Сучасний стан джерел водопостачання та якості питної води в Україні: аналіз ситуації, проблеми та шляхи їх вирішення
Прокопов В.О., Тарабарова С.Б., Тетенева І.А., Миронець Н.В.
Український науковий гігієнічний центр МОЗ України
В даний час склалася напружена ситуація із забезпеченням населення України доброякісною питною водою. Основним критерієм якості питної води є її вплив на здоров'я людини. Нешкідливість води забезпечується відсутністю в ній токсичних і шкідливих для здоров'я домішок антропогенного і техногенного походження.
Однією з причин незадовільної якості питної води є масивне забруднення поверхневих водойм - основних джерел питного водопостачання в зв'язку зі скидами в них у великих кількостях неочищених і недостатньо очищених промислових, господарсько-побутових та сільськогосподарських стічних вод, зливових і талих вод з полів, територій сіл і міст. Дослідження останніх років (1994-1997 рр.) Показали, що кожні 4-5 проба води з водойм I і II категорії не відповідала гігієнічним нормам за санітарно-хімічними та кожна 3-4 - за мікробіологічними показниками.
Вода більшості поверхневих джерел водопостачання України характеризується помірним і високим рівнем забруднення. Пріоритетними забруднювачами протягом багатьох років залишаються органічні сполуки, завислі речовини, нафтопродукти, феноли, СПАР, важкі метали та ін. Серед збудників захворювань з води водойм найчастіше виділяються сальмонели, ентеровіруси та ін.
Результати моніторингу якості поверхневих вод в місцях водозаборів питних водопроводів України свідчать про те, що в даний час концентрації пріоритетних шкідливих хімічних речовин вже наближаються до гранично допустимим (ГДК), а в деяких випадках навіть перевищують їх. При такому положенні різко ускладнюється можливість отримання якісної питної води, так як існуючі водопровідні очисні споруди практично не забезпечують бар'єрну функцію по відношенню до техногенних хімічних речовин, вони транзитом надходять в питну воду.
Сьогодні практично всі поверхневі водні джерела за рівнем забруднення наблизилися до 3 класу якості, а за міжнародною класифікацією - до 4-5, при цьому склад очисних споруд і технологія очищення води залишаються незмінними.
Традиційна технологія підготовки питної води (коагуляція - відстоювання - фільтрування - знезараження), яка застосовується на водопровідних станціях з річковими водозаборами, розрахована на доведення природної води до вимог питної згідно з чинним ГОСТу 2874-82 "Вода питна" лише за умови загальної низької забрудненості води і перш за все токсичними елементами. В умовах високої антропогенного і техногенного навантаження на водойми очисні споруди водопровідних станцій не завжди в змозі довести якість питної води до вимог ГОСТу.
Аналіз даних моніторингу якості питної води за 1994- 1997 рр. показав, що кількість проб з відхиленнями від стандарту не зазнало в динаміці значних змін. В середньому в системах централізованого водопостачання відсоток нестандартних проб за санітарно-хімічними показниками становив до 13, за бактеріологічними - до 7.
У процесі технологічної підготовки питної води з по-поверхневих водойм при застосуванні різних реагентів можуть утворюватися продукти деструкції хімічних з'єднань-ний, часто більш токсичні, ніж первинні забруднювачі. Використання сучасних аналітичних методів дозволило ідентифікувати в питній воді більш ніж 700 органічних сполук.
Широке застосування на річкових водопроводах в технології підготовки питної води хлору призводить до утворення дуже небезпечних хлорорганічних сполук, які мають канцерогенні та мутагенні властивості. В окремі періоди року концентрації, наприклад, хлороформу у водопровідній воді в 3-5 разів перевищують граничний рівень (ГДК хлороформу 60 мкг / л).
Те ж саме можна сказати і про алюміній - речовин, що роблять нейрогенне дію на організм. В ході коагуляції води сполуками алюмінію вміст цього металу в питній воді, особливо в період звичка і цвітіння водойм, може збільшуватися в 2 і більше разів.
Накопичені за останні роки дані свідчать про практично повсюдне погіршення санітарно-технічного стану розподільних водопровідних мереж та можливості в зв'язку з цим вторинного забруднення в них питної води.
Аналіз питної води в розподільчих мережах за 1994-1997 рр. свідчить, що в середньому відсоток нестандартних проб за санітарно-хімічними та бактеріологічними показниками в Україні залишається на одному рівні (12 і 8 відповідно).
Наведена картина стану водопостачання та якості питної води не викликає сумніву в необхідності удосконалення традиційної технології водопідготовки, що може досягатися шляхом застосування високоефективних коагулянтів, флокулянтів, сильних окислювачів і сорбентів вітчизняного і зарубіжного виробництва.
У лабораторії гігієни водопостачання та охорони водоймищ УНГЦ в останні роки вивчений ряд нових вітчизняних коагулянтів, які пропонуються замість традиційного коагулянту - сульфату алюмінію. Зокрема, гігієнічної оцінці підлягали композитний коагулянт на основі сірчанокислого алюмінію і пилоподібного природного алюмосилікат і коагулянт ЧК-5 - гидроксохлоріда алюмінію 5/6 (аналог КЕС-7, який застосовується в системах водопідготовки господарсько-питного водопостачання Росії).
Результати санітарно-хімічних і санітарно-бактеріологи-чеських досліджень показали, що обидва коагулянту за ефективністю очищення не поступаються традиційним. Відомо, що негативним моментом при використанні алюмосодержащіх коагулянтів є надходження в оброблювану воду іонів алюмінію, зміст яких регламентується ДСТУ 2874-82 "Вода питна" на рівні 0,5 мг / дм 3, а за новими вимогами - 0,2 мг / дм 3 . При застосуванні композитного коагулянту і гидроксохлоріда алюмінію ЧК-5 вміст залишкового алюмінію в обробленій воді була менше, ніж при використанні традиційного коагулянту, а після фільтрування алюміній виявлявся у концентраціях або зовсім відсутній.
Композитний коагулянт (оптимальна доза 85-100 мг / дм 3) і гідрооксохлорід ЧК-5 (оптимальна доза 30 мг / дм 3) значно покращували органолептичні властивості води: усували запахи, присмаки, каламутність, знижували кольоровість на 78,3 87,4 %. Це пов'язано із залученням до процесу коагулювання органічних речовин і заліза, про що свідчить зниження їх концентрацій в обробленій воді (зменшення величини перманганатная окислюваність на 48,1-61,4% і вмісту заліза до слідових концентрацій). Зміна інших показників якості води були несуттєвими і не мали практичного значення.
Обидва коагулянту ефективні відносно мікробного забруднення. Ступінь видалення БГКП становила від 60,9% до 98,9%, а загального числа бактерій - від 76,9% до 99,6%.
Нові коагулянти мають ряд переваг перед сульфатом алюмінію: більш низькі дози реагентів, покращують процеси осадження та фільтрації, ефективні при низьких температурах (+4 ... + 10 50 0С), зберігають лужний баланс води, знижують обсяг осадів, що утворюються, підвищують продуктивність очисних споруд , знижують експлуатаційні витрати та ін.
На напіввиробничій установці проведені ісcледованія нових зарубіжних флокулянтів компаній Cytec Industries, Inc., American EnviroCare, Inc., Allied Colloids, Inc. Були випробувані флокулянти трьох типів: катіонні - Superfloc 573C, АЕС-5, ани-онние - ЛТ-27, А-100, АЕС-7 і неіоногенний - АЕС-10.
Встановлено, що застосування флокулянтів навіть у невеликих дозах (не більше 0,5 мг / л) в якості добавки до основного реагенту - Коагулянти (сульфату алюмінію) підвищує ефективність очищення води перш за все за показниками каламутності і кольоровості (на 10-30%), дозволяє знизити дозу коагулянту, зменшити вміст залишкового алюмінію і т.д.
Нові вітчизняні коагулянти і зарубіжні флокулянти отримали позитивну гігієнічну оцінку і були дозволені МОЗ України для виробництва і використання в процесах підготовки питної води з поверхневих водойм.
Забезпечення населення якісною питною водою - це комплексна проблема і повинна охоплювати заходи правового, економічного, організаційного і науково-технічного характеру. До терміновим заходам повинні бути віднесені:
- розробка Закону України "Про питна воду";
- впровадження з 01.01.2000 р ДСанПіНу "Вода питна. Гігієнічні вимоги до якості води централізованого господарсько-питного водопостачання";
- розробка на основі цього СанПиН ГОСТу на питну воду;
- розробка державного стандарту України на воду джерел централізованого господарсько-питного водопостачання;
- удосконалення існуючих систем водопостачання, приведення їх у відповідність зі станом джерел водопостачання;
- впровадження нових ефективних технологій і методів очищення води;
- розвиток альтернативних способів водопостачання.
до Збірки 