7. Нормирование качества воды

Качество воды оценивается по многочисленным параметрам, величины которых зависят от ее на­значения. Они устанавливаются требованиями Сан-ПиНов ГОСТов, ОСТов, постановлениями прави­тельства, решениями администраций субъектов РФ и постоянно корректируются. Вместе с тем остается неизменным основное требование к воде, которое должно быть обеспечено соблюде­нием стандартов: безопасность воды в эпидеми­ческом и паразитарном отношении, безвредность по химическому составу и благоприятность по органолептическим свойствам.

Несмотря на различные величины параметров для каждого вида воды основные требования можно объединить в следующие группы:

1. К основным физико-химическим показате­лям, определяющим органолептические свойства воды, относят привкус, запах, мутность, цветность, а также ПДК компонентов, которые ухудшают органолептические свойства воды. Привкус, за­пах, цветность определяются по специальным шкалам. Для питьевой воды, к примеру, эти пока­затели «на глаз» не должны ощущаться. Мут­ность для той же воды - не более 1,5 мг/л (для сравнения: мутность речной воды в реке Сыр-Дарья достигает 1500 мг/л, в реке Дон - до 50 мг/л). Пе­речень веществ, влияющих на органолептические свойства воды, постоянно расширяется. В настоя­щее время к нему относ-т железо, марганец, медь, сульфаты, хлориды, фенолы, хлор и другое. Так, для питьевой воды сухой остаток - не более 1000 мг/ л, хлориды - 350 мг/л, железо - 0,3 мг/л, цинк - 5 мг/л, общая жесткость - 7 мг-экв/л.

2. Органолептические свойства воды во мно­гом связаны с ее кислотностью или щелочнос­тью. Степень кислотности (или щелочности) дол­жна быть не слишком велика, то есть реакция воды - близка к нейтральной. Это оценивается величи­ной водородного показателя рН. Для питьевой воды он должен лежать в пределах от 6 до 9.

Химическое разъяснение

Водородный показатель характеризует степень диссоциации воды на ионы Н⁺ и ОН", соотноше­ние между которыми определяет кислотность, ще­лочность или нейтральность воды (слабого элект­ролита). Концентрация ионов Н⁺ определяет кис­лотность, а ОН^- - щелочность среды. Чаще всего концентрация оценивается в грамм-ионах на 1 литр воды. При концентрации Н⁺ в 10^-7 г-ионов/л ра­створ нейтральный (то есть содержит столько же грамм-ионов ОН^-). Если же ионов Н⁺ больше чем 10^-7 (например 10^-6 или 10^-5), то среда кислая. При меньших концентрациях Н⁺ среда щелоч­ная. Водородный показатель рН и есть показа­тель степени величины концентрации Н⁺, взятый со знаком плюс. Более строгое определение: это отрицательный десятичный логарифм концент­рации водородных ионов, то есть рН = -lgH⁺. Для ориентации: рН лимонного сока 2-3, уксуса сто­лового 2,4-3,3, кислого виноградного вина до 3,5; очень кислых атмосферных осадков 2-2,1, нор­мальных 5,6.

3. Безопасность воды в эпидемическом отноше­нии определяется косвенными показателями: ко­личеством микробов в 1 мл воды (общее микроб­ное число для питьевой воды - до 100) и содержа­нием бактерий группы кишечной палочки (палочек Коли) в 1 литре. Последний параметр называется Коли-индекс (для питьевой воды в водопроводе - до 3; в водоемах зон рекреации - до 10000). Величина, обратная Коли-индексу, называется Коли-титр (для питья - не менее 300 мл на одну палочку).

4. Показатели токсичности воды приводятся в виде ПДК тех веществ, которые могут встретиться в исходной воде или добавляться в нее искусст­венно. Это достаточно широкий перечень как неор­ганических, так и органических компонентов, к которым относятся алюминии, барий, бериллий, ртуть, свинец, хлороформ, дихлорэтан, бензпирен. Для питьевой воды, например, содержание в мг/л долж­но быть не более: бериллия - 0,0002; свинца - 0,05; ртути - 0,001 и так далее. Причем при обнаруже­нии в воде нескольких веществ однонаправленного действия их концентрация С проверяется по ПДК_i и суммируется так же, как и для воздуха при опре­делении ПДВ_i.

5. Паразитологические показатели оценивают количеством патогенных микроорганизмов (от ди­зентерийных амеб до холерных вибрионов, виру­сов лептоспироза). Они не должны обнару­живаться в 25 литрах питьевой воды.

6. Органическое загрязнение воды определя­ют косвенным путем - по количеству кислоро­да, необходимого для окисления органических примесей в одном литре воды. Чем больше тре­буется кислорода, тем грязнее вода. Применя­ются два показателя: биологическая потребность в кислороде за определенное время - БПК (БПК₅ - за 5 суток, БПК₂₀ - за 20 суток) и хи­мическая потребность в кислороде - ХПК. При­чем ХПК - более полная оценка загрязнения, при определении которой вовлекаются в реак­цию даже трудноокисляемые органические ве­щества. Величины ВПК и ХПК особенно важно учитывать для сточных вод. Если БПК/ХПК меньше 0,5, то сточные воды считаются пере­насыщенными трудноокисляемыми (а значит и трудноудаляемыми) соединениями. По между­народным стандартам 1982 года, при ХПК 100 мг/ л вода считается чрезвычайно загрязненной.

Качество воды, во многом зависящее от коли­чества растворенного в ней кислорода, можно оце­нить двояко: по насыщению воды кислородом в процентах от максимально возможного при дан­ной температуре и по содержанию кислорода в одном литре. По международным стандартам вода высокого качества должна иметь эти величины не менее 60 % и 4 мг/л соответственно. Во многих стандартах последних лет этот пара­метр не оговаривался, так как при норме парамет­ров предыдущих пяти групп кислородные по­казатели выполняются практически всегда.

Нормирование качества воды поверхностных водоемов также производится по параметрам, ко­торые описаны выше. Но оно имеет ряд особеннос­тей. Так, в соответствии с Санитарными правила­ми и нормами «Охрана поверхностных вод от заг­рязнений» (СанПиН 4630-88) установлено две категории водоемов (или их участков): а) питьевого и культурно-бытового назначения; б) рыбохозяйственного назначения.

Для первой категории вода должна соответство­вать нормативам на расстоянии не менее 1 км от места водозабора. Для второй категории вода дол­жна быть нормативной везде, кроме района сброса сточных вод (но не далее 500 м от него).

Ввиду многообразия вредных и токсичных ве­ществ в водоемах их объединяют в группы и каж­дую нормируют по лимитирующему показателю вредности - ЛПВ. Для водоемов первой категории выделяют три вида ЛПВ: санитарно-токсикологический, общесанитарный и органолептический. Они примерно соответствуют описанным выше груп­пам (токсичность - группа 3; органолептика - группа 2). Для рыбохозяйственных водоемов используют еще два вида ЛПВ: токсикологический и рыбохозяйственный. Причем здесь многие параметры, которые в первой категории водоемов относятся к общесанитарным, являются токсикологическими (цинк, например) или рыбохозяйственными (фо­нолы, например), так как значительно влияют на жизнь в водоемах.

Требованиями СанПиН запрещается сбрасывать в водоемы сточные воды, если технологически этого можно избежать; если сточные воды содержат вещества, для которых не установлены ПДК.

Что может быть с водоемами, в которые канали­зационные и промышленные стоки сбрасывают­ся вопреки требованиям нормативов, можно ви­деть на примере не только нижней части рек Темерник и Дон, но и тех прибрежных частей морей, куда сбрасываются стоки городов Владиво­сток, Одесса и другие.

Сказывается это и на подземных водах. Так, почти во всех родниках города Ростова-на-Дону Коли-индекс на несколько порядков выше нормативов.

Каждый потребитель предъявляет к воде свои особые требования, которые оговорены соответ­ствующими гостами. Эти требования достаточно жесткие, их все труднее удовлетворять в услови­ях, когда потребность в воде растет и увеличива­ется загрязнение сбросами, что трудно совместить. Например, в воде для приготовления пива не дол­жно быть сульфатов, а в питьевой воде их может быть до 500 мг/л, для воды на сахарном произ­водстве не допускается присутствие соли.

Охрана водных ресурсов как составная часть охраны окружаю­щей природной среды представляет собой комплекс мер (техноло­гических, биотехнических, правовых, экономических, администра­тивных, международных, просветительных), направленных на рациональное использование ресурсов, их сохранение, пред­упреждение истощения, восстановление природных взаимосвязей, равновесия между деятельностью человека и средой. Важными принципами охраны вод являются следующие:

- профилактика - предупреждение негативных последствий возможного истощения и загрязнения вод;

- комплексность водоохранных мер - конкретные водоохран­ные меры должны быть составной частью общей природоохран­ной программы;

- повсеместность и территориальная дифференцированность;

- ориентированность на специфические условия, источники и причины загрязнения;

- научная обоснованность и наличие действенного контроля за эффективностью водоохранных мероприятий.

Важнейшими технологическими и биотехническими мерами охра­ны водных ресурсов являются совершенствование технологий про­изводства, внедрение безотходных технологий. В настоящее время применяется и совершенствуется оборотная система водоснабжения, или повторное использование воды.

Поскольку избежать полностью загрязнения воды невозможно, применяются биотехнические меры охраны водных ресурсов – очистка сточных вод от загрязнения. Основные методы очистки мы рассмотрим далее.

Правовые, экономические и административные меры охраны вод­ных ресурсов регулируются законодательством Российской Феде­рации о недрах (подземные воды являются как полезным иско­паемым, так и водными объектами) и водным законодательством, а также рядом правительственных и ведомственных нормативных актов (инструкций, положений, базовых и государственных норма­тивов). Водное законодательство представлено Водным кодексом Российской Федерации и принимаемыми в соответст­вии с ним федеральными законами и иными нормативными пра­вовыми актами, а также законами и нормативными правовыми актами ее субъектов, регулирующими водные отношения. Водное законодательство Российской Федерации регулирует отношения в области использования и охраны водных объектов в целях:

- обеспечения прав граждан на чистую воду и благоприятную среду;

- поддержания оптимальных условий водопользования;

- поддержания качества поверхностных и подземных вод в со­стоянии, отвечающем санитарным и экологическим требованиям;

- защиты водных объектов от загрязнения, засорения и исто­щения;

- предотвращения или ликвидации вредного воздействия вод, а также сохранения биологического разнообразия водных экосистем.

Закон «О недрах» регулирует отношения, связан­ные с геологическим изучением, использованием и охраной под­земных вод как полезного ископаемого. Он «содержит правовые и экономические основы комплексного рационального использова­ния и охраны недр, обеспечивающие защиту интересов государства и граждан Российской Федерации, а также пользователей недр».

Требования к качеству питьевых вод содержатся в утвержден­ных нормативах предельно допустимых концентраций (ПДК) ве­ществ в воде, стандартах качества воды, изложенных в ГОСТах, Технических условиях, Требованиях. Это ГОСТ 27-61 «Источники централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения. Гигиенические, технические требования и правила выбора»; СанПиН 2.1.4.1175-02 «Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения. Санитарная охрана источников»; СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества».

Рекомендуемые в этих документах предельно допустимые концентрации компонентов в питьевых водах приведены в таблице 3.

ГОСТом предусмотрена определенная система сертификации питьевой воды, материалов, технологических процессов и обору­дования, применяемых в хозяйственно-питьевом водоснабжении, основные положения утверждены постановлением Госстандарта России и Госкомсанэпиднадзора России (28.04.1995 г. № 8/5). Пользование водами регулируется лицензиями, которые имеют решительный характер.

Права и обязанности владельца водным объектом, цели и сроки его использования и так далее оговорены в «Положении о порядке лицензирования пользования недрами» (утвер­ждено постановлением Совета Министров Российской Федерации 15.07.92 № 3314-1), в Инструкции по применению «Положения о порядке лицензирования пользования недрами» к участкам недр, предоставляемым для добычи подземных вод, а также других под­земных ископаемых, отнесенных к категории лечебных» (зарегист­рирована в Министерстве юстиции Российской Федерации. Регист­рационный номер 583 от 26.05.94.).

Международный комплекс мер по охране водных ресурсов со­стоит в сотрудничестве соседних стран и согласовании их мероприятии по использованию и охране природных вод. При этом заключаются двух- и многосторонние соглашения и конвенции.

Таблица 3 - Предельно допустимые концентрации компонентов в питьевых водах, мг/л

Основные показатели	Согласно санитарным правилам и нормам (СанПиН 2.1.4.1074-01)	По данным Всемирной организа­ции здравоохранения
Минерализация	1000	1000
рН	6-9	-
Жесткость общая, ммоль/л	7	-
Щелочность (НСОз), ммоль/л	-	-
Хлориды	350	250
Сульфаты	500	250
Кальций	-	-
Магний	-	-
Натрий	200	200
Нитраты	45	50
Нитриты	3	3
Аммоний	-	1,5
Алюминий	0,5	0,2
Барий	0,1	0,7
Бериллий	0,0002	-
Бор (суммарно)	0,5	0,3
Железо (суммарно)	0,3	0,3
Кадмий (суммарно)	0,001	0,003
Марганец (суммарно)	0,1	0,5
Медь (суммарно)	1,0	1,0
Молибден (суммарно)	0,25	0,07
Мышьяк (суммарно)	0,05	0,01
Никель (суммарно)	0,1	0,02
Ртуть (суммарно)	0,0005	0,001
Свинец (суммарно)	0,03	0,01
Селен (суммарно)	0,01	0,01
Серебро	0,05	-
Стронций	7	-
Сурьма	0,05	0,005
Фтор	1,2-1,5	1,5
Хром	0,05	0,05
Цинк	5,0	3,0