Под качеством природной воды в целом понимается характеристика ее состава и свойств, определяющая ее пригодность для конкретных видов  водопользования (ГОСТ 17.1.1.01–77), при этом критерии качества представляют собой признаки, по которым производится оценка качества воды.

Взвешенные примеси

Взвешенные твердые примеси, присутствующие в природных водах, состоят из частиц глины, песка, ила, суспендированных органических и неорганических веществ, планктона и различных
микроорганизмов. Взвешенные частицы влияют на прозрачность воды.
Содержание в воде взвешенных примесей, измеряемое в мг/л, дает представление о загрязненности воды частицами в основном условным диаметром более 1·10-4 мм.
При содержании в воде взвешенных веществ менее 2–3 мг/л или больше указанных значений, но условный диаметр частиц меньше 1 · 10-4 мм, определение загрязненности воды производят косвенно по мутности воды.

Мутность и прозрачность

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.
В России мутность чаще всего измеряют в нефелометрических единицах мутности НЕФ (NTU) для небольших значений в пределах 0–40 НЕФ (NTU), например для питьевой воды. В условиях большой мутности обычно применяется измерение единиц мутности по формазину (ЕМФ). Пределы измерений – 40–400 ЕМФ.
Индикатор по НЕФ (NTU) – рассеивание излучения, по ЕМФ – ослабление потока излучения. 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

Запах

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 естественного происхождения

Обозначение запахаХарактер запахаПримерный род запаха
А Ароматический Огуречный, цветочный
Б Болотный Илистый, тинистый
Г Гнилостный Фекальный, сточный
Д Древесный Запах морской щепы, древесной коры
3 Землистый Прелый, запах свежевспаханной земли, глинистый
П Плесневый Затхлый, застойный
Р Рыбный Запах рыбьего жира, рыбы
С Сероводородный Запах тухлых яиц
Т Травянистый Запах скошенной травы, сена
Н Неопределенный Запахи естественного происхождения, не подходящие под предыдущие определения

Интенсивность запаха по ГОСТ 3351-74* оценивают в шестибалльной шкале.

Характеристика вод по интенсивности запаха

Интенсивность запаха, баллыХарактеристикаОписательные определения
0 Запаха нет Отсутствие ощутимого запаха
1 Очень слабый Запах, не замечаемый потребителем, но обнаруживаемый опытным исследователем
2 Слабый Запах, не привлекающий внимания потребителя, но обнаруживаемый им. если указать на него
3 Заметный Запах, легко обнаруживаемый и могущий дать повод относиться к воде с неодобрением
4 Отчетливый Запах, обращающий на себя внимание и делающий воду неприятной для питья
5 Очень сильный Запах сильный настолько, что делает воду непригодной для питья

Запахи второй группы (искусственного происхождения) называют по определяющим запах веществам: хлорный, бензиновый и т.д.

Вкус и привкус

Интенсивность вкуса и привкуса в соответствии с ГОСТ 3351-74* определяется также по шестибалльной шкале.

Характеристика вод по интенсивности вкуса

Оценка вкуса и
привкуса, баллы
Интенсивность вкуса и привкусаХарактер проявления вкуса и привкуса
0 Нет Вкус и привкус не ощущаются
1 Очень слабая Вкус и привкус сразу не ощущаются потребителем, но обнаруживаются при тщательном тестировании
2 Слабая Вкус и привкус замечаются, если обратить на это внимание
3 Заметная Вкус и привкус легко замечаются и вызывают неодобрительный отзыв о воде
4 Отчетливая Вкус и привкус обращают на себя внимание и заставляют воздержаться от питья
5 Очень сильная Вкус и привкус настолько сильны, что делают воду непригодной к употреблению

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 хлоридом натрия, 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

Минерализация – суммарное содержание всех найденных при химическом анализе воды минеральных веществ. Минерализация природных вод, определяющая их удельную электропроводность, изменяется в широких пределах. Большинство рек имеет минерализацию от нескольких десятков миллиграммов в литре до нескольких сотен. Их удельная  электропроводимость варьирует от 30 до 1500 мкСм/см. Минерализация подземных вод и соленых озер изменяется в интервале от 40–50 мг/л до сотен г/л (плотность в этом случае уже значительно отличается от единицы). Удельная электропроводимость атмосферных осадков с минерализацией от 3 до 60 мг/л составляет значения 10–120 мкСм/см.
Согласно ГОСТ 17403-72 природные воды по минерализации разделены на группы.

Характеристика вод по минерализации

Группа водыЕдиницы измерения, г/кг
Пресные До 1
Солоноватые Более 1 до 25
Соленые Более 25 до 50
Рассолы Более 50 г/кг

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

Электропроводимость – это численное выражение способности водного раствора проводить электрический ток. Электрическая проводимость воды зависит в основном от концентрации раство
ренных 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

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. По стандарту ИСО 6107-1-8:1996, включающему более 500 терминов, жесткость определяется как способность воды образовывать пену с мылом.
В России жесткость воды выражают в ммоль/л.
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.
Но, конечно, основные неприятности – от накипеобразования.
Международные своды нормативов качества  воды не нормируют жесткость воды – только отдельно содержание в воде ионов кальция (Са2+) и магния (Mg2+): нормы качества питьевой воды
Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), такие же нормы Европейского Союза (ЕС), стандарты ИСО, а также Национальные нормы питьевой воды США.

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 карбонатной жесткости.

Органические вещества

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.

Содержание органических веществ в воде оценивается по методикам определения окисляемости воды, содержания органического углерода, биохимической потребности в кислороде, а также поглощения в ультрафиолетовой области.

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.
Воду в зависимости от рН рационально делить на семь групп

Группа воды Значение pH
Сильнокислая До 3.0
Кислая Более 3.0 до 5.0
Слабокислая Более 5.0 до 6.5
Нейтральная Более 6.5 до 7.5
Слабощелочная Более 7.5 до 8.5
Щелочная Более 8.5 до 9.5
Сильнощелочная Более 9.5

Тяжелые металлы

Тяжелые металлы выделяются из общей группы металлов по специфической вредности для живых организмов.
Понятие «тяжелые металлы» не относится к строго определенным. Разные авторы в составе группы тяжелых металлов указывают разные химические элементы. В экологических публикациях
в эту группу включают около 40 элементов с атомной массой более 50 атомных единиц.
Н.Ф. Реймерс относит к тяжелым металлы с плотностью более 8 г/см3, выделяя при этом подгруппу благородных металлов. Таким образом, к собственно «тяжелым» отнесены медь, никель, кадмий, кобальт, висмут, ртуть, свинец. Группа специалистов, работающая под патронажем Европейской экономической комиссии ООН и занимающаяся мониторингом выбросов в окружающую природную среду тяжелых металлов, включает в эту группу также цинк, мышьяк, селен, сурьму.