl. При приближении к концу титрования возникает оранжевая окраска, скорость исчезновения который замедляется по мере титрования. Конец титрования определяют по неисчезающей при перемешивании оранжевой окраски, появляющейся от одной капли раствора AgNO3. Для установления конечной точки титрования целесообразно использовать «свидетель», в качестве которого используют недотитрованную пробу приблизительно с таким же содержанием хлоридов, как и в анализируемой пробе.

Повторяют титрование если расхождение между параллельными титрованиями не более 0,05 см3 при объеме нитрата серебра до 5 см3 и не более 0,1 см3 при объеме нитрата серебра более 5 см3, за результат принимают среднее значение объем раствора нитрата серебра. В противном случае повторяют титрование до получения допустимого расхождения результатов.

Одновременно с титрованием анализируемых проб для учета индикаторной ошибки выполняют холостой пробы – 100 см3 дистиллированной воды.

Обработка результатов измерений.  Массовую концентрацию хлоридов в анализируемой пробе воды находят по формуле

где X –массовая концентрация хлоридов в воде, мг/дм3;

V – объем раствора нитрата серебра, израсходованного на титрование пробы, см3;

Vхол – объем раствора нитрата серебра, израсходованного на титрование холостой пробы, см3;

CAg – концентрация раствора нитрата серебра, моль/дм3 эквивалента;

V1 – объем пробы воды, взятой для определения, см3;

35,45 – молярная масса эквивалента Cl-, г/моль (ЦВ 2.07.05-01).

2.2.13 Методика определения содержания нитрат-ионов

Определение массовой концентрации нитрат-ионов выполняли фотометрическим методом с сульфосалициловой кислотой по ПНДФ 14.1:2:4.4-95. Методика предназначена для выполнения измерений массовой концентрации нитрат-ионов в диапазоне 0,1-10,0 мг/дмв природных и сточных водах. Фотометрический метод определения массовой концентрации нитрат-иона основан на взаимодействии нитрат-ионов с салициловой кислотой с образованием желтого комплексного соединения.

Построение градуировочного графика. В ряд колориметрических пробирок вместимостью 10 куб. см пипеткой последовательно отбирают 0,1; 0,5; 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 10,0 куб. см рабочего градуировочного раствора нитрат-ионов и доводят дистиллированной водой до метки. Содержание нитрат-ионов в растворах соответственно равно 0,1; 0,5; 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 10,0 мг/куб. дм.

Растворы переносят в фарфоровые чашки, добавляют 2 см3 раствора салициловой кислоты (или 2 см3 раствора натрия салициловокислого) и выпаривают в фарфоровой чашке на водяной бане досуха. После охлаждения сухой остаток смешивают с 2 см3 концентрированной серной кислоты и оставляют на 10 мин. Затем содержимое чашки разбавляют 10 – 15 см3 дистиллированной воды, приливают приблизительно 15 см3 раствора гидроксида натрия и сегнетовой соли, переносят в мерную колбу вместимостью 50 см3, смывая стенки чашки дистиллированной водой, охлаждают колбу в холодной воде до комнатной температуры, доводят дистиллированной водой до метки и полученный окрашенный раствор сразу фотометрируют при λ = 410 нм в кюветах с длиной поглощающего слоя 20 мм. Одновременно с обработкой градуировочных растворов проводят «холостой опыт» с дистиллированной водой, который используют в качестве раствора сравнения.

При построении градуировочного графика по оси ординат откладывают значения оптической плотности, а по оси абсцисс – величину концентрации нитрат-ионов в мг/куб. дм.

Обработка результатов измерений. Массовую концентрацию нитрат-ионов, X (мг/л),  вычисляют  по формуле:

X = C x K,

где:

С – содержание нитрат-ионов, найденное по графику, мг/л;

К – коэффициент разбавления  (ПНД Ф 14.1:2.4-95).

2.3. Полученные результаты и их обсуждение

Результаты исследования воды минерального источника «Сарыг-Даш» следующее:

Таблица 7

Результаты испытаний проб воды на общий анализ

Вода источника Сарыг-Даш Сут-Хольского кожууна относится к холодным, пресным, средней жесткости водам с нейтральными значениями рН (6.5-7.5).

Содержание кальция в источнике 184,36 мг/дм3 (ПДК-  200 мг/л), что связано с легкостью выщелачивания растворимых солей кальция из поверхностного слоя почв и пород.

Катион магния активирует в организме человека ферменты, участвующие в переносе фосфатных групп, синтезе и распаде АТФ, превращении многих витаминов, в частности В6, в активные коферменты. Магний чрезвычайно важен для нормального функционирования нервной системы. В источнике тоже обнаружен магний в предельной норме.

Из таблицы видно, что выше ПДК общая железа, это объясняется тем, что источник находится в горной местности, происходит вымывание железы из горных пород.

Незначительное превышение аммония объясняется тем, что вблизи источника пасутся коровы, овцы. Основными источниками поступления ионов аммония в водные объекты являются животноводческие фермы, хозяйства.

Калий и натрий необходимы для нормальной жизнедеятельности организма, т.к. они являются компонентами калий - натриевого насоса, поэтому из таблицы видно, что калий и натрий не превышает ПДК.

Наличие в воде хлоридов и сульфатов природного происхождения более 350 мг/л придает ей солоноватый привкус и приводит к нарушению пищеварительной системы у людей. Нитраты не превышают ПДК и не оказывают токсическое действие на организм человека.

Результаты проведения опроса населения

Мы провели опрос отдыхающих на аржаане Сарыг-Даш с 23 июля по 28 июля 2018 года в виде анкетирования. Анкета содержала 10 вопросов следующего характера:

1). Сколько вам лет?

2) Какой раз приезжаете на источник?

3) Приезжаете с семьёй или один?

4) Какова ваша цель приезда на источник:

а) лечиться

б) просто отдыхать

в) для профилактики?

5) Что вы знаете об истории аржаана «Сарыг-Даш»?

6) Какую болезнь приехали лечить?

7) Какие болезни лечит источник?

8) У вас есть знакомые, которые вылечились?

9) Расскажите правила питья и купания в аржаане.

10) Как вы думаете, с чем связаны лечебные свойства аржаана?

Опрошено всего 54 человек. Проведенное анкетирование показало, что на аржаане Сарыг-Даш в основном отдыхают жители с. Алдан-Маадыр и их родственники.

Возраст лечащихся можно разделить на две группы: молодой (от 30 до 49 лет) и возрастной (от 50 до 65 лет). В первую группу было отнесено 30% отдыхающих и лечащихся, а во вторую группу – около 70%.

Из 100% опрошенных, впервые отдыхают 34%, а остальная часть опрошенных постоянные посетители.

Большинство опрошенных (65% людей) приезжают с семьями, так как аржаан находится близи  с. Алдан-Маадыр.

80 % людей в основном приезжают лечиться, 20% – для профилактики и отдыха.

53% посетителей аржаана приехали лечиться от болезней суставов и органов пищеварения, 36% лечатся от болезней глаз, сердца, мочеполовой системы и ангины.

Все отдыхающие пьют воду источника и принимают душ.

По рассказам посетителей аржаана про историю и лечебные свойства «один дедушка лечил руки грязью из аржаана, в течение семи дней использовал грязь и после применения его руки исцелились».

Бабушка Сержинмаа Монгуш говорила: «В молодости у меня сильно болели суставы. Думаю, что это болезнь скота – бруцеллез. Лечилась на аржаане в течение 2 лет, с тех пор не знаю болезни суставные. А грязь этого аржаана очень полезная».

К числу постоянных посетителей аржаана можно отнести таких граждан села, как: Чечек Ак-кысовна, Тамара Ак-кысовна, Лиза Маадыр-ооловна, Клавдия Социаловна, Урана Маадыр-ооловна и др.

Савиин Санчытович, попробовав на вкус аржаан Сарыг-Даш, говорил: «Я не замечал, что на родной земле тоже есть такой замечательный аржаан, и я пришел к выводу, что вкус аржаана Сарыг-Даш подобен аржаану Уру».

Выводы

Традиция народа Тыва лечиться на аржаанах сохранилась и по сей день. Ежегодно с середины июля, август, даже начало сентября тысячи людей отдыхают и лечатся на целебных водах, в основном «диким», стихийным образом. Одним из таких источников является источник Сарыг-Даш Сут-Хольского кожууна. Для изучения физико-химического состава источника нами проведён анализ воды источника Сарыг-Даш и проведен опрос отдыхающего населения на источнике о свойствах и пользе источника. По результатам проведенной работы мы сделали следующие выводы:

1. Вода источника Сарыг-Даш Сут-Хольского кожууна относится к холодным, пресным, средней жесткости водам с нейтральными значениями рН. При определении органолептических характеристик было выявлено, что вода в местах отбора проб источника Сарыг-Даш  прозрачна, не имеет ощутимого запаха, вкуса и привкуса. По макрохимическому составу вода исследуемого источника относится к сульфатно-гидрокарбонатному кальциевому типу.
2. Опрос населения отдыхающих на исследуемом источнике показал, что посещают его в основном жители с. Алдан-Маадыр и их родственники. Воду источника Сарыг-Даш используют для питья и принятия ванн, а грязь – для наложения компрессов в основном для лечения и профилактики заболеваний органов пищеварения и опорно-двигательного аппарата.

Литература

1. Аракчаа К.Д. Слово об аржаанах Тывы / Аракчаа К.Д.-М.: Поликом, 1995.
2. Аракчаа К.Д. Аржаан Чойган – целительная жемчужина Тувы / Аракчаа К.Д., Смирнова И.Н. – Кызыл, 2014.
3. anchem.ru
4. Большая Советская энциклопедия. – М., 1971.
5. ГОСТ 4011-72. Вода Питьевая.
6. ГОСТ 17.1.5.04-81. Охрана природы.
7. IibroIife.ru
8. Методики количественного химического анализа питьевых, природных и сточных вод – ПНД Ф 14., М-МВИ, НДП, ЦВ, РД 52.24.