Очистка питьевой воды
ПИТЬЕВАЯ ВОДА И ЕЁ ОЧИСТКА
О.В.Мосин
Запрещаются сброс в водные объекты и захоронение в них производственных, бытовых и других отходов. Водный кодекс РФ, статья 96
Сброс сточных вод, содержащих токсичные вещества, в водные объекты допускается только после их очистки в установленном порядке. Водный кодекс РФ, статья 104
Питьевая вода
Питьевая вода и чистая вода — не синонимы. Чистая вода, в отличие от воды питьевой, неопределенный термин. Для химика «чистая вода» — дистиллят, свободный от примесей; для рыболова — вода, в которой водится рыба; для микробиолога — вода, в которой могут обитать бактерии, а для производственника — вода, которая годится для производственных процессов. Питьевая же вода всегда должна отвечать определённым установленным стандартам и ГОСТАм.
Существует несколько стандартов на питьевую воду:
-Российский стандарт, определяемый соответствующими нормами и ГОСТами;
-Стандарт ВОЗ (Всемирной организации здравоохранения);
-Стандарт США и стандарта стран Европейского союза (ЕС).
Российский ГОСТ на питьевую воду действует с 1982 г. Сейчас он дополнен более новым нормативом — Санитарные правила и нормы (СанПиН) 2.1.4.550-96 «Питьевая вода».
В соответствии с действующими стандартами и нормами под термином питьевая вода высокого качества подразумевается:
- вода с соответствующими органолептическими показателями — прозрачная, без запаха и с приятным вкусом;
- вода с рН = 7—7,5 и жесткостью не выше 7 ммоль/л;
- вода, в которой суммарное количество полезных минералов не более 1 г/л;
- вода, в которой вредные химические примеси либо составляют десятые-сотые доли их ПДК, либо вообще отсутствуют (то есть их концентрации настолько малы, что лежат за гранью возможностей современных аналитических методов);
- вода, в которой практически нет болезнетворных бактерий и вирусов.
Краткий перечень неорганических и органических веществ, а также бактерий и вирусов в питьевой воде, оказывающих неблаготворное влияние на организм человека, представлен в таблице 1.
Таблица 1.
Влияние неорганических и неорганических веществ, бактерий и вирусов на организм человека
Название вещества, бактерии или вируса Органы и системы человека, на которые влияют эти соединения
Неорганические вещества
Бериллий Желудочно-кишечный тракт
Кадмий Почки
Медь Почки, печень
Мышьяк Кожа, кровь; канцероген
Нитраты и нитриты Мутации
Ртуть Почки
Свинец Почки, замедление развития
Селен Кровь
Таллий Желудочно-кишечный тракт, кровь, почки, печень
Цианид Нервная система
Органические вещества
Бензол Канцероген
Пестициды (ДДТ, анахлор, гептахлор) Канцерогены
Соединения хлора (винилхлорид, дихлорэтан) Кровь, почки, печень
Фенол Печень, почки, обмен веществ
Толуол Нервная система, почки, печень
Бактерии и вирусы Кишечная палочка
Желудочно-кишечный тракт
Энтеровирусы Желудочно-кишечный тракт
Вирус гепатита Печень
Опасные для здоровья человека химические вещества чаще всего вызывают рак либо воздействуют на печень и почки и как следствие – на кровь, поскольку почки и печень — “очистные органы человеческого организма”.
Некоторые соединения таблицы 1, например, медь и селен в малых концентрациях необходимы организму в качестве микроэлементов, в большой концентрации – яды.
Многие вещества как сера, хлор, железо, не рассмотрены в таблице, поскольку вред, наносимый ими, намного меньше по сравнению с воздействием мышьяка, ртути, свинца и других приведенных выше веществ.
При избытке хлора или сернистых соединений водопроводная вода имеет неприятный запах из-за наличия хлорноватой и сернистой кислот. Такая вода для питья не годится, ее следует очищать с помощью фильтра или покупать бутилированную питьевую воду в магазине.
Избыток железа — «ржавая» вода тоже не пригодна для питься; ее также следует очищать.
Очень опасно присутствие в питьевой воде микроорганизмов, особенно бактерий из группы кишечных палочек и энтеровирусы, поражающих желудочно-кишечный тракт, а также вирус гепатита. Они попадают в воду из городских канализаций, разносятся сточными водами с полей, удобряемых навозом. Дожди и разливы рек смывают навоз в водоемы, где микрофлора начинает бурно размножаться. Чтобы обеззаразить воду от микроорганизмов, её хлорируют.
В таблицу 1 также не включено множество органических соединений, вредных в той или иной степени. От некоторых может случиться расстройство желудка, аллергия. Другие, как например, бензапирен, бензин, ядовитые продукты выхлопных газов, пестициды грозят гораздо более серьезными расстройствами.
Пестициды - это группа разнообразных веществ, используемых в сельском хозяйстве для борьбы с сорняками, насекомыми и грызунами, включает около пятидесяти наименований. Среди пестицидов есть сравнительно безвредные, но все в той или иной степени ядовиты, и, по крайней мере, четыре-пять из них способствуют возникновению рака (канцерогенны). С полей они попадают в водоёмы, а оттуда могут проникнуть в питьевую воду. Если концентрации самых опасных пестицидов очень малы, порядка нанограмм-микрограмм на литр, они не наносят организму существенного вреда.
Другое соединение - хлор. Хлором обеззараживают воду, поскольку хлор — мощный окислитель, способный уничтожать болезнетворные микроорганизмы. Однако в реках и озерах, откуда ведется водозабор, присутствует множество веществ, попавших туда со сточными водами, и с некоторыми из них хлор вступает в реакцию. В результате образуются гораздо более неприятные соединения, чем сам хлор. Например, соединения хлора с фенолом; они придают воде неприятный запах, влияют на печень и почки, но в малых концентрациях не очень опасны. Однако возможны соединения хлора с бензолом, толуолом, бензином, с образованием диоксина, хлороформа, хлортолуола и других канцерогенных веществ.
Обеззараживать воду без хлора экономически нецелесообразно, поскольку альтернативные методы обеззараживания воды, связанные с использованием серебра для этой цели дорогие. Был предложен альтернативный хлорированию метод обеззараживания воды с помощью озона, но оказалось, что озон тоже вступает в реакцию со многими веществами в воде — с фенолом, и образовавшиеся в результате продукты еще токсичнее хлорфенольных.
Другой интересный метод - обеззараживать воду с помощью ультрафиолетового излучения. Но этот метод также не дешёвый. Он сейчас внедряется в Петербурге, и есть надежда, что через несколько лет проблемы, связанные с применением хлора, фтора и озона, уйдут в прошлое.
