- 2 -
ОГЛАВЛЕНИЕ
стр.
Введение...........................................................3
Глава 1. Обзор литературы.........................................11
1.1. Приоритетные загрязнители питьевой воды и выбор стратегии доочистки питьевой воды...........................................11
1.2. Методология исследования адсорбционных материалов и оценка современного состояния промышленности по выпуску адсорбентов..34
1.3. Новые подходы к изучению эффективности доочистки питьевой
воды: биотестирование и оценка риска для здоровья.................49
Глава 2. Материалы и методы исследования..........................61
Глава 3. Гигиеническая оценка адсорбентов для доочистки питьевой
воды..................................•...........................78
Глава 4. Гигиеническая оценка адсорбционных устройств доочистки
питьевой воды....................................................119
Глава 5. Биотестирование воды, очищенной с помощью адсорбционных
устройств доочистки питьевой воды................................143
Глава 6. Оценка снижения риска для здоровья населения при использовании адсорбционных устройств доочистки питьевой воды..........151
Глава 7. Обсуждение полученных результатов.......................165
Выводы...........................................................173
Практические рекомендации........................................175
Список использованных сокращений.................................178
Список использованной литературы.................................179
Приложения. Внедрения в практику.................................194
- 3 -
ВВЕДЕНИЕ
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ ДИССЕРТАЦИИ
Актуальность темы диссертации определяется неблагоприятным экологическим состоянием источников питьевой воды, необходимостью доочистки водопроводной воды до питьевого качества.
Водопроводная вода, даже прошедшая очистку и обеззараживание,
у I
[может содержать вещества, оказывающие неблагоприятное влияние на I здоровье человека. Недоброкачественная вода - результат нерацио-' нального использования природных водных ресурсов, сброса неочищенных сточных вод в поверхностные водоемы, а также результат нарушений нормативных требований водоподготовки.
Загрязнены сточными и дренажными водами реки Волга, Дон, Днепр, Аму-Дарья, Северная Двина, Томь, Тобол, озера Байкал, Ладожское. Аральское море, многие реки Сибири, Дальнего Востока, расположенные в районах интенсивной нефте- и газодобычи, лесозаготовок, добычи минерального сырья [1, 76, 79]. В водах этих рек и озер отмечено повышение концентрации фенолов (2-7 ПДК), хлорорганических пестицидов (сотни мг/л), аммонийного и нитратного азота (10-16 ПДК), ионов цинка, свинца, меди (10-100 ПДК) [29, 30]. Чернобыльская катастрофа внесла свой вклад в ухудшение экологической обстановки на Украине, в Белоруссии, ряде областей России - в водах Днепра и его донном иле содержится около 120 различных радионуклидов [57, 63, 111, 131]. Значителен сброс стоков химических, целлюлоз-
но-бумажных и других производств в Неву, Финский залив [33]. Ухудшение качества поверхностных вод отрицательно сказывается на качестве близлежащих от поверхности грунтовых вод.
Традиционные технологические схемы очистки воды на коммунальных и промышленных водопроводах не рассчитаны на столь сильное заг-
- 21 -
Силами городских очистных станций и очистных сооружений промышленных предприятий г.Санкт-Петербурга очищается 66 % городских хозяйственно-бытовых и 67 % промышленных сточных вод. По данным [33]. ежедневно в р.Неву попадает 120 т солей аммония. 40 т азотнокислого и 1 т азотистокислого ангидрида, 132 т нефтепродуктов, более 30 т органического и 6 т неорганического фосфора, около 50 т железа, 2 т фенолов и множество неидентифицированных соединений. На границе города и в пределах Санкт-Петербурга вода Невы характеризуется IV классом качества (воды грязные) [105].
По данным [33], в Санкт-Петербурге протяженность водопроводной сети 3500 км и канализационной сети 2100 км.
Серьезной экологической проблемой Санкт-Петербурга является наличие более 500 прямых канализационных выпусков [37].
Неотложными мерами по улучшению экологической обстановки города является переключение прямых канализационных выпусков в коллекторы, паспортизация источников водоснабжения [14]. нормирование сточных вод абонентов [112], реконструкция водопроводных сетей [3], внедрение новых высокотехнологичных методов ремонта канализационных сетей без вскрытия проезжих частей и тротуаров улиц [38], повышение качества очистки воды на действующих сооружениях [23]. Решение всех вышеперечисленных задач требует времени и немалых средств, в частности, руководитель СПб "Водоканала" Ф. В. Кармазинов считает, что решить первую проблему можно только к 2000 г при наличии необходимых средств, а авторы [38] отмечают, что реконструкция водопроводных сооружений с целью внедрения новых технологических процессов связана со значительными материальными затратами и остановкой действующих сооружений, что, по мнению авторов, невозможно. Поэтому в ГУП "Водоканал" Санкт-Петербурга основным направлением работ по по-
- 22 -
вышению качества очистки воды является выбор наиболее эффективных реагентов для коагуляционной обработкии воды и новых видов загрузки для фильтровальных сооружений.
Авторы работы [119] провели в 1992-1993 гг фундаментальное исследование воды Невы и водопроводной воды с целью выявления, установления химической природы и концентрации в воде приоритетных для Санкт-Петербурга водных контаминантов. Были исследованы пробы воды в точках водозабора и на выходе в сеть на шести водопроводных станциях Санкт-Петербурга и в водоисточниках и водопроводных станциях на выходе в сеть в г.Петродворце и г.Сестрорецке.
Авторы отмечают высокий показатель цветности, свидетельствующий о значительном содержании гуминовых кислот в Неве по всему течению; показатель мутности и коли-индекс увеличиваются вниз по течению реки и на уровне Главной водопроводной станции составляют соответственно 4 мг/л и 2400000. Во всех пробах водопроводной воды обнаружено повышенное значение перманганатной окисляемости - 7-9 мг 02/л.
Вода Невы относится к низкоминерализованной и по содержанию тяжелых металлов не превышает норм, несмотря на наличие в Санкт-Петербурге развитой промышленности. Это может быть объяснено очень большим водосбросом Невы - 2530 м3/с или 80 км3/год [33] - и сильным разбавлением сточных вод.
По минеральному составу вода Сестрорецка близка к воде Невы, в то время как вода Петродворца существенно отличается от воды Невы большей жесткостью (8,8 мг-экв/л) и в три раза большим солесодержа-нием. В водоисточниках Петродворца содержание нитратов и нитритов превышает ПДК.
Во всех пробах водопроводной воды обнаружены тригапометаны в концентрациях 0,2-1,0 ПДК, причем они не были обнаружены ни в одной пробе из водоисточников, что свидетельствует об образовании этих
- Київ+380960830922