Химический анализ

pH — водородный показатель, описывающий количество свободных ионов водорода Н⁺ и гидроксида ОН^-, образующихся при диссоциации воды. Нейтральное значение pH — 7, у большинства природных вод pH в пределах 6,5-8,5. В поверхностных водах pH выше, чем в подземных.

Природным водоемам не свойственно резкое изменение этого показателя, оно с высокой долей вероятности говорит об антропогеном влиянии на воду.

Общая жесткость отображает содержание в воде солей кальция и магния. Кальций используется организмами для построения скелета, мышечной ткани и плазмы крови. Магний участвует в процессах фотосинтеза. Организмы приспособлены к определенному уровню жесткости воды, его изменение приводит к смене видового состава. По нормам Всемирной организации здравоохранения жёсткость питьевой воды должна составлять 1,0-2,0 мг-экв/л, по российским — 7,0 мг-экв/л.

Временная, она же карбонатная жесткость, связана с присутствием в воде гидрокарбонатных или бикарбонатных анионов HCO₃⁻. Большинство пресноводных рыб и растений хорошо чувствуют себя при карбонатной жесткости на уровне примерно 1,06-5,35 мг-экв/л. Для оптимального удобрения углекислым газом карбонатная жесткость должна быть не ниже 1,43-5,35 мг-экв/л.

Аммоний-ион (NH₄⁺) — в природных водах накапливается при растворении в воде аммиака. Аммиак поступает в водоёмы с поверхностным и подземным стоком, атмосферными, сточными водами. Наличие иона аммония в  больших концентрациях указывает на загрязнение (коммунальные очистные сооружения, отстойники промышленных отходов, животноводческие фермы, скопления навоза, азотных удобрений). ПДК аммиака в воде — 2,0 мг/л.

Нитриты — соли азотистой кислоты HNO₂. Нитриты более токсичны, чем нитраты, хотя и те, и другие могут вызвать отравление и привести к различным заболеваниям. ПДК нитритов в воде согласно СанПиН составляет 3 мг/л. Наибольшие концентрации нитритов в воде наблюдаются летом, что связано с деятельностью некоторых микроорганизмов и водорослей.

Растворенный кислород находится в природной воде в виде молекул O₂. Для растворенного кислорода ВОЗ не предлагает какой-либо величины по показаниям его влияния на здоровье, Однако резкое снижение содержания кислорода в воде указывает на ее химическое и/или биологическое загрязнение. ПДК растворенного в воде кислорода водоемов установлена в 4 мг/л.

Нитраты — соли азотной кислоты, содержат однозарядный анион NO₃^-. Антропогенные источники поступления нитратов в воду — сброс хозяйственно-бытовых сточных вод и сток с полей, где применяются нитратные удобрения. ПДК нитратов в воде — 45 мг/л. Избыток нитратов в питьевой воде может вызывать сильные отравления, в последствии — различные тяжелые заболевания.

Фосфаты — соли и эфиры фосфорных кислот. Их содержание в воде — хороший показатель антропогенного загрязнения. Основными источниками фосфатного загрязнения являются фосфорные удобрения и моющие средства (например, стиральные порошки). В естественных водоемах фосфаты, важные питательные вещества для растений, встречаются в очень незначительных концентрациях, для пресной воды среднее значение — приблизительно 0,01 мг/л.

В природной воде источником железа являются железосодержащие глины. При повышенном содержании железа вода желтеет, на поверхности образуется синеватая пленка гидроксида железа. Железо попадает в водоемы при промышленных стоках, и его повышенное содержание в них указывает на промышленное загрязнение. Содержание железа в воде выше 1-2 мг/л придаёт ей неприятный вяжущий вкус. ПДК железа в воде согласно СанПиН — 0,3 мг/л.

Углекислый газ СО₂ в воде жизненно необходим растениям, он является основным строительным материалом для них. За счет огромного объема воды концентрация СО₂ в природных водоемах довольно постоянна, при резком увеличении концентрации могут задохнуться рыбы. В природных водоемах концентрация СО₂ колеблется от 2 до 10 мг/л (в проточных водах) и может достигать 30 мг/л в стоячих водах болот.

Активный хлор — смесь содержащихся в воде хлорсодержащих окислителей: хлора Cl₂, хлорноватистой кислоты HClO, гипохлорит-инов ClO ⁻, хлораминов. Избыток хлора придаёт воде неприятный запах. Соединения хлора опасны для слизистых оболочек и органов человека. Некоторые примеси в воде могут реагировать с хлором, создавая токсичные соединения, например, диоксины. ПДК активного хлора в питьевой воде — 0,3 мг/л.

В поверхностных водах могут обнаруживаться соединения трех- и шестивалентного хрома, в воду значительные их количества могут поступать со сточными водами химических предприятий. Содержание хрома в воде строго регламентировано и составляет от 0,05 до 0,1 мг/л для Cr₆⁺ и до 0.5 мг/л для Cr₃⁺. Хром токсичен, избыток этого вещества может вызывать дерматиты, онкологические и некоторые другие заболевания.