Проблемы питьевой воды

ПРОБЛЕМЫ  ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ

 

Кафедра инженерной экологии

Дисциплина: Охрана водных ресурсов

Преподаватель: Медведева И.В.

Студентка: Райхерт  А.В.

Группа: ИЗС-10

• свободна от возбудителей болезней и не иметь качеств, опасных для здоровья людей
• практически свободна от микроорганизмов
• аппетитной и вкусной. Она бесцветна, прозрачна, прохладна, безупречна на вкус и не имеет посторонних запахов
• Уровень  растворенных в воде элементов должен соответствовать нормативам
• Вступая в контакт с другими материалами, питьевая вода не должна вызывать коррозии.

 

При получении питьевой воды различают две основные группы по ее происхождению: подземные воды и  поверхностные воды.  

 

Группа подземных  вод подразделяется на:

1. Артезианские воды.

2. Инфильтрационная  вода.

3. Родниковая  вода.

 

Поверхностные воды, в свою очередь, подразделяют таким образом:

1. Речная вода.

2. Озерная  вода.

3. Вода  из водохранилищ

4. Морская  вода.

Влияние качества питьевой воды

 на здоровье человека

.Из объема подаваемой населению воды 68% занимают поверхностные водоисточники, только 1% которых соответствует качеству, обеспечивающему при существующих технологиях, получение питьевой  воды (в соответствии с лимитами СанПиН 2.1.4.559-96 «Питьевая вода. Гигиенические требования к  качеству воды…»)

По данным Госкомстата  России, централизованные системы водоснабжения  имеют 1078 городов (99% от общего количества) и 1686 поселков городского типа (83%), около 34 тыс.  населенных пунктов (22%). Общая  протяженность трубопроводных сетей  в России составляет 456000 км.

При среднем уровне удельного  потребления в РФ на хозяйственно-питьевые  и коммунально-бытовые нужды, равном 272 л/сутки на 1 жителя, в Москве этот показатель составляет 539 л/сутки, в  Челябинской области – 369, Саратовской  – 367, Новосибирской – 364, Магаданской  – 359, Камчатской – 353 л/сутки.

Получение и подача населению кондиционной питьевой воды зависит от ряда факторов: состояния источников водоснабжения, санитарных зон, соответствия технологии водоподготовки качеству исходной воды, санитарно-технического состояния  водопроводных сетей.

Эксплуатирующиеся водоочистные сооружения , построенные 25 – 30 лет назад по традиционным технологиям, были предназначены для кондиционирования природных вод с небольшой антропогенной нагрузкой. В настоящее время они не в состоянии гарантировать бесперебойное снабжение потребителей доброкачественной водой, так как их барьерные функции в отношении некоторых видов загрязнений (особенно химических) чрезвычайно малы

Перечень  вредных веществ, которые могут  содержаться в питьевой воде, их источников и характер воздействия  на организм человека  

Критерии  качества воды

 

 

Достоверность и надежность критериев  качества воды зависит от нескольких факторов:

1. Основополагающей концепции нормирования  качества воды

2. Цели использования природной  воды:

Для питьевого водопотребления

В качестве приемника сточных вод

Для нужд сельского хозяйства и  отраслей промышленности

В качестве рекреационного объекта

Для разведения рыб и гидробионтов

Основные факторы, определяющие выбор стандартов качества питьевой воды

 

В настоящее время в эту группу в качестве нормативных характеристик  входят:

 

 

Запах при 20^оС и подогреве до 60^оС, балл;

Цветность по шкале, градус;

Прозрачность  по шкале, см;

Мутность  по стандартной шкале, мг/дм^3;

Окраска окрашенного столбца (отсутствие водных организмов и пленки);

Для обеспечения  качества воды в водоисточниках и системах водопотребления используется ряд нормативных документов, основанных на значениях ПДК, из которых главными являются следующие:

* ГОСТ 2874-82 «Вода питьевая. Гигиенические требования и контроль за качеством».

* ГОСТ 2761-84 «Источники централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения. Гигиенические, технические требования и правила выбора».

* «Санитарные нормы предельно-допустимого содержания вредных веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового использования» СанПиН 42-121-4130-88.

* «Санитарные правила и нормы охраны поверхностных вод от загрязнения». СанПиН 4630-88

* «Водный кодекс РФ», 1997 год

Санитарно-гигиенические  показатели централизованных систем водоснабжения  в регионах России на 1993 год

 

№ п/п, регион	число проб, не отвечающих требованиям ГОСТа, %  по:		Число водопроводов, не соответствующих  нормативам, %
			Из-за отсутствия:			Всего
	Санитарно-хими-ческим показателям	Бактерио-логичес- ким показате- лям	Зон санитар-ной  охраны	Комплекса  очистных сооруже-ний	Обеззара-живаю-щих устано- вок
РФ в среднем	20,5	8,5	15,6	13,2	7,3	29,3
Калининградский	31,5	10,9	63,9	85,1	27,8	97,2
Дальневосточный	44,5	12,8	22,8	26,8	18,9	46,5
Северо-Западный	13,3	6,0	12,2	3,9	15,5	32,4
Северо-Кавказский	16,9	9,0	13,2	10,6	10,6	25,3
Западно-Сибирский	16,5	7,8	17,4	19,0	7,7	29,6
Волго-Вятский	17,4	8,5	17,3	2,3	4,6	27,4
Уральский	22,5	7,6	14,6	10,1	4,0	24,9
Центральный	23,7	9,8	9,7	8,4	9,9	21,0

Основные методы водоподготовки 

Предварительная очистка.

Если в качестве источникаводоснабжения для приготовления питьевой воды используются поверхностные воды, требуется проведение тщательной предварительной очистки. Она включает в себя:

Первичное отстаивание, решетки и сетчатые фильтры с размером ячеекот 0,005 мм до 1 см, коагуляцию, т.е. введение в обрабатываемую воду солей алюминия или железа, и приопределенных условиях, добавление флокулянта, чтобы укрупнить взвешенные и коллидные частицы диперсной системы и перевести их в фильтруемую форму.

 

Фильтрование.

  Фильтрование воды является важнейщим этапом при приготовлении питьевой воды и применяется для самых различных целей.

Основы фильтрования. Скорые фильтры объемные,в целях восстановления задерживающей способности загрузки включаютсяна промывку. Скорость фильтрования определяется составом воды и составляет, как правило, 10-20 м/ч. В качестве фильтрующего материала в зависимости от целей фильтрации. Применяется кварцевый песок, антрацит, активные угли и доломит.

Обезжелезивание.

Под этим термином понимают удаление ионов железа из исходной воды. В артезианской воде, не содержащей растворенного кислорода,железо присутствует в форме бикарбоната. Обезжелезивание производят следующими способами:

* аэрация,т.е. нагнетание воздуха и интенсивный роцесс окисления в водонапорном баке. Расход воздуха для насыщения воды кислородом составляет 30л/м³.

* В исключительных случаях с целью интенсификации процесса окисления добавляются окислиели: озон, хлор, двуокись хлора, или перманганат калия.

* Обезжелезивающие  фильтры (песчаные, гравийные или многослойные фильтры)

Деманганация.

 Деманганация воды – это удаление из нее ионов марганца. Деманганация производится практически теми же методами, что и обезжлезивание. Однако, в большинстве случаев следует использовать более сильные окислители. При этом желательно обеспечивать более высокие значения водородного показателя. Повышение рН достигается, например, введением в процесс доломитовых материалов.

Нейтрализация

Нейтрализация, или снижение кислотности воды, это процесс, который не произошел в природных геологических условиях и перенесен на фильтровальные сооружения. Фильтровальный бак заполняется гранулированным карбонатом кальция или полуобожженным, содержащим магний, доломитом. При прохождении воды через этот фильтрующий материал, достигается равновесное значение водородного показателя.

При более  высоких  значениях агрессивной углекислоты, наряду с вышеназванной химической нейтрализацией, имеется возможность  удаления углекислоты с помощью  открытых аэрационных установок, или  скрубберов. Это достигается разбрызгиванием  артезианской воды через систему  форсунок. Воздух, движущийся от воздуходувки, обеспечивает снижение свободной углекислоты  до 10 мг/л. Одновременно в такой «механической  нейтрализацией», наступает насыщение  кислородом.

Фильтрация на активных углях. Фильтрование на активных углях является предпочтительным способом улучшения качества питьевой воды и чаще всего применяется  на последней ступени очистки. Такое дополнительное осветление воды  необходимо в тех случаях, когда требуется устранить незначительные нарушения показателей цветности, вкуса и запаха воды. Скорости фильтрования на фильтрах с активными углями

Обеззараживание питьевой воды

производится  в тех случаях, когда бактериологическими анализами свежей воды устанавливается наличие возбудителей заболеваний или же повышенное общее содержание бактерий.

Обычными методами оеззараживания являются:

* Хлорирование  путем добавления гипохлорита натрия

* Введения в обрабатываемую воду гипохлорита кальция

* Добавление  в воду двуокиси хлора или газообразного хлора

* Озонирование  воды

*Ультрафиолетовое  облучение и дезинфекция воды.

 

Конкретный способ обеззараживания определяется с  учетом производительности и издержек производства и согласовывается  с эксплуатационными службами.

 

К другим способам обеззараживания следует отнести  обработку питьевой воды солями серебра  и ультрафиолетовое облучение. Эти  способы обеззарживания крайне редко применяются в централизованных системах водоснабжения.

Умягчение (снижение содержания нитратов).

Централизованные  системы умягчения питьевой воды применяются редко. Действуют несколько водохозяйственных предприятий, которые осуществляют централизованную декарбонизацию, уменьшение карбонатной жесткости воды.

В последние годы в связи с ростом концентрации нитратовв питьевой воде возникла проблема снижения содержания нитратов. Рекомендации совета ЕЭС ограничивают содержание нитратов max до 50 мг/л и рекомендует их ориентировочные значения на уровне 25 мг/л. В связи с тем, что указанные значения из-за смешивания воды различных водосборных бассейнов зачастую превышают нормативы, необходимо осуществлять централизованную обработку воды.

При выборе конкретного  метода обработки воды обязательно  следует проводить экономический  анализ и всесторонние специальные  исследования.

Проблема потребления  воды

Потребление воды человеком, км³/год  

 

Вид потребления	Годы
	1900	1950	2000
Жилищно-коммунальное хозяйство	20	60	480
Сельское хозяйство	350	860	7000
Промышленность	30	190	1700
Всего*	400	1100	9180

Структура потребления  воды для бытовых целей городского населения  

 

Вид  потребления	Доля от суммарного  потребления, %
Суточное потребление (220-320) л/чел-сутки	100
Питье  и приготовление пищи	5
Смывной  бачок в туалете	43
Ванна  и душ	34
Мытье  посуды	6
Стирка	4
Уборка помещений	3
Мытье  машины и лужайки	5

Вода  – это великая ценность для  человечества, и в век информационных технологий, развитой промышленности и постоянного роста численности  населения  не пора ли задуматься о  том, что все природные блага  мы не получаем в наследство от своих  предков, а берем взаймы у своих  потомков. И от качества той питьевой воды, которая течет из под крана  напрямую зависит здоровье нас и  наших детей.