Классификация воды с точки зрения ее использования более важна. Однако подобные классификации необходимо применять с осторожностью и гибкостью. Например, ясно, что океаническая вода непригодна для быта, сельского хозяйства и промышленности. Тем не менее, если пресная вода слишком дорога, морскую воду можно использовать для мытья, в противопожарных целях и г. д. Другой пример из классификаций воды для использования в сельском хозяйстве. Люцерна, растущая на песчаных почвах, выносит во много раз большие концентрации растворенных компонентов, чем цитрусовые, произрастающие на глинистых почвах. Следовательно, в таких классификациях воды необходимо учитывать и условия дренажа и вид растительности. Еще пример из сферы питьевых норм. В некоторых районах Австралии, Северной Африки и других аридных территорий местные жители используют для питья воду, минерализация которой превышает более чем в два раза рекомендуемые пределы засоления. Насколько известно, многие люди, пьющие такую воду, не испытывают никаких вредных последствий. В табл. 4.5 дана сокращенная химическая классификация воды с точки зрения ее применения в разных целях.
Таблица 4.5 Классификация воды с точки зрения ее использования
Примечание. Рекомендуемые концентрации компонентов выражены в ч. на 1 млн. Звездочкой отмечены концентрации, установленные Службой здравоохранения США, которые обязательны для воды, транспортируемой из одного штата в другой. Таблица составлена на основании различных литературных источников.
Нормы питьевой воды базируются на двух принципах: 1) наличие неприятного вкуса, запаха или цвета; 2) присутствие веществ, оказывающих вредное воздействие на организм. Выше пределов содержания, указанных в табл. 4.5, ионы свинца, фторидов, мышьяка, сульфатов, натрия, хлоридов, нитратов, селена и хрома вызывают вредный физиологический эффект. Такие вещества, как сероводород, железо и марганец, при концентрациях в воде, превышающих в 5—10 раз указанные в табл. 4.5, могут не оказывать вредного воздействия на здоровье человека. Точные оптимально допустимые пределы содержания всех этих ионов в питьевой воде зависят от здоровья, объема тела и возраста человека, а также от его потребности в том или ином количестве пищи и воды. Климат также влияет на потребность организма в жидкости и потребление воды для удаления из организма отработанных веществ. Поэтому нормы, данные в табл. 4.5, необходимо применять по рекомендации медицинской службы с учетом местных условий и в зависимости от индивидуальных особенностей организма.
Вода для бытовых целей включает воду для мытья, стирки, мойки посуды, полива и приготовления пищи. Предельные нормы содержания определенных веществ в воде установлены таким образом, чтобы исключить неприятный запах, появление пятен, образование осадка, а также предотвратить излишний расход мыла вследствие высокой ее жесткости. Вода высокого качества, указанная в табл. 4.5, редко вызывает неудовольствие потребителей, но воду низкого качества едва ли можно использовать для многих целей.
Критерии качества оросительной воды зависят от типа поливных культур, норм полива, почв и климата. В табл. 4.6 и 4.7 приведены величины относительной устойчивости растений к бору и солям. Если культура получает большую часть необходимой ей воды яри поливе, ее устойчивость к воде низкого качества усиливается при увеличении оросительных норм. Это объясняется тем, что избыточные воды вымывают из почвы соли, что предотвращает опасную концентрацию солей в почвенной влаге. Вообще глинистая почва ухудшает качество воды, поскольку она плохо дренируется и вымывание избыточных солей из нее замедляется. Если растения борются против неблагоприятных климатических условий, они могут орошаться водами низкого качества. В жарком сухом климате растения потребляют больше воды и поэтому способствуют накоплению солей в почвенной влаге в большей степени, чем в условиях прохладного влажного климата. Опасность засоления определяется путем измерения удельной электрической проводимости воды (рис. 4.5).
Таблица 4.6 Устойчивость сельскохозяйственных культур к бору в порядке ее увеличения
|
Чувствительные (при содержании бора менее 0,3 ч. на 1 млн. в воде высокого качества и более 1,3 ч. на 1 млн. в воде низкого качества) |
Слабоустойчивые (при содержании бора менее 0,7 ч. на 1 млн. в воде высокого качества и более 2,5 ч. на 1 млн. в воде низкого качества) |
Устойчивые, при содержании бора менее 1 ч. на 1 млн. в воде высокого качества и более 3,8 ч. на 1 млн. в воде низкого качества) |
|
Лимон Грейпфрут Аллигаторова груша Апельсиновое дерево Абрикос Персик Вишня Хурма Виноград Яблоня Артишок Грецкий орех |
Лимская фасоль Перец Тыква Овес Кукуруза Пшеница Ячмень Маслина Редис Томат Хлопчатник Подсолнечник |
Морковь Салат Капуста Турнепс Лук Люцерна Свекла Сахарная свекла Финиковая пальма Спаржа |
Таблица 4.7
Относительная солеустойчивость сельскохозяйственных культур
|
Низкая |
Средняя |
Высокая |
|
Груша Яблоня Апельсиновое дерево Миндаль Абрикос Персик Лимон Аллигаторова груша Редис Сельдерей Бобы Клевер |
Виноград Маслина Инжир Гранат Томат Капуста Цветная капуста Салат Кукуруза Морковь Лук Люцерна Пшеница Рожь Овес Подсолнечник |
Финиковая пальма Свекла Спаржа Шпинат Свинорой Ячмень Хлопчатник |
Кроме потенциальной опасности от высокого содержания солей и бора, нередко существует опасность концентрации натрия. Высокое содержание натрия приводит к двум основным неблагоприятным результатам — уменьшению проницаемости и уплотнению почвы. Это происходит от замещения ионов кальция и магния глины и коллоидов почвы ионами натрия. Степень ионного обмена определяется коэффициентом поглощения натрия SAR, который выражается следующей формулой:
где Na, Ca, Mg — концентрация соответствующих ионов в миллиэквивалев-тах на литр. Относительная опасность воздействия натрия, выраженная величинами SAR, показана на рис. 4.5.
Приготовление пищи — сложная операция, и каждый продукт требует воду определенного качества. Общие нормы, указанные в табл. 4.5 основаны на питьевом стандарте с учетом требований к цвету и запаху. Пределы содержания кальция и магния довольно низки, поскольку многие овощи становятся твердыми при кипячении в воде, содержащей высокие концентрации ионов этих элементов. Но для хлебопечения вода с умеренным количеством этих ионов лучше, чем очень мягкая вода.
Воду для питания котлов предварительно подвергают химической обработке и иногда улучшают путем ионного обмена и дистилляцией. По нормам воды для питания котлов, приведенным в табл. 4.5, можно судить о степени подготовки такой воды. Для котлов, работающих при низком давлении пара, пригодна иногда и необработанная природная вода, для котлов же с высоким давлением необходима очень чистая вода. Нормы, указанные в табл. 4.5, предусматривают отсутствие коррозии и накипи. В большинстве норм также предусматривается рН > 8,0 для воды, питающей котлы с низким давлением, и рН = 9,0 для воды, применяемой в котлах с высоким давлением.
Рис. 4.5. Классификация оросительных вод. Цифры в кружках означают пробы воды, охарактеризованные в табл. 4.1. W—морская вода, разбавленная дистиллированной водой до 1/10 первоначальной концентрации. S—морская вода, разбавленная до 1/50 первоначальной концентрации. Схема составлена на основе работы Уилкокса.
