Взвешенные твердые примеси, присутствующие в природных водах, состоят из частиц глины, песка, ила, суспендированных органических и неорганических веществ, планктона и различных микроорганизмов.

Мутность воды вызвана присутствием тонкодисперсных примесей, обусловленных нерастворимыми или коллоидными неорганическими и органическими веществами различного происхождения.
Качественное определение проводят описательно: мутность не заметна (отсутствует), слабая опалесценция, опалесценция, слабомутная, мутная и сильная муть.
Наряду с мутностью, особенно в случаях, когда вода имеет незначительные окраску и мутность, и
их определение затруднительно, пользуются показателем «прозрачность». Мера прозрачности – высота столба воды, при которой можно наблюдать опускаемую в воду белую пластину определенных размеров (диск Секки) или различать на белой бумаге шрифт определенного размера и типа (шрифт Снеллена). Результаты выражаются в сантиметрах.

Характер и интенсивность запаха природной воды определяют органолептически. По характеру запахи делят на две группы:
- естественного происхождения (живущие и отмершие в воде организмы, загнивающие растительные остатки и др.);
- искусственного происхождения (примеси промышленных и сельскохозяйственных сточных вод).
Запахи второй группы (искусственного происхождения) называют по определяющим запах веществам: хлорный, бензиновый и т.д.

Интенсивность вкуса и привкуса в соответствии определяется по шести бальной шкале. Различают четыре вида вкусов: соленый, горький, сладкий, кислый. Качественную характеристику оттенков вкусовых ощущений – привкуса – выражают описательно: хлорный, рыбный, горьковатый и так далее. Наиболее распространенный соленый вкус воды чаще всего обусловлен растворенным в воде хлоридомнатрия, горький – сульфатом магния, кислый – избытком свободного диоксида углерода
и т.д.

Цветность.

Показатель качества воды, характеризующий интенсивность окраски воды и обусловленный содержанием окрашенных соединений, выражается в градусах платино-кобальтовой шкалы и определяется путем сравнения окраски испытуемой воды с эталонами. Цветность природных вод обусловлена главным образом присутствием гумусовых веществ и соединений трехвалентного железа, колеблется от единиц до тысяч градусов.

Минерализация – суммарное содержание всех найденных при химическом анализе воды минеральных веществ. Минерализация природных вод, определяющая их удельную электропроводность,изменяется в широких пределах. Предел пресных вод – 1 г/кг – установлен в связи с тем, что при минерализации более этого значения
вкус воды неприятен – соленый или горько-соленый.

Электропроводимость – это численное выражение способности водного раствора проводить
электрический ток. Электрическая проводимость воды зависит в основном от концентрации растворенных минеральных солей и температуры. Минеральную часть воды составляют ионы Na+, K+, Ca2+,Mg2+, Cl-, SO4 2-, HCO3 -. Этими ионами и обусловливается электропроводимость природных вод. Присутствие других ионов, например Fe3+, Fe2+, Mn2+, Al3+, NO3, HPO4 2-, H2PO4 , не сильно влияет на электропроводимость, если эти ионы не содержатся в воде в значительных количествах (например, ниже выпусков производственных или хозяйственно-бытовых сточных вод). По значениям электропроводимости можно приближенно судить о минерализации воды.

Жесткость воды обусловливается наличием в воде ионов кальция (Са2+), магния (Mg2+), стронция
(Sr2+), бария (Ва2+), железа (Fe3+), марганца (Mn2+). Но общее содержание в природных водах ионов кальция и магния несравнимо больше содержания всех других перечисленных ионов – и даже их суммы. Поэтому под жесткостью понимают сумму количеств ионов кальция и магния – общая жесткость, складывающаяся из значений карбонатной (временной, устраняемой кипячением) и некарбонатной (постоянной) жесткости. Первая вызвана присутствием в воде гидрокарбонатов кальция и магния, вторая наличием сульфатов, хлоридов, силикатов, нитратов и фосфатов этих металлов. Однако при значении жесткости воды более 9 ммоль/л нужно учитывать содержание в воде стронция и других щелочноземельных металлов.
В жесткой воде обычное натриевое мыло превращается (в присутствии ионов кальция) в нерастворимое «кальциевое мыло», образующее бесполезные хлопья. И, пока таким способом не
устранится вся кальциевая жесткость воды, образование пены не начнется. На 1 ммоль/л жесткости
воды для такого умягчения воды теоретически затрачивается 305 мг мыла, практически – до 530.

Щелочность.

Щелочностью воды называется суммарная концентрация содержащихся в воде анионов слабых
кислот и гидроксильных ионов (выражена в ммоль/л),вступающих в реакцию при лабораторных исследованиях с соляной или серной кислотами с образованием хлористых или сернокислых солей щелочных и щелочноземельных металлов.

Различают следующие формы щелочности воды: бикарбонатная (гидрокарбонатная), карбонатная, гидратная, фосфатная, силикатная, гуматная – в зависимости от анионов слабых кислот, которыми обусловливается щелочность. Щелочность природных вод, рН которых обычно < 8,35, зависит от присутствия в воде бикарбонатов, карбонатов, иногда и гуматов. Щелочность других форм появляется в процессах обработки воды. Так как в природных водах почти всегда щелочность определяется бикарбонатами, то для таких вод общую щелочность принимают равной карбо натной жесткости.

Спектр органических примесей очень широк:
- группа растворенных примесей: гуминовые кислоты и их соли – гуматы натрия, калия, аммония;
некоторые примеси промышленного происхождения; часть аминокислот и белков;
- группа нерастворенных примесей: фульвокислоты (соли) и гуминовые кислоты и их соли – гуматы кальция, магния, железа; жиры различного происхождения; частицы различного происхождения, в том числе микроорганизмы.
Величина, характеризующая содержание в воде органических и минеральных веществ, окисляемых одним из сильных химических окислителей при определенных условиях, называется окисляемостью.

Существует несколько видов окисляемости воды: перманганатная, бихроматная, иодатная, цериевая (методики определения двух последних применяются редко). Окисляемость выражается в миллиграммах кислорода, эквивалентного количеству реагента, пошедшего на окисление органических веществ, содержащихся в 1 л воды.
Окислители могут действовать и на неорганические примеси, например, на ионы Fe2+, S2-, NO2 , но соотношение между этими ионами и органическими примесями в поверхностных водах существенно сдвинуто в сторону органических примесей, то есть «органики» в решающей степени больше.

В подземных водах (артезианских) это соотношение – обратное, то есть органических примесей гораздо меньше, чем указанных ионов. Практически их совсем нет. К тому же неорганические примеси могут определяться непосредственно индивидуально.
Увеличение значений перманганатной и бихроматной окисляемости в питательной воде котлов может служить сигналом попадания в воду разной «органики», например, масел, мазута, продуктов коксохимического производства и др. Попадание в котловую воду большого количества «органики» может привести к бурному вспениванию воды (ухудшению качества пара) и коксоподобным отложениям на теплопередающих поверхностях котла. Часть органических веществ хорошо задерживается сорбентами водоподготовительных станций, в том числе анионитами, что сильно уменьшает их обменную емкость. Разложение органических веществ при нагревании воды в котлах вызывает образование диоксида углерода СО2, и часть его, растворенная в воде, образует угольную кислоту, понижая рН. Следовательно, увеличивается скорость углекислотной коррозии металла не только в воде, но и во влажном паре и в конденсате.

Растворенный кислород.

Поступление кислорода в водоем происходит путем растворения его при контакте с воздухом (абсорбции), а также в результате фотосинтеза водными растениями. Содержание растворенного
кислорода зависит от температуры, атмосферного давления, степени турбулизации воды, минерализации воды и др. В поверхностных водах содержание растворенного кислорода может колебаться от 0 до 14 мг/л. В артезианской воде кислород практически отсутствует.

Водородный показатель (рН).

Величина pH – один из важнейших показателей качества воды для определения ее стабильности,
накипеобразующих и коррозионных свойств, прогнозирования химических и биологических процессов, происходящих в природных водах. Если рассматривать воду без примесей, то физическая сущность рН может быть описана следующим образом. Вода, хотя и весьма незначительно, – приблизительно одна миллионная часть молекул – диссоциирует (распадается) на ионы водорода H+ и гидрок сила ОН- по уравнению:
Н2О↔ H+ + ОН-
Но такое же количество молекул воды одновременно снова образуется. Следовательно, состав
воды при определенной температуре и в отсутствие примесей не изменяется.
Если в воде растворено какое-либо вещество, которое само источник ионов H+ и ОН- (примеры: кислоты НСl, H2SO4, HNO3 и др.; щелочи: NaOH, KaOH, Ca(OH)2 и др.), то концентрации ионов H+ и ОН- не будут равны, но их произведение будет постоянно.


Гидробиологический показатель качества воды индекс сапробности.

Все микроорганизмы, которые могут служить показателями загрязнения воды, делятся на катаробов и сапробов. - Катаробы – микроорганизмы, населяющие чистые ключевые воды.

- Сапробы – микроорганизмы, находящиеся во всех пресных водах с разной загрязненностью.
Сапробные организмы разделяются: на полисапробные, живущие в очень загрязненных водах, составляющих полисапробную зону; мезасапробные, живущие в более чистых мезасапробных зонах водоема; олигосапробные, находящиеся в наименее загрязненных водах, образующих олигосапробную зону.

В зависимости от места обитания все водные организмы делятся на две основные группы: обитающие в толще воды и на дне бассейна.

Первая группа подразделяется на планктон, нектон и нейстон, вторая группа – бентос. Планктон истинный – водоросли, веслоногие, ветвистоусые, ракообразные, коловратки и др. Планктон ложный – мертвые организмы, древесина, уголь, обрывки тканей, кожи и др.
Нектон – рыбы, дельфины, головоногие моллюски и др.
Нейстон – жгутиковые и простейшие (живут в тонком поверхностном слое воды).
Бентос – разные организмы – прикрепленные, закапывающиеся, свободно лежащие на дне и др.
Сапробность – комплекс физиологических свойств данного организма, обусловливающий его способность развиваться в воде, загрязненной органическими веществами с некоторой степенью разложения.

Окислительно-восстановительный потенциал (Редокс-потенциал).
Окислительно-восстановительный потенциал (мера химической активности) Eh вместе с рН,
температурой и содержанием солей в воде характеризует состояние стабильности воды. В частности этот потенциал необходимо учитывать при определении стабильности железа в воде. Eh в природных водах колеблется в основном от минус 0,5 до +0,7 В, но в некоторых глубоких зонах Земной коры может достигать значений минус 0,6 В (сероводородные горячие воды) и +1,2 В (перегретые воды современного вулканизма).
Подземные воды классифицируются:
Eh > +(0,1–1,15) В – окислительная среда; в воде присутствует растворенный кислород, Fe3+, Cu2+, Pb2+, Mo2+ и др.
Eh – 0,0 до +0,1 В – переходная окислительновосстановительная среда, характеризуется неус тойчивым геохимическим режимом и переменным содержанием кислорода и сероводорода, а также
слабым окислением и слабым восстановлением разных металлов;
Eh < 0,0 – восстановительная среда; в воде присутствуют сероводород и металлы Fe2+, Mn2+, Mo2+
и др.
Зная значения рН и Eh, можно по диаграмме Пурбэ установить условия существования соединений и элементов Fe2+, Fe3+, Fe(ОН)2, Fe(ОН)3, FeСО3, FeS, (FeOH)2+.