Требования к качеству воды

Размещено на http://www.allbest.ru/

14

Размещено на http://www.allbest.ru/

1

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Высшая школа экономики федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Казанский национальный исследовательский технологический университет»

Контрольная работа

По курсу: «Экология»

На тему: «Требования к качеству воды»

Выполнил: студент

гр. 90-002

Гришина Ю.А.

Проверил: Чижова М.А.

Введение

1. Питьевая вода: источники, физико-химическая характеристика питьевой воды

2. Показатели качества воды

3. Контроль за качеством воды

Заключение

Список литературы

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. км³в 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 каждые12 суток.

Запасы пресной воды ограничены и распределены по поверхности и в земной коре неравномерно. Огромное количество пресной воды необходимо для функционирования промышленных предприятий.

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

1. Питьевая вода: источники, физико-химическая характеристика питьевой воды

Вода (Н2О) - жидкость без запаха, вкуса, цвета; самое распространенное природное соединение.

По физико-химическим свойствам вода отличается аномальным характером констант, которые определяют многие физические и биологические процессы на Земле. Плотность воды возрастает в интервале 100-4°, при дальнейшем охлаждении уменьшается, а при замерзании скачкообразно падает. Поэтому в реках и озерах лед как более легкий располагается на поверхности, создавая необходимые условия для сохранения жизни в водных экологических системах. Морская вода превращается в лед, не достигая наибольшей плотности, поэтому в морях происходит более интенсивное вертикальное перемешивание воды.

Теплоемкость воды изменяется нелинейно: она достигает наименьших значений при температуре около 37°, когда метаболические реакции в организме наиболее интенсивны. Высокая диэлектрическая постоянная воды объясняет причину ее значительной ионизирующей силы. Вода - слабый проводник электрического тока, ее электропроводность увеличивается при наличии растворенных солей, что позволяет определить концентрацию солей по величинам удельной проводимости.

Вода является важнейшей составной частью живого организма, в теле взрослого человека она составляет 65-70% его массы. Очень высоко ее содержание в продуктах питания, например в мясе - до 79%, в рыбе - до 85%, в растительных маслах и фруктах - до 78-97%. В составе всех живых организмов планеты в целом содержится лишь вдвое меньше воды, чем во всех реках Земли. Без пищи человек может прожить 65-70 дней, без воды - несколько дней. При потере воды в количестве, равном 6-8% массы тела, наблюдается выраженное обезвоживание организма: утрата воды, составляющая 10-20% массы тела, опасна для жизни.

В целом неудовлетворительное качество питьевой воды оказывает значительное влияние на состояние здоровья населения. Так, по данным ВОЗ (Всемирной Организации Здравоохранения), в развивающихся странах потребление недоброкачественной воды является ежегодно причиной гибели нескольких сотен тысяч человек, масштабы распространения острых кишечных инфекций (500 млн. случаев в год, причем около 80% заболеваний приходится на развивающиеся страны) связывают с нехваткой или плохим качеством питьевой воды. Различные заболевания могут возникать не только при питье недоброкачественной воды, но и при рекреационном водопользовании, при употреблении немытых овощей, выращиваемых на полях орошения, из-за нехватки воды для целей личной гигиены. Установлено, что 1100 млн. людей на Земле не обеспечено доброкачественной водой. Не случайно десятилетняя программа улучшения водоснабжения для обеспечения каждого человека на Земле доброкачественной водой в достаточном количестве выдвинута ВОЗ в качестве глобальной медицинской и социальной задачи для всех стран.

Пресные водные ресурсы существуют благодаря вечному круговороту воды. В результате испарения образуется гигантский объем воды, достигающий 525 тыс. км3 в год. 86% этого количества приходится на соленые воды Мирового океана и внутренних морей - Каспийского. Аральского и др.; остальное испаряется на суше, причем половина благодаря транспирации влаги растениями. Каждый год испаряется слой воды толщиной примерно 1250 мм. Часть ее вновь выпадает с осадками в океан, а часть переносится ветрами на сушу и здесь питает реки и озера, ледники и подземные воды. Природный дистиллятор питается энергией Солнца и отбирает примерно 20% этой энергии. Всего 2% гидросферы приходится на пресные воды, но они постоянно возобновляются. Скорость возобновления и определяет доступные человечеству ресурсы. Большая часть пресных вод - 85% - сосредоточена во льдах полярных зон и ледников. Скорость водообмена здесь меньше, чем в океане, и составляет 8000 лет. Поверхностные воды суши обновляются примерно в 500 раз быстрее, чем в океане. Еще быстрее, примерно за 10 - 12 суток, обновляются воды рек. Наибольшее практическое значение для человечества имеют пресные воды рек. Реки всегда были источником пресной воды. Но в современную эпоху они стали транспортировать отходы. Отходы на водосборной территории по руслам рек стекают в моря и океаны. Большая часть использованной речной воды возвращается в реки и водоемы в виде сточных вод. До сих пор рост очистных сооружений отставал от роста потребления воды. И на первый взгляд в этом заключается корень зла. На самом деле все обстоит гораздо серьезнее. Даже при самой совершенной очистке, включая биологическую, все растворенные неорганические вещества и до 10% органических загрязняющих веществ остаются в очищенных сточных водах. Такая вода вновь может стать пригодной для потребления только после многократного разбавления чистой природной водой. И здесь для человека важно соотношение абсолютного количества сточных вод, хотя бы и очищенных, и водного стока рек.

В качестве первых санитарно-гигиенических характеристик пресной воды использовались органолептические показатели, которые были основаны на интенсивности восприятия органами чувств физических свойств воды. В настоящее время в эту группу в качестве нормативных характеристик входят:

· Запах при 20оС и подогреве до 60оС,

· балл Цветность по шкале, градус

· Прозрачность по шкале,

· Мутность по стандартной шкале, мг/дм3

· Окраска окрашенного столбца (отсутствие водных организмов и пленки)

В качестве фундаментальной основы для разработки ПДК всех видов загрязняющих веществ используется концепция порогового воздействия токсикантов на организм.

Для обеспечения качества воды в водоисточниках и системах водопотребления используется ряд нормативных документов, основанных на значениях ПДК, из которых главными являются следующие:

· ГОСТ 2874-82 «Вода питьевая. Гигиенические требования и контроль за качеством».

· ГОСТ 2761-84 «Источники централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения. Гигиенические, технические требования и правила выбора».

· «Санитарные нормы предельно-допустимого содержания вредных веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового использования» СанПиН 42-121-4130-88.

· «Санитарные правила и нормы охраны поверхностных вод от загрязнения». СанПиН 4630-88

· «Водный кодекс РФ», 1997 год

2. 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+ (рН<7)-кислую. В идеально чистой дистиллированной воде эти ионы будут уравновешивать друг друга. В таких случаях вода нейтральна и рН=7. При растворении в воде различных химических веществ этот баланс может быть нарушен, что приводит к изменению уровня рН.

Контроль за уровнем рН особенно важен на всех стадиях водоочистки, так как его"уход" в ту или иную сторону может не только существенно сказаться на запахе, привкусе и внешнем виде воды, но и повлиять на эффективность водоочистных мероприятий.

Оптимальная требуемая величина рН варьируется для различных систем водоочистки в соответствии с составом воды, характером материалов, применяемых в системе распределения, а также в зависимости от применяемых методов водообработки.

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).

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.

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)2способен выпадать в осадок.

III. Трехвалентное железо (Fe+3). Гидроксид железа Fe(OH)3нерастворим в воде (кроме случая очень низкого рН).Хлорид (FeCl3)и сульфат (Fe2(SO4)3трехвалентного 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.

3)Растворимое органическое железо. 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:

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.

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 окисляемостью2-3 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).

3. Контроль за качеством воды

Учреждения и организации, в ведении которых находятся централизованные системы хозяйственно-питьевого водоснабжения и водопроводы, используемые одновременно для хозяйственно-питьевых и технических целей, постоянно контролируют качество воды на водопроводе в местах водозабора, перед поступлением в сеть, а также в распределительной сети в соответствии с требованиями настоящего раздела.

На водопроводах с подземным источником водоснабжения анализ воды в течение первого года эксплуатации проводят не реже четырех раз (по сезонам года), в дальнейшем- не реже одного раза в год в наиболее неблагоприятный период по результатам наблюдений первого года.

На водопроводах с поверхностным источником водоснабжения анализ воды проводят не реже одного раза в месяц.

Лабораторно-производственный контроль качества воды перед поступлением в сеть проводят по микробиологическим, химическим и органолептическим показателям.

Микробиологический анализ проводят по показателям:

На водопроводах с подземным источником водоснабжения должен проводиться анализ при отсутствии обеззараживания:

· не менее одною раза в месяц- при численности населения до20000 чел.;

· не менее двух раз в месяц - » » »до 50 000 чел;

· не менее одного раза в неделю- » » » более 50000чел;

При обеззараживании:

· один раз в неделю- при численности населения до20000 чел.;

· три раза в неделю- » » » до 50000 чел.;

· ежедневно- » » » более 50000чел.

На водопроводах с поверхностным источником водоснабжения должен проводиться анализ:

· не реже одною раза в неделю и ежедневно в весенне-осенний периоды - при численности населения до10000 чел.;

· не реже одного раза в сутки- более 10000 чел.

Содержание остаточного хлора в воде после резервуаров чистой воды должно быть в указанных пределах:

Хлор остаточный Концентрация Необходимое время контакта хлора

остаточного хлора, мг/дм3 с водой, мин, не менее:

1.Свободный 0,3-0,5 30

2.Связанный 0,8-1,2 60

В отдельных случаях по указанию органов санитарно-эпидемиологической службы или по согласованию с ними допускается повышенная концентрация остаточного хлора в воде.

При озонировании воды с целью обеззараживания концентрация остаточного озона после камеры смещения должна быть0,1-0,3 мг/дм3 при обеспечении времени контакта не менее 12 мин.

При необходимости борьбы с биологическими обрастаниями в водопроводной сети места введения и дозы хлора согласовываются с органами санитарно-эпидемиологической службы.

Лабораторно-производственный контроль за остаточными количествами реагентов и удаляемых веществ при обработке воды на водопроводах специальными методами проводится в зависимости от характера обработки в соответствии с графиком, согласованным с санитарно-эпидемиологической службой, но не реже одного раза в смену.

Отбор проб в распределительной сети проводят из уличных водоразборных устройств, характеризующих качество воды в основных магистральных водопроводных линиях, из наиболее возвышенных и тупиковых участков уличной распределительной сети. Отбор проб проводят также из кранов внутренних водопроводных сетей всех домов, имеющих подкачку и местные водонапорные баки.

Общее количество проб для анализа в указанных местах распределительной сети должно согласовываться с органами санитарно-эпидемиологической службы и соответствовать требованиям:

В число проб не входят обязательные контрольные пробы после ремонта и переустройства водопровода и распределительной сети.

Государственный санитарный надзор за качеством воды централизованных систем хозяйственно-питьевого водоснабжения осуществляется по программе и в сроки, установленные местными органами санитарно-эпидемиологической службы.

Заключение

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.

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.

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.

минералы окисляемость водород питьевая вода

Список использованной литературы

1. Авакян А.Б., Санин М.В. и Эльпинер Л.И. Опреснение воды в природе и народном хозяйстве. М., 1999.

2. Гигиеническая оценка вредных веществ в воде, под ред. Г.Н. Красовского, М., 2007.

3. Руководство по гигиене водоснабжения, под ред. С.Н. Черкинского, М., 2005.

4. Руководство по контролю качества питьевой воды, пер. с англ., М., ВОЗ, 2006.

5. Технические записки по проблемам воды, пер. с англ., под ред. Т.А. Карюхиной и И.Н. Чурбановой, М., 2003.

6. Шевелев Ф.А. и Орлов Г.А. Водоснабжение больших городов зарубежных стран, М., 2007.

7.«Природные ресурсы земли и охрана окружающей среды» Н.С. Подобедов, 2005г.

8.Учебники для вузов «Охрана природы» А.И. Воронцов, Е.А. Щетинский, И.Д. Никодимов, 2009г.

9.Учебное пособие «Экология» В.Ф. Панин, А.И. Сечин, В.Д. Федосова, 2000г.

Размещено на Allbest.ru