ДИПЛОМНАЯ РАБОТА
методическая разработка на тему

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение

Департамента здравоохранения города Москвы

«Медицинский колледж №1»

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА

Сравнительная характеристика

физико-химических свойств бутилированной воды различных производителей

                            Специальность:  31.02.03 Лабораторная диагностика 

                                         Форма обучения: очная              

                             Студентка: Федорова Дарья Николаевна

                             Курс  IV

                             Группа Л41-1

                            Руководитель: Давыдова И.В. ____________________

Москва

2017

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Среди множества проблем, стоящих сегодня перед человечеством, наиболее актуальными являются социальная, экологическая, продовольственная, энергетическая и водная. При этом четыре названных первыми не могут быть решены, если не будет найдено приемлемое решение водных проблем. Вот почему во многих странах мира многие ученые и государственные деятели под номером первым обозначают проблему обеспечения водой растущего населения.

Потребность общества в хорошей питьевой воде возрастает по мере того, как происходит уменьшение доступных ресурсов питьевой воды на душу населения. Эта тенденция будет сохраняться, пока живет наша цивилизация. Доступность качественной воды - минимальная гарантия здоровья человека. С каждым годом знание о необходимости самоконтроля человека за потреблением продуктов питания, а тем более за качеством потребляемой воды, становится все более осознанным самыми широкими слоями российского общества, тогда как в станах западной Европы и в США внимание населения к качеству воды растет в течение десятилетий. Всемирная организация здравоохранения признает проблему обеспечения населения качественной питьевой водой главным разделом программ охраны здоровья человека. [19]

В связи со сказанным особенно актуальным представляется изучение качеств, огромного ассортимента бутилированной питьевой воды. На российском рынке в течение последних лет, выпускают воду высшей категории качества более двух десятков предприятий, имеющих безупречную репутацию в отношении качества воды. Российский рынок бутилированной воды переживает, несмотря на кризис, период интенсивного роста и развития. В связи с этим актуально исследование особенностей представленной  на этом рынке  продукции.

Вода - главная жидкость в организме, она служит растворителем для минеральных веществ, витаминов, аминокислот, глюкозы и многих других питательных веществ.[8]

Вода входит в состав всех биологических тканей, без нее невозможно нормальное функционирование организма, осуществление процесса обмена, поддержание теплового баланса, удаление продуктов обмена веществ и т.д. Обезвоживание организма всего на несколько процентов ведет к нарушению его жизнедеятельности. Отсутствие воды в течение суток (особенно в жарких районах) уже отрицательно сказывается на всех аспектах состояния человека.

Потеря организмом большого количества воды опасна для жизни человека. В жарких районах без воды человек может погибнуть через 5-7 суток, и даже в холодных поясах для сохранения нормальной работоспособности человеку нужно около 1,5-2,5 литра воды в сутки.

Скрученная молекула ДНК в определенных местах насыщена водой, что обязательно для поддержания структуры, репарации, репликации и функционирования. От воды зависят многочисленные химические реакции, и она служит определяющим компонентом во многих биохимических реакциях.

Вода решающим образом влияет на процесс терморегуляции в организме, от процесса образования энергии до смазки суставов и процесса репродукции. Нет ни одной системы в организме, которая не зависела бы от воды.

Поскольку вода - хороший растворитель, она редко встречается в абсолютно чистом виде. Пригодность воды для питья и наполнения плавательных бассейнов зависит от ее качества. [12]

В настоящее время на территории России насчитывается около 60 тысяч централизованных водопроводов, из них около 13% не отвечает необходимым санитарным требованиям. Согласно данным статистической отчетности каждая восьмая из исследованных проб питьевой воды не отвечает гигиеническим требованиям по бактериологическим показателям, из них 45% представляют опасность в эпидемическом отношении. Каждая пятая проба не отвечает требованиям по химическим показателям. [16]

Естественно, что человек не может не пить.  Анализ потребления безалкогольных напитков в 2016 год дал нам следующую диаграмму, представленную в приложении А [19]

Основное отличие бутилированной воды от других аналогичных продуктов, - это единственный вид питьевой воды, к которому, кроме требований отсутствия вредности для организма, предъявляются требования физиологической полезности, т.е. нормирование содержания целого ряда химических элементов: растворенного кислорода, натрия, калия, хлоридов, кальция, фтора.[14]  

Все вышеперечисленное определяет практическую необходимость проведения экспертизы бутилированной воды, так как вода является продуктом массового потребления.

Объект исследования:  бутилированная  вода различных производителей.

Предмет исследования:  анализ  физико-химических свойств бутилированной воды разных производителей.

Цель работы: оценить качество бутилированной воды, реализуемой на потребительском рынке.

Задачи работы:

1. Изучить и провести анализ литературных источников по составу, свойствам и качеству бутилированной воды, установленные  СанПиНом и  ГОСТом.

2. Изучить алгоритмы лабораторного исследования бутилированной воды.

3. Дать сравнительную характеристику образцов бутилированной воды, взятых от разных фирм производителей.

4. Провести анализ сравнительных характеристик физико-химических свойств бутилированной воды различных производителей на соответствие ГОСТам и СанПиНам.

Методы исследования:

В результате исследования использовались: теоретический метод

при изучении, анализе  и обобщении  литературных источников;

эмпирический метод – при проведении лабораторных исследований; математический и статистический методы – для обработки и сравнения полученных результатов исследований.

Теоретическая база исследования: в литературе описаны надежно установленные связи между физико-химическим составом питьевой воды и здоровьем человека, а также негативные последствия для здоровья человека при потреблении воды, содержащей избыток (или недостаток) определенного химического элемента. Развитие рынка бутилированной воды в России обусловлено не только модой на здоровый образ жизни, но и реальными опасениями людей пить воду из-под крана. И это несмотря на то, что по словам директора Главного испытательного центра питьевой воды Юрия Гончара, качество водопроводной воды в Москве и Санкт-Петербурге на 99% соответствует всем санитарным правилам и нормам. Тем не менее, весной многие россияне начинают чувствовать, что вода из-под крана пахнет хлоркой, поскольку попавшие в источники талые воды потребовали более тщательной очистки. Это лишний раз заставляет потребителя покупать воду в бутылках. По статистике, которую приводит вице-президент Союза производителей бутилированных вод России Вадим Алтаев, сейчас в среднем один житель нашей страны покупает примерно 120 л воды в год. [23]

Практическая значимость:

Результаты проведенных исследований будут полезны для медицинских работников лабораторий в качестве справочных материалов и для студентов медицинских образовательных учреждений, как учебная информация.

ГЛАВА 1. ХАРАКТЕРИСТИКИ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ БУТИЛИРОВАННОЙ ВОДЫ

1.1 О пользе и вреде бутилированной воды

Международная ассоциация бутилированной воды (IBWA) дает такое определение бутилированной воды: «Вода считается бутилированной, если она соответствует государственным стандартам, гигиеническим требованиям к питьевой воде, помещена в гигиенический контейнер и продается для потребления человеком. При этом она не должна содержать подсластителей или добавок искусственного происхождения; ароматизаторы, экстракты и эссенции естественного происхождения могут быть добавлены к бутилированной воде в количестве, не превышающем одного весового процента; если же вода содержит больший процент добавок, то она относится к безалкогольным напиткам».

В странах Европейского Союза, население которых предпочитает негазированную бутилированную питьевую воду, действует законодательный документ — Директива о качестве воды, предназначенной для употребления человеком. Цель этой Директивы – защита здоровья человека от вредного влияния любого загрязнения питьевой воды и обеспечение уверенности в том, что питьевая вода является здоровой и чистой.

В этом документе дано следующее определение питьевой бутилированной воды: «вода, предназначенная для употребления человеком, — это любая вода в ее природном виде или после обработки, предназначенная для питья, варки, приготовления еды или для других бытовых целей, независимо от ее происхождения и от того, доставляется ли она по водопроводной сети, цистернами, в бутылках или другой таре».

Эта Директива разрешает использование углекислого газа в питьевой воде только в качестве консерванта и в количествах, не превышающих 0,4%. [20]

Все это говорит о пользе негазированных питьевых напитков и негазированной питьевой воды в сравнении с аналогичными газированными напитками. И если уж мы не имеем возможности питаться абсолютно натуральными продуктами, то давайте хотя бы пить физиологически полноценную воду, без ненужных искусственно введенных составляющих – консервантов, красителей, подсластителей, ароматизаторов и пр.

По оценкам специалистов ситуация в России с бутилированной водой намного лучше, чем на Западе. Дело в том, что практически вся западная вода (и западные бренды, присутствующие на российском рынке) производится при помощи технологии обратного осмоса. Специальные мембранно-осмотические фильтры «отбирают» только молекулы воды, потом такая сверхочищенная вода насыщается необходимыми, в соответствии с санитарными нормами, минералами.
Таким способом можно очистить воду из лужи, и это будет чистая, безвредная для здоровья вода. Но это будет «мертвая», механическая вода. «Живой» водой можно назвать природную воду, лишь слегка очищенную от взвеси и бактерий. Такая вода берется из подземных источников, и такая вода есть на российском рынке. В Америке воду из родников не продают в 1,5 и 5-литровой таре, тем более, ее не наливают в бутыли для кулеров. Она продается в маленьких – 0,2 литра – стеклянных бутылках за большие деньги.[22]

Почти весь процесс производства бутилированной воды автоматизирован. Если случается какой-то сбой, все производство останавливается. На заводах крупных производителей есть собственные лаборатории, в которых каждый час проверяют качество производимой воды. Кроме того, пробы от каждой партии произведенной воды отправляются на изучение в лабораторию Центра гигиены и эпидемиологии. Каждый месяц вода сдается на бактериологический анализ, а раз в полгода проводится подробная экспертиза воды.[21]

Основная проблема с любым производством (это касается не только воды) в том, что СанПиН не определяет технологию производства – только качество воды. Сейчас готовятся новые документы и нормативы качества, безопасности и производства воды.

Вода должна соответствовать СанПиНу 2.1.4.1116-02 для бутилированной воды. В соответствии с этими нормами вода может быть высшей и первой категории. Вода обеих категорий безопасна для употребления. Отличие лишь в том, что нормы для первой категории определяют предельно допустимую концентрацию микроэлементов, а к воде высшей категории требования жестче – там устанавливается оптимальная концентрация веществ. Большого значения для потребителя это не имеет, это скорее дело престижа для производителя и такое корпоративное соревнование. В воде высшей категории должно быть определенное содержание йода и фтора, но так как вся вода европейской части России страдает от недостатка этих элементов, а производители намеренно не насыщаем воду минералами, то наша вода относится к первой категории.[18]

Производителей бутилированной воды ждут глобальные проверки. По информации Общенациональной ассоциации генетической безопасности, бутилированная вода часто оказывается худшего качества, чем водопроводная. Кроме того, до сих пор вода, которая продается частными фирмами и в магазинах не проходила проверки на мутагенный эффект, поскольку в России пока не существует подобных норм.[22]

По этому никто не может гарантировать безопасность употребления такой воды. Согласно обозначенного на всех бутылках кода продукции все эти бутилированные воды относятся к воде питьевой водопроводной и соответствуют требованиям единого ГОСТА и единых СанПиН (санитарных правил и норм), которым в той же мере соответствует и обычная водопроводная вода из-под крана. И по составу, и по безопасности они мало чем отличаются друг от друга.

Вода - самая популярная и самая загадочная из всех жидкостей, существующих на земле. Вода не просто необходима для жизни, она - сама жизнь. Тысячи лет человек восхищается, любуется, наслаждается водой.

В.И. Вернадский говорил: "Вода стоит особняком в истории нашей планеты. Нет природного тела, которое могло бы сравниться с ней по влиянию на ход основных, самых грандиозных геологических процессов. Нет земного вещества - минерала, горной породы, живого тела, которое её не заключало бы. Всё земное вещество ею проникнуто и охвачено".[8]

Жизнь человека тесно связана с водой и зависит от неё. Вода - обязательный компонент живой клетки. Мышцы человека содержат 75%, стекловидное тело глаза - 99%, кости - 25%, зубная эмаль и та содержит воду - 0,2%. Слёзы, слюна, желудочный сок - так же содержат воду.

Вода участвует во всех процессах жизнедеятельности: транспорт питательных веществ и кислорода, выводит продукты распада, участвует в дыхании и терморегуляции - испаряясь, вода способствует охлаждению. Поэтому для обеспечения нормального существования человек ежедневно должен потреблять воды в 2 раза больше, чем питательных веществ:

от 2,5л  до  6 л.

 Потеря человеком воды на 12 - 15% приводит к нарушению обмена веществ, а потеря 25% воды ведёт к гибели организма. Без пищи человек может прожить 30-50 дней, а без воды не более 3-х дней. Вода также является средой обитания для многих животных и растений.[15]

Чистая вода бесцветная, легкоподвижная жидкость без цвета, без вкуса, без запаха. Плотность жидкой воды (при температуре 4° С ) = 1 г/см3.

Вода обладает большой теплоемкостью - 42 Дж/г град - поэтому она медленно нагревается и медленно остывает, являясь хорошим теплоносителем. 

Вода является универсальным растворителем. В ней растворяются многие вещества.[12]

Санитарно - эпидемиологические правила и нормативы «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды, расфасованной в емкости. Контроль качества» (далее - санитарные правила) устанавливают гигиенические требования к качеству питьевой воды, расфасованной в емкости: бутыли, контейнеры, пакеты, предназначенной для питьевых целей и приготовления пищи, а также требования к организации контроля ее качества.

Качество расфасованной воды должно соответствовать гигиеническим нормативам как при ее розливе, транспортировании, хранении, так и в течение всего разрешенного срока реализации в оптовой и розничной торговле.

Не допускается присутствие в расфасованной воде различных видимых невооруженным глазом включений, поверхностной пленки и осадка.

Безвредность воды по химическому составу определяется ее соответствием нормативам: по содержанию основных солевых компонентов; по содержанию токсичных металлов; по содержанию токсичных неметаллических элементов и галогенов; по содержанию органических веществ антропогенного и природного происхождения по обобщенным и отдельным показателям

Показатели солевого состава, нормированные по токсическому влиянию на организм.[10]

Комплексные показатели по сумме NО2+NО3 и сумме тригалометанов рассчитываются по формуле:

где С - содержание в воде, расфасованной в емкости, конкретного вещества в мг (мкг)/л; ПДК - предельно допустимая концентрация этого вещества в воде, расфасованной в емкости, с учетом ее категории в мг (мкг)/л.[18]

Выполняется анализ хлора остаточного (свободного и связанного), тригалометанов (хлороформ, бромоформ, дибромхлорметан, бромдихлорметан) и четыреххлористого углерода только в расфасованной воде, источником которой является питьевая вода из централизованных систем питьевого водоснабжения.

Физиологическая полноценность макро - и микроэлементного состава расфасованной воды определяется ее соответствием нормативам.

В качестве консервантов расфасованных вод допускаются реагенты: серебро, йод, диоксид углерода.[9]

1.2 Категории бутилированной воды

У воды, продаваемой в бутылках, есть свое определение: бутилированная вода должна быть в гигиеническом контейнере и полностью соответствовать ГОСТам, санитарно-гигиеническим требованиям, предъявляемым к питьевой воде. При этом ее предназначение должно быть – потребление человеком.

Деление бутилированной воды на категории:

• Питьевая;
•  Минеральная;
•  Искусственная.

Вся питьевая вода делится на 2 класса по СанПиНу:

• Столовая, или 1-й категории;
• Высшей категории.

Вся питьевая вода должна пройти следующие стадии водоподготовки: механическая фильтрация, отстаивание, фильтрация через песок, аэрация, стерилизация. В современных системах стерилизации часто используется хлор и иногда - ультрафиолет.

Минеральную воду добывают из официально зарегистрированных подземных скважин (источников), при этом предполагается полное сохранение ее химического состава. Все минеральные воды делятся на 4 группы:

• Лечебные, общая минерализация которых превышает 8г/л;
• Лечебно-столовые, общая минерализация – от 2 до 8 г/л;
• Столовые – от 1 до 2 г/л минералов;
• Столовые с низкой минерализацией – менее 1 г/литр.

Минеральную воду сильной минерализации рекомендуется принимать только после консультации с лечащим врачом.

Искусственная вода – созданные в промышленных условиях напитки, полностью имитирующие химический состав природной минеральной или иной воды. Пример искусственной минерализованной воды – «Ессентуки», «Боржоми» и «Нарзан» с пометкой об их искусственном происхождении.

Производители бутилированной воды делают упор на питьевую и столовую категории, которые по количеству минералов абсолютно безвредны для человека любого возраста. Качество продаваемой воды можно лабораторным способом, проверив ее на химический и микробиологический анализы.[21]

1.3 Критерии чистоты и качества воды в бутылках

Важный параметр, характеризующий чистоту бутилированной воды, - показатель биохимической потребности в кислороде (БПК), определяемый объемом растворенного кислорода. Чем выше этот критерий, тем больше органических, биологически разлагаемых отходов в жидкости. В нормальной питьевой воде – не выше 1,5 миллионов долей О2. Для сравнения – в сточных водах это значение составляет 100-400 млн. кислородных долей.

Параметры чистоты: жесткость, органолептика и кислотность рН. При рН ниже 7, можно говорить о кислой среде. Если рН равен 7, среда считается нейтральной. Превышение 7 по рН свидетельствует о щелочной среде. Здоровье человека напрямую зависит от показателя рН, допустимые границы кислотности 7,38-7,42. Отклонение даже на 10% способно погрузить человеческий организм в кому. Жесткость определяется по содержащимся в воде ионам магния и кальция. Переизбыток этих микроэлементов в рационе питания человека может привести к развитию сердечно-сосудистых заболеваний, в особенно тяжелых случаях – к токсическим отравлениям.[16]

Помимо перечисленных, критериями качества бутилированной воды являются следующие характеристики:

• Уровень минерализации (норма – 100-1000 мг/л);
• Содержание калия и натрия;
• Незначительный уровень фторида (не выше 1,5 мг/л);
• Железо (не более 0,3 мг/куб.дм);
•  Присутствие хлоридов.        

Органолептические характеристики воды описывают ее цвет, запах, мутность и вкус. Для определения запаха используется 5-балльная шкала от 1 (почти неощутимый) до 5 (очень сильный, вода непригодна к употреблению). По вкусу вода может быть горькой, соленой, сладкой, кислой. Для определения цвета бутилированной воды используется фотометрическая методика, которая сравнивает готовый продукт с природным эталоном. Специальная шкала есть и для оценки мутности.

При исследовании воды в бутылках определяются также предельно допустимые концентрации (ПДК) примесей. Но существует ряд соединений, по которым ПДК всегда должно равняться нулю: бактерии, вирусы, некоторые химические соединения.[14]

Все организации, которые задействованы в разработке, производстве, проведении испытаний и продаже воды расфасованной в бутыли, а также санитарно-эпидемиологические организации должны руководствоваться документом, который определяет требования, предъявляемые к качеству бутилированной воды в Российской Федерации. Таким документом считается СанПиН 2.1.4.1116-02 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды, расфасованной в емкости. Контроль качества».
По  составу бутилированная вода делится на две категории:

• Вода питьевого качества (не зависит от источника получения) безопасна для здоровья, полностью соответствует критериям благоприятности с точки зрения органолептических свойств, эпидемиологически и радиационно безопасна, сохраняет высокие питьевые свойства, безвредна по своему химическому составу;

Вода высшей категории является безопасной для здоровья и оптимальной по качеству (источник получения - подземные, родниковые или артезианские водоисточники, которые надежно защищены от биологического, химического загрязнения).[10] В приложении Б представлены требования СанПиН 2.1.4.1116-02

1.4 Виды и методы исследования воды

По словам  Руфины Михайловой  д.м.н., заведующей лаборатории гигиены питьевого водоснабжения и санитарной охраны водоемов, Научно-исследовательский институт экологии человека и гигиены окружающей среды имени А.Н. Сысина:

«Любая вода перед расфасовкой проходит стадию подготовки. Технологий очищения воды множество – в зависимости от исходного качества воды. Единственное требование - для обеззараживания воды, предназначенной для бутилирования, не должен применяться хлор. Если вода изначально приближена к идеальной, и превышены показатели лишь по нескольким элементам, используются простые фильтры.

Наиболее распространена технология «обратный осмос». Она позволяет получать стерильную, идеально чистую воду – специальные мембранные фильтры задерживают все примеси, гарантируя стабильное качество очищенной воды. Но здесь возникает и обратный эффект — к сожалению, при слишком тщательной очистке вода лишается не только вредных, но и полезных веществ. По своим свойствам такая вода приближается к дистиллированной». [22]

Именно по этим причинам необходимо тщательно проверять воду.

• Органолептическое исследование воды
  Это метод, оценивающий качества, доступные органам чувств человека. Органолептическое исследование включает в себя оценку цветности, запаха, прозрачности воды и ее вкуса.
• Физико-химическое исследование воды
  Анализ воды на физико-химические показатели производится по нескольким показателям: жесткость, минерализация, щелочность, окисляемость.
• Микробиологическое и паразитологическое исследование воды
  Этот метод позволяет определить наличие в воде различных бактерий и паразитов, среди которых могут быть и болезнетворные. Обычно подсчитывается количество микроорганизмов на 1 мл воды.
• Химические исследования воды
  При анализе химического состава определяют наличие и количество органических и неорганических примесей — таких как металлы (алюминий, свинец, железо, медь и другие), сложные органические вещества (акриламид, стирол, фенол, винилхлорид, тетрахлорид углерода, диоксин), ПАВы, нефтепродукты и т.д.
• Определение радионуклидов 
  Анализ на альфа-, бета-частицы и радий проводится для определения радиационной безопасности воды. Определение содержания радионуклидов в питьевой воде является основой для снижения дозовой нагрузки на организм человека.[2;18]

1.5 Исследование органолептических свойств воды

Определение цвета воды

Питьевая вода должна быть бесцветной. Любая окраска воды не допустима не только потому, что делает воду неприятной для питья, но и потому, что она маскирует общую загрязненность воды.

 В санитарной практике цвет воды чаще всего определяется лишь качественно путем сравнения испытуемой воды, налитой в бесцветный цилиндр в количестве не менее 40 мл, с таким же объемом дистиллированной воды в другом цилиндре над листом белой бумаги. Результаты исследования выражаются следующими характеристиками: бесцветная вода, светложелтая вода, темножелтая вода, бурая и т.д. (количественно цвет воды определяют путем сравнения испытуемой воды со шкалой стандартных растворов (эталонов) и выражают в условных градусах данной шкалы).[7]

Определение запаха воды 

Вода не должна иметь никакого запаха. Наличие запахов делает ее неприятной для питья. Некоторые запахи служат важным показателем загрязнения воды органическими веществами и дают повод считать ее подозрительной в эпидемиологическом отношении. Различают запахи:

- естественного происхождения

- искусственного происхождения

При анализе воды определяют характер запаха и его интенсивность, которая выражается по пятибалльной системе, согласно следующей классификации: никакого, очень слабый, слабый, заметный, отчетливый, очень сильный.[7]

Определение прозрачности воды 

Питьевая вода должна быть прозрачной. Мутная, непрозрачная вода неаппетитна и всегда подозрительна в эпидемиологическом отношении, так как в загрязненной мутной воде создаются лучшие условия для выживания микроорганизмов.

Прозрачность определяется способностью воды пропускать видимый свет. Степень прозрачности воды зависит от наличия в ней взвешенных частиц минерального или органического происхождения. Воду считают достаточно прозрачной, если через 30-сантиметровый слой ее можно прочитать шрифт определенного размера. Качество, противоположное прозрачности, называется мутностью. Снижая прозрачность воды, мутность ухудшает ее органолептические свойства.  Мутность измеряется количеством миллиграммов взвешенных веществ в 1 л воды.

Определение прозрачности производят в пробах воды, взятых для химического анализа. В пробах воды, присланных в лабораторию, прозрачность определяют качественно и количественно. Качественный способ определения прозрачности воды состоит в том, что хорошо перемешанную не фильтрованную воду наливают в бесцветный химический стакан или цилиндр высотой около 40 см и шириной 3-5 см с плоским дном и рассматривают над хорошо освещенным листом белой бумаги. Для контроля в такой же сосуд наливают одинаковое количество дистиллированной воды, с которой и сравнивают. Результаты определения выражаются по субъективной шкале оценок, при этом пользуются следующими характеристиками: прозрачная вода, слабо опалесцирующая, опалесцирующая, слабо мутная, мутная, очень мутная.

Количественный способ определения прозрачности заключается в том, что исследуемую воду после взбалтывания наливают в бесцветный цилиндр, разделенный по высоте на сантиметры, с прозрачным плоским дном и имеющий у своего основания тубус для выпуска воды, на который надета резиновая трубка с зажимом. Цилиндр ставят на печатный шрифт Снеллена №1 и, смотря сверху вниз через столб воды, осторожно выпускают через нижнюю трубку воду до тех пор, пока оставшийся в цилиндре столб воды не позволит отчетливо различать шрифт. Высота этого столба воды, обозначенная в сантиметрах, выражает степень прозрачности воды.

Образец шрифта для определения прозрачности воды: «Настоящий стандарт устанавливает методы определения общих физических свойств хозяйственно-питьевой воды: запаха, вкуса и привкуса, температуры, прозрачности, мутности, взвешенных веществ и цветности. «5 4 1 7 8 3 0 9»

 Минимально допустимая прозрачность питьевой воды - не менее 30 см по шрифту Снеллена №1. Вода с прозрачностью от 20 до 30 см считается слабо мутной, от 10 до 20 см - мутной, до 10 см - очень мутной. Качество воды, определяемое по степени прозрачности, оценивают также по обратной величине последней - по мутности. Количественно мутность определяют с помощью специального прибора - мутномера, в котором замутнение воды сравнивают с эталонными растворами. Качественно мутность воды характеризуют описательно, обращая особое внимание на осадок. [7]

1.6 Исследование физико-химических свойств воды

Определение реакции воды.

 С целью получения общего ориентировочного представления о составе воды предварительно определяют реакцию воды. Природная вода обычно имеет слабо щелочную реакцию.

pH – это водородный показатель, (от латинских слов potentia hydrogeni — сила водорода, или pondus hydrogenii — вес водорода) — мера активности (в случае разбавленных растворов отражает концентрацию) ионов водорода в растворе, количественно выражающая его кислотность, вычисляется как отрицательный (взятый с обратным знаком) десятичный логарифм концентрации водородных ионов, выраженной в молях на литр: pH = -log[H+]. Т.е. рН определяется количественным соотношением в воде ионов Н+ и ОН-, образующихся при диссоциации воды. (Моль — единица измерения количества вещества.)

Если в воде пониженное содержание свободных ионов водорода [H+] (рН > 7) по сравнению с ионами гидроксида [ОН-], то вода будет иметь щелочную реакцию, а при повышенном содержании ионов Н+ (рН < 7) – кислую. В идеально чистой дистиллированной воде эти ионы будут уравновешивать друг друга и в нейтральной воде рН=7. При растворении в воде различных химических веществ этот баланс может быть нарушен, что приводит к изменению значения рН.

Когда концентрации обоих видов ионов в растворе одинаковы, говорят, что раствор имеет нейтральную реакцию. При добавлении к воде кислоты концентрация ионов водорода увеличивается, а концентрация гидроксид-ионов соответственно уменьшается, при добавлении основания — наоборот, повышается содержание гидроксид-ионов, а концентрация ионов водорода падает. Когда [H+] > [OH-] говорят, что раствор является кислым, а при [OH-] > [H+] — щелочным.
Организм балансирует рН внутренних жидкостей, поддерживая значения на определенном уровне. Кислотно-щелочной баланс организма – это определенное соотношение кислот и щелочей в нем, способствующее его нормальному функционированию. Кислотно-щелочной баланс зависит от сохранения относительно постоянных пропорций между межклеточными и внутриклеточными водами в тканях организма. Если кислотно-щелочное равновесие жидкостей в организме не будет поддерживаться постоянно, нормальное функционирование и сохранение жизни окажутся невозможными.

Активная реакция воды (рН) у питьевой воды должна быть в пределах 6,5-8,5. Сильно кислой считается вода, имеющая рН ниже 4, сильно щелочной - рН выше 10.[2;18]

Плотный остаток.

Плотный остаток характеризует степень минерализации воды. Его определяют путем выпаривания профильтрованной воды и высушивания остатка при 110°С до постоянной массы. Результат высчитывают в миллиграммах на 1 л воды. На основании ранее изложенного считают, что плотный остаток питьевой воды должен быть в пределах 50-1000 мг/л.[2;18]

Общая жесткость. 

Общая жесткость воды преимущественно обусловливается присутствием в ней кальция и магния, которые находятся в виде угле- кислых, двууглекислых, хлористых и сернокислых солей. Жесткость воды измеряют в миллиграмм-эквивалентах на 1 л : 1 мг-экв/л жесткости соответствует содержанию 28 мг/л СаО (или 20,16 мг/л MgO). Воду до 3,5 мг-экв/л жесткости называют мягкой, от 3,5 до 7 мг-экв/л – средней жесткости, от 7 до 14 мг-экв/л – жесткой и свыше 14 мг-экв/л – очень жесткой. [3;4]

Сульфаты (сульфат-ион). 

Сульфаты в количествах, превышающих 500 мг/л, придают воде горько-соленый вкус, неблагоприятно влияют на желудочную секрецию и могут вызывать диспепсические явления (особенно при одновременно большом содержании магния в воде) у лиц, не привыкших пользоваться водой такого состава.[9;18]

Нитраты (нитрат-ион). 

Нитраты — соли азотной кислоты, элемент минеральных удобрений. Содержатся в воде, овощах, фруктах. В допустимом количестве они сами по себе безопасны, но в организме (а также в почве) они могут превращаться в нитриты.

Нитриты — в больших количествах являются ядовитыми и канцерогенными веществами. Употребление воды с высоким содержанием нитритов — опасно, т. к. они нарушают способность крови переносить кислород, по сути, это яд для гемоглобина. Преобразуясь в нитрозамины, они могут вызывать рак.

С целью предупреждения заболеваний воднонитратной метгемо- глобинемией содержание нитратов в воде не должно превышать 40 мг/л (при расчете на азот нитратов – 10 мг/л). 

Хлорид-ионы  (Соли соляной кислоты).

Хлорид натрия (поваренная соль) в больших концентрациях придает воде солоноватый вкус и может образовывать отложения на деталях бытовой техники и оборудования.[9;18]

1.7  Важность качества питьевой воды

Ценность питьевой воды определяют микро- и макроэлементы, всего около 50 веществ. Для человека существует определенная физиологическая норма по количеству и составу растворенных в воде минеральных солей. Практически на всех этикетках бутилированной воды указан общий уровень минерализации. С точки зрения ежедневного потребления воды, оптимальным можно считать уровень 200–500 мг/л. С питьевой водой человек может получить до 20% суточной дозы кальция, до 25% магния, до 50-80% фтора, до 50% йода. [9;18]

Бутилированная вода должна быть не только безопасной для здоровья, она должна быть еще и полезной; т.е. быть насыщенной полезными микро- и макроэлементами - катионами калия, натрия, магния, сульфат-анионами, хлоридами и др.. Этим требованиям в полном объеме соответствуют лишь единицы продукции на российском рынке. Как правило, ее производят российские бренды, которые смогли найти хороший источник воды и могут выпускать качественный товар при небольших финансовых затратах. Что касается импортной воды, то, по мнению специалистов, почти вся она искусственно минерализована. Из-за дороговизны процесса и цена на нее очень высока.

Кроме того, при покупке бутилированной воды есть немалая вероятность приобрести подделку. Как утверждают специалисты, доля поддельной бутилированной воды на отечественном рынке составляет около 10-15% от представленной продукции. Выявить контрафактный товар очень сложно, но есть несколько вещей, на которые покупателям стоит обратить внимание.

Во-первых, на этикетке бутылки обязательно должна быть информация о категории воды (питьевая, столовая, лечебно-столовая, лечебная), ее источнике (водопровод, номер скважиы), производителе с указанием адреса, химическом составе и регистрационных данных.

Во-вторых, производители поддельной бутилироваенной воды появляются на рынке ненадолго, поэтому не уделяют внимания внешнему виду продукции. Если на упаковке рисунки и надписи четко отпечатаны, а крышка и бутылка дополнительно украшены, то, скорее всего, продукция настоящая.

В третьих, лучше стараться покупать бутилированную воду в крупных торговых точках, где вероятность подделки наименьшая.

Также очень важно, чтобы вода, употребляемая для питья и приготовления пищи, была максимально чистой. Доброкачественная питьевая вода укрепляет здоровье и препятствует возникновению многих заболеваний.

Специалисты по питанию настоятельно рекомендуют употреблять только экологически чистую питьевую бутилированную воду, чтобы быть уверенными в качестве воды.[20]

ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЯ СРАВНИТЕЛЬНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ БУТИЛИРОВАННОЙ ВОДЫ РАЗЛИЧНЫХ ПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ

2.1 Методы определения показателей качества питьевой воды

Единственный точный и надежный способ проверки воды на качество, пригодность для питья – это ее анализ. В настоящее время контроль качества воды осуществляется в соответствии с действующими нормативными документами: санитарно-эпидемиологическими правилами и нормативами СанПиН 2.1.4.1074-01 “Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества” и государственным стандартом ГОСТ Р 51232-98 “Вода питьевая. Общие требования к организации и методам контроля качества”.

Организация работы производственного контроля должна обеспечивать условия измерений, позволяющие получать достоверную и оперативную информацию о качестве питьевой воды в единицах величин. Их устанавливает  ГОСТ 8.417, с погрешностью определений, не превышающих норм, установленных ГОСТ 27384, с применением средств измерений, внесенных в государственный реестр утвержденных типов средств измерений и прошедших поверку. Методики, применяемые для определения показателей качества питьевой воды, должны быть стандартизованы или аттестованы в соответствии с требованиями ГОСТ Р 8.563; для определения биологических показателей допускается применять методики, утвержденные Минздравом России.

Лаборатории подлежат оценке состояния измерений по МИ 2427-97 (Рекомендация. ГСИ. Оценка состояния измерений в испытательных и измерительных лабораториях) и(или) аккредитации по ГОСТ Р ИСО/МЭК 17025, ГОСТ Р 51000.4.

Для определения качества питьевой воды могут привлекаться на договорной основе лаборатории, аккредитованные в установленном порядке на техническую компетентность в выполнении испытаний качества питьевой воды; при проведении арбитражных и сертификационных испытаний - на техническую компетентность и юридическую независимость.

В лабораториях должны соблюдаться требования безопасности, пожарной безопасности и производственной санитарии.[11]

Метрологического обеспечения лаборатории должны удовлетворять следующим условиям:

- применение поверенных средств измерений;

- использование государственных и межгосударственных стандартных образцов (ГСО);

- использование стандартизованных и (или) аттестованных методик определений, а также методик, утвержденных Минздравом России;

- наличие актуализированных документов по показателям контроля и методам анализа;

- постоянно действующий внутрилабораторный контроль качества результатов определений;

- система повышения квалификации персонала лаборатории.

Для контроля качества питьевой воды согласно требованиям ГОСТ Р 51232-98 определяют:

• микробиологические и паразитологические показатели 
• обобщенные показатели:

- водородный показатель измеряется pH-метром, погрешность не более 0,1 pH;

- общая минерализация (сухой остаток) измеряется гравиметрическим методом ГОСТ 18164-72;

- жесткость общая - титриметрия ГОСТ 4151-72;

- нефтепродукты (суммарно) – ИК-спектрофотометрия;

и т. п. (см. ГОСТ Р 51232-98);

• некоторые неорганические вещества, например, алюминий, барий, бор;
•  некоторых органические вещества, например, бензол, бензапирен;
• некоторые вредные химические вещества, поступающие и образующихся в процессе обработки воды (хлор остаточный свободный, озон остаточный, формальдегид, полифосфаты);
• органолептические свойства питьевой воды;
• радиационную безопасность питьевой воды – общая a-радиоактивность, b-радиоактивность.[11]

2.2   Выбор образцов для исследования

Единого исследования, которое охватило бы всю имеющуюся в продаже воду, не забыв и ту, что предназначена для кулеров, пока не проводилось, поэтому рейтинг марок можно считать условным.

 По одним данным, лучше всех продается вода Bon Aqua, за ней «Святой источник», «Аква минерале», «Архыз». По другим  - «Дикси»; «иностранки», французские  Vittel и Evian, которые  имеют  отличные отзывы покупателей о ней, но высокую цену; «Шишкин лес» - демократична по цене и разнообразна по ассортименту.

По этому,  для исследований была выбрана  вода шести производителей, стоимость которых за один литр составляла от 30 руб. до 40 руб. Это: «Шишкин лес»; «Bon Aqua»; «Святой источник»; «Аква минерали»;  «Эдельвейс»; «Фрутоняня».

2.3 Определение pH воды

Для определение pH мы брали 6 пробирок и наливали в каждую пробирку по одному виду воды и макали в воду лакмусовую бумажку. После 3 - 4 минут сравнивали бумажку со шкалой.

В результате проведения опытов было определено, что pH всех представленных образцов бутилированных вод ближе к нейтральному и является доказательством того что вода является безопасной для внутреннего восприятия (рис.1).

           Рисунок 1 Измерение  pH

2.4 Определение органолептических показателей

бутилированной воды

Определение запаха

Запах воды обусловлен наличием в ней пахнущих веществ, которые попадают в неё естественным путем и со сточными водами. Запах бутилированной воды, не должен превышать  2 баллов. Определение основано  на органолептическом исследовании характера и интенсивности  запахов воды при 20° и 60°С.

Для определения запаха берут широкогорлую колбу емкостью 150-200 мл, наливают в нее до  объема испытуемой воды, закрывают колбу часовым стеклом и нагревают воду до 40°-50°С. После этого колбу встряхивают, производя вращательные движения, отнимают часовое стекло и определяют обонянием характер и интенсивность запаха.

Таблица 4  Оценка интенсивности запаха воды в баллах

Проведенные  по методике исследования не выявили  наличия каких либо запахов. Все представленные образцы по шкале интенсивности запаха имеют 0 баллов.

Таблица 5  Результаты исследования

Определение  цветности

Рисунок 2 Определение цветности

Цветностью называется условно принятая количественная характеристика для описания цвета природной и питьевой воды, имеющей незначительную естественную окраску. Цветность является косвенным показателем количества содержащихся в воде растворенных органических веществ.

Цветность воды определяют визуально или фотометрически, сравнивая окраску пробы с окраской хром-кобальтовой шкалы цветности воды. Согласно требований СанПиН 2.1.4.1074-01 этот показатель для питьевой воды не должен превышать 20 градусов по шкале цветности.

Таблица 6  Цветность воды

Методы визуального определения цветности

1-й метод заключается в качественной характеристике цвета воды в пробирке.

• Заполните пробирку водой до высоты 10-12 см
• Определите цветность воды, рассматривая пробирку на белом фоне при достаточном боковом освещении (дневном, искусственном)
•  Отметьте наиболее подходящий оттенок

2-й метод (по ГОСТ Р 52769-2007) основан на визуальном определении цветности анализируемой воды путем сравнения пробы со шкалой цветности.

В этом случае измерительную трубку заполняют до метки пробой анализируемой воды, профильтрованной через мембранный фильтр.

Раствор шкалы цветности вносят в измерительные трубки, заполняя их до метки.

Измерительные трубки с анализируемой пробой воды и растворами шкалы цветности располагают над белой матовой поверхностью под таким углом, чтобы отраженный от поверхности свет проходил вверх через трубки с жидкостями.

Проводят сравнение цветности путем визуального осмотра измерительных трубок сверху на расстоянии 25 см от них при рассеянном дневном или электрическом свете, имитирующем дневной свет.

Цветность анализируемой пробы воды устанавливают по раствору шкалы цветности водных растворов, наиболее близкому по интенсивности окраски.

Если цветность анализируемой воды составляет более 70 градусов, то исходную пробу воды (объем Vn, см3) разбавляют дистиллированной водой таким образом, чтобы ее цветность после разбавления соответствовала диапазону шкалы цветности. Регистрируют объем разбавленной пробы воды (Vр, см3)

Метод фотометрического определения цветности (по ГОСТ Р 52769-2007)

Метод фотометрического определения цветности основан на измерении оптической плотности или коэффициента пропускания анализируемой пробы воды при фиксированной длине волны с последующим определением значения цветности по градуировочной характеристике, установленной для водных растворов шкалы цветности.

Для установления градуировочной характеристики измеряют оптическую плотность или коэффициент пропускания растворов хром-кобальтовой шкалы цветности при длине волны 380 нм или растворов платино-кобальтовой шкалы цветности при длине волны 410 нм в оптических кюветах толщиной поглощающего слоя 5 ил и 10 см относительно дистиллированной воды (холостая проба).

Строят градуировочную характеристику в виде зависимости измеренных значений оптической плотности растворов шкалы цветности от значений цветности по шкале цветности этих растворов, при этом коэффициент линейной корреляции должен быть не менее 0,995.

Для контроля правильности построения градуировочной характеристики для каждого раствора шкалы цветности рассчитывают значение коэффициента градуировочной характеристики Кi

Измеряют оптическую плотность (коэффициент пропускания) пробы анализируемой воды, профильтрованной через мембранный фильтр, при длине волны 380 нм для хром-кобальтовой шкалы цветности или при длине волны 410 нм для платино-кобальтовой шкалы цветности в тех же кюветах, которые использовали при построении градуировочной характеристики относительно дистиллированной воды (холостая проба).

Если цветность анализируемой воды составляет более 70 градусов цветности, исходную пробу воды разбавляют дистиллированной водой таким образом, чтобы ее цветность после разбавления соответствовала диапазону шкалы цветности, и регистрируют объем исходной пробы до разбавления Vn (см3) и объем разбавленной пробы воды Vp (см3).[18]

Проведенные  по методике визуального определения цветности исследования всех образцов, не выявили наличия цветности воды. Таким образом,  все образцы имеют  нулевую цветность.

Определение вкуса и привкуса

Органолептическим методом определяют характер и интенсивность вкуса и привкуса.

Различают четыре основные вида вкуса: соленый, кислый, сладкий, горький.

Все другие виды вкусовых ощущений называются привкусами.

Проведение испытания

Характер вкуса или привкуса определяют ощущением воспринимаемого вкуса или привкуса (соленый, кислый, щелочной, металлический и т. д.).

Испытываемую воду набирают в рот малыми порциями, не проглатывая, задерживают 3-5 с.

Интенсивность вкуса и привкуса определяют при 20 °С и оценивают по пятибалльной системе согласно требованиям табл. 7.

 Таблица 7  Интенсивность вкуса и привкуса питьевой воды

Проведенные исследования определения интенсивности вкуса  образцов представлены в табл. 8

Таблица 8 Определения вкуса

Таким образом, образцы под номерами 1 и 3 имеют небольшой привкус, сладковато-соленоватый, по ощущениям. Остальные образцы вкуса не имеют.

Определение мутности

Мутность воды обусловлена содержанием взвешенных в воде мелкодисперсных примесей – нерастворимых или коллоидных частиц различного происхождения. Мутность воды обусловливают и некоторые другие характеристики воды: наличие осадка, который может отсутствовать, быть незначительным, заметным, большим, очень большим, измеряясь в миллиметрах; взвешенные вещества, или грубодисперсные примеси,  определяются гравиметрически после фильтрования пробы, по привесу высушенного фильтра.

Мутность определяют фотометрически (турбидиметрически – по ослаблению проходящего света или нефелометрически – по светорассеянию в отраженном свете), а также визуально – по степени мутности столба высотой 10–12 см в мутномерной пробирке. В последнем случае пробу описывают качественно следующим образом: прозрачная; слабо опалесцирующая; опалесцирующая; слабо мутная; мутная; очень мутная.[7;18]

Метод качественного определения мутности

• Заполните пробирку водой до высоты 10–12 см.
• Определите мутность воды, рассматривая пробирку сверху на темном фоне при достаточном боковом освещении (дневном, искусственном). 
• Выберите подходящее:  прозрачная; слабо опалесцирующая; опалесцирующая; слабо мутная; мутная; очень мутная.

Фотометрический метод определения мутности

Приготавливают основную рабочую стандартную суспензию из каолина, а из нее рабочие стандартные суспензии. По стандартным рабочим суспензиям строят градуировочный график. Полученные значения оптических плотностей и соответствующие им концентрации стандартных суспензий (мг/дм  ; ЕМ/дм  ) наносят на график. Перед проведением испытания во избежание ошибок производят калибровку фотоколориметров по жидким стандартным суспензиям мутности или по набору твердых стандартных суспензий мутности с известной оптической плотностью.

В кювету с толщиной поглощающего свет слоя 100 мм вносят хорошо взболтанную испытуемую пробу и измеряют оптическую плотность в зеленой части спектра ( 530 нм). Если цветность измеряемой воды ниже 10° по Сr-Со шкале, то контрольной жидкостью служит бидистиллированная вода. Если цветность измеряемой пробы выше 10° Сr-Со шкалы, то контрольной жидкостью служит испытуемая вода, из которой удалены взвешенные вещества центрифугированием (центрифугируют 5 мин при 3000 мин  ) или фильтрованием через мембранный фильтр с диаметром пор 0,5-0,8 мкм.[7;18]

     Результаты исследования на мутность образцов бутилированной воды показали, что  во всех представленных образцах мутность  не заметна.

Таким образом результаты исследования шести представленных образцов по органолептическим показателям представлены в таблице 10.

Таблица 9  Обработка результатов исследования органолептических показателей бутилированной воды

2.5 Определение качества воды методами химического анализа

Определение жесткости воды

1. Определение карбонатной (временной) жесткости (Жк)

исследуемой воды.

Способ основан на реакции между соляной кислотой и гидрокарбонатами:  Ca(HCO3)2 + 2HCl → CaCl2+ 2H2O + 2CO2 

При титровании кислотой, добавленной в воду, индикатор метилоранж изменяет свою окраску, когда в растворе появляется небольшой избыток кислоты. Отмерьте с помощью мерного цилиндра 100мл воды и перенесите в коническую колбу для титрования, прибавьте по 1-2 капли метилоранжа.

Для удобства определения точки эквивалентности, в другой колбе приготовить раствор «свидетеля» - к 100 мл дистиллированной воды прибавить по 1-2 капли метилоранжа и соляной кислоты. В первую колбу приливают из бюретки по каплям 0,1н раствор соляной кислоты до тех пор, пока от одной капли кислоты окраска из желтой перейдет в оранжево – розовую (цвет сравнивают с окраской «свидетеля»). Титрование повторяют 2-3 раза.

Расчет временной жесткости воды проводят по формуле:

Жк = Vк Cк 1000 / VB, где

Жк - временная жесткость воды, ммоль/л экв  Ca2+ и  Mg2+

 Vк - объем раствора кислоты, израсходованного на титрование,

Ск –молярная концентрация эквивалента кислоты,

VB - объем воды, мл.

2. Определение общей жесткости воды

Отберите мерным цилиндром 100 мл воды и перенесите его в коническую колбу. Добавьте к исследуемой пробе 5мл аммиачного буферного раствора и несколько кристалликов (на кончике шпателя) индикатора эриохром черного

Приготовленную пробу при постоянном помешивании оттитруйте раствором комплексона до перехода окраски индикатора из вино-красной в синюю. Повторите титрование еще раз. Если результаты двух титрований совпадут ( VΔ <=0,1мл), рассчитайте общую жесткость воды.

Общую жесткость воды рассчитывают по формуле:

Жо = С2 V2 1000 / V1 [ммоль/л], где

V1 - объем анализируемой воды, мл

V2 - объем раствора Трилона Б, мл

С2 - молярная концентрация эквивалента Трилона Б, моль/л

1000 - коэффициент перевода моль/л в ммоль/л[18]

Таблица 10  Классификация воды по степени жесткости в мг-экв/л

Несмотря на требования СанПиН 2.141.1116-02, которые ограничивают содержание солей жесткости до 7 мг-экв/л, в воде с такими параметрами при кипячении могут образовываться нерастворимые соединения карбоната кальция, выпадающие в осадок, образующие налет на нагревательных элементах.

Мировой опыт показывает, что содержание солей жесткости  в воде, предназначенной для приготовления напитков, должно быть не более 2-2,5 мг-экв/л. При употреблении воды с высоким уровнем жесткости увеличивается риск развития мочекаменной болезни, а при употреблении воды с пониженной жесткостью может увеличиться тяжесть течения гипертонии, коронарной и ишемической болезни сердца, инсульта. 

Проведенные исследования представлены в табл. 11

Таблица 11 Результаты исследования жесткости воды (мг-экв/л)

Определение хлоридов.

В пробирку отбирают 5 мл исследуемой воды и добавляют 3 капли 10%-ного раствора  нитрата серебра. Приблизительное  содержание хлоридов определяют по осадку.

Таблица 13  Определение хлоридов в пробах

Проведенные исследования не выявили наличия хлоридов ни в одном из представленных образцов.

Наличие аммиака.

При проведении исследования  на наличие аммиака, образцы  воды прокипятили и опустили в них красную  лакмусовую бумагу.  Бумага стала фиолетовой, что доказывает отсутствие аммиака во всех представленных образцах.

Определение нитратов и нитритов.

Предельно допустимая концентрация (ПДК) нитритов в питьевой воде составляет 3,3 мг/л, нитратов 45 мг/л.

Выполнение работы.

На часовое  или предметное стекло помещают три капли раствора  дифениламина, приготовленного на концентрированной серной кислоте, и одну - две капли исследуемой воды. В присутствии  нитрат - и нитрит- ионов появляется синее окрашивание, интенсивность которого зависит от их концентрации.

В результате исследования всех образцов синий цвет не появился, что доказывает отсутствие  ионов нитратов и нитритов в бутилированной воде.

Определение содержания соединений железа

Предельно допустимая концентрация (ПДК) общего железа  в питьевой воде составляет 0,3 мг/л, лимитирующий показатель вредности  органолептический.

Выполнение работы.

В пробирку помещают 10 мл исследуемой воды, прибавляют  1 каплю  концентрированной кислоты, несколько капель  раствора пероксида  водорода  и примерно  0,5 мл раствора роданида калия. При содержание железа  0,1 мг/л появляется розовое окрашивание, а при более высоком красное.

При проведении исследования было выявлено, что образец №4 содержит 0,1 мг/л железа, так как при проведении анализа появился бледно-розовый окрас образца. В остальных образцах окрашивание не  выявлено.

2.6 Выводы

И так, в результате исследований качества бутилированной  воды методами химического анализа были получены результаты. представленные в табл. 14.

Таблица 14 Результаты химического анализа бутилированной воды.

Таким образом, результаты проведенных исследований шести различных образцов бутилированной воды не выявили существенных различий по их органолептическим и химическим свойствам.

Однако, образцы под номером 1 и 3 имеют небольшой, но определяемый привкус. А образец под номером 4 – содержит  соединения железа.

Исследования на жесткость воды показали, что образцы под номерами 2 и 6 относятся к мягким водам, а это значит, что содержание минеральных солей там низкое.

Образцы под номерами 1,3,4 и 5 являются умеренно жесткими, что можно назвать оптимальным для бутилированной воды.

На основании проведенных исследований можно заключить, что все представленные образцы соответствуют  физико-химическим показателям СанПиНа 2.1.4.1116-02; СанПиНа 2.1.4.1074-01;  ГОСТ 2874-73 

«Лучшей» водой из представленных шести образцов можно считать  образец под номером 5 – бутилированная вода марки «Эдельвейс».

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Целью данной работы было оценить качество бутилированной воды, реализуемого на потребительском рынке. Были поставлены определенные задачи, которые в ходе проделанной работы выполнены в полной мере.

В результате проделанных исследований:

1. Изучен и проведен анализ литературных источников по составу, свойствам и качеству бутилированной воды, установленные  СанПиНом и  ГОСТом;

2. Изучены алгоритмы лабораторных исследований бутилированной воды.

3. Даны сравнительные характеристики образцов бутилированной воды, взятых от разных фирм производителей;

4. Проведены анализы сравнительных характеристик физико-химических свойств бутилированной воды различных производителей на соответствие ГОСТам и СанПиНам.

Вывод:

Ценность питьевой воды определяют микро- и макроэлементы, всего около 50 веществ; органолептическими и химических показателями.  

Для человека существует определенная физиологическая норма по количеству и составу растворенных в воде минеральных солей. Практически на всех этикетках бутилированной воды указан общий уровень минерализации. С точки зрения ежедневного потребления воды, оптимальным можно считать уровень 200 – 500 мг/л. С питьевой водой человек может получить до 20% суточной дозы кальция, до 25% магния, до 50-80% фтора, до 50% йода.

Систематическое употребление питьевой воды, минеральный состав которой отличается от оптимального, увеличивает предрасположенность к различным заболеваниям.

К сожалению, провести полное исследование на содержание микро- и макроэлементов  рассмотренных образцов, не представлялось возможным, так как не было соответствующего оборудования.

Химические показатели качества воды дают представление о количестве и составе веществ органического и неорганического происхождения. Органические и неорганические вещества в воде могут быть естественной примесью, а могут быть результатом загрязнения ее различными отходами. В последнем случае они указывают на санитарное неблагополучие водоисточника  или  на не добросовестность производителя.

Употребление недостаточно жесткой воды (в которой нет кальция и магния) ассоциируется с увеличением заболеваемости болезнями органов кровообращения. Поэтому так важно соблюдать в воде нормативы по показателям минерального состава, чтобы обеспечить физиологическую полноценность воды, при которой организм работает без напряжения, не избавляясь от лишнего и не сокращая количество воды за счет выведения солей.

Проведенные исследования  шести производителей бутилированной воды, стоимость которых за один литр составляла от 30 руб. до 40 руб. показали, что по органолептическим показателям, по показателям жесткости и Рh нейтральности, а так же по частичным химическим показателям содержания элементов, все представленные образцы  соответствуют основным нормативным документам.

СПИСОК  ЛИТЕРАТУРЫ

1. Гражданский кодекс Российской Федерации. - М.: ИНФРА-М, 2007
2. ГОСТ Р 51232-98 Вода питьевая. Общие требования к организации и методам контроля качества.
3. ГОСТ Р 52029-2003. Вода. Единица жёсткости.
4. ГОСТ Р 52407-2005. Вода питьевая. Методы определения жёсткости.
5. ГОСТ Р 5193-2000. Вода питьевая. Отбор проб.
6. ГОСТ 18164-72. Вода питьевая. Метод определения содержания сухого остатка.
7.  ГОСТ 3351-74. Вода питьевая. Методы определения вкуса, запаха, цветности и мутности.
8. Постановление Правительства Российской Федерации от 22 декабря 2010 г. N 1092 г. Москва "О федеральной целевой программе "Чистая вода" на 2011 - 2017 годы"
9. СанПиН 2.1.1074-01. "Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения".
10. СанПиН 2.1.4.1116-02 "Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды, расфасованной в ёмкости. Контроль качества".
11. Методические указания по внедрению и применению санитарных правил и нормативов СанПиН 2.1.4.1116-02 "Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды, расфасованной в емкости. Контроль качества". МУ 2.1.4.1184-03. - М.: Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава России, 2013.
12. Ахманов М. Вода, которую мы пьем / М. Ахманов. – СПб.: Невский проспект, 2012. – 192 с. 
13. Гланц С.  Медико-биологическая статистика. Пер. с англ. / С. Гланц —  М.: Практика1999. – 459с.
14. Рябчиков Б.Е. Современные методы подготовки воды для промышленного и бытового использования/ Б. Рябчиков. – М:2014. – 510 с. 
15. Бадаева Т.В. Качество питьевой воды как фактор риска здоровью населения / Т.В. Бадаева, М.П. Грачева, Ю.П. Тихомиров, H.A. Матвеева – Вестник Российской военно-медицинской академии. — 2011, Часть 2, №3. - С. 438.
16. Красовский Г.Н. Гармонизация гигиенических нормативов с зарубежными требованиями к качеству питьевой воды / Г.Н. Красовский, H.A. Егорова//Гигиена и санитария. 2015. - №2. – С.10-13.
17. Лукерченко В.Н. Перспективы развития водоснабжения Москвы и Московской области / В.Н. Лукерченко, Г.Н. Николадзе // Вода и экология. 2015. - №3. - С.38-42. 
18. Пивоваров Ю.П.  Гигиена и экология человека. Учебник для студентов колледжей/ Ю. Пивоваров, В. Королик, Л. Подунова  - М.: Академия,2016,. -  400с.
19. Михель М.К., Стапп В.В. Мониторинг воды. «Field Manual / for Water Аnalytical Monitoring An Environmental / Education Program»
20. Материалы XI Международного Конгресса «Здоровье и образование в XXI веке» РУДН, Москва, 2010 [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://clinical-journal.co.uk
21. Сайт компании "Чистая вода". http://www.cwc.ru.
22. Сайт компании Росинвест. http://www.rosinvest.com/news/130820/.
23. Интернет портал ОчистиВоду.ру

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение А

Рисунок А.1. Потребление безалкогольных напитков, литров в год.

Приложение Б

Таблица1.Б. Требования к органолептическим свойствам воды и содержанию основных солевых компонентов, согласно СанПиН 2.1.4.1116-02

Таблица 2.Б. Требования по радиационной безопасности.( СанПиН 2.1.4.1116-02)

Таблица 3.Б. Требования по микробиологическим и паразитологическим показателям воды.( СанПиН 2.1.4.1116-02)