Определение сероводорода питьевой воде

Что такое сероводород в воде

Сероводород в воде: что это и как проявляется? Неприятный запах гниения или «тухлых» яиц от воды — серьезный повод задуматься о ее качестве. Водопроводная вода проходит разные стадии очистки перед попаданием в кран, а вот скважина или колодец вполне может преподнести такой «ароматный» сюрприз. И в этом случае хозяину дома придется взять все работы по избавлению от неприятного запаха и предотвращению отравления домочадцев, вызываемых присутствием сернистого водорода в воде, в свои руки. Если ваша вода пахнет болотом, ищите причины здесь!

Сероводород в воде: химическая природа

Сернистый водород — газ без цвета с неприятным острым запахом протухшей органики, имеющий сладковатый металлический привкус при вдыхании. В воде растворим в небольших пропорциях. Водный раствор H₂S проявляет слабые кислотные свойства:

Ka = 6,9 х 10-7 моль/л; pKa = 6,89

Запах сероводорода в воде может нанести вред организму. Сероводород очень ядовит при попадании внутрь через дыхательные пути. Даже незначительные концентрации могут привести к отравлению организма вплоть до летального исхода.

Почему вода в скважине пахнет сероводородом

Сероводород, содержащийся в глубинных водных пластах, проходящих сквозь сульфидные руды, имеет преимущественно неорганическую природу. Он может присутствовать как в воде, извлекаемой из глубоководных скважин, так и в поверхностных водоносных слоях. Является продуктом разложения сульфидов металлов, чаще всего FeS, кислыми водными растворами.

Сероводород (H₂S) вырабатывается сульфобактериями, которые распространены в подземных водоносных пластах. Они работают как восстановитель растворенных в воде сульфатов и сульфидов до сернистого водорода. Большинство сульфобактерий предпочитают анаэробную или бескиcлородную среду детрита, иловых отложений, артезианских водных горизонтов. Некоторые виды сульфатредуцирующих бактерий — тионовые — отлично себя чувствуют при избытке кислорода.

Сероводород органического происхождения выделяется при протекании процессов разложения органических остатков растений и животных. Токсичные его концентрации накапливаются в водосточных канавах, помойных ямах, дубильных чанах, в серных рудниках и угольных шахтах.

В питьевом водоснабжении здесь в зоне риска находятся неглубокие скважины и колодцы, куда во время паводка или сильных ливней может просачиваться вместе с водой органика.

В колодце или скважине сероводород в воде может появиться в результате:

• нарушения герметичности обсадной трубы: соединения серы просачиваются из грунта;
• накопление осадка, содержащего серобактерии на стенках и дне водозаборной трубы;
• загрязнение илом стенок водозаборной трубы и дна;
• попадания из подземных вод, проходящих сквозь близлежащий пласт сульфоруды;
• техногенного загрязнения грунтовых вод.

Важно вовремя выявить причину запаха сероводорода из воды и устранить ее.

Характерные признаки того, что вода в скважине содержит сероводород

Главный признак, указывающий на присутствие сероводорода в воде — это неприятный «протухший» запах и сладковатый привкус воды, оставляющий металлическое послевкусие. Однако при незначительной концентрации сероводорода в воде, уловить запах может быть проблематично. Наоборот, при высоком содержании, H₂S блокирует обонятельные рецепторы и может создать ложное ощущение того, что газа в воде нет.

Если на дне водного источника накопился осадок черного цвета, это также свидетельствует о наличии сероводорода в воде. Точную концентрацию сероводорода в воде можно выявить в лаборатории с помощью бактериологического анализа.

Как определить сероводород в воде

Сероводород действует на обонятельный нерв, парализуя его. Поэтому при постоянном присутствии газа в воде, запах может перестать ощущаться.

Элементарный анализ на содержание сероводорода в природной воде можно провести в домашних условиях. Налейте воду в прозрачный стакан и оставьте на окне. Вода, которая содержит сероводород, при нахождении на воздухе мутнеет из-за выделяющейся серы. На свету процесс ускоряется. Такая реакция является следствием окисления сернистого водорода кислородом воздуха.

Содержание сероводорода в воде для питьевого водоснабжение ограничено верхним пределом в 0,03 мг/л, а сульфидов — в 3 мг/л. Такие показатели установлены в СанПиН 2.1.4.559-96 и СанПиН 2.1.4.1074-01.

Определить точную концентрацию сульфидов и сероводорода в воде поможет проведение анализа пробы воды в лабораторных условиях. Результаты покажут степень превышения ПДК и сопутствующие загрязнения. Это поможет подобрать правильный метод удаления сероводорода из воды и выбор установок по обезвреживанию. Подробнее, как удалить сероводород из воды, мы рассказали в нашей статье «Очистка воды от сероводорода».

Для получения достоверных результатов анализа важно правильно отобрать пробы:

1. Воду лучше набирать в стерильный сосуд во избежание загрязнения побочными продуктами.
2. Перед забором пробы рекомендуется сливать воду в течение 5 — 10 минут.
3. От времени взятия проб до проведения анализа должно пройти не более 2 часов.

Влияние сероводорода на организм человека: польза и вред

Как и любое другое вещество, сероводород может быть вреден или полезен для организма в зависимости от его концентраций.

Польза сероводорода в воде

Физиотерапевты сходятся во мнении, что вода с растворенным сероводородом оказывает оздоравливающее воздействие на организм. В терапевтических целях сероводородная вода применяется в бальнеологии и для лечебного питья в здравницах, санаториях и оздоровительных центрах.

Свободный сульфоводород в такой воде обладает активным химическим действием и существенно влияет на метаболизм:

• укрепляет стенки сосудов сердечной мышцы;
• снимает воспалительные процессы;
• способствует укреплению связок и суставов;
• повышает иммунитет, снимает усталость и напряжение.

Из водного раствора в организм сероводород проникает через кожный покров, дыхательные органы, слизистые оболочки. В крови сернистый водород циркулирует относительно недолго: окисление газа происходит в печени до сульфатов и удаляется из организма в достаточно короткий период времени.

В качестве лечебного питья применяют слабосульфидные водные растворы, содержащие 10 — 35 мг/л свободного сероводорода и тиосульфидов. Сероводородная вода вызывает слабительный и желчегонный эффект, уменьшает секрецию желудка. Вода, содержащая сернистый водород, работает как антиоксидант при заболеваниях печени, хорошо помогает для восстановления после отравления тяжелыми металлами в хронической форме.

Вред воды с сероводородом

Однако надо понимать, что вода из природных сероводородных источников содержит кроме сернистого водорода другие полезные минералы и соединения натрия, кальция, магния и оказывает комплексное лечебное действие на организм только при определенной дозировке и кратковременном приеме. Лечебный курс составляет от 10 до 15 сеансов, с периодичностью проведения — 1 раз в 2 дня. Водные процедуры проводятся в помещениях, оснащенных мощной приточно-вытяжной системой вентиляции. Оптимальная температура нагрева воды — 37 градусов, продолжительность сеанса — 10 минут.

Продолжительное вдыхание паров сероводорода и систематическое употребление его внутрь вместе с питьевой водой выше ПДК (0,03 мг/л) неизбежно приведет к серьезному расстройству здоровья. По интенсивности “тухлого” запаха нельзя судить о концентрации сероводорода, так как запах воспринимается только при низких концентрациях. Порог восприимчивости индивидуален и находится в пределах 0,0000025 — 0,0008 объемных %. При высоком содержании сероводорода в воде возможен паралич обонятельных рецепторов и запах перестает ощущаться.

Опасна ли вода с сероводородом

Сероводород образует с гемоглобином соединения, провоцирующие медленно протекающую кислородную недостаточность. Этот процесс больше всего опасен для детей. При вдыхании воздуха, содержащего даже незначительные количества сероводорода:

• затрудняется снабжение органов и тканей кислородом;
• развиваются головные боли, головокружение;
• появляются симптомы отравления, нарушения зрения;
• происходит воспаление слизистых носоглотки.

При высоких концентрациях сернистого водорода парализуется работа обонятельных и вкусовых рецепторов, может развиться конъюнктивит и бронхит с кровянистой мокротой. В тяжелых случаях возникает отек легких, тахикардия, судороги, нарушение сознания, остановка дыхания. При вдыхании сероводорода с концентрацией в воздухе 0,05 объемных % в течение 30 минут наступает смерть.

Что такое сероводород в воде

Воду с запахом сероводорода нельзя использовать в санитарно-бытовых целях, для поения животных. Сероводород в воде вызывает потемнение эмали ванн и другой сантехники.

Вода с сероводородом инициирует коррозию металла, активно катализируя этот процесс. Раствор серного водорода обладает свойствами кислоты и реагирует почти со всеми металлами с образованием сульфидов. При взаимодействии со сталью, выпадает осадок сернистого железа FeS, который скапливается на стенках трубопроводов, коммуникационных устройствах, бытовых приборах и способствует появлению коррозии.

Бороться с сероводородной коррозией чрезвычайно трудно: несмотря на добавки ингибиторов кислотной коррозии, трубы из специальных марок нержавеющей стали быстро выходят из строя.

Что делать, если вода пахнет сероводородом

Сероводород в воде при кипении: надо заметить, что иногда характерный запах сероводорода появляется только от горячей воды, нагретой через бойлер. В этом случае, место продуцирования сероводорода находится непосредственно в нагревательном элементе, где застаивается вода и начинаются процессы разложения органических компонентов исходного водного раствора. Кроме того образующийся сероводород портит нагревательный тен, провоцируя его коррозию. В этом случае поможет только генеральная чистка нагревательного прибора и профилактика застаивания воды.

Если вы обнаружили растворенный сероводород в воде, стоит немедленно задуматься о его очистке. Для удаления сероводорода из воды применяют физические, химические и биохимические методы. Наибольшую эффективность демонстрируют физические методы аэрации, осаждения газа на сорбционных угольных фильтрах, химическое удаление запаха. Более подробно, о том, как очистить воду от сероводорода читайте в нашей статье «Что делать, есть в воде сероводород».

Источник

Сероводород в воде: способы определения и очистки

Неприятно и резко пахнущая вода из скважины или колодца в 97% случаев загрязнена сероводородом. Это газообразное вещество не имеет цвета. Ему присущ сладковатый привкус и невероятная летучесть, поэтому загрязненная им жидкость не только источает мерзкий запах, но и режет глаза. Объяснить, почему вода пахнет сероводородом, очень просто. Образование газа связано с заражением субстанции серобактериями и гниением белковых веществ. Пить и употреблять в технических целях такую жидкость нельзя. Она крайне токсична, способна вызывать сильнейшие отравления организма. Опасно и само вдыхание паров, которые источает поднятая из скважины жидкость.

Газообразное летучее вещество необычайно коварно. Оно блокирует рецепторы через 45-60 секунд вдыхания сероводорода. Человек перестает ощущать его противный запах, полными легкими вдыхая яд. Попадая в организм сероводород, растворенный в воде, вызывает рвоту и тошноту, головокружения, судороги и нервный паралич. Зафиксированы случаи отека легких. Опасен газ и для сантехнического оборудования, трубопроводов. Он обладает повышенной коррозийной активностью. Металл после контакта с ним разрушается в 3 раза быстрее. Выяснив, вреден ли сероводород в воде, раскроем и способы его удаления.

Детальнее о причинах появления запаха тухлых яиц

Большинство видов серобактерий предпочитают среду без кислорода — артезианские скважины, ильные отложения и детриты. Но есть и такие бактерии, которые отлично чувствуют себя и кислородосодержащей среде — колодце. В процессе их жизнедеятельности всевозможные соединения серы (растворенные сульфаты, сульфиды), присутствующие в субстанции, восстанавливаются до сероводорода. Чем больше бактерий, тем резче и сильнее вода пахнет сероводородом, режет глаза.

Источать неприятный аромат может не только колодезная и скважинная вода. Нередко жильцы многоквартирных домов жалуются на неприятный запах горячей субстанции, которая проходит подогрев в бойлере. Причина — образование на стенках оборудования отложений, где размножаются термотолерантные бактерии. Поскольку сероводород растворим в воде, то он в течение нескольких минут загрязняет воду, попавшую в бак.

В какой воде обязательно будет присутствовать сернистый водород?

• после существенных паводков, обильного таяния снегов, ливней в скважинах и колодцах;
• на участках расположенных вблизи промышленных регионов вода из скважины пахнет сероводородом и имеет осадок;
• в колодцах и скважинах вырытых в районе залежей руды (только сульфидного происхождения);
• в колодцах с негерметичными стыками между кольцами.

Жизнь на природе в собственном доме может таить и опасность. Если поднятая из скважины или колодца вода пахнет сероводородом, выясните, что можно сделать для эффективной очистки субстанции. Даже едва уловимый запах тухлых яиц указывает на непригодность жидкости для питья и готовки пищи. Помните: кипячение не решит проблему токсичности.

Обратите внимание на нормы качества питьевой субстанции. Согласно таблице, содержание сероводорода в воде должно равняться 0, иначе жидкость непригодна даже для стирки или полива растений. Нормы СанПин и ГН допускают концентрацию токсичного вещества в жидкости в пределах не более 0.003 мг/л.

Как определить количественный состав сернистого водорода в жидкости?

При большой концентрации раствора сероводорода в воде его наличие можно определить самостоятельно, поскольку ее органолептические свойства легко распознаются. Но если содержание токсина не высоко — 0.01 до 0.014 мг/л, тогда есть риск употребления или использования отравленной жидкости. Если есть сомнения, то определение сероводорода в воде можно заказать в лаборатории. Исследования субстанции проводят с помощью ионоселективного электрода, реактивов и пр. Лабораторный анализ воды на сероводород — наиболее точный способ обезопасить себя.

Как эффективно очистить воду от сероводорода?

Рассчитывать на эффективное удаление сероводорода из воды можно лишь в том случае, если знать его точную концентрацию в субстанции. Этот показатель позволит подобрать оптимальный метод очистки. Их существует несколько:

• При помощи аэрации.

Физическим метод позволяет удалить аммоний, марганец, железо и сероводород в воде за счет ее насыщения кислородом. Он окисляет растворенные металлы и летучие, органические загрязнители, а также убивает бактерии, которые не способны жить в кислородной среде. Но аэрация поможет избавиться лишь от молекулярного газа по принципу его «выдувания». В остальном жидкость останется загрязненной. При этом очистка воды от сероводорода посредством ее насыщения кислородом — очень длительный процесс, который выполняется в несколько этапов. Поэтому для подготовки питьевой воды не подходит.

• Безнапорная аэрация.

Принцип удаления газа аналогичен, только потребует использования громоздкой накопительной емкости. В нее устанавливаются форсунки, безнапорный эжектор и система производительного воздушного душирования. Но поскольку физическое взаимодействие сероводорода с водой невозможно (жидкость лишь растворяет газ), то технология предусматривает лишь ускорение процесса окисления металлов и газа.

• Напорная аэрация.

Применяется специальная колонна и миксер. Технология разработана для интенсивного окисления и удаления газов, воздуха после процедуры. Но очистка воды от железа и сероводорода неэффективна. Причина — нет доочистки субстанции, в помещения, где используются установки, поступает едкий газ и запах. Поэтому разработаны более эффективные методики:

• Химический метод.

Применяются установки, которые вводят в загрязненную жидкость дозировано окислители — перекись водорода, озон, хлор и др. Насыщенная сероводородом вода вступает в реакцию как по уравнению с введенным веществом, в результате чего образуется осадок. Затем субстанция дочищается фильтрами с активированным углем или марганцево-глауконитовым песком.

• Сорбционные методики.

Считаются сегодня наиболее эффективными и производительными. Применяются специальные фильтры для воды, очищающие ее от железа и сероводорода. В них используется засыпка, позволяющая удалить из субстанции все вредные вещества. Чаще активированный древесный уголь, нередко совместно с окислителями. Но сорбционная методика не подходит для жидкостей, в которых содержится свыше 3 мг/л токсичного газа. Потребуется последующая доочистка.

Для обезвреживания скважинной и колодезной субстанции больше подходят фильтрационные установки. После выполненного анализа жидкости не составит труда подобрать эффективную и производительную систему очистки воды от сероводорода и примесей. Рынок сегодня предлагает широчайший выбор оборудования для фильтрации. Главное, грамотно сделать выбор и установить.

Источник