Всем понятно, для чего нужен анализ водопроводной или бутилированной воды. Не вызывает вопросов анализ воды из источника (водозабора) — колодца, водоема, подземного водоносного горизонта. Однако проведения анализов сточной (отработанной) воды для многих является чем-то странным, ведь эти жидкости не планируется как-то использовать, но он позволяет определить методы и качество очистки стоков, помогает обнаружить опасные компоненты и усилить очистку стоков, обеспечивает возможность контроля за деятельностью очистных сооружений всех типов.

Что такое сточные воды

Сточные воды — это общее наименование всех видов отработанной воды, слитой в канализацию.
Качество таких жидкостей может быть очень разным — в одних присутствуют только твердые частицы и ил (в основном), другие перенасыщены химическими элементами или органикой. Никакого однообразия здесь нет, поскольку в составе стоков могут присутствовать частицы грунта, промышленные или бытовые отходы, нефтепродукты и удобрения, смытые с полей. Все загрязняющие компоненты присутствуют в разных количествах и комбинациях, что существенно усложняет их выведение из воды.

Мнение эксперта
Никита Куприянов
Эксперт в области физики и химии. Имеет большой опыт работы в лабораториях, занимающихся изучением состава воды и способов ее очистки.
Практически все стоки собираются в ливневую, бытовую или примышленную канализацию и поступают на очистные сооружения. Здесь производится анализ поступающих жидкостей и количественное определение примесей в них. После этого стоки подвергаются обработке — выполняются технические, химические и биохимические процедуры. После этого очищенная вода снова поступает на анализ, дающий информацию об эффективности произведенных процедур.

Исследования сточных вод производят различные организации — природоохранные, санитарные, производственные. Это, в основном, государственные подразделения, но часто подобные задачи решают частные лаборатории.

Они представляют собой лабораторные комплексы, оснащенные современными приборами и аппаратурой для обнаружения, определения концентрации и исследования разных веществ. Необходимо понимать — стоки представляют собой комплексные растворы с обильным присутствием взвешенных частиц.

Поэтому, для получения полной информации об исследуемых жидкостях требует проведения целой серии изысканий.

Виды стоков

Существуют разные виды стоков, которые делят на группы по разным признакам.
В первую очередь следует учитывать тип загрязняющих веществ:

  • Первичные. Они попадают в воду прямо из источников загрязнения.

  • Вторичные. Это загрязнения, образованные в результате смешения или химических реакций различных компонентов, уже присутствующих в растворе.

Как правило, в составе стоков преобладают первичные компоненты, а вторичные обычно являются лишь небольшим дополнением к ним. Однако необходимо понимать, что сточные воды имеют разное происхождение и часто совсем не похожи друг на друга. Их характеристики зависят от типа загрязняющих компонентов, а также от их разнообразия.

Различают несколько групп таких жидкостей:

  1. Поверхностные (это ливневая или талая вода, смывающая с поверхности земли разные загрязнения).
  2. Промышленные (вода, используемая в технологическом процессе и загрязненная его компонентами).
  3. Хозяйственно-бытовые. Это вода, использованная людьми в повседневной жизни (умывание, стирка, мытье различных предметов и т. п.).

В свою очередь, промышленные стоки делятся на три категории:

  • Условно чистые (используются для охлаждения промышленных установок и оборудования, в прямой контакт с элементами технологического процесса не вступают).
  • Нормативно очищенные (вода, прошедшая комплекс очистных мероприятий и соответствующая нормам СанПиН для промышленных стоков).

  • Загрязненные, имеющие в составе большое количество примесей или взвешенных частиц.

Загрязнители, присутствующие в воде, называются поллютантами. Они могут быть разными, иметь физическую или химическую природу (взвеси и растворы). Физические примеси удалить легко — для этого нужен лишь качественный фильтр. Гораздо сложнее удалять химические вещества — здесь приходится производить сложные и многоступенчатые процедуры. Мало того, поллютанты бывают природные — попадающие в воду в результате естественных процессов (например, насыщенные вулканическим пеплом или другими породами) или антропогенные (загрязнения, вызванные деятельностью человека, в основном — промышленной или эксплуатационной). Примечательно, что антропогенные поллютанты присутствуют в разных местах и распределены в зависимости от их специфики:

  • В атмосфере содержатся кислые газы (диоксиды углерода, азота или серы), а также взвешенные тонкие частицы (сажа, компоненты выбросов заводских труб, тонкие аэрозоли кислот и т. д.).
  • В гидросфере могут присутствовать органические и неорганические соединения, нефтепродукты, соединения химического типа.

  • В литосфере — соли тяжелых металлов, нефтепродукты. Также здесь есть чисто механические загрязнители — например, стекло. Они создают чисто механическое загрязнение, но в химическом или бактериологическом отношении полностью нейтральны.
  • В биосфере представляют опасность ксенобиотики — вещества, способные присутствовать в организме, но не входящие в структуру обмена веществ. Они не выводятся и способны накапливаться, что в результате приводит к возникновению различных заболеваний.

Важно! Действующее законодательство обязует производителей очищать воду до исходного состояния. Однако должного контроля за этим нет, и многие промышленные компании сбрасывают стоки, практически не прошедшие очистку. Поэтому, анализ промышленных сточных вод становится одним из наиболее важных и необходимых видов исследований.

Особенности анализа сточных вод

Анализ сточных вод необходим для решения задач охраны окружающей среды, обеспечения сохранности водных ресурсов и других природных объектов.
Кроме того, исследования стоков нужны для выявления нарушений производственного характера, при которых в природные водоемы (реки, озера и т. п.) или в артезианские источники (через скважины или путем просачивания в грунт) попадают неочищенные загрязненные стоки. Также они направлены на обеспечение безопасности населения, сельскохозяйственных угодий и других хозяйственных объектов.

Перечень задач, решаемых анализами стоков, довольно широк:

  • Проверка соответствия качества стоков действующим нормативам (как правило, имеется в виду проверка воды после очистных сооружений).
  • Снижение риска получения штрафных санкций из-за превышения концентрации загрязнений или понести ответственность за сброс неочищенных вод.

  • Контроль технологии и эффективности работы очистных сооружений.
  • Установление состава и количества поллютантов.
  • Выбор наиболее эффективных технологий очистки.
  • Сохранение экологического состояния водоемов или иных источников водозабора.

В первую очередь, анализ нужен для того, чтобы определить степень загрязнения, а также выяснить, какими именно компонентами.

Это важно, так как без предварительного исследования невозможно выбрать наиболее эффективную методику очистки. Кроме того, анализ уже очищенной воды позволяет выяснить, насколько качественно работают промышленные очистные сооружения. Также появляется возможность определить, каковы воздействия стоков на поверхность почвы или глубинные грунтовые слои. Кроме этого, необходимо определить уровень токсичности стоков и выработать наиболее эффективный способ их обеззараживания.

Мнение эксперта
Никита Куприянов
Эксперт в области физики и химии. Имеет большой опыт работы в лабораториях, занимающихся изучением состава воды и способов ее очистки.
Методы анализа промышленных стоков разработаны с учетом используемой технологии. Они направлены на поиск и количественный подсчет составляющих, участвующих в техническом процессе. Однако на изучение посторонних (внешних) компонентов они не рассчитаны.

Если для промышленных стоков выбор технологии очистки предопределен спецификой производства, то поверхностные (ливневые) стоки часто меняют свой состав и требуют внимательного изучения. В одном случае вода смывает нефтепродукты, разлитые с автозаправки или промышленного предприятия. В других ситуациях в воду попадают удобрения с полей, а стоки с городских улиц перенасыщены солями свинца и других тяжелых металлов, крайне вредных для здоровья человека.

Не менее важен анализ бытовых стоков. Они насыщены остатками моющих средств, в том числе их активных компонентов — отбеливателей, растворителей и прочих химикатов. Специфика бытовых стоков такова, что их состав постоянно меняется. В продаже часто появляются новые моющие средства, стиральные порошки и пасты, другие химикаты. Вся бытовая химия весьма эффективна, но столь же опасна. Кроме того, ее непросто выводить из стоков, а сбрасывать загрязненную воду в реки или другие водоемы нельзя —неминуемо попадание поллютантов состав речной или артезианской воды.

Есть загрязнители неконсервативные, которые могут разлагаться и самостоятельно выводиться из воды. Как правило, это органика. Но есть консервативные поллютанты, которые сохраняются в составе жидкости без изменений. Это соли тяжелых металлов, пестициды, фенолы и прочие химические компоненты.

В бытовых стоках преобладает органика и остатки моющих средств (смесь консервативных и неконсервативных компонентов). В промышленных и ливневых стоках значительную часть занимают консервативные компоненты, требующие весьма серьезного подхода к очистке.

Методы проведения анализа

Анализ стоков производится с помощью разных процедур.
Необходимо иметь в виду — самостоятельная проверка стоков невозможна, так как здесь необходим именно лабораторный анализ с участием опытных и подготовленных специалистов.

Основные типы анализов:

  • Химический анализ. Это самый сложный и технологически емкий вид исследований, обладающий наиболее информативными результатами. В частности, он определяет наличие сульфатов, хлоридов и фторидов, соединений фосфора, значение pH и другие показатели.
  • Бактериологический или микробиологический анализ, показывающий наличие вредоносных микроорганизмов в сточной воде. Особое внимание вызывают патогенные микроорганизмы. Например, большое внимание уделяется поиску колиформных бактерий.

  • Паразитологический. Он дает информацию относительно содержания цист лямблий или яиц гельминтов.
  • Радиологические исследования показывают присутствие альфа- и бета-активности, наличия следов радиоактивных материалов.
  • Биотестирование. Это самый сложный тип биологического обследования стоков, дающий сведения относительно экологических и токсикологических аспектов.

Количество методик, используемых для проведения анализов промышленных стоков, намного больше:

Органолептический анализ
Производится с помощью собственных органов чувств (определяется запах, цвет, по возможности — вкус жидкости). Относится к первичным и весьма приблизительным методикам.
Гравиметрический
Это определение количества взвешенных частиц, а также количества сухого остатка после выпаривания воды.
Фотометрический
В жидкость вводится специальный реактив и с помощью светочувствительной аппаратуры определяется степень прозрачности.
Титриметрический
Производится расчет примесей по количеству введенных реактивов. Результат получается довольно быстро, а сама методика не требует использования сложных приборов.
Турбодиметрический
Определяет степень мутности, а также выясняет наличие взвесей.
Потенциометрический
Исследуется напряжение и уровень электропроводности жидкости.
Хроматографический
Оптимален для обнаружения нефтепродуктов, соединений серы, дизтоплива. Также помогает обнаружить следы лекарственных веществ и других химикатов.
Газохроматографический
Один из самых точных видов анализа, при котором производится нагрев жидкости и замер температуры испаряющихся компонентов.

Выбор той или иной методики производится исходя из типа предполагаемых загрязнений. Как правило, лаборатории располагают несколькими комплектами оборудования, но здесь могут быть разные варианты.

Важно! Методы исследования выбираются еще до их начала — устанавливается оборудование, соответствующее характеру и предполагаемому составу сточных вод. При этом, системы, с помощью которых проводят очистку, выдают не питьевую, а нормативно очищенную воду. Поэтому, приходится производить.

Как производится анализ сточной воды

Анализ сточной воды производится в несколько этапов:

  • Отбор пробы. Берут чистую стеклянную емкость (пластиковые бутыли для таких целей тоже можно использовать, но они хуже сохраняют жидкость в исходном виде) с плотно закрывающейся герметичной крышкой (2-5 л). Заполняют ее стоками до самого верха (никаких пузырей в таре быть не должно).
  • Доставка образца воды в лабораторию и проведение серии исследований.
  • Результат выдается в форме протокола с печатью лаборатории.

Периодичность анализов зависит от типа стоков и их потенциальной опасности. В норме анализы нужно делать не чаще 1 раза в квартал, но не реже 1 раза в год. Если выявлены какие-либо опасные компоненты или нарушения методов очистки, проверку производят раз в месяц. Когда ситуация стабилизируется, переходят к обычному режиму проведения анализов.

В продаже есть наборы для самостоятельного проведения анализов воды. Иногда их используют для получения первичной информации о составе стоков (уровня кислотности).

Действующие нормативы

Основными нормативными документами, определяющими условия проверки и качество сточных вод, являются:

  • ГОСТ ISO/IEC 17025-2019 «Общие требования к компетентности испытательных и калибровочных лабораторий».
  • СП 11-102-97 «Инженерно-экологические изыскания для строительства».
  • СанПиН 2.1.4.1074-01.

  • СанПиН 2.1.4.2496-09.
  • СанПиН 2.1.5.980-0.
  • СанПиН 2.1.4.1175-02.

Некоторые санитарные документы являются более современными редакциями предыдущих версий (утративших силу). Однако в некоторых ситуациях проверяющие органы руководствуются всеми существующими нормативами, если они рассматривают именно возникающую ситуацию. Большое количество нормативов иногда вызывает сложности — отсутствие допустимых значений в одном документе заставляет штудировать другие, что отнимает время.

При этом, соблюдение всех нормативов является обязательным для всех эксплуатирующих, производящих или контролирующих организаций. Проведение аналитического исследования стоков и других работ, указанных в нормативных документах, выгодно организациям, загрязняющим воду. Это позволяет им избежать судебных разбирательств, выплаты огромных штрафов, а иногда избежать уголовного преследования.

Обратите внимание! ПДК сточных вод изложены в ГН 2.1.5.1315-03 и в ГН 2.1.5.2280-07. Это гигиенические нормативы, утвержденные Главным санитарным врачом РФ.

Вопросы и ответы

Рассмотрим несколько самых частых вопросов относительно анализов сточных вод:

Кто производит анализ сточных вод?

Анализы могут производиться органами СЭС, лабораториями предприятий, а также независимыми лабораториями. Занимается исследованиями и Водоканал, у которого в ведомстве находится канализация. При этом, исследования СЭС более широкие и развернутые, так как на предприятиях основное внимание уделяется очистке от компонентов технологического процесса, но не от других поллютантов, которые могут находиться в воде изначально.

Проведение анализов — исключительно обязанность проверяющих органов, или их можно выполнить по инициативе граждан?

Анализы стоков — это обязательная процедура для предприятий, очистных сооружений и других организаций. Кроме того, их производят надзорные органы. Однако, если у граждан возникают сомнения в качестве стоков, можно инициировать проверку в рамках гражданских инициатив.

Что делать, если лаборатория не располагает необходимыми приборами или оборудованием для анализов?

Единственным выходом из подобных ситуаций является предоставление проб воды в другие, более оборудованные лаборатории. Это надо сделать как можно быстрее, или сначала найти подходящую лабораторию, после чего сделать забор пробы повторно и доставить ее на проверку. Иначе результаты поиска возможных проблем могут быть некорректными.

Анализ воды платный?

Если он выполняется не в рамках стандартных проверок, а по инициативе граждан — да, услуги лабораторий платные. Цена проверки зависит от степени сложности, используемых реактивов и оборудования. При этом, заключение аккредитованной и сертифицированной лаборатории может приниматься в суде как весомое доказательство выявленных нарушений.

Сколько времени занимает проверка?

Длительность анализов зависит от их сложности и от количества исследовательских процедур. Она может занимать от 2 до 7 рабочих дней. Иногда результаты выдают в течение того же дня, если заказчиком оплачена срочность выполнения задачи. Более детальную информацию можно получить непосредственно у работников лаборатории.