Практическая работа. Теоретические положения

Практическая работа

ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ

Цель работы – изучить теоретические основы водопользования, нормирования качества питьевой воды, сделать анализ соответствия содержащихся веществ в пробах питьевой воды по предложенному варианту.

Теоретические положения

Академик Вернадский писал: «Вода стоит особняком в истории нашей планеты. Нет природного тела, которое могло бы сравниться с ней по влиянию на ход основных, самых грандиозных геологических процессов. Нет земного вещества – минерала, горной породы, живого тела, которое бы ее не заключало. Все земное вещество ею проникнуто и охвачено».

Вода бывает разная: газообразная, твердая, жидкая, пресная и соленая, свободная и связанная. Она постоянно движется в гигантском круговороте. Кроме того, во время вулканических извержений вода образуется непосредственно из водорода и кислорода, выделяющихся из магмы. Такая вода называется «ювенильной» и выливается проливными дождями из облаков вокруг извергающегося вулкана. Воды на нашей земле и много и мало. Много – понятно почему, но большая часть воды (97%) – это соленые воды морей и океанов. Человечество нуждается в пресной воде – и для питья, и для хозяйственных нужд, и для промышленности. Около 75 % пресной воды заморожено в горных ледниках и полярных «шапках», еще более 24 % находится под землей в виде грунтовых вод. Так что на долю наиболее доступных и дешевых источников воды – пресных рек и водоемов приходится менее 1 % мировых запасов воды. Потребности человечества уже сегодня сравнимы с этой цифрой. Те объемы воды, что природа опресняет и очищает самостоятельно, мы успеваем загрязнить продуктами своей жизнедеятельности, поэтому чистой пресной воды на Земле очень мало. Во многих развивающихся странах 4/5 всех заболеваний связано с загрязненной водой. Научно доказано, что загрязненная вода, попадая в организм человека, вызывает 70–80 % всех известных болезней и на 30 % ускоряет его старение.

Источники воды, используемые человеком

Количество и тип примесей в воде зависит в конечном счете, от источника воды. Источники бывают подземными и поверхностными.

Подземные – это скважины и колодцы различной глубины. Как правило, вода, добываемая из подземных источников, бывает прозрачной и бесцветной. Она очищается от взвесей и бактерий, которые вобрала в себя на поверхности земли, так как каменистые и песчаные породы, через которые она проходит, служат естественными фильтрами для воды.

В подземной воде обычно содержится много растворенных минеральных веществ, часто присутствуют повышенные концентрации железа (Fe) и марганца (Mn). Количество минеральных веществ в воде из разных скважин может сильно различаться, даже если эти скважины расположены близко друг от друга.

В глубоких скважинах вода относительно одинакова в течение всего года. Состав воды из неглубоких колодцев и скважин, а также родников подвержен сильным изменениям, как сезонным, так и зависящим от каких-либо иных причин. Принято считать, что родниковые воды абсолютно чистые. Однако в некоторых родниках можно найти множество посторонних включений, особенно после сильных дождей. Более того, в них могут содержаться болезнетворные бактерии, попадающие с разлагающимися организмами или с отходами животноводческих комплексов. Поэтому родниковая вода не может использоваться в качестве питьевой без проведения периодических бактериологических исследований.

Поверхностные источники воды – это озера, реки, водохранилища, пруды. Эти водоемы получают воду непосредственно от атмосферных осадков, а также она стекает в них с поверхности земли.

Небольшая часть воды поступает сюда из подземных родников. Вода, стекающая с сельскохозяйственных полей, впитывает в себя различные химические вещества, например удобрения или пестициды. Часто в водоемы сбрасываются промышленные и прочие сточные воды. Именно эти сточные воды являются наиболее опасным источником загрязнения. В период разливов, наводнений и т. д. из болот в проточную воду попадает большое количество органических веществ – результат разложения растений. Органические вещества вызывают в воде рост водорослей и бактерий. Растворенных минеральных веществ в поверхностных водах значительно меньше, чем в подземных. Однако в целом поверхностные воды более загрязнены и нуждаются в тщательной очистке для использования в общественных системах водоснабжения В настоящее время антропогенное воздействие на гидросферу значительно возросло. Открытые водоемы и подземные водоисточники относятся к объектам Государственного санитарного надзора. В соответствии с федеральным законом «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» за качеством питьевой воды должен осуществляться государственный санитарно-эпидемиологический надзор и производственный контроль. Требования к качеству воды регламентируются соответствующими нормативными документами [2,3].

В зависимости от загрязненности водного объекта и назначения воды предъявляются и дополнительные требования к ее качеству.

Качество – это характеристика состава и свойств воды, определяющая ее пригодность для конкретных видов водопользования.

Показатели качества – это перечень свойств воды, численные значения которых сравнивают с нормами качества воды.

Нормы качества – это установленные значения показателей качества воды для конкретных видов водопользования.

Показатели качества и нормы качества воды не являются жестко установленными и неизменными. С ухудшением состояния окружающей среды в результате ее загрязнения, установлением причинно-следственной связи между количественной и качественной характеристиками загрязнения изменяются показатели и нормы качества. Как правило, они

становятся более жесткими.

В соответствии с нормативными требованиями качество питьевой воды оценивают по следующим показателям [2]:

-микробиологические и паразитологические;

- органолептические;

- радиологические;

- обобщенные;

- остаточные количества реагентов;

- химические вещества.

Основные источники загрязнения водоемов – бытовые сточные воды и стоки промышленных предприятий. Поверхностный сток (ливневые воды) – непостоянный по времени, количеству и качеству фактор загрязнения водоемов. Загрязнение водоемов происходит также в результате работы водного транспорта и лесосплава.

Различают водоиспользование двух категорий:

1. К первой категории относится использование водного объекта в качестве источника хозяйственно-питьевого водоснабжения, а также для водоснабжения предприятий пищевой промышленности;

2. Ко второй категории относится использование водного объекта для купания, спорта и отдыха населения, а также использование водных объектов, находящихся в черте населенных мест.

В качестве гигиенических нормативов принимают предельно допустимые концентрации (ПДК) – максимально допустимые концентрации, при которых содержащиеся в воде вещества не оказывают прямого или опосредованного влияния на организм человека в течение всей жизни и не ухудшают гигиенические условия водопользования. ПДК вредных веществ в водных объектах первой и второй категорий водопользования приведены в таблице 3.13 СанПиН 1.2.3685-21«Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания»

В соответствии с действующей классификацией химические вещества по степени опасности подразделяют на четыре класса: 1-й класс –чрезвычайно опасные; 2-й класс – высокоопасные; 3-й класс – опасные; 4-й класс – умеренно опасные.

В основу классификации положены показатели, характеризующие степень опасности для человека веществ, загрязняющих воду, в зависимости от их общей токсичности, кумулятивности, способности вызывать отдаленные побочные действия.

Если в воде присутствуют несколько веществ 1-го и 2-го классов опасности, сумма отношений концентраций (С₁, С₂, …, С_n) каждого из веществ в водном объекте к соответствующим значениям ПДК не должна превышать единицу:

С₁ / ПДК₁ + С₂ / ПДК₂ +…+ С_n / ПДК_n ≤ 1. (1)

Порядок выполнения работы

1. Познакомиться с методикой.

2. Выбрать вариант (табл. 1).

3. Дать классификацию нормативных требований к питьевой воде.

4. Дать классификацию источников воды используемых человеком категорий водопользования.

5. Перечислить лимитирующие показатели вредности, по которым в соответствии с нормативными требованиями оценивают качество питьевой воды.

6. Привести гигиенические нормативы для вредных веществ, содержащихся в пробах питьевой воды, по варианту.

7. Сравнить фактические значения концентраций вредных веществ по варианту (табл. 1) с нормативными [1].

8. При наличии веществ 1-го и 2-го классов опасности провести оценку качества питьевой воды по формуле (1).

9. Сделать выводы, показать отчет преподавателю.

Таблица 1 – варианты заданий