Розділ і дослідження факторів, показників, стану забруднення важкими металами питної водопровідної води м.Києва та їх вплив на людський організм

1.1. Розкриття основних понять: «води питна», «важкі метали».

Перед тим, як приступити до розгляду основної теми нашої роботи необхідно визначитися з розумінням термінів, які ми будемо застосовувати.

Одже, зазвичай до важких металів відносять більш ніж 40 хімічних елементів періодичної системи Д.Менделєєва з атомною масою понад 50 атомних одиниць. Іншим критерієм віднесення елемента до важких металів виступає щільність, яка дорівнює або більша ніж щільність заліза (8г/см3), за цим критерієм у список потрапляють такі елементи, як свинець, меркурій (ртуть), мідь, кадмій, кобальт, в той час, як, наприклад, більш легке олово випадає зі списку. Існують класифікації, засновані й на інших визначеннях граничної щільності або атомної ваги. Деякі класифікації роблять винятки для благородних і рідкісних металів, не відносячи їх до важких, деякі виключають некольорові метали (залізо, марганець).

У роботах, присвячених проблемам забруднення навколишнього природного середовища, на сьогоднішній день до важких металів відносять: V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mo, Cd, Sn, Hg, Pb, Bi та ін. При цьому важливу роль у категоріюванні важких металів відіграють такі умови: їх висока токсичність для живих організмів у відносно низьких концентраціях, а також здатність до біоакумуляції і біомагніфікації. Практично всі метали, які потрапляють під це визначення, активно беруть участь у біологічних процесах, входять до складу багатьох ферментів.

Щодо визначення поняття питна вода, то воно детально розкрито у Державних санітарних нормах та правилах «Гігієнічні вимоги до води питної, призначеної для споживання людиною» (ДержСанГіг 2.2.4-171-10) [7].

Згідно загальноприйнятої класифікації питні води поділяються на:

- води питні з оптимальним вмістом мінеральних речовин - питна вода, призначена для споживання людиною, з мінеральним складом, адекватним фізіологічній потребі організму людини;

- води питні з пунктів розливу - оброблена та привізна питна вода, що розливається в тару споживача без водопровідної мережі;

- води питні, призначена для споживання людиною (питна вода), - вода, склад якої за органолептичними, фізико-хімічними, мікробіологічними, паразитологічними та радіаційними показниками відповідає вимогам державних стандартів та санітарного законодавства (з водопроводу - водопровідна, фасована, з бюветів, пунктів розливу, шахтних колодязів та каптажів джерел), призначена для забезпечення фізіологічних, санітарно-гігієнічних, побутових та господарських потреб населення, а також для виробництва продукції, що потребує використання питної води.

Предметом розгляду нашої реферативної роботи є Київська водопровідна питна вода.

1.2. Організація та джерела водопостачання питної водопровідної води населенню м.Києва. Особливості очистки київської питної водопровідної води

Загально відомо, що питне водопостачання майже на 80% забезпечується з поверхневих джерел, не виключенням є й наше місто. Для забезпечення м.Києва питною водою використовують три джерела водопостачання: природні води річок Дніпро, Десна та підземні водоносні горизонти. Водопровідне господарство обслуговує Публічне акціонерне товариство «Акціонерна компанія «Київводоканал».

За даними Київводоканалу, обслуговування понад 4 тисяч кілометрів водопровідних мереж здійснюється 11 водопровідними експлуатаційними районами та службами експлуатації водоводів. У загальній схемі водопостачання м. Києва задіяні 34 водопровідні насосні станції другого підйому, по чотири – третього та четвертого підйому річкової та артезіанської води, 33 підкачки холодного водопостачання, 364 артезіанських свердловин; а також об'єкти енергозабезпечення: 129 трансформаторних підстанцій та 5 резисторних підсилювачів. Загальна проектна потужність господарсько-питного водопроводу м. Києва становить 2 млн. 100 тис. м3/добу, в т.ч. Дніпровської водопровідної станції – 600 тис. м3/добу, Деснянської водопровідної станції – 1 млн. 80 тис. м3/добу, артезіанського водопроводу – 420 тис. м3/добу.

Середньодобова подача питної води споживачам м.Києва, на сьогоднішній день, значно скоротилась і становить близько 900 тис. м3/добу. Основна частина води на правий берег постачається з Деснянської водопровідної станції.

За допомогою реагентів: коагулянтів, флокулянтів, хлору, аміаку, поверхнева вода з річок Дніпра та Десни на очисних водопровідних спорудах проходить повний технологічний цикл очистки. На Дніпровській водопровідній станції питна вода на кінцевому етапі кондиціонується ще й озоном. Після очищення та знезараження вона надходить у водопровідні мережі міста.

На Дніпровській та Деснянскій водопровідних станціях запроектована класична схема реагентної очистки води з відстоюванням та фільтруванням. Технологічні лінії складаються зі змішувачів, горизонтальних відстійників сумісних з камерами реакцій та швидких фільтрів Вода з р.Дніпро по сифонних водоводах надходить у водоприймальні колодязі насосних станцій першого підйому.

У перший відсік водоприймального колодязя під всмоктуючі патрубки насосних агрегатів спочатку подається аміачна вода, а потім вводиться хлорна вода. Насосними агрегатами вода по напірних водоводах подається на блок змішувачів. В змішувачах відбувається швидке перемішування води з реагентами – коагулянтами (гідроксихлорид алюмінію та сульфат алюмінію) та флокулянтами.

Зі змішувачів самопливом по водоводах вода надходить до камер реакцій. У камерах реакцій відбувається змішування води з утворенням нерозчинного у воді гідроксиду алюмінію у вигляді пластівців. Із камер реакцій вода поступає у відстійники, де відбувається процес осідання забруднень.

По мірі накопичення осаду в відстійниках проводиться їх чистка та мийка з виключенням однієї споруди з циклу водопідготовки. Після освітлення вода надходить на блок швидких фільтрів, завантажених кварцовим піском, для завершення процесу фізико-хімічної очистки. На Дніпровській водопровідній станції фільтрована вода по водоводах надходить в цех озонування води. Озонування води озоно-повітряною сумішшю здійснюється у барботажних камерах. Це завершальний етап обробки – кондиціювання питної води. Далі очищена вода надходить в резервуари чистої води і агрегатами насосної станції ІІ – підйому подається по напірних водоводах у водопровідну мережу.

Як на Дніпровській так і на Деснянській водопровідних станціях, на очисних спорудах для знезараження води застосовується рідкий хлор. Хлор транспортується хлоропроводами з видаткового складу хлору на очисні споруди. На очисних спорудах передбачено подвійне хлорування: під всмоктуючі патрубки насосних агрегатів першого підйому та при необхідності, переважно в теплий період року, на вході до барботажних камер озонування. Подвійне хлорування забезпечує окислення забруднень в річковій воді, а також бактеріальну стабільність питної води при транспортуванні її до споживачів. З метою зниження вмісту токсикологічних параметрів питної води, в технології водопідготовки на Дніпровській водопровідній станції застосовується хлор аміачний метод обробки води.