Analiza apei

Parametru care indică numărul de bacterii capabile să crească la 22 °C. Oferă informații despre contaminarea bacteriană generală a punctului de acces la apă (izvor, fântână), a rețelei de apă și starea care susține creșterea bacteriilor. Rezultatele obținute în timpul testului sunt evaluate în comparație cu starea normală. Dacă rezultatele obținute pe parcursul a mai multor teste arată o tendință de creștere, se poate presupune că sursa sau rețeaua de apă este contaminată. Ordonanța guvernamentală nr. 7 din 18.01.2023 nu definește valori specifice pentru acest parametru, abaterile de la normal pot indica contaminare. Numărul mare de colonii este în general consecința stării degradate a rețelei de apă, a posibilei contaminări și a prezenței apei stagnante. Numărul de colonii de 22 °C este cauzat de bacterii de mediu care sunt inofensive pentru oameni și nu prezintă un risc semnificativ pentru sănătate.

Parametru care indică numărul de bacterii capabile să crească la 37 °C. Oferă informații despre contaminarea bacteriană generală a punctului de acces la apă (izvor, fântână), a rețelei de apă și starea care susține creșterea bacteriilor. Rezultatele obținute în timpul testului sunt evaluate în comparație cu starea normală. Dacă rezultatele obținute pe parcursul a mai multor teste arată o tendință de creștere, se poate presupune că sursa sau rețeaua de apă este contaminată.

Numărul de bacterii coliforme este un parametru care indică contaminarea bacteriană generală a apei. Numărul de unități formatoare de colonii permis este 0/100 ml. Apariția lor în proba de apă poate fi cauzată de infiltrații de apă subterană, țevi sparte etc. Acest grup de bacterii include atât bacterii fecale, cât și cele de mediu, cele mai multe dintre ele nu sunt patogene, în primul rând fiind un parametru care indică gradul de creștere generală a bacteriilor în sistemul de apă.

Bacteria Escherichia coli (abreviată E. coli) este cel mai important membru al florei intestinale normale și, prin urmare, este o componentă naturală a sistemului digestiv al tuturor animalelor cu sânge cald și al oamenilor. O bacterie indicator de origine fecală, prezența ei indică poluarea apei cu apă de canalizare sau cu ape subterane contaminate. Unele tulpini de E. coli pot provoca boli foarte grave (de ex. diaree) atunci când intră în organism prin alimente sau apă.

Grup de bacterii indicator care indică contaminarea fecală a apei. Poate fi cauzată de ex. prin spargerea unei conducte sau prin infiltrarea apelor subterane. Prezența acesteia poate indica apariția unor posibili agenți patogeni din apa de canalizare în apa potabilă. Prezența enterococilor fecale nu este permisă în apa potabilă, valoarea limită a acestora este de 0 unități formatoare de colonii/100 ml.

Un parametru care indică contaminarea cu biofilm a rețelei de apă. Este prezent în mod natural în sol și apă în număr redus, dar apa stagnantă și temperaturile de apă de peste 20 °C favorizează proliferarea acestora. Anumite elemente tehnologice, precum filtrele cu cărbune activ sau filtrele cu nisip, instalațiile de postepurare a apei potabile pot fi și ele surse de contaminare, deoarece bacteriile se pot depune pe suprafețele lor și pot forma biopelicule. De obicei, nu reprezintă un pericol pentru un organism sănătos, dar într-o stare imunitară slăbită, poate provoca infecții la ochi, răni precum și infecții ale tractului urinar sau chiar pneumonie.

Bacterii anaerobe, formatoare de spori. Prezența acestora în proba de apă indică contaminarea cu apă subterană sau cu apă de canalizare în cazul captării apei de suprafață. În același timp, poate indica și eficacitatea dezinfectării ca metodă de tratare a apei în cazul captării apei de suprafață. Prezența acestora poate fi asociată și cu alte contaminări de origine fecală, cum ar fi paraziții microscopici Cryptosporodium și Giardia. Valoarea limită admisă pentru C. perfringens în apa de băut este de 0 unități formatoare de colonii/100 ml.

Sporii bacteriilor anaerobe reducătoare de sulfiți sunt larg răspândiți în mediu. Se regăsesc în materii fecale de origine umană și animală, în ape uzate și în sol. Sporii bacteriilor reducătoare de sulfiți supraviețuiesc în apă mult timp, deoarece sunt mai rezistenți decât formele vegetative față de factorii chimici și fizici. De asemenea, pot fi indicatori ai unei contaminări prelungite sau intermitente. Sporii bacteriilor anaerobe reducătoare de sulfiți rezistă la clorinare chiar și la concentrația utilizată în tratarea apei, iar detectarea lor este utilă în scopuri de control.

Logaritmul negativ al concentrației ionilor de hidroniu în apă, ceea ce înseamnă că cu cât pH-ul este mai scăzut, cu atât mai mulți ioni de hidroniu sunt în apă, adică cu cât este mai acid, și cu cât pH-ul este mai mare, cu atât concentrația ionilor de hidroniu este mai mare, deci apa este mai alcalină. pH-ul apei distilate este 7,00, dacă pH-ul este mai mic de această valoare, apa este acidă, dacă este mai mare, apa este alcalină. pH-ul apei potabile normale variază între 6,5 și 9,5, interval în care apa este potrivită pentru consumul uman. Dacă valoarea de pH este mai redusă apa este percepută ca fiind mai acidă, dacă este mai mare, provoacă un gust neplăcut, alcalin, în gură.

Conductivitatea este o măsură a capacității apei de a transmite un curent electric. Conductivitatea apei este influențată de prezența unor substanțe dizolvate precum anionii de clorură, azotat, sulfat și fosfat (ioni încărcați negativ) sau cationii de sodiu, magneziu, calciu, fier și aluminiu (ioni încărcați pozitiv). Din analiza conductivității se poate concluziona despre cantitatea de substanțe dizolvate în apă. Conductivitatea este influențată și de temperatură: cu cât apa este mai caldă, cu atât conductivitatea este mai mare, prin urmare conductivitatea înseamnă conductivitatea măsurată la 25 de grade Celsius. Conductivitatea apei este influențată în primul rând de geologia zonei prin care curge apa. Apa distilată conduce curentul datorită autodisocierii, conductivitatea sa este de 0,5-3 µS/cm. Conductivitatea apelor curgătoare este de 50-1500 µS/cm, cea a apelor dulci interioare este între 150-500 µS/cm, iar apele industriale pot ajunge și până la 10.000 µS/cm. Apa potabilă normală are de obicei o conductivitate de 500 µS/cm. Conductivitatea maximă admisă a apei potabile la temperatura de 20°C este de 2500 µS/cm.

Turbiditatea este una dintre proprietățile optice ale lichidelor. Înseamnă că apa nu permite trecerea unei părți de lumină prin ea din cauza particulelor în suspensie aflate în apă, ci o difuză și o absoarbe. Proprietățile luminii difuze, care determină limita inferioară a domeniului de măsurare, sunt influențate de lungimea de undă a luminii, dimensiunea și forma particulelor în suspensie, capacitatea lor de refracție precum și culoarea lor. Turbiditatea poate fi măsurată în mai multe unități de măsură prevăzute de diferite standarde, cum ar fi FNU (Formazine Nephelometric Unit), NTU (Nephelometric Turbidity Unit) sau JTU (Jackson Turbidity Unit), dar poate fi exprimată și în mg/l (unități de dioxid de siliciu). Turbiditatea este unul dintre cei mai importanți parametri ai calității apei potabile. Apa tratată în mod corespunzător nu conține cantități semnificative de materiale în suspensie. Prezența turbidității indică contaminare; deși nu indică în sine natura contaminării, pe baza turbidității măsurate poate fi determinat gradul de contaminare. Organizația Mondială a Sănătății (WHO) a stabilit ca referință o valoare de 5 FNU pe baza caracteristicilor estetice ale apei. Din punct de vedere igienic valoarea recomandată este de 1 FNU.

servește la determinarea încărcării de materie organică al apei potabile, astfel reprezintă concentrația de oxigen dizolvat necesar pentru oxidarea chimică a materiei organice din apă în mg/l. Cantitatea și calitatea materiilor organice naturale care apar în apă depinde în mare măsură de natura apei respective. Substanțele organice care se regăsesc în apele de suprafață sunt în primul rând substanțe pe bază de humin, fulvin și lignină de origine naturală, dar lângă acestea poate apărea în apă și conținutul de materie organică din apele uzate comunale și industriale. Materiile organice ajută la reproducerea microorganismelor, pot cauza probleme de gust și miros și împiedică oxidarea fierului și a manganului. Valoarea maximă al oxidabilității în apa potabilă este de 5,0 mg/l oxigen. O valoare mai mare decât aceasta indică contaminarea apei cu substanțe organice.

Duritatea apei este cauzată de prezența ionilor de calciu și magneziu dizolvați în apă, care sunt prezenți în mod natural în apă. Duritatea carbonatată sau temporară este dată de prezența sărurile de carbonat ale metalelor alcalino-pământoase și care poate fi eliminată prin fierbere, în timp ce sulfații și clorurile de calciu și magneziu formează duritatea permanentă a apei. Compușii de calciu și magneziu sunt substanțe importante pentru organismul uman, sunt implicați în multe procese biochimice.Consumul de apă cu un grad scăzut de duritate pe o perioadă lungă de timp poate duce la dereglarea echilibrului de sare al organismului.. În practică, folosim gradul german de duritate: 10 mg de oxid de calciu într-un litru de apă este echivalentă cu un grad german de duritate. Valoarea minimă referitoare la duritatea totală este de 50 CaO mg/l iar cea maximă este de 350 CaO mg/l. O apă bună de băut conține ioni de calciu și magneziu de duritate medie, echivalent cu 80-150 mg oxid de calciu pe litru. Apa cu un grad scăzut de duritate este lipsită de gust și nu potolește setea, apa prea dură are efect laxativ și provoacă probleme tehnologice pe parcursul producției de alimente.

În apa potabilă poate fi de origine naturală, industrială respectiv de canalizare. Clorura este un anion de importanță fiziologică, nu este dăunătoare sănătății, deoarece este unul dintre componenții acidului clorhidric din stomac, care este esențial pentru digestia proteinelor. Apa de băut cu un conținut de cloruri care depășește 250 mg/l are gust sărat și este respinsă de oameni. Simțul gustului este influențat nu numai de concentrația ionilor de clorură, ci și de prezența de sodiu, potasiu și calciu asociate cu acesta. În cantități mari, poate iniția procese de coroziune, pe parcursul cărora piesele metalice sunt distruse, iar apa devine nepotabilă din cauza cationilor dizolvați. O concentrație excesiv de mare de clorură poate fi redusă semnificativ cu ajutorul coloanelor schimbătoare de anioni. Concentrația sa maximă admisă în apa potabilă este de 250 mg/l. Apa este inacceptabilă pentru ionii de clorură dacă concentrația depășește 250 mg/litru.

Concentrația de fluoruri în apele de suprafață este între 0,01 și 0,3 mg/l, care este influențată de dizolvarea fluorului de origine geologică din sol sau din minerale, dar poate fi afectată semnificativ și de activitățile umane (industriale). Într-o cantitate optimă, în intervalul 0,5 mg/l si 1,5 mg/l, fluorul protejează împotriva cariilor, cantitatea corespunzătoare este deosebit de importantă, mai ales in copilărie. Concentrația mare de fluoruri din apa potabilă în cazurile mai ușoare provoacă decolorarea smalțului dentar iar în cazurile mai severe poate duce la modificări ale sistemului osos respectiv leziuni severe ale smalțului dinților. Aportul de fluoruri depinde în mare măsură de concentrația de fluoruri din apa consumată și de obiceiurile de consum de apă. Fluorul este absorbit în proporție de 70-90% prin sistemul organelor digestive și organele respiratorii, se distribuie rapid în organism prin sistemul circulator, fluorul pătruns se regăsește în țesuturile bogate în calciu, oase și dinți. Valoarea limită pentru fluoruri este de 1,5 mg/l. Calitatea apei dintr-o localitate este de calitate „inacceptabilă” în ceea ce privește parametrul de fluoruri, dacă valoarea conținutului de fluor al probelor de apă prelevate din rețeaua de distribuție a depășit valoarea limită în perioada de testare.

Este prezent în mod natural în anumite roci, inclusiv în apele subterane, care reprezintă cea mai mare parte a apariției sale în apa potabilă, dar poate fi și de origine industrială. Sulfatul este un anion de importanță fiziologică, nu este dăunător sănătății, prezența acestuia poate afecta în principal gustul și mirosul apei de băut. Apele de izvor cu sare glauber conțin sulfat de sodiu, apele amare conțin sulfat de sodiu și sulfat de magneziu. Acestea din urmă pot avea un efect laxativ. Conform recomandării OMS, consumul apelor de acest fel sub o concentrație de 500 mg/l nu prezintă niciun risc pentru sănătate, dar valoarea limită pentru sulfat este de 250 mg/l.

Clorul liber înseamnă clorul din apă care nu este legat de alte substanțe. Acest lucru este esențial în dezinfectarea apei, asigurând siguranța acesteia pentru consum și alte utilizări. Monitorizarea nivelului de clor liber este esențială în procesele de tratare a apei. Clorul liber poate fi prezent ca parte a tratării apei, de exemplu prin clorurare sau sub formă de cloramine. Acești compuși pot ajuta la protejarea împotriva microbilor și bacteriilor din apă. Cu toate acestea, este important ca pe parcursul tratării apei să se utilizeze concentrații adecvate pentru a evita cauzarea problemelor de sănătate. Expunerea la niveluri ridicate de clor liber poate irita ochii, pielea și sistemul respirator. Acest lucru poate provoca simptome precum roșeață, mâncărime, tuse și dificultăți de respirație. Expunerea pe termen lung poate cauza și probleme de sănătate mai grave. Este importantă respectarea recomandărilor privind nivelul de clor din apă pentru a minimiza riscurile pentru sănătate. Clorul liber este măsurat și controlat prin procese reglementate pentru a menține calitatea apei. Conținutul de clor al apei potabile este de 0,1-0,5 mg de clor gazos pe litru.

Ionii de amoniu, nitriții și nitrații fac parte din ciclul azotului. Acești compuși se pot transforma unul în altul datorită prezenței sau absenței oxigenului. Conținutul de amoniac al apei potabile este cel mai adesea cauzat de o anumită activitate microbiană. Amoniacul poate apărea sub formă ionică (NH4+) sau neionică (NH3). Originea poate fi diverse procese de descompunere (substanțe organice din apele uzate, organisme acvatice moarte), procese agricole și industriale, dar cel mai adesea conținutul de amoniac al apei este de origine geologică. Pe parcursul proceselor de oxidare amoniul din apă este transformat în ioni azotice în cazul unei oxigenări adecvate și al unei temperaturi favorabile a apei. În condiții de deficit de oxigen, conținutul de amoniu al apei nu se modifică. Cel mai mare pericol al conținutului maxim admis de amoniac în apă este nitrificarea incompletă, când amoniacul și ionii de amoniu sunt transformați parțial sau complet în nitriți, dar conversia ulterioară în nitrat nu are loc. Nitritul, legat de hemoglobina din sânge, poate provoca methemoglobinemie, care este deosebit de periculoasă pentru nou-născuți și sugari. Amoniacul nu are efecte cunoscute care dăunează sănătății, dar poate indica o contaminare, poate fi o sursă de probleme de gust și miros, poate afecta gradul de eficiență a îndepărtării manganului și a dezinfectării și, deoarece formează cloramină cu clorul liber, poate fi considerat un potențial cancerigen. Concentrația maximă admisă de ion de amoniu în apa potabilă este de 0,5 mg ion de amoniu/litru. Calitatea apei este „inacceptabilă” în ceea ce privește ionul de amoniu, dacă valoarea conținutului de amoniu al probelor de apă prelevate din sistemul de alimentare cu apă depășește cantitatea maximă admisă.

Apariția nitraților (NO3-) în sursele de apă potabilă (ape de suprafață sau subterane) se datorează în mare parte activității umane, în special creșterea animalelor, fertilizare, epurarea apelor uzate. Nitrații în sine nu sunt periculoși, dar din moment ce se pot transforma în nitriți, prezența nitratului peste valoarea admisă în apa de băut poate cauza methemoglobinemie la bebeluși, deoarece nitrații se reduc la nitriți în sistemul digestiv al bebelușilor. Nitritul reduce capacitatea de transport a oxigenului a hemoglobinei din sânge, provocând deficit de oxigen în țesuturi. Cea mai importantă metodă de protecție este protecția surselor de apă de poluare, în primul rând împotriva îngrășămintelor și apelor uzate. Conținutul de nitrați al apei poate fi redus prin utilizarea rășinilor schimbătoare de anioni. Concentrația maximă admisă de nitrați pentru calitatea apei potabile este de 50 mg/l.

Nitriții (NO2-) pot pătrunde în apa potabilă în principal ca urmare a proceselor de nitrificare, în timpul transformării ionilor de amoniu. Ionii de amoniu pot fi prezenți în apa brută ca urmare a contaminării de origine umană, animală sau geologică, iar din aceasta, pe parcursul proceselor de nitrificare se formează ioni de nitriți și apoi de nitrați în cazul unei oxigenări adecvate și al unei temperaturi favorabile a apei. În cazul nitrificării complete, procesul de transformare microbiologică se oprește la nitriți, care astfel pot apărea în apa potabilă în cantități peste valoarea limită. Ca urmare a transformării, chiar și o cantitate relativ mică de amoniu (0,2 mg/l) poate produce ioni de nitriți cu o concentrație peste limita de sănătate (>0,5 mg/l). Nitritul reduce capacitatea de transport a oxigenului a hemoglobinei din sânge și provoacă deficit de oxigen în țesuturi la toate grupele de vârstă, dar este mai periculos pentru nou-născuți și sugari din cauza aportului mai mare de apă în comparație cu greutatea corporală. Depășirea valorii limite poate cauza cianoză, dificultăți de respirație și în unele cazuri sufocare. La copiii mai mari sau la adulți, simptomele apar numai în cazul administrării unor doze mari. Valoarea limită a nitriților din apa potabilă la punctul de consum este de 0,5 mg/l.

În cazul fierului, condițiile anaerobe, cu oxigen scăzut, permit prezența fierului dizolvat în apă care depășește valoarea limită. În condiții reductive, fierul este prezent în apele subterane, în stare dizolvată, sub formă de ioni de Fe(II), dar când ajunge la suprafață, este oxidat la un compus Fe(III) cu solubilitate scăzută și precipită în forma unui compus maroniu. Este un element vital pentru organismul uman, deoarece participă la funcționarea mai multor compuși și enzime vitale. Fierul este o substanță inofensivă, netoxică, în cantitate prea mare, peste 0,3 mg/l, poate provoca în primul rând probleme estetice, de culoare și gust, sau probleme tehnologice. Compușii de fier și mangan care precipită în rețeaua de apă joacă un rol semnificativ în deteriorarea calității apei, deoarece permit colonizarea microorganismelor. Valoarea limită pentru fier este de 200 µg/l.

În special în condiții anaerobe sau cu oxigen scăzut, conținutul de mangan al apei poate depăși valoarea limită. Este o componentă importantă pentru organismul oamenilor și animalelor, deoarece ca oligoelement esențial este o componentă a multor compuși și enzime vitale, dar în cantități mari poate provoca probleme ale sistemului nervos. Conform recomandării OMS, concentrația sa maximă în apa potabilă poate fi de 400 µg/l, însă, în cantități mult mai mici decât aceasta, peste 100 µg/l, poate cauza probleme de culoare și gust, sau probleme tehnologice. Compușii de fier și mangan care precipită în rețeaua de apă permit colonizarea microorganismelor care joacă un rol semnificativ în deteriorarea secundară a calității apei. Pe parcursul aplicării tehnologiei tradiționale de îndepărtare a fierului și a manganului, compușii de fier și mangan în stare dizolvată sunt transformați în materiale solide și apoi separați din apă prin separarea fazelor de solid-lichid. Valoarea limită pentru mangan este de 50 µg/l.