Влияние коррозии на качество питьевой воды

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Природная вода представляет собой сложную многокомпонентную динамическую систему, в состав которой входят различные минеральные соли и органические соединения (фульвокислоты, гуматы), газы, диспергированные примеси и взвешенные вещества (глинистые, гипсовые и известняковые частицы), гидробионты (планктон, бентос, нейстон), бактерии и вирусы.

Анализ качества водопроводной воды проводиться с учетом различных показателей: минерализации воды; температуры; количеством взвешенных веществ; составом растворенных солей; содержанием токсичных солей; содержанием карбонатов и гидрокарбонатов; величиной рН.

Важным фактором для здоровья человека является питьевая вода. В некоторых регионах России остается нерешенной проблемой обеспечения населения доброкачественной питьевой водой. Под качеством воды понимают характеристику состава и свойств воды, которые определяют ее пригодность для конкретных видов водопользования [1]. Обеспечение населения качественной водой зависит от многих факторов, таких как состояние источников водоснабжения; технологии водоподготовки, соответствующей качеству исходной воды; санитарно- технического состояния водопроводных сетей.

Вода, подаваемая потребителю, должна быть безвредна для здоровья человека, иметь хорошие органолептические показатели, а также быть пригодной для использования в быту. Показатели воды регламентированы ГОСТ [2]. Вода необходима при употреблении внутрь, для приготовления пищи и использовании в гигиенических целях.

В настоящее время одной из проблем является неудовлетворительное качество питьевой воды. Она связана со здоровьем человека. Основной причиной ухудшения качества подземных вод является ухудшение общей гидрогеологической обстановки, а на участках водозаборов - техногенное загрязнение. Критерием безопасности питьевой воды служит отсутствие в ней патогенных микроорганизмов.

Известно, что качество питьевой воды, которая подается потребителю, зависит от состояния трубопроводов. Большая часть магистральных трубопроводов собрана из стальных труб, которые имеют множество преимуществ. Если трубопроводы не имеют защиты от внешней и внутренней коррозии, то трубы начинаю загрязняться и течь уже через 5-6 лет, тем самым создают аварийные ситуации на сетях, а также происходят потери воды [3,4]. металл вода диспергированный минеральный

Внутренняя коррозия зависит от агрессивных коррозионных свойств транспортируемой воды (высокое содержание растворенной углекислоты, кислорода, хлоридов, сульфатов). Все эти вещества увеличивают коррозионные процессы и разрушают внутреннюю поверхность металла. Присутствие хлорид-ионов, замещающих собой кислород в защитной пленке на поверхности трубопровода, приводят к образованию язв. Сульфаты увеличивают электропроводность воды и ускоряют коррозию, а так же способствуют развитию биологической коррозии [5, 6].

Действие микроорганизмов на металлы может происходить четырьмя способами:

1) выделение микроорганизмами коррозионно-активных продуктов жизнедеятельности и изменение рН среды при их развитии;

2) создание условий для появления пар дифференциальной аэрации и возникновения концентрационных ячеек на поверхности металла;

3) непосредственное участие микроорганизмов в процессе коррозии;

4) разрушение защитных покрытий на металл.

В результате коррозии и биообрастаний вода обогащается этими продуктами, которые ухудшают ее качественные показатели. На уровень санитарно-гигиенической пригодности воды влияет присутствие в ней микроорганизмов, особенно бактерий. С водой в организм человека попадают патогенные микроорганизмы, являющиеся возбудителями кишечных инфекций способные вызывать заболевания. Количество и видовой состав микроорганизмов влияют на пригодность воды, т.к. выделяют в воду агрессивные метаболиты, минеральные и органические кислоты, ферменты, Н2S. Особую роль в процессах образования скрытых форм болезнетворных бактерий играют микроводоросли. Попадание в воду продуктов жизнедеятельности или распада микроорганизмов приводит к вторичному загрязнению воды и к образованию при хлорировании очень токсичных хлорорганических соединений. Коррозия внутри трубопровода уменьшает его диаметр и пропускную способность [7]. В результате этого происходит вымывание из отложений мелких частиц, которые доходят до потребителя. Из-за присутствия в воде кислорода происходит проржавление труб, появляются свищи, в которые попадают бактерии из загрязненного грунта, что так же может влиять на здоровье людей и привести к эпидемии. Также в результате коррозии повышается концентрация железа в воде. Это связано с тем, что в природной воде присутствует растворенный кислород в концентрации 5-15 мг/л. Это зависит от температуры, от времени года, присутствия планктона, ледяного покрова и фотосинтеза водных растений. Концентрация железа в питьевой воде может доходить до 2-8 мг/л, что превышает ПДК в 10-20 раз. Исследователи подтвердили, что содержание в воде железа в концентрации 0,3 мг/л безвредна для здоровья людей, а если она увеличиться до 10 мг/л, то может оказывать аллергическое воздействие. При длительном употреблении человеком воды с повышенным содержанием железа приводит к заболеванию печени, к негативному влиянию репродуктивной функции организма, а также увеличивает риск инфарктов.

В воде, содержащей повышенные концентрации железа, происходит развитие колоний железобактерий, при их отмирании внутри трубопроводов происходит образование черного плотного осадка, который затем попадает потребителям [8].

Если в воде повышено содержание марганца, то оно может оказывать мутагенное действие на людей. Повышение концентрации марганца более 0,1 мг/л, приводит к накоплению отложений на трубах.

Увеличение содержания в воде хлоридов и сульфатов, придающих воде соленый и горько-соленый привкус, приводит к нарушению деятельности желудочно-кишечного тракта.

Жесткость, превышающая 4,5 мг-экв/л приводит к накоплению осадка на санитарно-технических приборах, а также к накоплению солей в организме человека и образованию камней в почках и желчном пузыре.

Содержание в воде сульфидов, придающих воде неприятный запах, приводит к коррозии трубопроводов и вызывает развитие серобактерий. Сульфиды оказывают на человека токсическое действие и вызывают раздражение кожи.

Как мы видим, все загрязняющие вещества, поступающие в воду, могут вызвать ее качественные изменения, а именно: изменение физических свойств (прозрачность, возникновение запахов и привкусов), изменение химического состава, появление веществ коррозии и биоотложений, сокращение в воде растворенного кислорода, появление бактерий.

Все это оказывает влияние на санитарно-гигиенические качества воды и на экологическое состояние продуктов питания, и как следствие на состояние здоровья людей. Также отсутствие качественной питьевой воды может стать причиной распространения гепатита и кишечных инфекций, болезней желудочно-кишечного тракта, усиливать воздействие на людей мутагенных и канцерогенных факторов.

И если не отнестись серьезно к проблеме обеспечения населения чистой водой, то это может привести к катастрофе, к массовой гибели людей от болезней.

Поэтому необходимо на ранней стадии выявить темпы образования коррозии и биологических обрастаний, чтобы вода была безвредна для человека.

Список литературы

1. Санитарные правила и нормы «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества». СанПиН 2.1.4.1074-01.

2. ГОСТ 17.1.1.01-77. Охрана природы (ССОП). Гидросфера. Использование и охрана вод. Основные термины и определения (с изменениями № 1,2). М.: Стандартинформ, 2000. 9 с.

3. Есин, А.И. Изменение шероховатости трубопроводов в процессе эксплуатации / А.И. Есин, Т.Н. Сауткина // Современные тенденции в науке и образовании: сб. науч. тр. по материалам Междунар. науч.-практ. конф., г. Москва, 3 марта 2014 г.: в 6 ч. М., 2014. Ч. 5. С. 129-131.

4. Сауткина Т.Н. Причины коррозии трубопроводов закрытой оросительной сети / Т.Н. Сауткина // Научная жизнь. 2013. № 1. С. 64-68 .

5. Столяров В.В. Исследование величины обрастания (коррозии) трубопроводов с использованием теории риска / В.В. Столяров, Т.Н. Сауткина // Вестник Саратовского государственного технического университета. 2011. № 59. С. 224-227.

6. Калякин А.М. Прогнозирование роста шероховатости внутренней поверхности водопроводных труб в начале процесса зарастания / А.М. Калякин, Т.Н. Сауткина, Е.В. Чеснокова // Международный научно-исследовательский журнал = Research Journal of International Studies.- 2014. - Ч. 1, № 1 (20). - С. 55-57.

7. Сауткина Т.Н. Особенности исследования коррозии трубопроводов с позиции теории риска] / Т.Н. Сауткина, В.Т. Никонова, Е.Ю. Сауткина // Совершенствование методов гидравлических расчетов водопропускных и очистных сооружений: межвуз. науч. сб. / СГТУ. Саратов, 2009. С. 65-72.

8. Карюхина Т.А. Химия воды и микробиология / Т.А. Карюхина, И.Н. Чурбанова. 3-е изд. М.: Стройиздат, 1995. 208 с.

Размещено на Allbest.ru