Р е ф е р а т
на тему:
Вимоги до якості питної води. Очистка питної води
ПЛАН
1) Споживачи води. Водокористування та водоспоживання.
2)Контроль і управління якістю води.
3) Джерела забруднення води.Нормативні вимоги до якості води.
4) Способи очищення питної води.
5) Висновок.
Вода входить до складу всіх організмів біосфери, в тому числі і до складу тіла людини.Від запезпеченості водою залежить життєдіяльність усіх живих організмів.Вода регулює клімат планети, забезпечує господарську та промислову діяльність людей.
Основними споживачами води є сільське й комунальне господарство та промисловість.У промисловості воду використовують як сировину, реагент та розчинник для проведення різних технологічних процесів, а також для промивання сировини й продуктів тощо.
Усі галузі господарства за відношенням до водних ресурсів поділяють на користувачів та поживачів. Користувачі використовують воду як середовище або джерело енергії і не забирають її з джерел ( водний транспорт, рибальство, туризм, спорт, гідроелектростанції тощо).
Споживачізабирають воду з джерел і використовують її за призначенням (пиття, приготування їжі, вирощування сільськогосподарської продукції, здійснення технологічних процесів на виробництві, обігрівання приміщень тощо).
Споживання води населенням характеризують питомим водоспоживанням, під яким розуміють добовий об’єм води в літрах, необхідний для задоволення всіх потреб одного мешканця міста чи села.Питоме водоспожевання в містах більше ніж у селах, і значною мірою залежить від ступеню благоустрою (наявності водопроводу, каналізації, центрального водяного опалення тощо).Так, питоме водоспоживання для деяких міст становить, л/добу: Нью-Йорк – 600, Париж – 500, Москва – 400, Київ – 300, Лондон – 263.У великих містах з населенням понад 3 млн. Чоловік добові витрати води сягають 2 млн. м кубічних, а річні – близько 1 км кубічних.При цьому використовується вода досить високої якості, що потребує складної технологічної водопідготовки.
Якість води в кожному конкретному випадку визначається вимогами споживача. Якість води – це сукупність фізичних, хімічних, біологічних та бактеріологічних показників, які задовольняють вимоги споживачів. Вимоги до якості води нормуються державними галузевими стандартами або техніч-
ними умовами.
Водокористування – це використання водних об’єктів для задоволення потреб населення та об’єктів господарської діяльності.
Згідно з Держ стандартом 17.11.03. водокористування класифікується за такими ознаками:
— за цілями водокористування – господарсько – питне, комунально – побутове, промислове, сільскогосподарське, для потреб енергетики, для рибного господарства, для водного транспорту та лісоповалу, для лікування та курортних потреб тощо;
— за об’єктами водокористування – поверхневі, підземні, внутрішні та територіальні морські води;
— за способом використання – звилученням води та її поаверненням, з вилученням води без повернення, без вилучення води;
— за технічними умовами водокористівання – із застосуванням технічних споруд, без застосування споруд.
У залежності від цілей водокористування джерела водопостачання поділяються на дві категорії.
До 1 категорії відносяться водні об’єкти, що використовуються як джерела централізованого господарсько – питного водопостачання, а також для водопостачання підприємств харчової промисловості.
До 2 категорії відносяться водні об’єкти для культурно -побутових цілей і ті, що знаходяться в межах населених пунктів.
Вимоги щодо складу та влостивостей води регламентуються в залежності від категорій водних об’єктів.
При водокористуванні має місце водосплживання, котре може бути безповоротним, повторним, оборотним. З митою раціонального використання води запроваджено норми споживання води на одного мешканця та умовну одиницю продукції, характерну для кожної з галузей промисловості.
У районах з обмеженими водними ресурсами слід дотримуватись водогосподарського балансу, котрий передбачає порівняння водокористування з потенційними ресурсами водних басейнів.
З господарсько – питною метою використовують переважно води верхньої зони. Якість води залежить від грунтів та прорід, розміщених нжче. Грунти торф’яно – тундрової зони збагачують воду органічними речовинами рослинного походження. Це стосується також болотних вод. Чорноземи, каштанові та солончакові грунти сприяють появі у воді переважно мінеральних речовин. Зі збільшенням глибини залягання вод зменьшується число мікроорганізмів і на глибині 6 метрів і нижче воно дорівнює нулю.Шар грунту завтовшки 3,5 – 4 метра на полях фельтрації затримує до 90% мікроорганізмів.
Але воду особливо сильно забруднюють природні поверхневі води промислові стічні води хімічних, нафтопереробних, металургійних, шкіряних заводів, текстильно і целюлозно – паперових фабрик, м’ясокомбінатів та інших підприємств. Підприємства целюлозно – паперової промисловості скидають у водойми значні кількості целюлозного волокна та розчинних органічних сполук ( вуглеводів, смол, жирів).Питна вода має містити не більш як 1 г/л ( в деяких випадках допускається 1,5 г/л) солей. Вона неповинна містити галогенсульфіт і метан, що надають їй неприємного запаху і смаку. Вміст солей кальцію і магнію зумовлює твердість води. Загальна твердість води має становити 7 – 10 мг помножений на екв/л.
Важливим показником є прозорість води, яка зумовлює інтенсивність фотосинтезу, глибину проникнення світла в товщу води. Прозорість залежить від каламутності води, тобто від вмісту в ній завислих речовин. Водневий показник, або концентрація йонів водню, визначає кислотність чи лужність води. При коцентрації йонів водню порівняно 7 вода нейтральна,
А коли меньше 7 то вона кисла і коли більше 7 вода лужна. Вод-
невий показник питної води має становити 6,5 – 8,5.
Токсикологічні властивості води визначають за вмістом азоту
( аміаку, нітратів, нітритів), фтору, СПАР ( сполук поверхнево–активних речовин ), фенолу, цеанідів, міді, свинцю, хлору,
нікелю, цезію – 137 і стронці. – 90. Санітарні показники оцінюютьза вмістом розчиненого кисню, хімічним споживанням кисню та біологічним споживанням кисню.
Бактеріологічні показники визначають за вмістом бактерій, які поділяють на сапрофітних (не шкідливих для людини,інколи навіть корисних) та патогених ( хвороботворних ). Оскількипатогенні бактерії виділити із всієї маси мікроорганізмів складно, то для оцінки якості води користуються мікробним числом ( загальне число бактерій в 1 см куьбічний води ) і колі – індексом (кількість кишкових паличок в 1 см кубічний води ) або колі – титром ( об’єм води в кубічних сантиметрах, що припадає на одну кишкову паличку ).
Допустимі концентрації радіо нуклідів у поверхневих водах встановлюють виходячи з умови, щоб у разі потрапляння радіонуклідів в організм щодня в продовж усього життя створювалось внутрішє опромінення, безпечне для людини. Важко розчинні радіонукліди, потрапляючи в травний канал, легко надходять у кров, розносячись по всьому організму, накопичуються в печінці, кісткових тканинах, щітоподібній залозі тощо.
Різні категорії водокористувачів ставлять неоднакові вимоги до якості питної води. Так наявність пестициду гексахлорану в господарсько – питній воді не повинна перивищувати 0,02 мг/л.
Деякі речовини шкідливі у відносно високих концентраціях саме під час контактної або оргоналептичної дії, тому їх ГДК у господарсько – питній воді значно вища із загально санітарного погляду. Для господарсько – питної води ГДК аміаку ( за азотом ) становить 2 мг/л. Всього для господарсько – питної води господарсько – питного призначення встановлені ГДК для 640 речовин,
У 1997 році Міністерство охорони здоров’я України з метою забезпечення санітарного та епідеміологічного благополуччя населення затвердило Державні стандартні правила і норми „ Вода питна. Гігієнічні вимоги до якості води централізованого господарсько – питного водопосточання ”, де сформульовані жорсткіші вимоги щодо вмісту забруднювальних речовин, які за своїм зазначенням наближаються до нормативів Всесвітньої організації охорони здоров’я.
Одного дотримання гранично доступних концентрацій недостатньо для забезпечення якості води.
Класифікація питної води дуже складна, але необхідна.
Є багато типів очищення води :
— Механічні способи очищення– застосовується для очищення води твердих та масляних забруднень. Механічне очищення здійснюється за одним із таких методів :
а)потрібнення великих за розміром забруднень у меньші за допомогою механічних пристроїв;
б)відстоювання забруднень зі стоків за допомогою нафтовловлювачів, пісковловлювачей та інших відстійників;
в) розділення води та забруднювачів за допомогою цинтрефуг та гідроциклонів;
г) усередненя стоків чистою водою з метою зниження концентрації шкідливих речовин та домішок до рівня, при котрому стоки можна скидати у водойми або каналізацію;
д) влучення механічних домішок за допомогою елеваторів, решіток, скребків та інших пристроїв;
є) фільтрування стоків через сітки, сита, спеціальні фільтри, а найчастіше — шляхом пропускання їх через пісок;
ж) освітлення води шляхом пропускання її через пісок або спеціальні пристрої, наповнені композиціями або мінералами, здатними поглинати завислі частки.
Вибір схеми очищення води від завислих часток та нафтопродуктів залежить від виду та кількості забруднень, необхідного ступення очищення.
Фізико – механічні способи очищення стоків та води базуються на флотації, мембранних методах очищення, азотропній відгонці.
Флотація– процес малекулярного прилипання частинок забруднень до поверхні розподілу двох фаз ( вода – повітря, вода — тверда речовина). Процес очищення СПАР, нафтопродуктів, волокнистих матеріалів флотацією полягає в утворенні системи „частинки забруднень – бульбашки повітря”, що спливає на поверхню та утилізується. За принципом дії флотаційні установки класифікуються таким чином:
Флотація з мехнічним диспергуванням повітря;
Флотація з подачею повітря через пористі матеріали;
Електрофлотація;
Біологічна флотація.
Зворотний осмос (гіперфільтрація)– процес фільтрування питної води через напівпроникні мембрани під тиском.
Ультрафільтрація – мембраний процес розподілу розчинів, осмотичний тиск котрих малий. Застосовується для очи -шення питної води від високомалекулярних речовин, завислих частинок та колоїдів.
Електродіаліз— процес сепарації іонів солей в мембранному апараті, котрий здійснюється під впливом постійного електричного чтруму. Електродіаліз застосовується для демінералізації питної води. Основним обладнанням є електродіалізатори, що складаються з катіонітових та аніонітових мембран.
Хімічне очищеннявікористовується як самостійний метод або як попередній фізико – хімічним та біологічним очищенням. Його використовують для зниження корозійної активності питної води, видалення з них важких металів, очищення стоків гальванічних дільниць, для окисненя сірководню та органічних речовин, для дизинфекції води та її знебарвлення.
Нейтралізаціязастосовується для очищення стоків гальванічних, травильних та інших виробництв, де застосовуються кислоти та луги.
Окисленнязастосовується для знезараження питної від токсичних домішок ( мідь, цинк, сірководень, сульфіди), а також від органічних сполук. Окиснювачами є хлор, азот кисень, хлорне вапно, гіпохлорид кальцію тощо.
Фізико – хімічні методи:
Коагуляція — процес з’єднання дрібних частинок забруднювачів в більші за допомогою коагулянтів. Дляпозитивно заряджаних частинок коаголюючими іонами є аніони, а для негативно заряджених – катіони. Коагулянтами є вапняне молоко, солі алюмінію, заліза, магнію, цинку, сірчанокислого газу тощо. Коагулююча здатність солей тривалентних металів в десятки разів вища, ніж двовалентих і в тисячу разів більша, ніж одновалентних.
Флокуляція – процес агригації дрібних частинок забруднювачів у воді за рахунок утворення містків між ними та малекулами флокулянтів. Флокулянтами є активна кремнієва кислота, ефіри, крохмаль, целюлоза, синтетичні органічні полімери.
Для освітлення води одночасно використовуються кроагулянти та флокулянти, наприклад, сірчанокислий алюміній та поліакриламід. Коагуляція та флокуляція здіснюється у спеціальних ємностях та камерах.
При очищенні води використовується і електрокоагуляція – процес укрупнення частинок забруднювачів під дією постійного електричного струму.
— Сорбція — процес поглинання забруднень твердими та
рідкими сорбентами ( активованим вугілям, золою, дрібним
коксом, торфом, селікагелем, активною глиною тощо).
Адсорбційні властивості сорбентів залежить від структури пор,
їхньої велечини, розподілу за розмірами, природи утворення.
Активність сорбентів характерізується кількістю
забруднень, що поглинаються на одиницю їхнього
об’єму або маси (кг/м кубічний).
Після механічних, хімічних та фізико – хімічних методів очищення у питної води можуть знаходитись різноманітні віруси та бактерії ( дизентирійні бактерії, холерний вібріон, збудники черевного тифу, вірус поліоміеліту, вірус гепатиту, цитпатогенний вірус, аденовірус, віруси, що викликають захворювання очей ). Тому з метою запобігання захворюванням питну воду перед повторним використанням для побутових потреб підлягають біологічному очищенню.
Висновок:
Сьогодні людина та результати її діяльності перевершили всі біологічні чинники. Завдання людини – непідривати природні основи свого існування, неперешкоджати прогресивним процесам, що відбуваються в біосфері, а намагатися з’ясувати закони і правила, що кирують цими процесами, узгоджувати з ними свї цілі та дії.
Проблема запезпечення належної кількості та якості води є однією з най більш важливих і має глобальне значення. Необхідно раціонально використовувати чисту воду та відділяти її від тієї яка використовується для господарських потреб.
Стан водних джерел за якістю води не відповідає нормативним вимогам. Через використання неякісної води зросла захворюваність людей.
Треба вживати заходи які спрямовані на запобігання та усунненя наслідків забруднення, засмічування і виснаження вод.
ЛІТЕРАТУРА
Запольський А. К.
Салюк А. І. — „ Основи екології ”
КМ Ситника. – Київ
Вища шк. 2001р.
Корсак К. В.
Плахотнік О. В. — „ Основи екології ”
Київ. 2002 р.
Джигирей В. С. – „ Екологія та охорона навколишнього
природнього середовища ” Київ
„Знання” 2000 р.