Помощь по Теле2, тарифы, вопросы

Под качеством воды в целом понимается характеристика ее состава и свойств, определяющая ее пригодность для конкретных видов водопользования; при этом показатели качества представляют собой признаки, по которым производится оценка качества воды.

Нормативные показатели качества природных вод разработаны для двух видов водопользования: а) хозяйственно-питьевого и культурно-бытового; б) рыбохозяйственного. Основное нормативное требование к качеству воды водных объектов состоит в соблюдении установленных предельно допустимых концентраций (ПДК).

Предельно допустимая концентрация в воде водоема хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования (ПДКв) - это концентрация вредного вещества в воде, которая не должна оказывать прямого или косвенного влияния на организм человека в течение всей его жизни и на здоровье последующих поколений, и не должна ухудшать гигиенические условия водопользования.

Предельно допустимая концентрация в воде водоема, используемого для рыбохозяйственных целей (ПДКвр) - это концентрация вредного вещества в воде, которая не должна оказывать вредного влияния на популяции рыб, в первую очередь промысловых.

ПДКвр представляет собой норматив качества воды водных объектов, используемых для рыбохозяйственных целей; прежде всего, к этой группе относятся водные объекты по сохранению и воспроизводству ценных видов рыб, обладающих высокой чувствительностью к недостатку кислорода. Таким образом, введение ПДКвр можно считать определенным шагом на пути экологического нормирования состояния водной среды, учитывающего не только интересы человеческой деятельности, но и в некоторой степени предполагающего ограничение воздействия на гидробионтов (условия, приемлемые для чувствительных промысловых рыб, как правило, благоприятны и для всего биоценоза).

Основным нормативом: сбросов загрязняющих веществ, установ­ленным в России, является предельна допустимый сброс (ПДС) - масса вещества в сточных водах, максимально допустимая к отведению с установленным режимом а данном пункте водного объекте в единицу времени с целью обеспечения норм качества воды в контрольном пункте. ПДС - предел по расходу сточных вод и концентрации содержащихся в них при­месей - устанавливается с учетом предельно допустимых концентраций веществ в местах водопользования (в зависимости от вида водопользова­нии), ассимилирующей способности водного объекта, перспектив развития региона и оптимального распределения массы сбрасываемых веществ меж­ду водопользователями, сбрасывающими сточные воды.

ПДС устанавливаются для каждого источника загрязнения и каж­дого вида примеси с учетом их комбинированного действия. В основе определения ПДС (по аналогии с ПДВ) лежит методика расчета концентрации загрязняющих веществ, создаваемых источником, в контрольных пунктах - расчетных створах - с учетом разбавления, вклада других источников, перспектив развития (проектируемые источники) и т.д.

Общий припиши установления НДС - величина ПДС должна гарантировать достижение установленных норм качества воды (санитарных и рыбохозяйственных) при наихудших условиях для разбавления в водном объекте.

В случае, если значения ПДС по объективным причинам не могут быть достигнуты, для таких предприятий устанавливаются временно согласованные сбросы вредных веществ (ВСС) и вводится поэтапное снижение показателен сбросов вредных веществ до значений, которые обеспечи­вают соблюдение ПДС.

Расчеты по определению необходимой степени очистки сточных вод, спускаемых в водоем, производят по следующим параметрам:

3)потребление сточными водами растворенного кислорода;

4)биохимическая потребность в кислороде (БПК);

5) реакция воды (рН) и др. (см. табл. 1).

В настоящее время в России существует две системы ПДК – санитарно-гигиенические, ориентированные на здоровье человека, и рыбохозяйственные, ориентированные на безопасность для рыб как высшего трофического уровня водного объекта (т.е. неявно предполагается, что если обеспечена безопасность для рыб, то автоматически это безопасно и для других гидробионтов). Предельно допустимые концентрации разрабатывались (и разрабатываются) органами здравоохранения (конкретно – санитарно-гигиеническими) и выражают то пороговое значение концентрации химических веществ и микроорганизмов в воде водного объекта, потребление которой (воды) в течение жизни безопасно для здоровья людей.

Предельно допустимые концентрации рыбохозяйственные разрабатываются научными организациями рыбохозяйственной отрасли и также фиксируют уровень концентрации, безопасный для рыб (не указывается, каких видов).

К хозяйственно-питьевому водопользованию (ПДК в ) относится использование водных объектов или их участков в качестве источников хозяйственно-питьевого водоснабжения, а также для снабжения предприятий пищевой промышленности. В соответствии с СанПиН 2.1.4.1074-01, питьевая вода должна быть безопасна в эпидемическом и радиационном отношении, безвредна по химическому составу и должна иметь благоприятные органолептические свойства.

К коммунально-бытовому водопользованию (ПДК в ) относится использование водных объектов для купания, занятия спортом и отдыха населения. Требования к качеству воды, установленные для культурно-бытового водопользования, распространяются на все участки водных объектов, находящихся в черте населенных мест, независимо от вида их использования объектами для обитания, размножения и миграции рыб и других водных организмов.

При рыбохозяйственном использовании (ПДК рх ) водного объекта обитатели водных объектов используются для обитания, размножения и миграции рыб и других водных организмов, и поэтому требования к содержанию загрязняющих веществ более высокие. Более строгое нормирование качества воды в водных объектах рыбохозяйственного назначения связано с кумулятивным эффектом загрязняющих веществ в гидробионтах.

К настоящему времени в РФ установлены ПДК в природных водах для более чем 800 химических веществ. Требования к качеству вод в водоемах, используемых для рыбохозяйственных целей, специфичны и в большинстве случаев более жесткие, чем для водных объектов хозяйственно-бытового назначения. Так, рыбохозяйственные ПДК для ряда моющих веществ в три раза ниже хозяйственно-питьевых коммунально-бытовых норм, нефтепродуктов – в шесть раз, а тяжелых металлов (цинка) даже в сто раз. Объясняется такое различие нормативов биологическим накоплением до опасных для жизни количеств вредных веществ при переходе их по пищевой (трофической) цепи.

Для водных объектов одновременно с ПДК используется другой ограничительный норматив – лимитирующий показатель вредности (ЛПВ) вещества, который не имеет количественной характеристики, а отражает приоритетность требований к качеству воды. Суть ЛПВ заключается в том, что загрязнители воды могут оказывать на водные экосистемы и здоровье человека неблагоприятное воздействие по классифицируемым воздействиям, каждое из которых характеризуется своей безопасной концентрацией. То из воздействий, безопасная концентрация которого минимальна по сравнению с остальными воздействиями, и устанавливается как лимитирующий показатель вредности вещества.

Требования к охране поверхностных вод выделяют следующие виды ЛПВ:

органолептический ЛПВ , изменяющий органолептические свойства воды (органолептические свойства воды - воспринимаемая рецепторами человека совокупность показателей качества воды: запах, привкус, окраска, прозрачность (мутность), наличие пленок или пены на поверхности воды, посторонних включений, плавающих примесей, осадка);

общесанитарный ЛПВ – определяет влияние вещества на процессы естественного самоочищения вод за счет биохимических и химических реакций с участием естественной микрофлоры;

санитарно-токсикологический показатель характеризует вредное воздействие на организм человека;

токсикологический ЛПВ , характеризующий токсическое действие вещества на организм человека и обитающих в воде животных.

рыбохозяйственный показатель вредности определяет порчу качеств промысловых рыб.

Для загрязняющих веществ, содержащихся в водном объекте, должно выполняться условие:

C i ≤ПДК i

где С i – среднегодовая концентрация в водеi -го вещества; ПДК i – предельно допустимая концентрация загрязняющего вещества.

При наличии нескольких веществ, относящихся к одной группе лимитирующего показателя вредности, содержание загрязняющего вещества должно соответствовать условию

где m – общее количество веществ данной группы ЛПВ, находящихся в воде исследуемого объекта.

Для комплексной оценки качества поверхностных и морских вод применяется индекс загрязненности вод (ИЗВ), который рассчитывается как сумма приведенных к ПДК фактических значений показателей качества для 6 основных загрязнителей воды:

где 6 – лимитируемое число показателей, используемых для расчета.

Предельно допустимый сброс – это максимальное количество загрязняющих веществ, которое в единицу времени разрешается сбрасывать данному конкретному предприятию в водоем, не вызывая при этом превышения в них предельно допустимых концентраций и неблагоприятных экологических последствий.

Согласно ст. 23 Федерального закона (об охране окружающей среды от 2002), при невозможности соблюдения НДС, что практически наблюдается повсеместно, могут устанавливаться лимиты на сбросы загрязняющих веществ. И они устанавливаются на основе разрешений, действующих только в период проведения мероприятий по охране окружающей среды, внедрения НСТ и (или) реализации других природоохранных проектов с учетом поэтапного достижения установленных НДС. Установление лимитов на сбросы допускается только при наличии планов снижения сбросов, согласованных с органами исполнительной власти, осуществляющими государственное управление в области охраны окружающей среды.

Требования к качеству питьевой воды централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения и обоснование нормативов качества питьевой воды

В настоящее время на территории РФ требования к качеству воды централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения регулируются государственным стандартом - санитарными правилами и нормами РФ или СанПиНом РФ 2.1.4.1074-01. СанПиН является нормативным актом, устанавливающим критерии безопасности и безвредности для человека воды централизованных систем питьевого водоснабжения. СанПиН применяется в отношении воды, подаваемой системами водоснабжения и предназначенной для потребления населения в питьевых и бытовых целях, для использования в процессах переработки продовольственного сырья, производства, транспортировки и хранения пищевых продуктов.

Более того, СанПиН регламентирует и само проведение контроля качества воды централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения.

Согласно требованиям СанПиНа питьевая вода должна быть безопасной в эпидемиологическом и радиационном отношении, безвредной по химическому составу и иметь благоприятные органолептические свойства. При этом качество питьевой воды должно соответствовать гигиеническим нормативам как перед ее поступлением в распределительную сеть, так и в любой последующей точке водоразбора.

Показатели санитарно-эпидемиологической безопасности воды

Наиболее обычный и распространенный вид опасности, связанный с питьевой водой, обусловлен ее загрязнением сточными водами, другими отходами или фекалиями человека и животных.

Другие организмы, естественно присутствующие в окружающей среде и не считающиеся патогенными агентами, могут иногда вызывать оппортунистические заболевания (т. е. заболевания, вызванные условно-патогенными микроорганизмами - клебсиелами, псевдомонадами и др.). Такие инфекции чаще всего возникают у лиц с нарушениями иммунной системы (местного или общего иммунитета). При этом питьевая вода, используемая ими, может вызвать самые различные инфекции, в том числе поражения кожи, слизистых глаз, уха, носоглотки.

Для различных водных патогенных агентов существует широкий диапазон уровней минимальной инфицирующей дозы, необходимой для развития инфекции. Так, для сальмонелл, путь передачи инфекции которых в основном с пищевыми продуктами, а не с водой, для развития заболевания необходимо единичное количество возбудителя. Для шигелл, также редко передающихся через воду, - это сотни клеток. Для водного пути передачи инфекции возбудителями энтеропатогенной кишечной палочкой или холерным вибрионом для развития заболевания необходимы миллиарды клеток. Однако и наличие централизованного водоснабжения не всегда достаточно, чтобы не возникли единичные случаи заболеваний, если имеются нарушения санитарно-гигиенического характера.

Несмотря на то что сегодня имеются разработанные методы обнаружения многих патогенных агентов, они остаются достаточно трудоемкими, длительными и дорогостоящими. В связи с этим проведение мониторинга за каждым патогенным микроорганизмом в воде признано нецелесообразным. Более логичным подходом является выявление организмов, обычно присутствующих в фекалиях человека и других теплокровных животных, в качестве индикаторов фекального загрязнения, а также показателей эффективности процессов очистки и обеззараживания воды. Выявление таких организмов указывает на присутствие фекалий, а следовательно, на возможное присутствие кишечных патогенных агентов. И наоборот, отсутствие фекальных микроорганизмов свидетельствует, что патогенные агенты, вероятно, отсутствуют. Таким образом, поиск таких организмов - индикаторов фекального загрязнения - позволяет получить средство контроля качества воды. Большое значение имеет также надзор за бактериологическими показателями качества неочищенной воды, причем не только при оценке степени ее загрязнения, но и при выборе источника водоснабжения и наилучшего способа очистки воды.

Бактериологическое исследование представляет собой наиболее чувствительный тест для выявления свежего и вследствие этого потенциально опасного фекального загрязнения, обеспечивая таким образом гигиеническую оценку качества воды с достаточной чувствительностью и специфичностью, которая не может быть получена химическим анализом. Важно, чтобы исследования проводились регулярно и достаточно часто, поскольку загрязнение может быть периодическим и может не обнаруживаться при анализе разовых проб. Следует также отдавать себе отчет, что баканализ может свидетельствовать только о возможности или отсутствии загрязнения на момент исследования.

Организмы - индикаторы фекального загрязнения

Использование типичных кишечных организмов в качестве индикаторов фекального загрязнения (а не самих патогенных агентов) является общепризнанным принципом мониторинга и оценки микробиологической безопасности водоснабжения. В идеале обнаружение таких индикаторных бактерий должно означать возможное присутствие всех сопутствующих такому загрязнению патогенных агентов. Индикаторные микроорганизмы должны легко выделяться из воды, идентифицироваться и количественно определяться. При этом они должны дольше выживать и в водной среде, чем патогенные агенты, и должны быть более устойчивы к обеззараживающему действию хлора, чем патогенные. Практически какой-либо один организм не может отвечать всем этим критериям, хотя многие из них имеют место в случае колиформных организмов, особенно Е. соli - важного индикатора загрязнения воды фекалиями человека и животных. Другие организмы, удовлетворяющие некоторым из этих требований, хотя и не в такой степени, как колиформные организмы, также могут в некоторых случаях использоваться в качестве дополнительных показателей фекального загрязнения.

К колифрмным организмам, используемым в качестве индикаторов фекального загрязнения, относят общие колиформы, в том числе и Е. соli, фекальные стрептококки, сульфитредуцирующие спороносные клостридии, особенно, клостридия перфрингенс. Есть и другие анаэробные бактерии (например, бифидобактерии), в больших количествах встречающиеся в фекалиях. Однако рутинные методы их обнаружения слишком сложны и длительны. Поэтому специалисты в области водной бактериологии остановились на простых, доступных и достоверных методах количественного обнаружения индикаторных колиформных микроорганизмов, используя в работе титрационный метод (серийных разведений) или метод мембранных фильтров.

Колиформные организмы уже давно считаются удобными микробными индикаторами качества питьевой воды, главным образом потому, что легко поддаются обнаружению и количественному определению. Это грамотрицательные палочки, они обладают способностью ферментировать лактозу при 35-37 °С (общие колиформы) и при 44-44,5 °С (термотолерантные колиформы) до кислоты и газа, оксидазоотрицательные, не образуют спор и включают виды Е. соli, цитробактер, энтеробактер, клебсиеллу.

Общие колиформные бактерии

Общие колиформные бактерии согласно СанПиНу должны отсутствовать в 100 мл питьевой воды.

Термотолерантные фекальные колиформы

Термотолерантные фекальные колиформы согласно СанПиНу должны отсутствовать в 100 мл исследуемой питьевой воды.

Термотолерантные фекальные колиформы представляют собой микроорганизмы, способные ферментировать лактозу при 44 °С или 44,5 °С и включающие род эшерихия и в меньшей степени отдельные штаммы цитробактер, энтеробактер и клебсиеллу. Из этих организмов только Е. соli специфично фекального происхождения, причем она всегда присутствует в больших количествах в экскрементах человека и животных и редко обнаруживается в воде и почве, не подвергшихся фекальному загрязнению. Считается, что обнаружение и идентификация Е. соli дает достаточную информацию для установления фекальной природы загрязнения. Вторичный рост фекальных колиформ в распределительной сети маловероятен, за исключением тех случаев, когда присутствует достаточное количество питательных веществ (БПК больше 14 мг/л), температура воды выше 13 °С, а свободный остаточный хлор отсутствует. Этот тест отсекает сапрофитную микрофлору.

Другие индикаторы фекального загрязнения

В сомнительных случаях, особенно когда обнаруживается присутствие колиформных организмов в отсутствие фекальных колиформ и Е. соli, для подтверждения фекальной природы загрязнения могут быть использованы другие индикаторные микроорганизмы. Эти вторичные индикаторные микроорганизмы включают фекальные стрептококки и сульфидирующие клостридии, особенно клостридию перфрингенс.

Фекальные стрептококки

Присутствие фекальных стрептококков в воде обычно указывает на фекальное загрязнение. Этот термин относится к тем стрептококкам, которые обычно присутствуют в экскрементах человека и животных. Эти штаммы редко размножаются в загрязненной воде, они могут быть несколько более устойчивыми к обеззараживанию, чем колиформные микроорганизмы. Отношение фекальных колиформ к фекальному стрептококку более чем 3: 1 характерно для испражнений человека, а менее 0,7: 1 - для испражнений животных. Это может быть полезным при установлении источника фекального загрязнения в случае сильно загрязненных источников. Фекальные стрептококки, кроме того, могут быть использованы для подтверждения достоверности сомнительных результатов теста на колиформы, особенно в отсутствие фекальных колиформ. Фекальные стрептококки могут быть полезны и при контроле качества воды в распределительной системе после ремонта водопроводной сети.

Сульфитредуцирующие клостридии

Это анаэробные спорообразующие организмы, наиболее характерным из которых является клостридиум перфрингенс, обычно присутствуют в фекалиях, хотя и в значительно меньших количествах, чем Е. соli. Споры клостридий выживают в водной среде дольше, чем организмы колиформной группы, и они устойчивы к обеззараживанию при неадекватных концентрациях этого агента, времени контакта или значений рН. Таким образом, их персистентность в подвергшейся обеззараживанию воде может свидетельствовать о дефектах очистки и длительности фекального загрязнения. Споры сульфитредуцирующих клостридий по СанПиНу должны отсутствовать при исследовании 20 мл питьевой воды.

Общее микробное число

Общее микробное число отражает общий уровень содержания бактерий в воде, а не только тех из них, которые образуют колонии, видимые невооруженным глазом на питательных средах при определенных условиях культивирования. Эти данные не имеют большого значения для обнаружения фекального загрязнения и не должны считаться важным показателем при оценке безопасности систем питьевого водоснабжения, хотя внезапное увеличение числа колоний при анализе воды из подземного водоисточника может служить ранним сигналом загрязнения водоносного горизонта.

Общее микробное число полезно при оценке эффективности процессов водоочистки, особенно коагуляции, фильтрации и обеззараживания, при этом основная задача заключается в поддержании их количества в воде на возможно более низком уровне. Общее микробное число может быть использовано также для оценки незагрязненности и целостности распределительной сети и пригодности воды для производства пищевых продуктов и напитков, где число микроорганизмов должно быть низким для сведения до минимума риска порчи. Ценность данного метода заключается в возможности сравнения результатов при исследовании регулярно отбираемых проб из одной и той же системы водоснабжения для обнаружения отклонений.

Общее микробное число, т. е. число колоний бактерий в 1 мл питьевой воды, не должно быть более 50.

Вирусологические показатели качества воды

К вирусам, вызывающим особое беспокойство в связи с передачей водным путем инфекционных заболеваний, относятся главным образом те, которые размножаются в кишечнике и в больших количествах (десятки миллиардов на 1 г кала) выделяются с фекалиями зараженных людей. Хотя репликации вирусов вне организма не происходит, энтеровирусы обладают способностью к выживанию во внешней среде в течение нескольких дней и месяцев. Особенно много энтеровирусов в сточных водах. При водозаборе на водоочистных сооружениях в воде обнаруживают до 43 вирусных частиц на 1 л.

Высокая выживаемость вирусов в воде и незначительная заражающая доза для человека приводят к эпидемическим вспышкам вирусного гепатита и гастроэнтерита, но через источники водоснабжения, а не питьевую воду. Однако потенциально такая возможность сохраняется.

Вопрос о количественной оценке допустимого содержания вирусов в воде очень сложен. Сложно и определение вирусов в воде, особенно питьевой, так как возможен риск случайного загрязнения воды при отборе проб. В Российской Федерации согласно СанПиНу оценку вирусного загрязнения (определение содержания колифагов) проводят по подсчету числа бляшкообразующих единиц, создаваемых колифагом. Прямое определение вирусов очень сложно. Колифаги присутствуют совместно с кишечными вирусами. Количество фагов обычно больше, чем вирусных частиц. По своей величине колифаги и вирусы очень близки, что важно для процесса фильтрации. Согласно СанПиНу в 100 мл пробы бляшкообразующих единиц быть не должно.

Простейшие

Из всех известных простейших патогенными для человека, передающимися через воду, могут быть возбудители амебиаза (амебной дизентерии), лямблиоза и балантидиаза (инфузории). Однако через питьевую воду возникновение данных инфекций происходит редко, лишь при попадании в нее сточных вод. Наиболее опасен человек, являющийся источником-носителем резервуара цист лямблий. Попадая в сточные и питьевые воды, а затем опять в организм человека, они могут вызвать лямблиоз, протекающий с хроническими диареями. Возможен смертельный исход.

По принятому нормативу цист лямблий в питьевой воде объемом 50 л наблюдаться не должно.

Должны отсутствовать в питьевой воде и гельминты, а также их яйца и личинки.

Безвредность воды в отношении загрязнений, нормируемых по санитарно-токсикологическим показателем или по химическому составу.

Безвредность и опасность воды в отношении санитарно-токсикологических показателей химического состава определяется:

Имеется ряд химических веществ, присутствие которых в питьевой воде в концентрациях, превышающих определенный уровень, может представлять определенную опасность для здоровья. Их допустимые уровни должны быть определены исходя из суточного потребления воды (2,5 л) человеком, весящим 70 кг.

Все химические вещества, определяемые в питьевой воде, не только имеют установленную ПДК, но и относятся к определенному классу опасности.

Под ПДК понимают максимальную концентрацию, при которой вещество не оказывает прямого или опосредованного влияния на состояние здоровья человека (при воздействии на организм в течение всей жизни) и не ухудшает условий гигиенического водопотребления. Лимитирующим признаком вредности химического вещества в воде, по которому установлен норматив (ПДК), может быть «санитарно-токсикологический», или «органолептический». Для ряда веществ в водопроводной воде имеются ОДУ (ориентировочные допустимые уровни) веществ в водопроводной воде, разработанные на основе расчетных или экспериментальных методов прогноза точности.

Классы опасности веществ делят на:

1 класс - чрезвычайно опасные;

2 класс - высокоопасные;

3 класс - опасные;

4 класс - умеренно опасные.

Безвредность химического состава питьевой воды определяется отсутствием содержания в ней опасных для здоровья людей веществ в концентрациях, превышающих ПДК.

При обнаружении в питьевой воде нескольких химических веществ, нормированных по токсикологическому признаку вредности и относящихся к 1-му и 2-му (чрезвычайно и высокоопасные) классу опасности, исключая РВ, сумма отношений обнаруженных концентраций каждого из них к их максимально допустимому содержанию (ПДК) не должна быть более 1 для каждой группы веществ, характеризующихся более или менее однонаправленным воздействием на организм. Расчет ведется по формуле:

(С 1 факт / С 1 доп) + (С 2 факт / С 2 доп) + … + (С n факт / С n доп) ≤ 1,

где С 1 , С 2 , С n - концентрации индивидуальных химических веществ;

С факт - концентрации фактические;

С доп - концентрации допустимые.

Вредные вещества, образующиеся в процессе водообработки представляем в таблице 1 (см. приложение). Особое внимание следует обратить на этап хлорирования в процессе водоподготовки. Наряду с обеззараживанием, хлорирование может приводить и к насыщению хлором органических веществ с образованием продуктов гелогенезирования. Эти продукты трансформации в ряде случаев могут быть более токсичными, чем исходные, присутствующие на уровне ПДК химических веществ.

Таблица 1. Содержание вредных веществ, образующихся в процессе ее водообработки в системе водоснабжения.

((Таблица сохранена в файле «Таблица 1»))

При обеззараживании воды свободным хлором время контакта с водой должно быть не более 30 мин, связанным хлором - не более 60 мин. Общая концентрация свободного и связанного хлора не должна быть более 1,2 мг/л. Контроль содержания остаточного озона производится после камеры смещения при обеспечении времени контакта не менее 12 мин.

Показатели радиоактивного загрязнения питьевой воды

Безопасность воды по показателям РВ загрязнения определяется ПДУ суммарной объемной активности α- и β-излучателей, а при превышении ПДУ по этим показателям - путем оценки соответствия содержания отдельных радионуклидов нормам радиационной безопасности (НРБ): суммарная активность α-излучателей должна быть не более 0,1 Бк/л (беккереля) β-излучателей не более 1,0 Бк/л.

Органолептические показатели качества питьевой воды(2)

Органолептические показатели обеспечивают эстетическую потребность, свидетельствуют об эффективности очистки, могут лежать в основе причин серьезных заболеваний, связанных с хронической дегидратацией (водно-солевого баланса).

Согласно СНиПу на воду питьвую, запах и привкус не должны превышать 2 баллов, т. е. это слабый запах и привкус, обнаруженный потребителем только в том случае, если указать на него, или сакцентрировать внимание.

Шкала нормируемых показателей выглядит следующим образом:

0 - не ощущается;

1 - не определяется потребителем, но обнаруживается опытным исследователем;

3 - заметный, вызывает неодобрение потребителя;

4 - отчетливый, вода не пригодна для питья;

5 - очень сильный запах или привкус.

Цветность питьевой воды должна быть не более 20°.

Мутность не должна быть более 2,6 ЕМФ или 1,5 мг/л.

Нормативы качества во­ды приведены в Санитарных правилах и нормах охраны поверхност­ных вод от загрязнения (СанПиН 4630-88) и Правилах охраны поверхностных вод (1991 г.). Нормы даны для воды хозяйствен­но-питьевого, коммунально-бытового и рыбохозяйственного водо­пользования. В них использовано 5 групп показателей - органолептические, общесанитарные, санитарно-токсикологические, ток­сикологические и рыбохозяйственные. Последние 2 группы приме­няются только в местах рыбохозяйственного водопользования. С конкретными показателями каждой из групп студенты знакомятся при выполнении лабораторных работ .

С помощью органолептических показателей оценивают вещест-

ва, изменяющие цвет, запах и вкус воды, а общесанитарных пока­зателей - вещества и свойства воды, влияющие на скорость про­текания процессов самоочищения. Санитарно-токсикологические показатели характеризуют содержание ядовитых для человека 3В, а токсикологические - то же, но только для рыб. И, наконец, рыбохозяйственные показатели применяют для таких свойств вод­ной среды, к которым рыбы чувствительны больше, чем человек (например, к повышенным температурам).

Санитарно-токсикологические и токсикологические показате­ли представляют собой ПДК нескольких сот 3В, ядовитых соот­ветственно для человека и рыб. Следовательно, установлено два вида ПДК веществ в воде: гигиенический (для 1630 веществ) и рыбохозяйственный (для 704 веществ.). Их утверждают соответс­твенно Госкомсанэпидемнадзор РФ и Роскомрыболовство.

Гигиенический ПДК вещества в воде - это максимальная кон­центрация индивидуального ЗВ в воде, выше которой вода не при­годна для установленного вида водопользования. При концентра­циях равной или меньше ПДК вода остается такой же безвредной для всего живого, как и вода, в которой отсутствует данное ве­щество. Гигиенические ПДК веществ в воде базируется на подпороговых концентрациях 3В, при которых не наблюдается сколь­ко-нибудь заметного изменения функционального состояния орга­низма человека, определяемого современными методами. Рыбохо-зяйственные ПДК веществ в воде - эти такие максимальные концентраций веществ в воде, которые не вызывают гибели рыб и их кормовых организмов, не ухудшают товарных качеств рыбы, не обуславливают постепенную замену одних (более ценных) на дру­гие (менее ценные) породы рыб и их кормовых организмов, т.е. не ухудшают рыбохозяйственной ценности водного объекта.

При отсутствии ПДК для 3В, содержащихся в воде, на стадии предупредительного контроле устанавливаются Госкосанэпидемнадзором РФ ориентировочные допустимые уровни (ОДУ) содержания этих веществ в воде (пока для 116 веществ), разработанные на основе расчетных и экспресс-экспериментальных методов прогноза токсичности.

Оценка качества питьевой воды для каждого 3В или свойства ведется последовательно по всем группам показателей, т.е. вна­чале идет органолептическая оценка, потом проверяются общесанитарные характеристики и в конце - санитарно-токсикологические. Для каждого 3В определяются три разных ПДК, наименьшее из которых называется лимитирующим показателем вредности - ЛПВ. Например, для фенола ЛПВ будет органолептическим, так как фенол делает воду непригодной для питья из-за изменения ее вкуса и запаха при таком содержании, которое не представляет опас­ности для здоровья человека. Для цинка ЛПВ - общесанитарный, а для свинца, мышьяка и ртути - санитарно-токсикологический.

При одновременном использовании водоема в рыбохозяйственных целях и в качестве источника хозяйственно-питьевого водо­пользования выбор ЛПВ идет по всем 5 группам показателей. При этом ПДК для ряда 3В в случае хозяйственно-питьевого водополь­зования выше, чем для рыбохозяйственного. Соответственно ЛПВ для таких веществ будет токсикологическим, а не санитарно-токсикологическим. Примеры ЛПВ и ПДК некоторых 3В представлены в табл. 5.5.

Таблица 5.5. ЛПВ и ПДК некоторых веществ для различных видов водопользования

При наличии в воде нескольких ЗВ с одинаковыми ЛПВ их совместное действие учитывается по правилу

где – концентрация вещества в воде, мг/л.

Санитарные требования к питьевой воде следующие: выражен­ность запахов и привкусов не должна превышать 2 баллов; на во­де не должно быть каких-либо пленок и пятен масла; ее темпера­тура не должна превышать среднемесячную температура самого жаркого месяца за последние 10 лет более чем на 3 С; допусти­мый диапазон pН 6,5...7,5; содержание свободного , в пробе, взятой в 12 ч, не менее 4 мг/л, БПКпол - 3 мг/л, ХПК - 1,5 мг/л. Недостатком приведенной системы нормирования является не­обходимость одновременного учета большого числа частных показателей. Поэтому во всем мире идут интенсивные поиски интег­ральных показателей качества воды и ее загрязненности. Наибо­лее перспективными из них представляется абсолютный показатель общей нагрузки, который рассчитывается только для консерватив­ных, т.е. не распадающихся в процессе самоочищения веществ.

Кроме того, правилами охраны поверхностных вод установлен технический норматив для водопользователя. Им является пре­дельно допустимый сброс (ПДС) вредных веществ в водный объект с СВ.

ПДС - это масса вещества в СВ, максимально допустимая к отведении с установленным режимом в данном пункте водного объ­екта в единицу времени с целью обеспечения норм качества воды в контролируемом створе (см. ниже) или неухудшения сформиро­вавшегося качества воды, если оно не хуже нормативного. Он ус­танавливается для каждого сброса СВ и каждого контролируемого ЗВ в этом сбросе на основе расчета. При этом учитывают фоновые концентрации контролируемых 3В, категории водопользования, нормы качества воды в водном объекте, его ассимилирующие спо­собности и оптимальное распределение между водопользователями массы ЗВ, сбрасываемых с СВ. Поэтому такой расчет, как прави­ло, проводят одновременно для всех водопотребителей речного бассейна или водохозяйственного участка с рассмотрением взаим­ного влияния выпусков СВ при максимальных (среднечасовых) их расходах за фактический отрезок времени.

Действующие предприятия-водопользователи, сбрасывающие СВ с превышением установленных ПДС, обязаны разрабатывать и сог­ласовывать с местными органами власти (администрация города или района) и Госкомэкологией РФ (Тверьоблкомприрода 5 планы мероприятий по достижении в нормативные сроки ПДС, обеспечение в полном объеме финансовыми я материально-техническими ресур­сами. На период реализации этих планов предприятиям выдаются Тверьоблкомприродой временные разрешения, в которых указывают­ся лимиты сброса 3В, временно согласованный сброс (ВСС) ве­ществ со стоками. Лимиты, ВСС (предельная масса ЗВ на год) ус­танавливаются по наилучшим результатам, которые могут быть достигнуты на данном предприятии при наличии и эффективной ра­боте существующих систем оборотного водоснабжения (см. ниже), очистных и других водоохранных сооружений. Они периодически пересматриваются Тверьоблкомприродой в сторону уменьшения по мере выполнения отдельных этапов плана водоохранных мероприя­тий в нормативные сроки. При невыполнении плановых объемов ра­бот или превышение лимитов, ВСС веществ с СВ к предприятию и

его должностным лицам применяются соответствующие санкции (см. подраздел 6.4 и раздел 7).

Под качеством воды понимают совокупность свойств воды, обусловленных характером содержащихся в ней примесей. Качество природных вод формируется под действием различных факторов: физического, химического, микробиологического характера. В соответствии с этим и состав воды оценивают физическими, химическими и санитарно-биологическими показателями.

К физическим показателям относят температуру, содержание взвешенных веществ, цветность, запахи и привкусы.

Температура поверхностных вод колеблется в зависимости от времени года, гипсометрической отметки поверхности, климатических характеристик, а также от антропогенного и техногенного влияния на источники и реки. Температура поверхностных вод колеблется в пределах от 0 до 30 0 С. Температура подземных вод обусловлена их приуроченностью к зоне аэрации или термальной зоне, для зоны аэрации температура находится в пределах 8 - 12 0 С.

Прозрачность и мутность воды зависят от наличия взвешенных веществ, их гидравлической крупности, характера происхождения взвешенных веществ.

Цветность и окраску воде придают гуминовые и фульвокислоты, а также растворимые соли.

Привкусы и запахи природных вод обусловлены наличием в воде солей, продуктов жизнедеятельности гидробионтов, процессами, идущими в водоемах после сброса сточных вод и др. Привкусы определяются по пятибалльной шкале с помощью органов чувств - органолептически.

Запахи воде также придают соли и продукты жизнедеятельности гидробионтов. Различают запахи естественного происхождения: землистый, рыбный, болотный, гнилостный, тинистый, ароматический, сероводородный и т.п. Запахи искусственного происхождения: хлорный, камфорный, аптечный, фенольный, хлорфенольный, нефтепродуктов и т.п.

Интенсивность запахов определяют органолептически при температуре 20 и 60 0 С и оценивают их по пятибалльной шкале: 0 - нет, 1 - очень слабый, 2 - слабый, 3 - заметный, 4 - отчетливый, 5 - очень сильный.

Взвешенные и растворенные вещества при их выделении различными методами дают общий, сухой и прокаленный остаток. Общий остаток образуется при высушивании навески воды при температуре 105 - 110 0 С без предварительной фильтрации. Остаток, образовавшийся при высушивании воды после предварительной фильтрации носит название сухого остатка и характеризует наличие растворенных в воде солей и их массу. В растворенных соединениях могут быть вещества органического характера, которые при прокаливании остатка при температуре 800 0 С улетучиваются и в итоге остаются вещества неорганического характера - прокаленный остаток. Прокаленный остаток характеризует солесодержание воды. Таким образом общий остаток является суммой солесодержания воды, органических растворенных веществ и плавающих примесей, в основном, неорганического характера.

Химический состав воды характеризуется: ионным составом, жесткостью, щелочностью, окисляемостью, активной концентрацией водородных ионов (рН), сухим остатком, общим солесодержанием, содержанием растворенного кислорода, углекислого и др. газов.

Ионный состав. В составе химических соединений, растворенных в воде, некоторые компоненты присутствуют в значительных количествах, другие в менее. Компоненты, постоянно и в значительных количествах содержащиеся в водных растворах, носят название макрокомпонентов. Это анионы: Cl - , SO 4 2- , HCO 3 - , CO 3 2- ; Na + , катионы: K + , Ca 2+ , Mg 2+ . Макрокомпоненты (десятки и сотни мг/л) составляют основу солесодержания поверхностных и подземных вод, их определение обязательно при выполнении любого анализа воды.

Компоненты, присутствующие в меньших количествах - мезокомпоненты, также обязательны при выполнении анализов воды, особенно при анализе подземных вод, т.к. часто характеризуют природу их происхождения. Это: NH 4 + , Fe 2+ , Fe 3+ , NO 2 - , NO 3 - , PO 4 3- . Компоненты, содержащиеся в количествах до сотен мкг/л - микрокомпоненты и в их числе почти все металлы и неметаллы таблицы Д.И. Менделеева.

Форма представления концентраций ионов в мг/л или мг-экв/л. Последнее предпочтительнее, т.к. позволяет определить правильность результатов анализа.

Минерализация - суммарная масса растворенных твердых минеральных веществ (мг/л) определяется суммированием данных анализа и должна хорошо коррелировать со значениями сухого остатка. При сбросе неочищенных сточных вод могут наблюдаться резкие изменения минерализации с последующим разбавлением.

Щелочность воды (мг-экв/л) определяется суммой содержащихся в воде ионов слабых кислот: угольной, органических. Различают бикарбонатную, карбонатную и гидратную щелочность, между которыми в растворе устанавливается определенное равновесие.

Жесткость воды (мг-экв/л) обусловлена наличием солей кальция и магния. Различают карбонатную, устранимую, неустранимую жесткость. Карбонатная жесткость представлена суммой ионов НСО 3 - и СО 3 2- . При кипячении воды (1 ч) бикарбонаты разрушаются и превращаются в карбонаты. Разность между содержанием соединений кальция и магния до и после кипячения есть устранимая жесткость. Неустранимая и некарбонатная жесткость обусловлена наличием сульфатных (преимущественно) солей кальция, магния и определяется по разности между общей жесткостью и карбонатной.

По величине жесткости различают: очень мягкие воды (жесткость до 1,5 ммоль/л), мягкие (1,5 - 3), умеренно жесткие (3 - 5,4), жесткие (5,4 - 10,7) и очень жесткие (более 10,7 ммоль/л). Воды, поступающие в водопровод г. Тулы и некоторых городов области отмечаются как очень жесткие (20 и более ммоль/л).

Макрокомпоненты в природных водах далеко не всегда находятся в равновесии, в результате развивается так называемая агрессивность вод. Различают углекислотную, сульфатную, выщелачивания, общекислотную и др. При наличии избыточной концентрации, например угольной кислоты по отношению к свободному углекислому газу, развивается углекислотная агрессивность, которая приводит к тому, что вода, действуя на минералы или строительные конструкции, разрушает карбонаты.

Качество воды нормируется для хозяйственно-питьевого, культурно-бытового и рыбохозяйственного водопользования. Для этого применяется санитарно-гигиеническое и рыбохозяйственное нормирование. Санитарно-гигиеническое нормирование применяется для того, чтобы обеспечить надлежащее качество воды в контролируемом створе и предполагает оценку воды в водных объектах по нескольким показателям: санитарно-гигиеническим, санитарно-токсикологическим, общесанитарным, органолептическим. Кроме общесанитарных показателей применяются предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ, объединенных в группы по лимитирующим признакам вредности (ЛПВ). Предельно допустимые концентрации установлены более, чем для 900 ингредиентов, их значения даются в специальных справочниках.

На промышленных предприятиях значительная часть воды (на отдельных производствах до 70-90%) расходуется на охлаждение продуктов в теплообменных аппаратах (вода практически не загрязняется, а лишь нагревается). Кроме того, вода используется: для транспортирования и поглощения растворенных или нерастворенных (минеральных и органических) примесей; в качестве растворителя реагентов; в качестве среды, где происходят физико-химические реакции; для промывки промежуточной и готовой продукции (вода загрязняется продуктами, с которыми она соприкасается).

Таким образом, вода на промышленных предприятиях используется, как правило, для вспомогательных целей и в состав продукции входит лишь в некоторых технологических процессах и сравнительно в небольших количествах. Физико-химические показатели состава сточных вод отдельных производств (табл.1) свидетельствуют о широком диапазоне колебаний состава этих вод, что вызывает необходимость тщательного обоснования выбора оптимального метода очистки для каждого вида вод.

Таблица 1

Физико-химические показатели состава сточных вод

некоторых промышленных предприятий