ПОКРАЩЕННЯ ЯКОСТІ ВОДОПРОВІДНОЇ ВОДИ У ПОБУТОВИХ УМОВАХ

Литвиненко О.А.

викладач І категорії природничо-наукових дисциплін « Кам’янський державний енергетичний технікум »

ПОКРАЩЕННЯ ЯКОСТІ ВОДОПРОВІДНОЇ ВОДИ У ПОБУТОВИХ УМОВАХ

Головним джерелом природної води для виготовлення питної на Україні є річка Дніпро – головна водна артерія країни, що на протязі 1 205 км тече по її території і має площу басейну на цій території 291,4 тис. кв. км., тобто 48,2 % площини країни. Більше 53% населення України вживають питну воду, що готується з дніпровської води. Спорудження дніпровського каскаду гідроелектростанцій і водосховищ стали причиною значних змін стану як самої дніпровської води, так і природи на значній території. Ці зміни мають прояву в атмосфері, гідросфері, літосфері і біосфері в цілому. Внаслідок підняття ґрунтових вод має розвиток заболоченість і підтоплення берегових зон. Бурхливий розвиток біопланктону синє-зелених водоростів провокує цвітіння води на мілководді водосховищ, що складають понад 20% їх території. В умовах пересичення дніпровської води органікою і міогенами посилюються процеси відмирання, гниття, розпаду водоростей і тварин, що обумовлює погіршення кисневого режиму, зниження рН води у природному шарі і, як наслідок, підвищує концентрацію іону мангану у вигляді Mn²⁺ у дніпровській воді, яка подається на станції водо підготовки питної води у населених пунктах. Концентрація мангану в період липень – серпень збільшуються у порівнянні з зимовим періодом у 3-10 разів і складає 1,9:7,0 мг/л. Це становить дуже складну проблему для забезпечення якісної питної води, тому що вимоги державного стандарту саме по вмісту мангану у питній воді -≤0,1 мг/л [1].

     Водопровідна вода може бути небезпечною для споживання, вона вміщує такі речовини: хлор, алюміній, залізо, мідь, свинець, кадмій, хлорорганіку, пестициди, феноли, нафтопродукти, кишкову палочку,  стафілокок, холерний вібріон. Наприклад, солі жорсткості, хлор та органічні з’єднання погіршують смак, колір та прозорість як самої води, так і блюдів та напоїв, які були приготовлені на ній. А тяжкі метали (мідь, свинець), алюміній, пестициди здатні накопичуватися в організмі людини та негативно впливає на його здоров’я.

     Захворюваність населення є об’єктивним масовим явищем виникнення і поширення патології серед населення в результаті  взаємодії з навколишнім середовищем  та є  загально визначеним критерієм популяційного здоров’я.

     Основні захворюваності, при споживанні питної води:

• хвороби органів травлення та новоутворення органів травлення, залежить від складу води: хлоридів, сульфатів, жорсткості;
•  хвороби крові  та кровотворних органів, залежить від складу в воді нітритів та нітратів;
• порушення обмін речовин та імунітету.

     Більшість існуючих станцій водопостачання питної води працюють за спрощеною технологією обробки води: механічні фільтри грубої очистки – механічні фільтри тонкої очистки (насипні або барабанні) – обеззараження (частіше за все хлорування). Неважко побачити, що жодна з цих стадій водо підготовки непристосована до видалення мангану зі складу вихідної води. Слід також зазначити, що в літній період, коли зростає загроза різноманітних інфекційних захворювань внаслідок розвитку інфекцій у воді, виробники питної води переходять до супер хлорування із забезпеченням концентрації залишкового хлору на самому віддаленому участку постачання питної води на рівні 1,0:10,0 мг/л. Саме поєднання таких причин як погіршення якості вихідної дніпровської води (збільшення вмісту мангану) і застосування хлорування як основного процесу бактерицидної обробки призводить до суттєвого погіршення якості питної води у літній період, що спостерігається навіть органолептичними методами[2]. Змінюється колір питної води на світло-бурий, утворюється бурий осад після відстоювання, що викликає численні нарікання населення, а в деяких місцях навіть приводить до соціальних конфліктів.

     Відомо, що для м. Кам’янське існують проблеми питної води, які є спільними для всіх середніх і великих міст області. Кам’янсько міською СЕС проводиться регулярний контроль якості води водних об’єктів у  пунктах водокористування, в тому  числі на вході до Аульських очисних споруд у місці забору води для господарсько-питного водопостачання населення міста та у зонах відпочинку. Щомісяця дослідження якості води джерела проводяться за 44 фізико-хімічними показниками і питної води на виході з очисних споруд – за 29 показниками. 

     Таким чином, можна зробити висновок, що за останні п’ять років якість питної води, що подається в місто централізованою системою водопостачання, не покращилась. Стабільними є відхилення за органолептичними показниками, вмістом дезінфектантів, а також органічне забруднення з утворенням продуктів хлорування ароматичних вуглеводнів – тригалометанів та  їх маркерів (хлороформу і чотирьох хлористого вуглецю). Вода також містить достатньої кількості фізіологічно активного мікроелементу – фтору.

     Студентами Кам’янського енергетичного технікуму проведено дослідження питної води.  За допомогою рН метру було визначено водневий показник кожної проби.

Також було порівняно хімічні властивості проб води взятих у кожній аудиторії, та за допомогою цих досліджень встановлено, які очисні фільтри сприятливі для очищення в навчальному закладі.

 В залежності від характеру забруднення (механічне, геохімічне, бактеріологічне), використовують системи очистки різної потужності, якості, ресурсу та ціни. Тому пошуки "найкращого фільтру для води" або "найкращої системи очищення води" не мають сенсу.

Для очищення води від механічних домішок (піску, окалини, іржі) використовують фільтри картриджні або промивні. 

Картриджний фільтр дешевший (від 200 грн.) і дає більш тонку очистку, але потребує регулярної заміни елементів, для чого потрібно перекривати воду і повністю розбирати корпус. 

Промивний фільтр (від 550 грн.) не потребує заміни елементів, легко обслуговується вручну або автоматично, але має бути під’єднаним до каналізації.

Глечиковий фільтр – недорогий (від 90 грн.) зі змінним картриджем (від 40 грн.) - “Britta”, ”Бар’єр” та ін. Вода наливається у верхню частину глечика і, протікаючи через картридж з гранулами іоно-обмінних смол, збирається у нижній частині фільтру. Потрібно пильнувати, щоб картридж не був сухим і через кожні 300-500 літрів води замінювати його на новий.

Фільтр-насадка на кран вартує 40-250 грн., має ресурс до 4000 літрів, але невелику швидкість фільтрації.

Протічні фільтри зворотного осмосу бувають компактними (монтуються під кухонну мийку) на один кран потужністю 20 літрів на годину (від 1500 грн.) або стаціонарними – великі установки на весь будинок продуктивністю 100-300 літрів на годину (від 12000 грн.). Головним елементом цих фільтрів є зворотно-осмотична мембрана (яку міняють раз на 2 - 2,5 роки, вартість від 500 грн.), найтонкіші пори якої пропускають воду і затримують 98-99% домішок і бактерій, але пропускають розчинений кисень, що надає смак воді. Допоміжними елементами фільтрів цього типу є картриджі, які замінюють раз на декілька місяців (вартість біля 200 грн.). Недоліки фільтрів цього типу: низька продуктивність, підвищена витрата води для промивки мембрани (від 2 до 10 літрів на 1 літр очищеної води), додаткова накопичувальна ємність і насос подачі, а також необхідність ультрафіолетової лампи для знезараження води, що контактувала з повітрям.

Фільтраційні колони – системи очищення, що складаються з пластикових вертикальних балонів для аерації та фільтруючого матеріалу, управляючого клапану (що контролює кількість води) та реагентного баку.

Загальні гігієнічні вимоги до питної води включають

-         хороші органолептичні якості (прозорість, відносно низька температура, хороший освіжаючий смак, відсутність запахів, неприємних присмаків, забарвлень, видимих неозброєним оком включень та ін.);

-         оптимальний природний мінеральний склад, який забезпечує хороші смакові якості води, отримання деяких необхідних організму макро- і мікроелементів;

-         токсикологічна нешкідливість (відсутність токсичних речовин в шкідливих для організму концентраціях);

-         епідеміологічна безпечність (відсутність збудників інфекційних захворювань, гельмінтозів тощо);

-         радіоактивність води – в межах встановлених рівнів.

Санітарний нагляд за централізованим водопостачанням поділяється на запобіжний і поточний. Запобіжний нагляд включає санітарну експертизу проекту водопроводу і всіх його складових елементів, нагляд за ходом його будівництва та введення в експлуатацію.

Перед введенням в експлуатацію побудованого водопроводу визначають зони санітарної охорони:

- зона суворого режиму, в яку входить певна частина акваторії водойми в місці забору води та вверх по течії, територія навколо водоочисних споруд;

- зона обмежень - територія, на якій заборонено будівництво та використання об'єктів, які можуть забруднювати цю територію і водойму;

- зона спостережень, яка включає всю водопровідну мережу.

Поточний санітарний нагляд проводиться шляхом поглибленого (при ремонтах, реконструкціях) планового періодичного, спорадичного, а інколи (при грубих санітарних порушеннях, чи появі кишкових інфекційних захворювань) і екстренного санітарного обстеження. Таке обстеження обов’язково доповнюється відбором проб води та її лабораторним дослідженням. Результати цього дослідження оцінюються шляхом порівняння з гігієнічними нормативами Держстандарту 2874-82 “Вода питна (вимоги до якості)” та ДержСанПіН № 136/1940 „Вода питна. Гігієнічні вимоги до якості води централізованого господарсько-питного водопостачання” (Додаток 3).

Результати лабораторного аналізу проб води з місцевих джерел водопостачання оцінюються згідно “Санитарных правил по устройству и содержанию колодцев и каптажей родников, используемых для децентрализованного хозяйственно-питьевого водоснабжения” №1226-75.   

Водопровідна вода потрапляє у склянку Дрекселя, яка заповнена активованим вугіллям у формі пігулок. Тут вода очищається від шкідливих та токсичних домішок. Із склянки Дрекселя вода потрапляє у ємність, де відбувається флотаційна очистка від поверхнево-активних речовин (ПАВ).   Флотаційна очистка здійснюється за допомогою конструкції, яка складається з скляної трубки, що приєднана до лійки, у яку входить купол компресора. Коли ємність заповнюється на 80 % водою включається компресор. Верхній пінистий шар води відводиться у стакан для збирання.  Приблизно через 30 хвилин вода у ємності готова до споживання.   

     Кількісний аналіз цієї води показав, що ефективність очистки по таким показникам складає: хлор - 88%, нафтопродукти – 79%, свинець – 83% та інші.

Література:

1. Сучасні проблеми геоекології та раціонального природокористування Лівобережної               України: Матеріали Всеукраїнської науково-практичної конференції, присвяченої 160-річчю з дня народження В.В. Докучаєва/Відп. ред. А.О. Корнус.- Суми: СумДПУ ім. А.С. Макаренка, 2006, с. 100-103.

  2. Верниченко А.А., Васенко А.А., Колдоба И.В. Экологический мониторинг поверхностных вод Украины              // материалы международной научно-практической конференции «Актуальные вопросы охраны окружающей среды от антропогенного воздействия» 18-20 мая 1994 г.- Кременчук.- с. 54-59.