СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СТАНДАРТНЫХ ОБРАЗЦОВ ВОДЫ Российский патент 1995 года по МПК G01N1/10 G01N1/28 

Изобретение относится к области стандартизации и метрологии и может быть использовано в гидрофизике и гидрохимии для получения стандартных образцов пресной воды, в частности питьевой.

Известен способ получения стандартных образцов воды, по которому приготавливают дистиллированную воду и вводят в нее эталонированные элементы заданной концентрации для придания стандартным образцам воды заданных свойств [1]
Однако известный способ очень трудоемок для получения стандартных образцов питьевой воды, которая должна содержать множество различных микроэлементов малой концентрации [2]
Приготовление стандартных образцов воды подобным искусственным путем привело бы к большим погрешностям и значительному разбросу физико-химических параметров образцов воды, а также к большим трудовым затратам и длительному времени приготовления этих образцов.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ получения стандартных образцов воды, по которому осуществляют забор проб воды из глубинных слоев натурного водоема, обладающих стабильными во времени физико-химическими параметрами, разлив и герметизацию проб в химически стойкие сосуды и выборочный анализ полученных образцов воды [3]
Ввиду того, что забор проб морской воды по известному способу проводится из глубинных слоев натурного водоема, характеризующихся практически нулевой степенью массопереноса, получаемые пробы воды можно использовать, как стандартные образцы морской воды, поскольку обеспечивается постоянство химического состава у физических свойств образцов воды.

Однако применимость известного способа ограничивается случаем морской воды.

В настоящее время в связи с угрожающей экологической обстановкой на Земле перед человечеством стоит задача получения стандартных образцов пресной воды, в том числе питьевой.

Технический результат изобретения состоит в расширении технологических возможностей способа, т.е. в решении задачи получения стандартных образцов пресной воды, в том числе питьевой. Решение данной задачи позволило бы проводить сравнительный количественный анализ пресных вод различных регионов и осуществлять аттестацию их на пригодность для хозяйственных нужд страны.

Для получения стандартных образцов пресной воды по способу получения стандартных образцов воды по которому осуществляют забор из глубинных слоев натурного водоема проб воды, обладающих стабильными во времени физико-химическими параметрами, разлив и герметизацию проб в химически стойкие сосуды и выборочный анализ полученных образцов воды, забор проб воды из глубинных слоев натурного водоема осуществляют в зимнее время из глубоководных впадин озера Байкал с глубины 800-1200 м. При этом забор проб воды проводят в феврале-марте месяце со льда при солнечной погоде.

Забор проб воды предпочтительно проводить из центральной части Средней глубоководной впадины озера Байкал в районе с координатами ϕ 53^o13' Северной широты, λ 107^о49' Восточной долготы.

Забор проб воды можно также осуществлять из центральных частей Северной или Южной глубоководных впадин озера Байкал.

При заборе воды из глубинных слоев натурного водоема проводят фильтрацию проб воды, при этом забор воды осуществляют с помощью проточного батометра.

Фильтрацию воды можно вести и на поверхности водоема после забора воды.

Фильтрацию можно проводить через серебряный или платиновый фильтр.

Можно также осуществлять магнитную обработку проб воды.

Разлив и герметизация проб воды в химически стойкие сосуды проводят на месте забора проб воды как на открытом воздухе, так и в герметичной камере.

Перед герметизацией проб воды в химические стойкие сосуды в последние вводят эталонированные химические элементы заданной концентрации.

После герметизации проб воды в химические стойкие сосуды проводят ультрафиолетовую, ультразвуковую или радиоактивную обработку проб воды.

Таким образом, для получения стандартных образцов пресной воды забор последней ведут в пресноводном озере на Юго-Востоке Сибири, расположенном на высоте 456 м, окруженном горами. Байкал самое глубокое озеро в мире (1620 м) тектонического происхождения. Озеро имеет три глубоководные впадины: Среднюю, Северную и Южную.

В глубинных слоях озера, начиная примерно с глубины 800 м, биологическая жизнь в водоеме отсутствует. Точно также отсутствует перемешивание водных масс за обозримый период времени и какая-либо органическая активность в водной среде. Особенно это относится к зимнему периоду, пик которого на Байкале приходится на февраль и март месяцы. В зимние месяцы также понижена сейсмическая активность горных пород вокруг озера.

Наиболее глубокое место на Байкале расположено в Средней впадине в районе с координатами ϕ 53^о13' Северной широты, λ 107^о49' Восточной долготы, поэтому данный район является наиболее предпочтительным для проведения заборов воды. При этом предельная глубина 1200 м ограничена практической и экономической целесообразностью и исключением возможности забора воды у вершин холмов на дне озера.

Наиболее чистый забор воды можно осуществить со льда при солнечной погоде, когда воздух в месте забора является практически стерильным и не испорченным присутствием плавсредств.

Забор воды как и в случае прототипа проводят с помощью батометров, например, проточного типа. При этом для исключения попадания в пробу воды взвешенных микроорганизмов целесообразно проводить фильтрацию воды непосредственно в процессе ее забора проточным батометром. Фильтрация через серебряный и платиновые фильтры, кроме того, придает пробам воды известные свойства, позволяющие осуществлять хранение проб воды практически необозримый период времени.

Фильтрацию проб воды можно проводить и на поверхности водоема как на свежем воздухе, так и в герметической камере. В первом случае после разлива проб воды в химически стойкие сосуды получают стандартные образцы пресной воды, содержащие необходимое для питьевой воды количество кислорода, а во-втором стандартные образцы воды, обедненные кислородом и используемые в дальнейшем только в закупоренном сосуде.

Для придания стандартным образцам воды заданных свойств перед герметизацией проб воды в нее добавляют эталонированные химические элементы заданной концентрации.

Целесообразна также магнитная, ультрафиолетовая, ультразвуковая и радиоактивная обработка проб воды для придания стандартным образцам заданных свойств.

Для экспериментальной проверки способа были получены 700 проб воды из различных точек и различных горизонтах озера Байкал и проведен их тщательный гидрохимический анализ в различных институтах страны. Материалы анализа включали также данные систематических наблюдений, начиная с 1950 г.

Сопоставляя полученные данные анализа проб воды, можно убедится в том, что средние величины, характеризующие химический состав воды Байкала в центральных частях трех глубоководных впадин, совпадают.

Таким образом, Байкальскую воду, получаемую предложенным способом, можно использовать в качестве стандартного образца пресной воды в широком диапазоне физико-химических параметров и технических свойств воды.

Использование: для получения стандартных образцов пресной воды, в частности питьевой. Сущность изобретения: по способу получения про стандартных образцов воды для получения стандартных образцов пресной воды забор проб воды из глубинных слоев натурного водоема осуществляют в зимнее время из глубоководных впадин озера Байкал с глубины 800 - 1200 м в феврале - марте месяца со льда при солнечной погоде. Забор проб воды ведут из Средней, Северной или Южной глубоководных впадин озера Байкал. Целесообразно проводить фильтрацию проб воды при заборе проб воды проточным батометром или после забора проб. Фильтрацию проб воды проводят через серебряный или платиновый фильтры. Возможна магнитная обработка проб воды. Разлив и герметизацию проб воды в химически стойкие сосуды проводят как на открытом воздухе, так и в герметической камере. После герметизации проб воды в химически стойкие сосуды проводят ультрафиолетовую, ультразвуковую обработку проб или обработку радиоактивным излучением. Перед герметизацией проб в химически стойкие сосуды в последние вводят эталонированные элементы заданной концентрации. 16 з. п. ф-лы.

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СТАНДАРТНЫХ ОБРАЗЦОВ ВОДЫ, при котором осуществляют забор проб воды из глубинных слоев натурного водоема, обладающих стабильными во времени физико-химическими параметрами, розлив и герметизацию проб в химически стойкие сосуды и выборочный анализ полученных образцов воды, отличающийся тем, что забор проб воды из глубинных слоев натурного водоема осуществляют в зимнее время из глубоководных впадин озера Байкал с глубины 800-1200 м. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что забор проб воды осуществляют в феврале марте со льда при солнечной погоде. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что забор проб воды осуществляют из центральной части Средней глубоководной впадины озера Байкал. 4. Способ по пп.1 и 3, отличающийся тем, что забор проб воды ведут из Средней глубоководной впадины озера Байкал в районе с координатами 53^o13' северной широты и 107^o49' восточной долготы. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что забор проб воды ведут из центральных частей Северной или Южной глубоководных впадин озера Байкал. 6. Способ по пп.1-5, отличающийся тем, что при заборе проб воды из глубинных слоев натурного водоема проводят фильтрацию проб воды, причем забор проб воды осуществляют с помощью проточного батометра. 7. Способ по пп.1-5, отличающийся тем, что фильтрацию проб воды проводят после забора проб воды из глубинных слоев на поверхности водоема. 8. Способ по пп.1-7, отличающийся тем, что фильтрацию проб воды проводят через серебряный фильтр. 9. Способ по пп.1-7, отличающийся тем, что фильтрацию проб воды проводят через платиновый фильтр. 10. Способ по пп.1-5, отличающийся тем, что проводят магнитную обработку проб воды. 11. Способ по п.1, отличающийся тем, что розлив и герметизацию проб воды в химически стойкие сосуды проводят на месте забора проб воды. 12. Способ по пп.1, 2 и 11, отличающийся тем, что розлив и герметизацию проб воды в химически стойкие сосуды проводят на месте забора проб воды на открытом воздухе. 13. Способ по пп. 1 и 11, отличающийся тем, что розлив и герметизацию проб воды в химически стойкие сосуды проводят на месте забора проб воды в герметической камере. 14. Способ по пп.1, 11-13, отличающийся тем, что после герметизации проб воды в химически стойкие сосуды проводят ультрафиолетовую обработку проб воды. 15. Способ по пп.1, 11-13, отличающийся тем, что после герметизации проб воды в химически стойкие сосуды проводят обработку проб воды радиоактивным излучением. 16. Способ по пп. 1, 11-13, отличающийся тем, что перед герметизацией проб воды в химически стойкие сосуды в них вводят эталонированные элементы заданной концентрации. 17. Способ по пп.1, 11-13, отличающийся тем, что после герметизации проб воды в химически стойкие сосуды проводят ультразвуковую обработку проб воды.