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

Показатели, обеспечивающие благоприятные органолептические свойства воды,

включают нормативы для веществ:

встречающихся в природных водах;

добавляемых к воде в процессе обработки в виде реагентов;

появляющихся в результате промышленного, сельскохозяйственного и бытового

загрязнений источников водоснабжения.

Концентрации химических веществ, влияющих на органолептические свойства

воды, встречающихся в природных водах или добавляемых к воде в процессе ее

обработки, не должны превышать нормативов:

Железо (Fe), мг/дм3, не более 0,3 По ГОСТ 4011-72

Жесткость общая, моль/м3, не более 7,0 По ГОСТ 4151-72

Марганец (Мn), мг/дм3, не более 0,1 По ГОСТ 4974-72

Медь (Сu2+), мг/дм3, не более 1,0 По ГОСТ 4388-72

Полифосфаты остаточные (РO3-4), мг/дм3, не более 3,5 По ГОСТ 18309-72

Сульфаты (SO4--), мг/дм3, не более 500 По ГОСТ 4389-72

Сухой остаток, мг/дм3, не более 1000 По ГОСТ 18164-72

Страницы: 1, 2