Многие неорганические вещества, содержащиеся в промышленных сточных водах, при поступлении в канализацию тормозят биологические процессы очистка- Попадая в водоемы, эти вещества вызывают гибель рыб и их кормовых ресурсов, а также микроорганизмов, участвующих в процессах самоочищения водоемов; через питьевую воду они оказывают токсическое действие на людей и теплокровных животных, затрудняют использование сточных вод для орошения сельскохозяйственных культур.
БПКя — биологическая потребность в кислороде: количество кислорода, использованное в биохимических процессах окисления органических веществ (за исключением процессов нитрификации) за определенное время (2, 5, 8, 10, 20 сут), мг02/мг вещества.
Профилактика загрязнения водоемов в нашей стране нашла отражение в решениях XXV съезда КПСС [1] и в ряде правительственных постановлений [2, 3]. В «Правилах охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами» [0-19] указано, что ядовитые вещества в водотоках не должны содержаться в концентрациях, оказывающих прямое или косвенное вредное действие на организм и здоровье населения.
Вредное действие на людей и теплокровных животных оказывают многие неорганические соединения (ртуть, кадмий и др.). Советские авторы [10; 11; 0-5] указывают на опасность действия некоторых химических веществ на население через питьевую воду и необходимость мер по охране водоемов. Обязательность выполнения этих мер предприятиями нашла отражение в Правилах охраны поверхностных вод от загрязнения [0-19].
Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) разработаны Международные стандарты питьевой воды [0-17; 0-441 и в них отдельные компоненты нормируются как обязательные, другие как желательные. Этой же международной организацией разработан Европейский стандарт качества питьевой воды [0-7; 0-40]. В СССР [0-2] и в США [0-37] проводится нормирование содержания вредных веществ в питьевой воде. В Англии пользуются нормами ВОЗ. [0-35]. Количество нормируемых вредных неорганических веществ в питьевой воде как в нашей стране, так и за рубежом, невелико.
В настоящее время разработаны теоретические основы применения в водных растворах современных чувствительных методов анализа Г81; 82; 0-10: 0-24; 83].Для питьевой воды и природных вод эти методы описаны в ГОСТе [0-2] и в ряде монографий [0-15; 0-16; 0-23; 0-69; 0-17]. Для определения металлов в водных растворах — в питьевой воде и сточных водах — наряду с химическими применяются физические и физико-химические методы: полярографический, спектрографический, спектрофотометрический, хроматографический, флуориметрический, атомно-абсорбционный, масс-спектрометрический, потенциометрический, амперометрический и многие другие в разных их модификациях [77, 0-10; 0-1; 0-24; 83]. Электрохимическими методами анализа-в водных растворах определяют металлы (по 150—200 проб в день с высокой чувствительностью) [0-50]. По данным [0-10], обычно используемые весовые и объемные методы определения неорганических веществ в водных растворах недостаточно чувствительны. Для определения каждого металла приходится его отделять от остальных металлов и различных примесей. Эти методы трудоемки и требуется много времени для анализов. Современные физические методы очень чувствительны и точны, не требуют удаления примесей, создают возможность быстрого определения и автоматизации анализа [0-33].
Бесцветный, не имеющий запаха газ, мало растворимый в воде; плотность 1,2506 г/л; т. пл. —210,0; т. кип. —198,8.
Основное применение — синтез аммиака и других соединений.Бесцветный газ; плотность 0,771 г/л; т. пл. —77,75 °С; т. кип. —33,42°С; растворимость в воде при 10°С 67,9 г%, при 20 °С 52,6 г%.В природных незагрязненных водах содержится в концентрациях 0— 0,2 мг/л [0-53; 0-57; 0-72]. В местах, где аммиак применяется как удобрение или сбрасывается в водоемы со сточными водами, концентрация его бывает значительно выше (13 мг/л) [0-53].
Соединения аммония в концентрации 100 мг/л (на азот) не оказывают влияния на окраску воды, прозрачность, запах; привкус в 1 балл обнаруживается в концентрациях 5—10 мг/л, в 2 балла 10—15 мг/л [16]. По данным [0-34], 28% раствор гидроксида аммония ощущается по запаху в концентрации 0,5 мг/л.
Содержатся в сточных водах производств химических, лакокрасочных, стекольных, фотоматериалов, в бытовых сточных водах.В поверхностных водах содержатся в концентрациях 0,1—10,0 мг/л [0-53]. По данным [0-53], минимальная смертельная доза.нитратов для теп-, локровных животных 117 мг/кг массы. По данным [37], смертельные случаи среди детей наблюдались при концентрации нитратов в питьевой воде более 10 мг/л (на азот).
Содержатся в сточных водах производств химических, химико-фармацевтических, резинотехнических изделий, лакокрасочных и текстильных.Минимальная смертельная доза нитритов для теплокровных животных 20 мг/кг массы [0-53].
Металл серебристого цвета; в чистом виде в природе не встречается я входит в состав различных малорастворимых в воде руд и минералов; плотность 2,699; т. пл. 660,1 °С; т. кип. 2500 °С.Содержится в природных водах и незагрязненных водоисточниках в виде малотоксичных соединений и случаи отравления им людей и животных не описаны. Концентрация его в природных водах колеблется от нуля и следов до 242,2 мг/л; в природных водах СССР — от 0,001 до 10 мг/л [0-8].
Серебристо-белый металл, плотность 3,76; т. пл. 710 °С; т. кип. 1640 °С. Наиболее ядовиты хорошо растворимые в воде хлорид, нитрат и сульфат, а также гидроксид бария; плохо растворимый в воде карбонат менее ядовит. В малых концентрациях соли бария довольно стабильны в воде, в больших (более 100 мг/л) под влиянием сульфатов, содержащихся в природной воде, частично выпадают в осадок.
В природных водах бериллий обнаружен в концентрациях 0,0012—» 0,00001 мг/л [0-33]. Повышенное содержание бериллия в природных водах встречается в местах его залегания и в воде с большим содержанием фтор-и сульфат-ионов [2.].
Темно-серые кристаллы, плотность 2,34; т, пл. 2075 °С, т. кип. 3700 °С; некоторые его соединения хорошо растворимы.В природных водах бор содержится в сравнительно небольших концентрациях— в 10 !—10 2 мг/л, лишь в некоторых местностях содержание его достигает 1,5—3,0 мг/л. В воде источников, используемых для бальнеологических (но не для питьевых) целей, он содержится в более высоких концентрациях [1; 0-32; 0-33].
Красно-бурая, почти черная, тяжелая жидкость со своеобразным запахом, растворимая в воде; плотность 3,102; т. пл. —7,25.°С, т. кип. 59,2 °С.В природных водах содержится в концентрациях 10-2 мг/л 0-53]. Содержится в сточных водах производств химико-фармацевтических, нефтехимических, горнорудных, фотоматериалов [0-53]. В сточных водах нефтехимических предприятий содержится в концентрациях 0,1—27 мг/л [1].
Металл светло-серого цвета, плотность 5,96; т. пл. 1900°С; т. кип. 3400 °С; растворимы соединения ванадия(1У) и ванадия(V) [1].В природных водах ванадии содержится в концентрациях 0,0002— 0,040 мг/л [2; 3; 0-33].
Твердый, хрупкий, серебристо-белый металл; плотность 9,80; т. rai. 271,4 °С; т. кип. 1552 °С.В реках СССР содержится в среднем в концентрации 0,022 мг/л [1]. В источниках водоснабжения США содержится в концентрациях 0,00004— 0,070 мг/л [0-64].
Твердый металл белого или серебристого цвета, на поверхности вследствие окисления имеет серый цвет с красноватым оттенком; плотность 19,32; т. пл. 3420 °С; т. кип. 5680 °С; в воде нерастворим.В больших реках США максимальная концентрация составляет 0,0067 мг/л, но в большинстве случаев не был обнаружен в водоемах [0-32; 0-.53].
Мягкий светло-серого цвета металл с синеватым оттенком. Плотность 5,904; т. пл. 29,78 °С; т. кип. 2205 °С.Содержится в сточных водах химических, химико-фармацевтических, лакокрасочных, металлургических производств [0-53].
В природных и сточных водах содержится в незначительных концентрациях (10 8—10-9 г/л) [0-58; 1].Содержится в небольших концентрациях в сточных водах электротехнических, радиотехнических, металлургических, машиностроительных, керамических и стекольных производств. .
Серебристо-серый металл; плотность 7,874; т. пл. 1539 °С; т. кип. 2870; содержится в водоемах в виде бикарбонатов и гидроксидов.Содержится в сточных водах химических, металлургических, машиностроительных, металлообрабатывающих, нефтехимических, химико-фармацевтических, лакокрасочных, текстильных и многих Других производств.
Желтый металл; плотность 19,3; т. пл. 1063,4 °С; т. кип. 2880 °С. В природе встречается в виде включений в горных породах. В воде хорошо растворяется хлорид золота.В природных водах золото не обнаружено [0-53]. Может содержаться в сточных водах обогатительных фабрик, производств материалов, ювелирных изделий, предприятий, занимающихся золочением металлов гальваническим методом, окраской фарфора и стекла. Сточные воды обогатительных фабрик цветной металлургии содержат золото в концентрациях до 0,7 мг/л [1].
Серебристо-белый металл; плотность 7,31; т. пл. 156,4 °С; т. кип. 2000 °С; в воде растворяются соли индия — сульфат, нитрат, хлорид.В природных водах не обнаружен [0-53]. Содержится в небольших концентрациях в сточных водах металлургических, машиностроительных, приборостроительных, радио- и электротехнических,- стекольных производств.
Фиолетово-черные кристаллы с металлическим блеском; плотность 4,940: т. пл. 113,6 °С; т. кип. 185,5 °С.В водоемах обнаружен в кпттрнтпяттият Ю-4—10-8 мг/л [0-42; 0-64]. Содержится в сточных водах производств химико-фармацевтических, химических, органического синтеза, а также в бытовых стоках.
Серебристо-белый металл; плотность 8,65; т. пл. 321 °С; т. кип. 766,5 °С. В воде растворимы сульфат, хлорид и нитрат кадмия; при щелочной реакции содержащиеся в воде соединения кадмия выпадаю г в осадок.
Серебристо-белый металл; плотность 0,862; т. пл. 63,55 °С; т. кип. 776 °С; в воде растворимы нитрат, хлорид, хлорат, сульфат, гидроксид калия.В поверхностных водах калий содержится в концентрациях 0,9—5,1 мг/л, но в некоторых водоемах концентрация его достигает 1010 мг/л [0-53].
Серебристо-белый металл; плотность 1,54; т. пл. 850 °С; т. кип. 1480 °С; растворимые соединения •— нитрат, сульфат, хлорид, хлорат.Соединения кальция содержатся в воде и в сточных водах ряда производств. Содержание кальция в воде уменьшает растворимость многих металлов.
Серебристо-серый металл; плотность 8,84; т. пл. 678 °С; т. кип. 927 °С; растворимы хлорид, нитрат и сульфат кобальта.В природных водах СССР содержится в концентрациях 0,0001—0,001 мг/л [0-53]. В водоемах США содержится в среднем в концентрации 0,00019 мг/л [0-42].
Бурый порошок или серые кристаллы, нерастворимые в воде; плотность 2.33; т. пл. 1420 °С; т. кип.Во взвешенном и коллоидном состоянии содержится в сточных водах производств металлургических, стекольных, керамических, нефтеперерабатывающих. В бытовых стоках содержится в среднем в концентрациях 3,9 мг/л в местах с мягкой водой [0-32].
Серебристо-серый металл; плотность 6,16; т. пл. 920 °С; т. кип. 3470 °С; входит в состав некоторых минералов; хорошо растворяются в воде хлориды, нитраты и гидроксид лантана.Содержится в водемах от 0 до следов [0-53].
Серебристо-белый металл; плотность 0,534; т. п. 179 °С; т. кип. 1350 °С; хорошо растворяется хлорид, хлорат, нитрат, карбонат, сульфат я гидроксид лития.В природных водах и источниках питьевого водоснабжения литий содержится в малых концентрациях 10-3—10 2 мг/л и лишь в минеральных источниках, вода которых используется для лечебных целей, он нередко содержится и в более высоких концентрациях [0-53].
Серебристо-белый металл; плотность 1,74; т. пл. 651 °С; т. кип. 1107 °С; растворимы нитрат, сульфат, ацетат, хлорид, оксид магния.В природных водах рек Европейской части СССР содержится в среднем в концентрации 14,7 мг/л [1], в поверхностных водах США—.2,6—28,0 мг/л, а в источниках водоснабжения США — в среднем 9,75 мг/л 0-53].
Серебристо-белый металл; плотность 7,44; т. пл. 1245 °С; т. кип. 2080 °С; растворимы сульфат, хлорид и нитрат.В реках СССР марганец содержится в концентрациях 0,001—0,16 мг/л [1]. В природных водах США марганец содержится в концентрациях 0,0003— 3,23 мг/л (средняя — 0,058 мг/л) [0-33], в водопроводной воде средняя концентрация 0,05 мг/л [0-42].
Металл красного цвета; плотность 8,96; т. пл. 1083 °С; т. кип. 2543 °С; растворимы хлорид, нитрат, сульфат.В природных водах и источниках водоснабжения нашей страны содержится в небольших концентрациях, как правило, порядка 10 3 мг/л.
Серебристо-белый металл, плотность 10,22; т. пл. 2620 °С; т. кип. 4630 °С; хорошо растворяется в воде молибдат аммония, несколько меньше — триок-сид молибдена.Содержание в природных и сточных водах .В природных водах содержится по данным [1] 0,0021—0,0106 мг/л и по данным [0-8] — 0,0001—0,06 мг/л; в природных водах США содержится в концентрациях 10-3 мг/л [0-32; 0-43].
Металл сероватого цвета; плотность 5,72; т. пл. 817 °С; при 615 °С возгоняется; растворимы арсениты щелочных металлов, арсенаты, оксиды различаются по растворимости, все соединения мышьяка ядо виты.В природных водах США концентрация мышьяка составляла в среднем 0,064 мг/л [0-53]. В связи с широким применением соединений мышьяка в качестве ядохимикатов в сельском и лесном хозяйстве они обнаруживаются в водоемах иногда в значительных концентрациях [0-49].
Серебрг.сто-белый металл; плотность 0,968; т, пл. 97,8 ”С; т. кип. 883 °С; растворимы нитрит, нитрат, карбонат, бикарбонат, хлорат, хлорид, сульфат -и гидроксид натрия.В поверхностных водах США — соединения натрия содержатся в концентрациях 0—24,3 мг/л [0-53], в водопроводной воде—1,1—177 мг/л [1].
Серебристо-белый металл; плотность 8,91; т. пл. 1455 °С; т. кип, 2900°С; растворимы нитрат, хлорид, сульфат никеля.В реках СССР содержится в концентрациях 0,0008—0,0056 мг/л [1]. В природных водах США содержится в среднем в количестве 0,019 мг/л [2]. В источниках водоснабжения он обнаружен в количестве в среднем 0,0117 мг/л [0-64].
Серебристо-серый металл; плотность 8,5?; т. пл. » 2470 °С; т. кйп. 4760 °С. Содержится в сточных водах металлургических и машиностроительных производств.При нейтральной реакции выпадает в осадок, гидроксиды ниобия в небольшой степени растворяются в воде и остаются в ней стабильно [11.
Серебристо-серый металл; плотность 5,85; т. пл. 231,9°; т. кип. 2620 °С; растворимы сульфат и хлориды олова(II) и (IV). Некоторые соединения олова могут находиться в воде во взвешенном состоянии.Олово содержится в реках в концентрациях 10 3 мг/л [0-53], а в источниках водоснабжения — 10 4—10-2 мг/л [0-64].
Серебристо-белый жидкий металл; плотность 13,546; т. пл. — 38,89°С; т. кип. 356,66 °С; растворимы хлорид, сульфат, нитрат, хлорат ртути.В природных водах содержится в концентрации 0,00003—0,0028 мг/л [1; 2]. В некоторых промышленных районах в .связи с возрастающим применением ртути в производстве концентрация ее в водоемах в 1970 г. по сравнению с 1935 г. возросла в 70 раз [3; 0-64].
Серебристо-белый металл; плотность 1,532; т. пл. 388 °С; т. кип. 705 °С; растворимы нитрат, сульфат, карбонат и гидроксид рубидия.Содержится в реках в концентрациях 0,0015 [1] — 0,008 мг/л [0-32]. Содержится в сточных водах производств фотоэлектрических и электронно-лучевых приборов, стекольных и керамических.
Голубовато-серый металл; плотность 11,336; т. пл. 327,4 °С; т. кип. 1745 °С; растворимы хлорид, нитрат, ацетат свинца.В природных водах свинец содержится в концентрациях 0,001 [0-8] 0,023 мг/л [0-33].
Существует в нескольких модификациях; плотность 4,79(a), 4,46(Р), 4,82 (аморфный), 4,82 (стекловидный); т. пл. 217°С(а), 170—180°С( 3); т. кип. 685 °С.Поверхностные воды содержат селена от 0,0 до 2,5 мг/л [1], водопроводная вода в среднем — 0;008 мг/л [2].
Металл белого цвета; плотность 10,50; т. пл. 960,5 °С; т. кип. 2167 °С. Растворимы нитрат и перхлорат серебра.В природных водах содержится в концентрациях 0,0001—0,085 [0-33; 0-42], в питьевой воде — 0,0008 мг/л [0-43].
Серебристо-белый металл; плотность 2,63; т. пл. 770 °С; т. кип. 1380 °С; растворимы нитрат, хлорид, перхлорат, нитрит, перманганат стронция.В поверхностных водах содержится в концентрациях 0,06 1] — 5,0 мг/л [0-33].
Серовато-белый металл; плотность 6,684; т. пл. 630,5 °С; т. кип. 1635 °С; растворимы трихлорид, пентахлорид, сульфат, тартрат сурьмы.В природных водах содержится в концентрациях 10 3 мг/л, в источниках водоснабжения 10 3—10-1 мг/л [0-64].
Серебристо-белый металл; плотность 11,85(а); т. пл. 304 °С; т. кип. 1475 °С. Растворимы почти все соли таллия.В .природных водах не обнаружен [0-53], содержится в сточных водах производств химических, лакокрасочных и стекольных.
Металл серого цвета; плотность 16,5; т. пл. 3015 °С; т. кип. «5500 °С; растворимы хлорид, оксид тантала и двойная соль — фторид калия-тантала. В природных водах тантал не обнаружен [0-53].Содержится в сточных водах производств металлургических, радиотехнических, химических, химико-фармацевтических, бумажных, резинотехнических изделий, приоборостроительных, стекольных.
Серебристо-серый металл; плотность 6,25; т. пл. 449,8 °С; т. кип. 990 °С; растворимы теллуриты и теллураты.В природных водах обнаружен в концентрациях от 0, до 0,055 мг/л [1]. Содержится в сточных водах производств металлургических, химических, машиностроительных, электротехнических, резинотехнических изделий, нефтеперерабатывающих, стекольных.
Серебристо-белый металл; плотность 4,505; т. пл. 1668 °С;.т. кип. 3330 °С; растворимы тетрахлорид, нитрат и сульфат титана.В природных водах содержится в концентрациях 10 3—10 мг/л и лишь в некоторых местностях подземные воды содержат его до 1 мг/л [0-53].
Серебристо-белый металл; плотность 11,7; т. пл. 1750 °С; т. кип. «4000 °С; растворимы нитрат, хлорид, молибдат тория.В природных водах содержится в концентрациях 10-4—10 3 мг/л [0-53]. Содержится в сточных водах электротехнических производств, и предприятий ядерной техники.
Серебристый металл; плотность 19,04(а); т. пл. 1130°С; т. кип. « 3800 °С; растворимы нитрат, сульфат, ацетат, бромид, перхлорат и тетрафторид ура-нала.В природных водах содержится в концентрациях 10 3—10 2 мг/л, а в источниках водоснабжения 0,002—0,05 мг/л [0-53].
Бесцветная или красно-коричневая масса, или черные кристаллы; плотность 1,83 (белый), 2,4 (красный), 2,69 (черный); т. пл. 44,1 °С; т. кип. 257 °С; его соединения имеют большое значений в народном хозяйстве.
Светло-желтый газ; плотность 1,693 г/л; т. пл. 219,6 °С; т. кип.— 188,13 °С.В природных водах содержится в концентрациях 0,01—0,3 мг/л [0-8], в цитьевой воде средняя его концентрация составляет 0,25 мг/л, максимальная — 9,7 мг/л [0-53].
Содержится в сточных водах производств химических, химико-фармацевтических, металлургических, целлюлозно-бумажных, текстильных. В водоемы поступает с поверхностным стоком, так как соединения хлора широко применяются для удобрения почвы, а также с бытовыми сточными водами, для обеззараживания которых применяется, как правило.
Серый металл; плотность 7,19; т. пл. 1890 °С; т. кип. 2680 °С; растворимы хлорид, н-итрат, сульфат хрома (III), хроматы и бихроматы натрия, калия, аммония. Соединения хрома (VI) в водоемах очень стабильны; в анаэробных условиях хром (VI) переходит в хром(Ш), соединения которого выпадают в осадок. При щелочной реакции осаждение происходит быстрее и эта особенность используется при очистке сточных вод от хрома. При низкой температуре осаждение соединений хрома (III) замедляется, поэтому отстойники должны устраиваться в отапливаемых помещениях, иначе зимой осаждение происходить не будет.
Серебристо-белый металл; плотность 6,77; т. пл. 804 °С; т. кип. 3260 °С; растворимы сульфат церия, нитрат аммония-церия, сульфат аммония-церия, карбонаты и салицилаты церия.Содержится в сточных водах производств металлургических, стекольных, текстильных, лакокрасочных, табачных, неоновых ламп.
В природных водах СССР цинк содержится в концентрациях 0,0001—» 5,77 мг/л [0-8].Содержится в сточных водах рудников, горнообогатительных и рудообогатительных фабрик, плавильных заводов, металлургических комбинатов, заводов машиностроительных, металлообрабатывающих, приборостроительных, станкостроительных, химических, химико-фармацевтических, деревообрабатывающих, текстильных, бумажных, цементных.
Серебристо-белый металл; плотность 6.45(a); т. пл. 1855 °С; т. кип. »4340 °С; растворимы в воде хлорид, нитрат и сульфат циркония.Содержится в сточных водах производств металлургических, сталелитейных, керамических, электротехнических, стекольных, пиротехники.
Природные воды имеют нейтральную, слабокислую или слабощелочную реакцию, pH их находится в пределах 5—9 [0-72].Сточные воды с высоким (щелочные) и низким (кислые) значением pH имеют многие производства.
Содержится в сточных водах производств химических, машиностроительных, лакокрасочных, текстильных, полиграфических, кинопленки.
Содержится в сточных водах производств химических, нефтехимических, керамических, текстильных, стекольных, деревообрабатывающих [0-53].ПДК борной кислоты в рыбохозяйственных водоемах СССР установлена 0.1 мг/л [0-19].
Содержится в сточных водах производств химических, нефтехимических, металлургических, машиностроительных.На организм оказывает сильное токсическое общее и местное действие, вызывает ожоги кожи.
Содержится в сточных водах производств металлургических, химических, машиностроительных металлообрабатывающих, газовых, коксохимических, нефтехимических, текстильных, фотоматериалов.Порог восприятия запаха — 0,001 мг/л [0-47].
Содержится в сточных водах производств химических, металлургических, лакокрасочных, пищевых, кожевенных, текстильных.Сообщает привкус воде концентрация 32 мг/л [0-34].Очистка сточных вод — нейтрализация известью [44].