Экологический мониторинг состояния питьевой воды

Введение . Красноярский край считается водообеспеченной территорией страны. На хозяйственнопитьевые нужды населенных пунктов последние 4 года здесь используется 330–350 млн м^З воды. В качестве источников водоснабжения населенных пунктов используются лишь некоторые водотоки, в том числе река Чулым. Важнейшей проблемой водоснабжения является качество воды в водных объектах [1, 2, 4, 7, 8, 9, 11, 12, 15, 16, 17].

Несмотря на спад промышленности и сельского хозяйства, загрязнение и засорение водных объектов не снизилось, а возросло. Качество воды – это комплексное свойство воды, характеризующее ее пригодность для хозяйственного и пищевого использования, безопасность (безвредность) для человека и водных организмов, а также инертность по отношению к находящимся в контакте с водой природным минеральным и органическим компонентами.

Качество питьевой воды определяют ее составом и свойствами при поступлении в водопроводную сеть; в точках водозабора наружной и внутренней водопроводной сети [5, 6, 10, 18]. Каждый из показателей качества воды в отдельности, хотя и несет информацию о качестве воды, все же не может служить мерой качества воды, так как не позволяет судить о значениях других показателей, хотя иногда косвенно бывает связан с некоторыми из них. Следовательно, проблема качественного приготовления питьевой воды является актуальной и имеет большое значение для жителей, в том числе и города Ачинска.

Цель исследований . Изучить качество приготовления питьевой воды, используемой в г. Ачинске.

Объекты и методы исследований . Для Ачинского района Красноярского края характерна густая гидрографическая сеть, относящаяся к системе бассейна реки Чулым. Озера расположены в долинах рек и представляют собой старицы. Грунтовые воды находятся на разной глубине от 1 до 18 м.

Водозабор в городе Ачинске осуществляется гидротехническими сооружениями Глинозёмного комбината из реки Чулым. Вода проходит полный цикл водоподготовки. Комплекс водоочистных сооружений и обеззараживающие установки имеются на Глиноземном комбинате. Остальные водопроводы водоочистных сооружений имеют подземный забор, а обеззараживающих установок не имеют.

В результате работы насосно-фильтровой станции города Ачинска происходит забор воды из реки Чулым. Перед подачей потребителю, вода проходит несколько стадий приготовления, в результате которых она должна приобретать благоприятные свойства. Пробы воды [20] отбирали в местах водозабора перед поступлением в насосно-фильтрующую станцию и после нее. Место и частота отбора проб регламентированы ГОСТ2874-82. "Вода питьевая. Гигиенические требования и контроль за качеством". При проведении исследований использовались стандартные основные методы экологического мониторинга за состоянием питьевой воды [19]. Исследования воды проводились в мае-сентябре 2012 года. Контроль воды осуществлялся до входа её в очистительные сооружения и после выхода. Под термином «хлорирование» подразумевается процесс, в котором хлор в том или ином виде взаимодействует с органическими и неорганическими веществами, металлами, растворимыми в воде, образуя соответствующие хлорпродукты в форме индивидуальных соединений или их смесей. Термин «активный хлор» характеризуют окислительную способность хлора, проявляющуюся при дезинфекции в водной среде.

Результаты исследований и их обсуждение . Основным сырьем для приготовления питьевой воды является вода реки Чулым. Химический состав воды представлен в таблице.

Состояние органолептических свойств и химико-токсикологического состава водыг. Ачинска с 2010 по 2012 г.

Анализ данных таблицы показывает, что наибольшее превышение фосфатов (по отношению к ПДК) наблюдается в 2010 г. до очистки в 5 раз, после очистки – в 0,3 раза. Минимальное превышение в 2012 г. до очистки составляет 3 раза, после очистки 0,1 раза. Максимальное превышение ПДК в 2010 г. можно объяс- нить природными катаклизмами. Максимальное превышение концентрации меди (по отношению к ПДК) наблюдается в 2010 г. и составляет до очистки в 3 раза, после очистки – в 1 раз. В 2012 г. превышение по меди не обнаружено. Изменение концентрации марганца в воде за взятый период показывает, что наибольшее превышение ПДК до очистки наблюдается в 2010 г. в 10 раз, после очистки – в 6 раз. Наименьшее содержание ПДК наблюдается в 2012 г. и составляет превышение до очистки 3 раза, после очистки – в 0,5 раза. Такое большое содержание марганца в воде до очистки можно объяснить расположением недалеко от реки марганцевого рудника. Более наглядно эта информация представлена на рис. 1.

Рис. 1. Концентрация хлоридов в воде (до и после очистки)

Из данных, приведенных на рис. 1, видно, что до очистки концентрация хлоридов в воде максимально превышает ПДК в 2010 г. в 0,52 раза, минимально в 2012 г. в 0,37 раза. После очистки концентрация хлоридов еще больше превышает ПДК в 2010 г. в 1,6 раза, в 2012 г. – в 0,75 раза. Это можно объяснить тем, что в процессе приготовления питьевой воды для обеззараживания применяется жидкий хлор. На рис. 1 прослеживается уменьшения концентрации хлоридов за период с 2010 по 2012 г. Содержание сульфатов в исследуемой воде показано на рис. 2.

Сульфаты, мг/л

Рис. 2 . Концентрация сульфатов в воде (до и после очистки)

Анализируя данные рис. 2, можно отметить значительное превышение концентрации сульфатов по отношению к ПДК в 2010 г. как до очистки, так и после очистки. До очистки ПДК превышено в 0,5 раза, после очистки – в 0,2 раза. Незначительное превышение ПДК наблюдается в 2012 г. до очистки в 0,2 раза, а после очистки ниже ПДК. Максимальное превышение ПДК 2010 г. можно объяснить аварийными выбросами предприятий, находящихся выше водозаборной зоны. Концентрация активного хлора в воде представлена на рис. 3.

Рис. 3. Концентрация активного хлора в воде (до и после очистки)

Из рисунка 3 видно, что максимальное содержание активного хлора наблюдается в 2010 г. и составляет до очистки превышение в 1,7 раза, после очистки в 2–3 раза. Минимальное содержание в 2012 г. превышено до очистки в 1 раз, после очистки – в 2 раза. Увеличение концентрации активного хлора после очистки можно объяснить применением жидкого хлора для обезораживания.

На протяжении рассматриваемого периода наблюдается повышенное содержание цветности, мутности, хлоридов, сульфатов, фосфатов, меди, марганца, активного хлора. В 2012 году происходит снижение этих показателей в воде по сравнению с 2010 и 2011 гг. Это можно объяснить ожесточением контроля на производстве за сбросами, введением новых технологий по очистке сбросов и более жёстких штрафных санкций за несоблюдением санитарно-гигиенических требований.

Выводы

• 1.    В результате проведенных исследований было установлено, что в 2012 г. питьевая вода, подаваемая на город Ачинск, соответствует норме, за исключением некоторых показателей: по хлоридам ПДК превышено в 1,6 раза, по сульфатам – в 0,2, по фосфатам – в 0,3, по марганцу – в 0,5, по активному хлору – в 2 раза.

• 2.    Концентрация показателей качества воды в городе Ачинске после очистки снижается. Применение существующих методов очистки позволяет достигнуть определенного результата качества питьевой воды. Работу насосно-фильтрующей станции можно оценить на «удовлетворительно».

• 3.    Гончарук В.В., Путанченко Н.Г. Современное состояние проблемы обеззараживания воды // Химия и технология воды. – 1997. – № 5. – С. 51.

• 4.    Калыгин В.Н. Промышленная экология. – М.: Изд-во МНЭПУ, 2000. – 241 с.

• 5.    Качин С.В. Аналитический контроль объектов окружающей среды. – Красноярск: Изд-во КГУ, 2000. – 36 с.

• 6.    Кирова С.М. Очистка природных и сточных вод. – Казань: КазИСИ, 1982 – 453 с.

• 7.    Поверхностные воды как источник питьевого водоснабжения населенных пунктов Красноярского края // Проблема использования и охраны природных ресурсов Центральной Сибири. – Красноярск: КНИИГиМС, 1999. – 260 с.

• 8.    Корпачев Б.П. Водные ресурсы и основы водного хозяйства. – Красноярск: Изд-во СибГТУ, 2011. – 219 с.

• 9.    Кутырин И.М. Охрана водных объектов от загрязнения (Шаги ускорения). – Л.: Гидрометеоиздат, 2000. – 40 с.

• 10.    Линевич С.Н. Очистка природных и сточных вод. – Новосибирск: НПИ, 2005. – 80 с.

• 11.    Лозановская И.Н., Михура Б.И., Озиранский Л.С. Голубое богатство. – М.: Агропромиздат, 1991. – 250 с.

• 12.    Лосев К.С . Вода. – Л.: Гидрометеоиздат,1989. – 212 с.

• 13.    Мазаев Б.Т. Контроль качества питьевой воды. – М.: Колос, 1999. – 168 с.

• 14.    Перечень методик, внесенных в Государственный реестр методик КХА. Ч. 1. Количественный химический анализ воды. – М., 1999. – 34 с.

• 15.    Ревелл П., Ревелл Ч. Среда нашего обитания. Кн. 2. Загрязнение воды и воздуха. – М.: Мир, 1995. – 253 с.

• 16.    Семин В.А. Основы рационального водопользования и охраны водной среды. – М.: Высш. шк., 2001. – 320 с.

• 17.    Федеральная целевая программа «Обеспечение населения России питьевой водой // Экос-информ. – 2001. – № 4. – С. 27.

• 18.    Хофман М.Л., Голлаган А.А. Гидрохимические исследования распределения загрязнений рек, подземных вод и качества питьевой воды // Химия и технология воды. – 1999. – № 1. – С. 17.

• 19.    ГОСТ 3351-74. Определение органолептических свойств. – М., 1974.

• 20.    ГОСТ РФ 51592 – 2000. Вода. Общие требования к отбору проб. – М., 2000.