Образование токсичных хлорорганических соединений
при хлорировании воды.
Органический состав природных вод формируется при участии грунтового и торфяного гумуса, планктона, высшей водной растительности, животных организмов, а также органических веществ, которые вносятся в водоемы в результате развития населенных пунктов, промышленности и сельского хозяйства.
При хлорировании воды расход хлора на реакцию с различными органическими веществами, % от общей дозы хлора:
Окисление органических веществ до СО2 50 - 80
Образование галогенацетонитрила 0 - 5
Образование тригалогенметанов (ТГМ) 0,5 - 5
Образование хлорвсодержащих соединений (без ТГМ) 1 - 6
Другие реакции остальное.
Нужно четко знать, что при определенных условиях при обработке воды активным хлором могут образовываться опасные для здоровья человека вещества, в частности:
хлороформ (имеет канцерогенную активность);
дихлорбромметан, хлорбромметан, трибромметан (имеют мутагенные свойства);
2, 4, б-трихлорфенол, 2-хлорфенол, дихлорацетонитрил, хлорпиридин, полихлорованные бифенилы (иммунотоксичные и канцерогенными).
Основными мероприятиями, рекомендованными для предупреждения появления этих опасных веществ при хлорировании природных вод, являются:
уменьшение концентрации хлора в зоне реакции;
сокращение длительности контакта со свободным хлором;
устранение основной массы органических веществ коагуляцией и адсорбцией до хлорирования;
замена предварительного хлорирования озонированием или обработкой диоксидом хлора.
В результате проведенных в последние годы исследований было установлено, что в воде могут присутствовать токсичные летучие галогенорганические соединения (ЛГС). Это в основном соединения, которые относятся к группе ТГМ: хлороформ, дихлорбромметан, дибромхлорметан, бромоформ и другие, имеющие канцерогенную и мутагенную активность.
Медиками выявлена взаимосвязь между количеством онкологических заболеваний и потреблением населением хлорируемой воды, которая содержала галогенорганические соединения. Для шести высоко приоритетных летучих хлорорганических соединений (ЛХС) Министерство охраны здоровья установило ориентировочно безопасные уровни их влияния на человека (ОБУВ) с учетом бластомогенной активности (табл.).
Высокоприоритетные ЛХС и их допустимые концентрации в питьевой воде, мг/л
|
Соединения |
ОБУВ по токсикологическому признаку вредности |
ОБУВ с учетом бластомогенной активности |
|
Хлороформ Четыреххлористый углерод 1,2-Дихлорэтан 1,1-Дихлорэтан Трихлорэтилен Тетрахлорэтилен |
1
0,4 0,1 6 0,8 0,2 |
0,06
0,006 0,02 0,006 0,06 0,02 |
ЛХС могут попадать в питьевую воду в итоге:
загрязнения источников водоснабжения промышленными сточными водами, которые содержат ЛХС;
взаимодействия хлора с органическими веществами, присутствующими в природной воде, в процессе водоподготовки.
Основные концентрации ЛХС образуются на этапе первичного хлорирования воды при введении хлора в неочищенную воду. В хлорируемой воде выявлено свыше 20 различных ЛХС. Наиболее часто отмечается присутствие ТГМ и четыреххлористого углерода. При этом количество хлороформа, как правило, на один-три порядка превышает содержание других ЛХС.
В концепции улучшения качества питьевой воды в Украине, которая была создана согласно с принятой правительством 1991 г. научно-социальной программой "Питьевая вода", предусмотрена разработка и внедрение современных технологий получения качественной питьевой воды с использованием озона, пероксида водорода, что исключает применение хлора в технологии очистки и предотвращает образование высокотоксичных хлорорганических соединений.
Но в ближайшее время, как считает ряд ученых, при массовом централизованном водоснабжении отказаться от обеззараживания воды методом хлорирования будет сложно по экономическим и технологическим причинам.