WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 |

Содержание ТМ в районе водозабора в течение последнего года наблюдения, как правило, выше нормируемых величин, в частности концентрация железа в среднем выше ПДКрх в 2.4 раза, меди – в 3 раза, марганца в 4.раза (табл. 1). Концентрация железа подвержена заметным сезонным колебаниям. Максимальное содержание наблюдалось в летние и зимние месяцы и составляло 0.78 и 0.52 мг/дм3 соответственно. Обычно в водоемах с высокой биологической продуктивностью в период летней и зимней стагнации заметно увеличение концентрации железа в придонных слоях воды. Осенневесеннее перемешивание водных масс (гомотермия) сопровождается окислением Fe(II) в Fе(III) и выпадением последнего в виде Fe(OH)3. Однако анализ изменения содержания тяжелых металлов в районе водозабора в течение всего периода наблюдения (2003 - 2008 гг.) показывает положительную тенденцию, а именно снижение среднегодовой концентрации всех исследуемых металлов.

Оценки качества воды по комплексному показателю (индекс загрязненности водотока - ИЗВ) показали, что в 2003-2005 гг. его величина составляла 6.9-8.8, что соответствует 6-му классу – «вода очень загрязненная» (табл. 1).

Основной вклад в величину ИЗВ дают соединения марганца, железа и фенолы. С 2006 по 2008 г. наблюдается уменьшение величины ИЗВ, который составил 2.9-4.6, что соответствует четвертому и пятому классу – грязная и загрязененная.

Таблица Тенденция изменения качества воды в районе водозабора (2003-2008 гг.) Характеристика качества воды Год Ингредиенты, ответственные за формирование Класс Характеристика ИЗВ (доли ПДКр.х) ИЗВ качества качества Mn (14), Fe(8.8), фенол(8.55), Cu (8), Н/пр(3), 2003 7.2 VI Очень грязная БПК5(2.7) Mn (27), фенол(10.2), Fe(7.4), Cu (6), Н/пр(3.4), 2004 8.8 VI Очень грязная БПК5(1.3) Mn (26), Fe(5.4), фенол(5.1), Cu (3), БПК5(2.6), 2005 6.9 VI Очень грязная Н/пр(1.36) Cu (7), фенол(6.7), Mn (6), Fe(4.1), БПК5(2.35), 2006 4.4 V Грязная Н/пр(1.36) Cu (7), фенол(6.9), Mn (6), Fe(4.7), БПК5(2.9), 2007 4.6 V Грязная Н/пр(1.36) фенол(6.1), Mn (4.5), Н/пр(1.2), Cu (3), Fe(2.6), 2008 2.9 IV Загрязненная БПК5(1.1) Хлорированные углеводороды в воде Уводьского водохранилища (водозабор) Годовые и сезонные тренды концентраций ХОС в воде Уводьского водохранилища показаны на рис. 5-8. Диапазон варьируемых значений в течение последнего года наблюдения для хлороформа (2 класс опасности (КО)) составляло от 5.4 до 16.4 мкг/л, при среднем значении 11.2 мкг/л, что в 2.2 раза выше ПДКрх, для хлорфенолов (2,4 дихлорфенол, 2,4,6 трихлорфенол – 1 КО) диапазон варьирования концентраций составил 0.1 – 0.4 мкг/л (1-4 ПДКрх), а для CCl4 (2 КО) максимальное значение достигало значения 1.9 мкг/л при нормируемом отсутствии содержания данного вещества в водоеме, т.е. водные экосистемы испытывают повышенные нагрузки по данным соединениям.

В весенний и осенний периоды отмечалось повышенное содержание хлороформа, концентрации составляли 16.4 мкг/л (3.3 ПДКрх) и 15.6 мкг/л (3.ПДКрх) соответственно (рис. 5).

С, мкг/л С, мкг/л 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 2003 2004 2005 2006 2007 месяцы годы Рис. 5. Изменение концентрации хло- Рис. 6. Изменение среднегодового роформа в течение года (2008 г). значения хлороформа (2003-2008 гг.).

С, мкг/л С, мкг/л четырёххлор. углерод четырёххлор. углерод 2, 2,4-дихлорфенол 4 2,4-дихлорфенол 2,4,6-трихлорфенол 2,4,6-трихлорфенол тетрахлорэтилен 1, тетрахлорэтилен 1,0,0 зима весна лето осень 2003 2004 2005 2006 2007 годы Рис. 7. Сезонное изменение концентра- Рис. 8. Изменение среднегодового ции ХОС (2008 г.). значения ХОС (2003-2008 гг.).

Качество пресных подземных вод Вода из подземного источника в районе д. Юркино (ОНВС-2) имеет повышенное относительно ПДК содержание нитритов, железа общего, марганца, меди, цинка, четыреххлористого углерода и тетрахлорэтилена, в частности концентрация железа общего в среднем выше ПДКр.х. в 6 раз, меди в раз, цинка в 3 раза, марганца в 50 раз.

Концентрация хлорорганических соединений, образующихся при хлорировании грунтовых вод, была ниже по сравнению с концентрациями, наблюдаемыми при хлорировании воды Уводьского водохранилища, что также свидетельствует о меньшем содержании органических загрязнителей в подземных источниках питьевой воды г. Иванова.

Влияние атмосферных осадков Концентрации фенолов в осадках составляет (2.3-2.6 мкг/л). Тем не менее, столь значительное содержание фенолов в осадках может вносить заметный вклад в загрязнение воды, особенно в паводковый период, что и наблюдается при весенних замерах. Загрязненность атмосферных выпадений нефтепродуктами, по сравнению с содержанием их в водоеме в весенний паводок, невелика и составляет для снега 0.08 мг/л (1.6 ПДКрх). Зимние осадки содержали значительно больше металлов, чем «мокрые» выпадения. Так, с зимними осадками выпало Cu-0.01, Zn-0.03, Ni-0.03, Mn-0.03, Fe-0.4, Cr-0.мг/л, с дождям Zn-0.014, Fe-0.04 мг/л. С учетом того, что в 2008 году в воде водозабора максимальное содержание цинка, железа общего и меди отмечено в зимний период, можно сделать вывод о том, что атмосферные осадки вносят определенный вклад в загрязнение воды Уводьского водозабора.

Четвертая глава посвящена изучению качества питьевой воды после различных методов водоподготовки. Качество питьевой воды из централизованной системы водоснабжения не удовлетворяет требованиям действующих нормативных документов по следующим показателям:

1) перманганатная окисляемость превышает нормируемое значение (5 мг О2/л) в среднем 1.2 раза, что свидетельствует о наличии в воде повышенных концентраций химически трудно окисляющихся органических веществ;

2) в течение 2000-2005 гг. среднегодовое содержание фенолов составляло около 1.5 мкг/л и превышали нормируемое значение (1 мкг/л) в 1.5 раза, а начиная с 2006 г. превышения по данному показателю не зарегистрировано;

3) в отдельные годы наблюдается превышение допустимого содержания железа общего (2000 г., 2002-2007 гг.) и марганца (2003-2004 гг., 2007 г.).

По всем остальным контролируемым показателям превышения нормативных значений не наблюдалось. Тем не менее, нужно отметить, что после хлорирования концентрации ХОС в питьевой воде возрастают.

Результаты исследований, проведённых в 2008 г., показали, что в целом качество питьевой воды удовлетворительное. Содержание хлороформа и четыреххлористого углерода в питьевой воде г. Иваново варьировались в диапазоне концентраций 106.5-161.1 мкг/л и 1.1-3.1 мкг/л, соответственно, и не превышало нормативов РФ.

Измерение концентрации галомкг/л 2008 г.

генсодержащих углеводородов позима казало, что их суммарное содержа128122 весна ние, в пересчете на хлор, в 10-лето осень раза выше в питьевой воде по сравнению с содержанием в источнике водоснабжения (рис. 9).

13 Для питьевой воды максимальводозабор питьевая вода ное содержание наблюдалось в осенний период, а для воды в райРис. 9. Зависимость содержания хлорионе водозабора - в весенний и сорованных углеводородов (в пересчете ставляло 135 мкг/л и 13 мкг/л соотна Cl-) от времени года на водозаборе и ветственно.

питьевой воде.

Другим источником образования ХОС в питьевой воде является растворенное и взвешенное органическое вещество в источнике водоснабжения.

Из данных рис. 10 следует, что на образование хлороформа в питьевой воде оказывает влияние как наличие растворенных (коэффициент корреляции (R) равен 0.72), так и суммарное содержание органических веществ (R=0.84), содержащихся в воде водохранилища. Причем на его содержание в питьевой воде оказывает влияние наличие как трудно (ПО), так и биохимически легко R окисляемых (БПК5) органических соединений (рис. 11, = 0.83; RПО = БПК0.78).

2008 г.

2008 г.

С =76,25-0,152*С +0,0013*Ссум.орг. хф хф 3,С =-12,115+0,2042*СБПК-0,0007*Сорг БПК 2,60 2,1,С =-240,40+3,939*С -0,0134*СС =10,36-0,1095*СПО+0,0006*Сраств.орг. хф хф 3 1,орг ПО 0 100 120 140 110 120 130 140 150 Хлороформ пит., мкг\л Хлороформ, пит.,мкг/л Рис. 10. Корреляционная зависимость Рис. 11. Взаимосвязь содержания хлоконцентрации хлороформа от раство- роформа в питьевой воде от ПО (1) и ренных (1) и суммы (2) органических БПК5 (2).

соединений.

Таким образом, полученные экспериментальные данные показывают, что химический состав воды в водоисточнике имеет непосредственное влияние на качество питьевой воды.

Качество воды после альтернативных методов водоподготовки Образование канцерогенных органических соединений при обеззараживании воды хлором является главной причиной поиска и внедрения альтернативных методов водоподготовки. Поэтому следующим этапом работы было исследование возможности применения диэлектрического барьерного разряда (ДБР) и метода озонирования для подготовки воды питьевого качества для г. Иваново.

В табл. 2 приведены сравнительные показатели качества воды из водозабора, водопровода и природной воды, обработанной в ДБР и озоном. После хлорирования содержание хлорорганических соединений в питьевой воде увеличивается в 1.2-24 раза (больше всего для хлороформа), а после озонирования и обработки в ДБР снижается более чем в два раза. Таким образом, применение озонирования и ДБР в качестве одной из стадий водоподготовки оказывается весьма эффективным с точки зрения снижения концентрации в питьевой воде хлорорганических соединений. Полученные результаты показывают, что при обработке воды как в ДБР, так и озонированием наблюдается значительное снижение концентраций большинства исследуемых органических соединении, однако происходило накопление альдегидов, в частности содержание формальдегида возрастало в 3.8 раза (ДБР) по сравнению с природной водой.

Максимальная эффективность окисления нефтепродуктов под воздействием О3 составляет около 99 %, а при обработке в ДБР она равна 93 %. Это связано с тем, что в ДБР обрабатываемая вода стекает в реакторе в пленочном режиме, т.е. в отличие от озонирования, где реакции окисления проходят в объеме раствора, в ДБР все процессы протекают в тонком слое жидкости. Содержание фенолов в воде водозабора составляет 4.3 мкг/л, а после обработки как в ДБР, так и методом озонирования их концентрация была ниже предела обнаружения. Экспериментальные данные показывают, что при обработке в ДБР, и при озонировании значение ПО снижается, т.е. можно сделать вывод, Органика (сумма), мг\л Органика (растворен), мг\л ПО, водохранилище, мгО /л БПК, водохранилище, мгО /л что оба метода являются эффективными для окисления органических соединений, присутствующих в воде.

Таблица Качество воды после альтернативных методов водоподготовки Значение показателя в пробе Показатель качества воды в пробе воды Водозабор Водопровод Озонирование ДБР ПДКрх/ПДКпит рН 7.8 7.5 8.5 8.4 6-8.5/6-ПО, мгО2/л 5.6 4.56 2.32 1.33 15/БПК5, мгО2/л 1.2 0.9 1.34 2.2 БПК5/ПО 0.2 0.19 0.57 1.6 Раствор. кислород мгО2/л 10.9 10.3 12.5 8.58 >6(л.) >4(з.) Сухой остаток, мг/л, в т.ч. 203 218 229 218 -органические 61 71 30 26 -неорганические вещества 142 147 199 192 Азот аммонийный, мг/л 0.66 0.57 0.66 3.9 0.5/Марганец, мг/л 0.02 0.02 0.011 0.002 0.01/0.Цинк, мг/л 0.015 0.5 0.09 0.01 0.01/Железо, мг/л 0.15 0.11 0.04 0.004 0.1/0.Медь, мг/л 0.001 0.007 0.0025 0.003 0.001/Фенол, мкг/л 4.3 <0.5 <0.5 <0.5 1/Нефтепродукты, мг/л 0.01 <0.005 <0.005 <0.005 0.05/0.Формальдегид, мг/л 0.076 <0.02 0.053 0.292 0.1/0.Хлороформ, мкг/л 5.8 145.6 3.1 <0.6 5/Четыреххлористый 2.4 2.6 1.3 1.8 отс/Трихлорэтилен, мкг/л 0.5 0.7 0.5 <0.1 10/Тетрахлорэтилен, мкг/л 0.16 0.17 0.17 <0.1 160/2,4-дихлорфенол, мкг/л 0.12 0.22 <0.1 0.11 0.1/2,4,6-трихлорфенол, мкг/л <0.1 0.18 <0.1 0.15 0.1/Микробиологические показатели качества воды: В природной воде (водозабор) были обнаружены термотолерантные колиформные бактерии, сульфитредуцирующие клостридии и БГКП (коли-формы). При обработке воды как в ДБР, озонировании, так и после хлорирования (городской водопровод) наблюдается значительное снижение всех исследуемых показателей до требуемых норм.

Оценка токсичности: Методом биотестирования проводилась оценка токсичности воды, взятой из водозабора, из системы водопровода г. Иванова, а также после обработке воды в ДБР и озонировании. Полученные результаты показывали, что после обработки в ДБР токсичность природной воды, оцененная расчетным и экспериментальным (биотестирование) методами снижается в 1.1 и 2 раза соответственно, а после озонирования – в 2.4 и раза.

Также были проведены оценки возможности применения рассмотренных альтернативных методов для подготовки питьевой воды г. Улан-Батор.

Данный вопрос является актуальным в связи с тем, что дебит основного источника водоснабжения (артезианская вода) исчерпывается, численность населения увеличивается, поэтому в ближайшей перспективе планируется использовать воду поверхностного источника – р. Тул.

Таким образом, можно сделать вывод о том, что применение озонирования и ДБР в качестве одной из стадий водоподготовки оказывается эффективным с точки зрения снижения концентрации в питьевой воде хлорорганических соединений. Однако следует отметить, что применение обоих способов обработки воды имеет и отрицательные стороны. Так при обработке в ДБР происходит увеличение содержания в воде формальдегида и аммонийного азота.

Глава 5. Оценка влияния питьевой воды на здоровье населения. С помощью компьютерной программы «Чистая вода», разработанной научно– производственным объединением «ПОТОК» г. Санкт–Петербург, была выполнена оценка соответствия питьевой воды по контролируемым показателям и произведена оценка риска нарушения функционирования органов и систем человека при употреблении воды, прошедшей водоподготовку.

Результаты расчета показывают значительное уменьшение риска неблагоприятных органолептических эффектов при потреблении питьевой воды, как немедленного действия, так и хронической интоксикации относительно природной воды в районах водозабора. Значимую часть в данную величину вносят такие показатели для водозабора: фенолы, нефтепродукты, железо и марганец; для питьевой воды железо и марганец. С другой стороны после процесса водоподготовки (м. Авдотьино) наблюдается увеличение риска канцерогенных эффектов, основной вклад в который вносят ХОС. Показано, что современное состояние потребляемой населением г. Иванова питьевой воды, приводит к ухудшения его здоровья и как следствие сокращению продолжительности жизни (табл. 3).

Показано, что наибольшее сокращение продолжительности жизни определяется факторами, формирующими канцерогенные эффекты, величина которых определяется содержанием ХОС. Из полученных данных следует, что приоритетными загрязнителями природной воды (Уводьское водохранилище) являются: фенолы, нефтепродукты, железо и марганец, а питьевой воды – ХОС.

Pages:     | 1 || 3 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»