Органические и неорганические вещества.

Общее число химических веществ, загрязняющих природные воды и оказывающих неблагоприятное воздействие на здоровье человека, в настоящее время превышает 50 000. Их содержание в воде строго регламентировано требованиями СанПиН. Гигиеническое значение их обусловлено их биологической ролью.

При содержании фтора в воде более 1,5 мг/л может развиться флюороз, менее 0,7 мг/л - кариес зубов.

Чрезмерное содержание молибдена в воде приводит к увеличению активности ксантиноксидазы, щелочной фосфотазы, увеличению мочевой кислоты в крови и моче.

При низком поступлении в организм йода, развивается эндемический зоб, внешне проявляющийся в увеличении размеров щитовидной железы.

Ртуть - токсичный элемент, наличие ее в воде приводит к болезни Минамата, для которой характерно поражение центральной нервной системы.

Алюминий - нейротоксичен, способен накапливаться в нервной ткани, печени и, что особенно важно, в жизненно важных областях головного мозга, приводя к тяжелым расстройствам функции центральной нервной системы.

Барий - высокотоксичное вещество. При поступлении в организм, барий аккумулируется в костной ткани, что усугубляет его опасность для здоровья.

Бериллий - высокотоксичный и кумулятивный клеточный яд. Хорошо всасывается в желудочно-кишечный тракт. При поступлении в организм высоких концентраций бериллия с питьевой водой, наблюдаются серьезные расстройства половой сферы у представителей обоих полов.

Мышьяк - считается доказанной, роль мышьяка, содержащегося в воде, в возникновении опухолевых заболеваний.

Нитраты и нитриты - нитраты в воде в 1,5 раза токсичнее нитратов содержащихся в овощах. Повышенное содержание нитратов в воде вызывает токсический цианоз. Всасывание нитратов приводит к повышению содержания метгемоглобулина в крови.

Свинец - кумулятивен в костях. Поражает нервную систему, почки, приводит к раннему атеросклерозу, нарушению процесса образования эритроцитов. Детским организмом свинец усваивается в 3-4 раза интенсивнее, чем взрослым.

Железо - вода, когда ее перекачивают насосом прозрачна и бесцветна. Но по мере того, как отдельные молекулы этого соединения собираются вместе, появляется характерный ржавый цвет (такую воду часто называют «красной водой» или «ржавой водой»). В воде, содержащей железо, неизбежно образовываются железобактерии - рассадник бактерий самого различного класса и уровня опасности для организма человека. По мере нарастания, эти бактерии образуют красно-коричневые наросты, которые забивают трубы и снижают напор воды. Разлагающаяся масса этих бактерий является причиной неприятного запаха и вкуса воды.

Вода с повышенным содержанием железа имеет металлический привкус. Такая вода оставляет следы буквально на всем. Даже при самом малом содержании железа в воде (0,3 мг/л) она оставляет ржавые пятна на любой поверхности. Железо добавляет много трудностей как в быту, так и в промышленности (особенно в пищевой). Даже там, где концентрация железа низка, его ни в коем случае нельзя игнорировать. Наличие железа в воде представляет серьезную проблему еще и потому, что оно обладает большой химической повторяемостью элементов. Нерастворимые соединения железа могут образовывать илистые отложения в водонапорных резервуарах, водонагревателях и других водопроводных установках.

Повышенное содержание железа в воде (а следовательно в организме человека) является причиной серьезных аллергенных заболеваний.

Марганец - спутник железа. Обычно его встречают в железосодержащей воде. Марганец, соприкасаясь с чем-либо, оставляет темно-коричневые или черные следы даже при его минимальных концентрациях в воде (0,05 мг/л). Собираясь в водопроводных трубах, марганец дает черный осадок, от чего вода становится мутной.

Повышенное содержание марганца отрицательно влияет на высшую нервную систему, систему кровообращения, на работу поджелудочной железы, провоцирует болезни эндокринной системы, увеличивает возможность заболеваний онкологического характера.

Медь - придает воде неприятный вяжущий привкус.

66.Источники водоснабжения, их характеристика.

Источниками водообеспечения централизованных систем во­доснабжения являются подземные и поверхностные воды и ат­мосферные осадки. К подземным водам относят: подрусловые, грунтовые, межпластовые, артезианские, карстовые, шахтные. Шахтными называют подземные воды, проникающие в выра­ботанное при добыче полезных ископаемых подземное прост­ранство и проходящие через водоотлив шахты. Состав подзем­ных вод определяется условиями их образования и залегания.

К поверхностным относят воды рек, озер, водохранилищ, прудов, каналов, морей. Их состав определяют почвенно-геоло-гические условия; климатические, геоморфологические и антро­погенные факторы.

К атмосферным водам относят осадки, выпадающие в виде дождя и снега, аккумулирующиеся в естественных или искус­ственных емкостях. Их состав определяется чистотой атмосфе­ры, количеством; гидрогеологическими свойствами грунтов бас­сейна водосбора, способом их накопления и хранения; условия­ми, сопутствующими их выпадению.

Для технического водоснабжения промышленных предприя­тий возможно использование доочищенных сточных вод.

Подземные воды характеризуются обычно постоянством сос­тава и температуры, значительной минерализацией, отсутстви­ем минеральных взвесей, низким содержанием органических ве­ществ, присутствием растворенных газов, значительной жест­костью, повышенным содержанием железа и марганца, высо­кой санитарной надежностью. Часто подземные воды имеют гидравлическую связь с поверхностными, что влечет за собой изменение их химического состава: повышается концентрация органических веществ, кремниевой кислоты; изменяется мине­рализация, появляется растворенный кислород. С возрастани­ем глубины залегания увеличивается степень минерализации во­ды. По О. А. Алекину подземные воды подразделяют:

— по степени минерализации: пресные — до 1 г/л; солоно­ватые — 1—3 г/л; засоленные — 3—10 г/л; соленые — 10—50 г/л;

— по величине рН: щелочные — 11 —14; слабощелочные —8—10; нейтральные — 7; слабокислые — 4—6; кислые — 1—3;

— по общей жесткости очень мягкие до 1,5; мягкие — 1,5—3; умеренно жесткие — 3—6; жесткие — 6—9; очень жесткие — свыше 9.

Пресные поверхностные воды отличаются значительными ко-.лебаниями их состава и температуры в течение года, что объ­ясняется характером их питания (поверхностное и подземное). Они характеризуются наличием диспергированных минераль­ных, коллоидных и растворенных веществ. СНиП 2.04.02—84 дает следующие классификации поверхностных вод:

— по минерализации: очень малой — до 100 мг/л; малой — 100—200 мг/л; средней — 200—500 мг/л; повышенной — 500— 1000 мг/л и высокой — свыше 1000 мг/л;

— по наличию гумусовых (в т. ч. фульвокислот): малоцвет­
ные — до 35 град; средней цветности — 35—120 град; высокой
цветности — свыше 120 град;

— по количеству взвешенных веществ: маломутные — до 50 мг/л; средней мутности — 50—250 мг/л; мутные — 250— 1500 мг/л; высокомутные — свыше 1500 мг/л;

— по степени бактериальной загрязненности (коли-индекс):
сильно загрязненные — свыше 10000; загрязненные — более
1000; слабо загрязненные — свыше 100; удовлетворительные —
более 10; хорошие — до 3.

В зависимости от категории системы централизованного во­доснабжения обеспеченность минимальных среднемесячных рас­ходов воды поверхностных источников должна быть: 1 катего­рия — 95%; 2 категория — 90% и 3 категория — 85%.

Наблюдается определенная закономерность: воды рек Севе­ра характеризуются малой или средней мутностью, высокой цветностью и малым солесодержанием, а реки Юга — высокой мутностью и минерализацией, бесцветностью. Воды поверхно­стных источников, как правило, имеют значительную бактери­альную загрязненность.

67.Отстаивание и коагуляция как методы очистки воды при централизованном водоснабжении, их гигиеническая характеристика.

Самым простым и доступным для всех методом очистки питьевой воды является отстаивание водопроводной воды. При этом в течение определенного времени улетучивается остаточный свободный хлор (Сl2), который применяют в системах водозабора для обеззараживания воды. Кроме того, под действием гравитационных сил происходит осаждение относительно крупных суспензионных и коллоидных частиц, находящихся во взвешенном состоянии. В некоторых случаях осадок «желтеет».

Коагуляция – образование и осаждение в жидкой фазе гидроксидов железа или алюминия с адсорбированными на них коллоидами загрязнений стоков и соосажденными гидроксидами тяжелых металлов.

При коагуляции в обрабатываемые стоки вводятся специальные реагенты, при взаимодействии которых с водой образуется новая малорастворимая высокопористая фаза, как правило, гидроксидов железа или алюминия. Происходит также соосаждение тяжелых металлов, по свойствам близких к вводимому в раствор коагулянту. Этот метод широко распространен в водоподготовке. Образующиеся хлопья размером 0,5–3,0 мм имеют очень большую поверхность с хорошей сорбционной активностью. В процессе ее образования и седиментации в структуру включаются взвешенные вещества (ил, клетки планктона, крупные микроорганизмы, остатки растений и т. п.), коллоидные частицы и та часть ионов загрязнений, которые ассоциированы на поверхности этих частиц.

Современные коагулянты на основе гидроксохлорида – полигидроксохлорид, гидроксохлорсульфат алюминия, Аква-Аурат и т. п. – позволяют существенно повысить качество и интенсифицировать процесс очистки сточных вод. Для повышения эффективности процессов коагуляции и реагентного осаждения широко используется полиакриламид.

Сократить объем используемого оборудования и расход реагентов позволяет так называемая контактная коагуляция. Она реализуется при введении раствора коагулянта перед механическим фильтром воды. В этом случае зерна загрузки и адсорбированные на них частицы служат центрами коагуляции – «затравкой». При этом резко ускоряется процесс роста хлопьев, которые образуются непосредственно на зернах загрузки и, соответственно, отпадает необходимость в их отстаивании. Процесс очистки сточных вод ускоряется в десятки раз.

68.Фильтрация как метод очистки воды при централизованном водоснабжении, гигиеническая характеристика.

Фильтрация — задержка нерастворимых твердых частичек (гелей, взвесей) определенной величины (лимитируется размерами отверстий) происходит в порах микропористой структуры полимерного или керамического фильтра. Дальнейшая очистка заключается в удерживании порами сорбента (чаще всего активированного угля, приготовленного особыми методами) органических молекул (в т.ч. стиральных порошков), остатков хлора и других газов, некоторых тяжелых металлов и т.д.

При эксплуатации таких систем необходимо следить, чтобы выходные части фильтров не зарастали бактериальными пленками, которые могут вызвать вторичное заражение очищенной воды.

Рассмотрим медленные фильтры. Это емкости, заполненные песком. Профильтрованная вода отводится через дренаж в нижней части емкости. Такой фильтр должен «созреть», т.е. должна образоваться активная биологическая пленка, состоящая из адсорбированных взвешенных частиц, планктона и бактерий в верхней части песчаного слоя.

К несомненным достоинствам медленных фильтров относятся равномерная, близкая к естественной, фильтрация, при которой задерживание бактерий достигает 99%, а также простота устройства. Но фильтрация в таких фильтрах происходит очень медленно и составляет лишь 10 см вод. ст/ч.

Данная система очистки воды в настоящее время используется в нашей стране лишь на малых, чаще всего сельских водопроводах.

Для городского водоснабжения используются скорые фильтры. Это бетонные резервуары с двойным дном. Нижнее дно сплошное, а верхнее перфорированное, что обеспечивает дренажные свойства фильтра. Вода для фильтрации подается сверху и отводится снизу через дренажное пространство. Производительность обычных скорых фильтров приблизительно в 50 раз выше, чем медленных, и достигает 5 м³/ч, что является несомненным преимуществом. Однако и загрязнение фильтрующего слоя происходит в скорых фильтрах значительно быстрее. Несколько ниже у них и способность задерживать бактерии, которая составляет 95%.

Еще большей производительностью обладают модернизированные скорые фильтры с двухслойной загрузкой. В них верхний фильтрующий слой представлен антрацитовой крошкой, а нижний – кварцевым песком. Благодаря образованию центров коагуляции на крупных частицах антрцитовой крошки в верхнем слое задерживается значительное количество крупнодисперсной взвеси. Фильтрация производится со скоростью 10 м вод. ст./ч.

Академией коммунального хозяйства разработаны новые фильтры АКХ, в которых устранен недостаток односторонней фильтрации обычных фильтров. В фильтрах АКХ вода подается как сверху, так и снизу, а профильтрованную воду отводят из средней части фильтра через специально дренажное устройство. Такой принцип фильтрации позволяет повысить производительность очистки воды до 12-15 м³/ч.

Наиболее удобная и эффективная модель скорых фильтров – контактный осветлитель (КО). Нижний слой загрузки в нем состоит из гравия, а верхний – из кварцевого песка. Процесс КО идет быстрее и полнее в результате образования на гравии крупных хлопьев и задержки на них взвеси. Грязеемкость таких фильтров значительно повышена. Скорость фильтрации достигает 5-6 м³/ч, а полный цикл обработки воды составляет около 8 ч.

Следует отметить, что хотя адсорбция микроорганизмов при осветлении и фильтрации воды весьма велика, полной гарантии эпидемической безопасности такая схема очистки не обеспечивает. В связи с этим после очискти на фильтрах вода проходит обеззараживание.

69. Децентрализованное водоснабжение. Гигиенические требования к размещению и устройству шахтных и трубчатых колодцев.

Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: