Обеспечение качества питьевой воды

Снабжение населения водой осуществляется по следующей схеме: водозабор – водоподготовка (очистка) – транспортирование питьевой воды к потребителю – доочистка воды у потребителя.

Основным элементом водоснабжения являет­ся очистка воды.

Вредные примеси, которые встречаются в воде, обычно под­разделяют на три категории:

1) неорганические химические вещества — арсенатионы, нитрат-ионы, ионы фтора (в избыточных концентрациях), а так­же другие вещества, способные неблагоприятно влиять на здоро­вье человека (например, тяжелые металлы);

2) органические химические соединения, которые могут присутст­вовать в воде в растворенном виде и обладать канцерогенными свойствами (например, пестициды);

3) микроор­ганизмы, вызывающие различные заболевания, такие как тиф, холера, полиомиелит и др.

Основные элементы очистки воды.

1. Введение сульфата меди и последующая аэрация для удале­ния не приятных вкуса и запаха. Для предупреждения роста водорослей и водных растений в накопительные резервуары вводят медный купо­рос. Далее воду подвергают аэрации (т.е. воздействуют на нее воздухом), разбрызгивая в воздухе с помощью рядов фонтанов или пропуская через сетку.

2. Первое хлорирование для удаления болезнетворных микро­организмов. После аэрации в воду добавляют га­зообразный хлор для уничтожения болезнетворных микроорга­низмов.

3. Коагуляция и осаждение загрязнений из воды. Не растворяющиеся в воде мельчайшие взвешенные частицы, которые придают ей тот или иной цвет, называются коллоидными. Для удаления этих частиц из воды используют процесс, именуемый коагуляцией. На первом этапе коагуляции в воду добавляют либо сульфат аммония, либо железо, в резуль­тате в воде образуются хлопьевидная взвесь. Опускаясь на дно отстойника, она перемешивается с взвешенными в воде части­цами и захватывает их. Осадок со дна отстойника удаляют скребками. На многих водоочистных станциях в воду одновременно с сульфатом аммония или железа вводят небольшое количество крошки активированного угля, который хорошо связывает кол­лоидные частицы, находящиеся в воде. Кроме того, обработка ак­тивированным углем не только обесцвечивает воду, но и значи­тельно улучшает ее вкус и запах

4. Фильтрование для удаления болезнетворных микроорга­низмов. Пройдя через отстойник, вода фильтруется через слой песка т.е. очищается от сравнительно крупных частиц, которые могут засорить фильтр, обеспечивающий эффективность следующего этапа очистки. Фильтрование через песок обеспечивает дальней­шее удаление частиц из воды, однако основное назначение фильтра — это захват и удержание бактерий, вирусов и других микроорганизмов. Периодически песок в фильтрах необходимо промывать для того, чтобы сохранить их способность эффективно задерживать микроорганизмы. Несмотря на высокую эффективность песчаных фильтров для удаления из воды микробов и вирусов полностью вода от них не освобождается.

5. Заключительное хлорирование для завершения уничтоже­ния микроорганизмов. Дополнительный этап очистки — второе хлорирование воды — разрушает любые микроорганизмы, ос­тающиеся после фильтрование через песок. Хлор также взаимо­действует с аммиаком, который может содержаться в воде. Хлор добавляется в избытке по сравнению с уровнем, при котором погибают все микроорганизмы, а также уровнем, необходимым для взаимодействия с присутствующим в воде аммиаком. Это приводит к появлению «свободного» хлора в растворе. Одна из причин того, что хлорирование — столь предпочтительная дезинфекция общественных источни­ков воды, состоит в том, что этот избыточный или остаточный хлор обеспечивает быстрый и простой тест на его присутствие. Когда такой тест указывает на присутствие в воде свободного хлора, можно быть уверенным, что любые новые микроорганиз­мы, попавшие в воду, также погибнут. Следует отметить, что в результате хлорирования в воде может образоваться небольшое количество хлорированных углеводоро­дов, часть которых, как было установлено, обладает канцероген­ными свойствами.

Одной из альтернатив хлорированию воды является ее обезза­раживание с помощью озона. Озонирование, как и хлорирование, осуществляется просто путем контакта воды с газом. В отличие от хлорирования, при котором хлор может соединяться с углеводо­родами, содержащимися в воде, при озонировании хлорирован­ных углеводородов не образуется; наоборот, озон может разру­шать присутствующие в воде углеводороды путем их окисления. Более того, озон сам по себе эффективен при обесцвечивании во­ды и не создает постороннего привкуса и запаха. Однако при озо­нировании в обработанной воде не остается никаких следов сво­бодного озона, даже если он добавляется в количестве, избыточ­ном для обеззараживания воды и окисления вредных соединений. А это означает, что невозможно быстро удостовериться в полном уничтожении всех содержащихся в воде бактерий и вирусов, как это имеет место в случае хлорирования воды.

Тот факт, что при озонировании воды в ней отсутствует оста­точный озон, серьезно препятствует к его широкому примене­нию. Другая причина — продукты реакции озона с органическими веществами, содержащимися в воде, до сих пор не идентифици­рованы, хотя были обнаружены альдегиды и другие простые орга­нические соединения.

Однако, придя к потребителю, водопро­водная вода теряет свое качество из-за коррозии металлических труб, а также из-за застоя в водопроводной сети. Поэтому во многих странах широко применяют доочистку воды с помощью бытовых фильтров коллективного или индивидуального пользо­вания.

7. ЛИТОСФЕРА И ЕЁ ЗАЩИТА ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЙ

7.1. Литосфера и её строение

Литосфера — твердая оболочка Земли. Верхняя часть литосферы образу­ет земную кору, толщина которой на континентах доходит до 50-75 км, а под дном океанов – 5-12 км, а нижняя — верхнюю часть мантии Земли. Граница между этими частями литосферы определяется по скачку в изменении скорости распространения продольных и поперечных упругих сейсмических волн (граница Мохоровичича, или поверхность М).

Земная кора состоит из более 3 тыс. минералов. Наи­более распространены из них лишь 60, остальные находятся в рассеянном состоянии. Доля распростране­ния пяти наиболее характерных для земной коры минералов, в %: полевые шпаты 58,0; силикаты 16,8; кварц 12,6; слюда 3,6; глинистые минералы 1,1; остальные минералы 7,9.

Химический анализ минералогического состава земной коры показывает, что она включает в основном легкие элементы по же­лезо включительно, а элементы, следующие в периодической сис­теме за железом, в сумме составляют лишь доли процента.

В биосферу входит только верхняя часть земной коры, причем нижняя граница биосферы имеет нечеткий, расплывчатый харак­тер, поскольку распространенность живых организмов от грани­цы литосферы с атмосферой и гидросферой в глубь Земли резко уменьшается. Отчетливая миграция жизни отмечается лишь до нескольких десятков метров, однако с подземными водами мик­роорганизмы достигают и значительно больших глубин — порядка 2-3 км. Известны единичные случаи обнаружения микроорга­низмов в нефтеносных водах и нефти, добытых при бурении с глубин около 4-5 км. Положение границы сильно зависит от гео­логического строения местности, гидрогеологических условий и геотермического градиента. Ос­новным физическим фактором, определяющим границы дея­тельности микроорганизмов в земной коре, является температура. Подавляющее большинство организмов не выдерживают дли­тельного пребывания при температуре, близкой к 100 °С, поэтому нижней границей биосферы считают ту глубину, где температура близка к 100 °С. В действительности же распространение жизни ограничено не только температурными условиями, но и другими факторами и не всегда достигает предела, обусловленного возрас­танием температуры. Реальное положение нижней гра­ницы биосферы пока точно не установлено.

Человек существует в определенном пространстве, основной составляющей которого служит земная кора. Наиболее интенсивное техногенное воздействие на литосферу происходит в двух направлениях: изменение и гибель ландшаф­тов, а также загрязнение и деградация почв.

Как именно проводят проверку?

Выполнение анализа по пунктам:

  • у стерильного контейнера откручивают крышку;
  • наливают нормируемый объем воды (например, 100 мл);
  • плотно закручивают крышку;
  • транспортируют в лабораторию, если на улице холодно, используют изоляцию для предотвращения заморозки;
  • пропускают полученный объем воды через фильтрационную систему;
  • достают фильтр, опускают его на питательную среду;
  • проводят инкубацию при температуре 37 градусов в течение 1 суток;
  • дожидаются начала размножения микроорганизмов;
  • полученный образец рассматривают под микроскопом, выявляя возбудитель.

Для пересчета результатов в колониеобразующие единицы берут чашки, где выросло более 300 колоний. В образцах суммируют количество колоний, разделяя их на количество чашек. Если результат получился только в одной чашке, подсчет производят только в ней.

Бывают случаи, когда микроорганизмы выросли на всей поверхности питательной среды. Тогда в результате анализа прописывают: «сплошной рост».

Примерная стоимость и где его можно заказать?

Микробиологическое тестирование заказывают в биохимических лабораториях. В них содержится доступное оборудование, работают химики, биохимики, врачи КЛД.

У каждой лаборатории свой прейскурант. Поэтому делают звонок или заходят на официальный сайт для просмотра цены. В среднем она составляет 2000-5000 руб.

Регламентирующие документы

Чтобы анализ соответствовал требованиям государства, его регламентируют законы, указанные в таблице:

Нормативный акт
СанПиН 2.1.4.559-96 Требования для питьевой воды, централизованных систем подачи водоснабжения. Прописывают правила поддержания контроля качества
СанПиН 2.1.4. 1074-01 Нормативы содержания патогенных микроорганизмов для разных источников воды
Санитарные правила 1.2.731-99 Правила работы с патогенными бактериями 3, 4 группы, гельминтами
ГОСТ 18963-73 Прописаны методы микробиологического анализа питьевой воды
ГОСТ 25151-82, 27065-86 Описаны стандарты качества различных вод и водоснабжения

Какие бактерии выявляют?

Для каждого вида вод определяют нормативные показатели по содержанию микроорганизмов. Количество варьируется в большую или меньшую степень, но незначительно.

Определяемые патогенные микроорганизмы для микробиологического анализа отличаются для каждого источника.

Данные представлены в таблице:

Вид источника воды Разновидность микроорганизмов Нормы
Питьевая Общее количество микроорганизмов Не больше 50 КОЭ в 1 мл
Колиморфные бактерии Отсутствуют
Колифаги Отсутствуют
Сульфатредуцирующие бактерии Отсутствуют в 20 мл
Поверхностные (открытые) водоемы Общее число бактерий Не больше 500 КОЭ в 100 мл
Колиморфные бактерии Не больше 100 КОЭ в 100 мл
Колифаги Не больше 100 БОЭ в 100 мл
Кишечные инфекции Отсутствуют
Хозяйственно-бытовые сточные Общее количество микроорганизмов 106-108 КОЭ в 100 мл
Колифаги 103-104 БОЭ в 100 мл
Вирусы Не более 103 БОЭ в 100 мл
Сальмонеллы 103-106 КОЭ в 100 мл
Туберкулезная палочка Присутствует
Городские сточные Общее количество микроорганизмов 105-107 КОЭ в 100 мл
Колифаги 103-104 БОЭ в 100 мл
Вирусы Не более 103 БОЭ в 100 мл
Сальмонеллы 103-104 КОЭ в 100 мл
Туберкулезная палочка Присутствует
Бассейны Общее количество микроорганизмов Не больше 50 КОЭ в 1 мл
Колиморфные бактерии Отсутствуют
Колифаги Отсутствуют
Сульфатредуцирующие бактерии Отсутствуют в 20 мл
Туберкулезная палочка Отсутствуют

Если степень загрязнения превышает эти данные, источник не пригоден для использования в любой области человеческой деятельности.

Актуальные методы контроля качества питьевой воды

Но существуют и способы улучшить ситуацию. Разрабатываются различные способы очистки жидкости и нормы, которым должна соответствовать вода. Этот незаменимый ресурс необходим во многих сферах деятельности человека. И эти регламентированные нормы позволяют проводить анализ жидкости на ее пригодности. Все химические и микробиологические экспертизы должны проводиться, опираясь на эти документы.

Не только для самого человека необходима чистая жидкость. Во многих сферах также необходима вода, соответствующая определенным нормам. От этого зависит сельскохозяйственная сфера, химическая и микробиологическая отрасль, а также медицина. И для каждой сферы существуют свои строго регламентированные нормы. Иногда нормы, которые необходимы для сельского хозяйства совершенно не подходят для различных предприятий. И поэтому методы контроля воды необходимы во всех сферах деятельности человека. От них зависит качество производимой продукции, выращиваемых культур и лекарств. И каждое производство обязано проводить проверки и соблюдать нормы, заявленные в документах. Санитарные нормы касаются промышленных зданий, пищевых предприятий, заводов и фабрик.

Контроль осуществляется специалистами, которые проводят исследования в лаборатории. Эта процедура требует особого порядка как при сборе проб, так и при проведении лабораторной экспертизы. Она проводится в несколько этапов, где определяется состав жидкости и ее соответствие нормам. Выявляются патогенные химические или биологические вещества. Это очень важно, ведь попадание таких веществ в организм человека чревато появлением воспалительных процессов, инфекций и заболеваний.

При выявлении нарушений следует устранить как их, так и причины. Для этого используются различные фильтрующие установки. Они помогают очистить жидкость от вредных примесей и сделать ее пригодной для использования. Но подбор таких установок должен производиться уже после экспертизы. Также рекомендуется сделать повторный анализ воды уже после установки устройства. Это поможет определить насколько правильно оно было подобрано.

Закажите бесплатно консультацию эколога

Оставить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *