Требования к качеству воды на хозяйственно-питьевые цели
Требования к качеству воды на хозяйственно-питьевые цели
МИКХиС
Реферат по экологии
На тему:
«Требования к качеству воды на хозяйственно-питьевые цели.»
Ликунов Максим Валерьевич
ПГС 03-319с
*********
МОСКВА 2004
СОДЕРЖАНИЕ
стр
1. Введение 2
2. Источники водоснабжения 4
3. Показатели качества воды 6
4. ГОСТ 2874-82 (основные положения) 11
5. СанПиН 2.1.4.559-96 15
6. Способы очистки и фильтрации 18
водопроводной воды.
7. Список литературы 20
1. ВВЕДЕНИЕ
Общее количество воды на земле оценивается в 14000 млн.км3. Однако
стационарные запасы пресных вод, пригодных для использования составляют
всего 0,3 % объема гидросферы ( около 4 млн.км3 ).
Вода на нашей планете находится в состоянии круговорота. Под
действием солнечной энергии вода испаряется с поверхности мирового океана и
суши, а затем выпадает в виде атмосферных осадков.
С поверхности мирового океана испаряется около 412 тысяч км3 в
год, а количество атмосферных осадков, выпадающих на поверхность морей и
океанов, составляют около 310 тыс. км3 в год. Разница и представляет собой
речной сток с суши в моря и океаны.
Единовременный запас воды во всех реках земного шара составляет
примерно 1200 км3, причем этот объем возобновляется примерно каждые 12
суток.
Речной сток состоит из подземного и поверхносного. Наиболее
ценным является подземный источник воды.
В природе не существует воды, которая не содержала бы примесей.
Даже атмосферные осадки содержат до 100 мг / л различных загрязнителей.
Централизованное снабжение водой городов, поселков и промышленных
предприятий представляет собой сложный комплекс технико-экономических и
организационных мероприятий. Их рациональное решение определяет уровень
санитарного благоустройства городов и поселков, обеспечивает нормальные
условия жизни населения, гарантирует бесперебойную работу промышленности.
Запасы пресной воды ограничены и распределены по поверхности и в
земной коре неравномерно.
Огромное количество пресной воды необходимо для функционирования
промышленных предприятий. Еще большее количество пресной воды используется
в сельском хозяйстве, в рыбоводческих хозяйствах. Повышение жизненного
уровня населения также требует больших расходов пресной воды на
хозяйственные и бытовые нужды. В среднем один человек расходует около 250
литров воды в сутки. Создается диспропорция между естественным запасом
пресной воды и ее потреблением. Возникает угроза дефицита воды. В этой
связи возникает вопрос о рациональном использовании водных ресурсов.
Мало кто в наши дни сомневается, что вода, которую мы пьем и
используем в быту, нуждается в дополнительной очистке, откуда бы она не
поступала – из колодца, артезианской скважины или водопровода. По
статистике Госстроя России, в аварийном состоянии сейчас находится около
40% городской водопроводной сети, не говоря уже о загородных коттеджах и
дачных поселках, где качество природной воды зачастую выходит за пределы
санитарных норм. В своих докладах на научных конференциях ученые все чаще
констатируют, что из нашего крана течет не только не питьевая, но даже не
"бытовая" вода.
Вся используемая вода хозяйственно-питьевого назначения
предварительно очищается и обеззараживается на очистных сооружениях.
Берется она из поверхностных источников. В момент очистки, дойдя до
резервуаров чистой воды, она, как правило, соответствует самым высоким
нормам СанПиН'а. Однако при движении по многокилометровым магистралям из
чугунных и стальных труб, подверженных коррозии, качество ее заметно
ухудшается, появляется запах, снижается прозрачность, повышается содержание
железа, меди, цинка и других тяжелых металлов, в воду попадают токсичные
компоненты и бактерии из конструкционных и герметизирующих материалов. Все
это может привести к развитию аллергии и заболеваний крови.
Присутствие в воде бытового назначения механических примесей и
соединений железа способствует преждевременному износу сантехники. Жесткая
вода образует на сантехнике и кафеле трудноудаляемый налет, накипь в
водонагревательных приборах. Стало быть, вода нуждается в дополнительной
очистке непосредственно на месте потребления, что особенно необходимо для
питьевой воды, чистота которой важна для здоровья человека.
Требования к качеству питьевой воды изложены в действующих ГОСТе
2874-82 "Вода питьевая" и СанПиН 2.1.4.559-96. Но нормативно-методическая
база ГОСТа уже не соответствует современным требованиям. Десятки лет данные
о качестве воды в Москве не публиковались, такая ситуация сохраняется и по
сей день.
2. Источники водоснабжения.
Хозяйственно-питьевое водоснабжение индивидуальных жилых домов может
осуществляться как от централизованных систем водоснабжения населенных
мест, так и от индивидуальных источников (децентрализованные или местные
системы). В централизованных системах водоснабжения качество подаваемой
потребителям воды должно соответствовать ГОСТ 2874-82 с изм. "Вода
питьевая. Гигиенические требования и контроль за качеством". Источниками
при децентрализованных системах водоснабжения, как правило, являются
подземные воды.
Виды подземных вод. Подземные воды могут быть трех типов: верховодка,
грунтовые и межпластовые. Верховодка образуется на небольших глубинах за
счет просачивания в почву атмосферных осадков. Грунтовые воды располагаются
в первом от поверхности водоносном горизонте, под которым находится
водоупорный пласт. Межпластовые воды залегают между двумя
водонепроницаемыми пластами, могут иметь удаленную от места водозабора зону
питания, а при наклонном залегании водоносного пласта - выходить на
поверхность (фонтанировать, образовывать родники). Предпочтение при выборе
источника следует отдавать межпластовым водам, защищенным от поверхностных
загрязнений; возможно также использование грунтовых вод. Использование
верховодки как нестабильного и незащищенного от загрязнений источника
нецелесообразно. Размещение водозаборных сооружений, их устройство,
содержание, а также качество источников регламентировано требованиями
санитарных правил по устройству и содержанию колодцев и каптажей родников,
используемых для децентрализованного хозяйственно-питьевого водоснабжения.
Правила распространяются на устройство колодцев и каптажей общественного
пользования, но могут использоваться и для сооружений индивидуального
назначения.
Выбор места для устройства водозаборов. Выбор места для устройства
водозаборов должен производиться с участием специалистов-гидрогеологов и
представителей санитарно-эпидемиологической станции. Его следует выбирать
на незагрязненном выше по течению грунтовых вод возвышенном участке,
удаленном не менее чем на 50 м от уборных, выгребных ям, сети канализации,
скотных дворов, мест захоронений, складов удобрений и ядохимикатов.
Территория водозабора должна содержаться в чистоте, не допускаются вблизи
водозабора стирка белья и водопой животных.
В соответствии с требованиями санитарных правил вода должна быть:
прозрачной (прозрачность по стандартному шрифту не менее 30 см); бесцветной
(не более 30 градусов цветности); без привкусов и запахов (допустимы
привкусы и запахи интенсивностью не более 2-3 баллов). Вода не должна
содержать нитратов в количестве свыше 10 мг/л и быть бактериально чистой
(титрколи не менее 100, т.е. в 1 л воды содержание кишечной палочки должно
быть не более 10). При определении пригодности данного источника необходимо
провести физические, химические и бактериологические анализы, которые
выполняются местными органами санитарно-эпидемиологической службы. Качество
воды для полива не регламентируется; для этой цели могут быть использованы
верховодка или другие источники с водой непитьевого качества (пруд, река).
3. Показатели качества воды.
Зачастую на бытовом уровне отношение к качеству воды бывает легкомысленное,
основанным на оценке "нравится - не нравится", либо на разного рода
заблуждениях. Однако существуют объективные показатели качества воды,
которые должны соблюдаться непосредственно при ее потреблении.
Водородный показатель.
Водородный показатель характеризует концентрацию свободных ионов водорода в
воде. Для удобства отображения был введен специальный показатель, названный
рН и представляющий собой логарифм концентрации ионов водорода, взятый с
обратным знаком, т.е. pH = -log[H+].
Если говорить проще, то величина рН определяется количественным
соотношением в воде ионов Н+ и ОН-, образующихся при диссоциации воды. Если
в воде пониженное содержание свободных ионов водорода (рН>7) по сравнению с
ионами ОН-, то вода будет иметь щелочную реакцию, а при повышенном
содержании ионов Н+ (рН11) вода приобретает характерную мылкость,
неприятный запах, способна вызывать раздражение глаз и кожи. Именно поэтому
для питьевой и хозяйственно-бытовой воды оптимальным считается уровень рН в
диапазоне от 6 до 9.
Минерализация воды.
Общая минерализация представляет собой суммарный количественный показатель
содержания растворенных в воде веществ. Этот параметр также называют
содержанием растворимых твердых веществ или общим солесодержанием, так как
растворенные в воде вещества находятся именно в виде солей. К числу
наиболее распространенных относятся неорганические соли (в основном
бикарбонаты, хлориды и сульфаты кальция, магния, калия и натрия) и
небольшое количество органических веществ, растворимых в воде.
Уровень солесодержания в питьевой воде обусловлен качеством воды в
природных источниках (которые существенно варьируются в разных
геологических регионах вследствие различной растворимости минералов).
В зависимости от минерализации природные воды можно разделить на следующие
категории:
Категория вод Минерализация, г/дм3
Ультрапресные < 0.2
Пресные 0.2 - 0.5
Воды с относительно повышенной минерализацией 0.5 - 1.0
Солоноватые 1.0 - 3.0
Соленые 3 - 10
Воды повышенной солености 10 - 35
Рассолы > 35
Кроме природных факторов, на общую минерализацию воды большое влияние
оказывают промышленные сточные воды, городские ливневые стоки (особенно
когда соль используется для борьбы с обледенением дорог) и т.п.
По данным Всемирной Организации Здравоохранения надежные данные о возможном
воздействии на здоровье повышенного солесодержания отсутствуют. Поэтому по
медицинским показаниям ограничения ВОЗ не вводятся. Обычно хорошим
считается вкус воды при общем солесодержании до 600 мг/л, однако уже при
величинах более 1000-1200 мг/л вода может вызвать нарекания у потребителей.
Поэтому по органолептическим показаниям ВОЗ рекомендован верхний предел
минерализации в 1000 мг/л. Разумеется, уровень приемлемости общего
солесодержания в воде сильно варьируется в зависимости от местных условий и
сложившихся привычек.
Железистая вода.
Железо существует в природе в различных формах (в зависимости от
валентности: Fe0, Fe+2, Fe+3), а также в виде различных сложных химических
соединений.
I. Элементарное железо (Fe0). Элементарное или металлическое железо,
безусловно, нерастворимо в воде. В присутствии влаги и кислорода воздуха
окисляется до трехвалентного, образуя нерастворимый оксид Fe2O3 (процесс,
известный в быту как "ржавление").
II. Двухвалентное железо (Fe+2). Почти всегда находится в воде в
растворенном состоянии, хотя возможны случаи (при определенных редко
встречающихся в природной воде уровнях рН), когда гидроксид железа Fe(OH)2
способен выпадать в осадок.
III. Трехвалентное железо (Fe+3). Гидроксид железа Fe(OH)3 нерастворим в
воде (кроме случая очень низкого рН). Хлорид (FeCl3) и сульфат (Fe2(SO4)3
трехвалентного железа - растворимы и могут образовываться даже в слабо -
щелочных водах.
IV. Органическое железо. Органическое железо встречается в воде в разных
формах и в составе различных комплексов. Органические соединения железа,
как правило, растворимы или имеют коллоидную структуры и очень трудно
поддаются удалению.
Различают следующие виды органического железа:
1) Бактериальное железо. Некоторые виды бактерий способны использовать
энергию растворенного железа в процессе своей жизнедеятельности. При этом
происходит преобразование двухвалентного железа в трехвалентное, которое
сохраняется в желеобразной оболочке вокруг бактерии.
2) Коллоидное железо. Коллоиды - это нерастворимые частицы очень малого
размера (менее 1 микрона), в силу чего они трудно поддаются фильтрации на
гранулированных фильтрующих материалах. Крупные органические молекулы
(такие как танины и лигнины) также попадают в эту категорию. Коллоидные
частицы из-за своего малого размера и высокого поверхностного заряда
(отталкивающего частицы друг от друга, препятствуя их укрупнению) создают в
воде суспензии и не осаждаются, находясь во взвешенном состоянии.
3) Растворимое органическое железо. Также как, например, полифосфаты
способны связывать и удерживать в растворе кальций и другие металлы,
некоторые органические молекулы способны связывать железо в сложные
растворимые комплексы, называемые хелатами. Примером такого связывания
может служить удерживающая железопорфириновая группа гемоглобина крови или
удерживающий магний хлорофилл растений. Так, прекрасным хелатообразующим
агентом является гуминовая кислота, играющая важную роль в почвенном
ионообмене.
Все вышеперечисленные виды железа "ведут" себя в воде по-разному. Так, если
наливаемая в сосуд вода чиста и прозрачна, но через некоторое время в
процессе отстаивания образуется красно-бурый осадок, то это признак наличия
в воде двухвалентного железа. В случае если вода уже из крана идет
желтовато-бурая и образуется осадок при отстаивании - надо "винить"
трехвалентное железо. Коллоидное железо окрашивает воду, но не образует
осадка. Бактериальное железо проявляет себя радужной опалесцирующей пленкой
на поверхности воды и желеобразной массой, накапливаемой внутри труб.
Основные отличительные признаки приведены в таблице:
Тип железа Вода из под крана Вода после
отстаивания
Двухвалентное Чистая Красно бурый осадок
Трехвалентное Окрашена Красно бурый осадок
Коллоидное Желто - бурая Не образует осадка,не
фильтруется
Растворенное - Желто-бурая Не образует осадка,не
органическое фильтруется
Растворенное - Опалесцирующая пленка, желеобразные образования в
неорганическое водопроводной системе.
Необходимо только отметить, что "беда никогда не ходит одна" и на практике
почти всегда встречается сочетание нескольких или даже всех видов железа.
Учитывая, что нет единых утвержденных методик определения органического,
коллоидного и бактериального железа, то в деле подбора эффективного метода
(скорее комплекса методов) очистки воды от железа очень много зависит от
практического опыта фирмы, занимающейся водоочисткой. К сожалению, очень
часто достаточно очевидные стандартные методы не работают в, казалось бы,
простой ситуации.
Окисляемость воды.
Окисляемость - это величина, характеризующая содержание в воде органических
и минеральных веществ, окисляемых (при определенных условиях) одним из
сильных химических окислителей.
В практике водоочистки для природных малозагрязненных вод определяют
перманганатную окисляемость, а в более загрязненных водах - как правило,
бихроматную окисляемость (называемую также ХПК - "химическое потребление
кислорода").
Окисляемость является очень удобным комплексным параметром, позволяющим
оценить общее загрязнение воды органическими веществами.
Органические вещества, находящиеся в воде весьма разнообразны по своей
природе и химическим свойствам. Их состав формируется как под влиянием
внутриводоемных биохимических процессов, так и за счет поступления
поверхностных и подземных вод, атмосферных осадков, промышленных и
хозяйственно-бытовых сточных вод.
Величина окисляемости природных вод может варьироваться в широких пределах
от долей миллиграммов до десятков миллиграммов О2 на литр воды.
Поверхностные воды имеют более высокую окисляемость (а значит и более
"богаты" органикой) по сравнению с подземными. Так, горные реки и озера
характеризуются окисляемостью 2-3 мг О2/дм3, реки равнинные - 5-12 мг О2
/дм3, реки с болотным питанием - десятки миллиграммов на 1 дм3. Подземные
же воды имеют в среднем окисляемость на уровне от сотых до десятых долей
миллиграмма О2 /дм3 (исключения составляют воды в районах нефтегазовых
месторождений, торфяников, в сильно заболоченных местностях).
4. ГОСТ 2874-82 (основные положения)
ВОДА ПИТЬЕВАЯ
Гигиенические требования и контроль
за качеством
Срок действия с 01.01.85 до 01.01.95
Данный стандарт распространяется на питьевую воду, подаваемую
централизованными системами хозяйственно-питьевого водоснабжения, а также
централизованными системами водоснабжения, подающими воду одновременно для
хозяйственно-питьевых и технических целей, и устанавливает гигиенические
требования и контроль за качеством питьевой воды. Стандарт не
распространяется на воду при нецентрализованном использовании местных
источников без разводящей сети труб.
1. ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ
Питьевая вода должна быть безопасна в эпидемическом отношении, безвредна по
химическому составу и иметь благоприятные органолептические свойства.
Качество воды определяют ее составом и свойствами при поступлении в
водопроводную сеть; в точках водоразбора наружной и внутренней
водопроводной сети.
По микробиологическим показателям питьевая вода должна соответствовать
требованиям:
Число микроорганизмов в 1 см3 воды, не более 100 По ГОСТ 18963-73
Число бактерий группы кишечных палочек в 1 дм3 воды (коли-индекс), не более
3 По ГОСТ 18963-73
Токсикологические показатели воды
Токсикологические показатели качества воды характеризуют безвредность ее
химического состава и включают нормативы для веществ:
встречающихся в природных водах;
добавляемых к воде в процессе обработки в виде реагентов;
появляющихся в результате промышленного, сельскохозяйственного, бытового и
иного загрязнения источников водоснабжения.
Концентрация химических веществ, встречающихся в природных водах или
добавляемых к воде в процессе ее обработки, не должны превышать нормативов:
Алюминий остаточный (Аl), мг/дм3, не более 0,5 По ГОСТ 18165-89
Бериллий (Be), мг/дм3, не более 0,0002 По ГОСТ 18294-89
Молибден (Мо), мг/дм3, не более 0,25 По ГОСТ 18308-72
Мышьяк (As), мг/дм3, не более 0,05 По ГОСТ 4152-89
Нитраты (NO3), мг/дм3, не более 45,0 По ГОСТ 18826-73
Полиакриламид остаточный, мг/дм3, не более 2,0 По ГОСТ 19355-85
Свинец (Рb), мг/дм3, не более 0,03 По ГОСТ 18293-72
Селен (Se), мг/дм3, не более 0,01 По ГОСТ 19413-89
Стронций (Sr), мг/дм3, не более 7,0 По ГОСТ 23950-88
Фтор (F), мг/дм3, не более для климатических районов:
По ГОСТ 4386-88
I и II 1,5 III 1,2 IV 0,7
Органолептические показатели воды
Страницы: 1, 2
|