Тема Т8. Токсикологічні аспекти знезаражування питної води

8.1. Хлорування води

8.2. Озонування води

8.1. При процесах водопідготовки використовуються наступні методи: адсорбція, коагуляція, флокуляція. Але при цьому деякі шкідливі речовини, зокрема, збудників хвороб людини, залишаються у воді. Тому потрібна додаткова обробка води, що проводять за допомогою її хлорування, озонування, обробці УФ - променями або радіоліз.

Хлорування води має більші можливості в плані знезаражування питної води, але має ряд недоліків. При очищенні води найчастіше

використають чистий газоподібний хлор або діоксид хлору. Хлор стійкий і не дає воді хлорного присмаку. Вода яка подається у водогінну мережу може містити деякої мікродомішки, які при взаємодії із хлором дають токсичні продукти :

- деякі органічні речовини дають хлорорганічні речовини, їхня дія подібно пестицидам;

- гумінові речовини при окислюванні утворять канцерогени ;

- нафта й нафтопродукти окисляються слабко, тому після хлорування може залишатися нафтовий захід;

- бенз(а)пірен при окислюванні хлором дає токсичні продукти : 3,4-бензпірен-хінон, 5-монохлор-3,4-бензпірен. При цьому хлор окисляє максимум 20% розчиненого у воді бенз(а)пірена;

- феноли погіршують органічні якості води, при хлоруванні з'являється хлорфенольний запах;

- ПАР ( поверхнево-активні речовини) - активно реагують із хлором, тому знижується ефект знезаражування щодо інших речовин ( вірусів і бактерій );

- пестициди гасять дію хлору, при цьому на поверхні вірусу утворюється захисна плівка, тобто виникає ситуація, коли у вірусу є подвійний захист від хлору й тому знезаражування води досягається тільки при повторному хлоруванні.

Виживання бактерій у водогінній мережі в хлорованій воді дуже сильно залежить від стану мережі, зокрема, від біоплівки в мережі й від застосовуваного реагенту. Так вільний хлор в 150 разів менше знижує бактеріальне населення, чим монохлорамін. Діоксид хлору вбиває бактерії на порядок вище.

8.2. Уперше спробував озонувати воду в 1886 р. франц. учений Мерітан. Через 5 років у Німеччині була пущена перша технічна установка. Озон є потужним окислювачем у порівнянні із хлором, тому озонування має ряд переваг перед хлоруванням:

- озон набагато ефективніше руйнує пестициди, ціаніди, які слабко окисляються хлором, активніше впливає на бактерії й збагачує воду киснем.

Однак озонування має ряд недоліків :

- озон О₃ як реагент слабко стійкий, тобто легко розкладається, ефективність озонування залежить від ряду факторів. Швидкість розпаду озону О₃ відбувається при : росту температури, підвищенні рН, змісті Cl₂, Br₂, органічних речовин і мікродомішок.

До недоліків також відносять:

- на розчинність озону впливає сольовий склад води: основні солі знижують розчинність озону, а нейтральні - підвищують;

- підвищений вміст гумінових речовин ( якщо кольоровість води 40-80? ) ефективність дезактивування кишкової палички падає з 99% до 40%тому що озон витрачається на окислювання гумінових речовин. Повне знезаражування води озоном при кольоровості 30⁰;

- продукти окислювання пестицидів більше токсичні чим вихідні речовини. Гептахлор дає гептохлорепоксид, паратион дає параоксон, тому при очищенні від пестицидів потрібні більше високі дози озону або збільшити час озонування;

- при озонуванні води, що містить комплекси, утворяться мікрозабруднювачі ( озон руйнує зв'язку комплексів і вивільняє токсини );

- залишкова концентрація озону дуже швидко падає, тому може відбутися повторне зараження вірусами й бактеріями.

Переваги озонування в порівнянні із хлоруванням :

- хлор в основному руйнує клітинні ферменти, озон впливає на окислювально-відновну систему клітини, тому що у вірусів немає ферментів, то озон для них більше небезпечний;

- озонування переважніше хлорування по швидкості дії на канцерогени. Хлор руйнує їх за кілька годин, озон за хвилини;

- озон в 600 разів швидше вбиває віруси у воді.

8.3. Комбінована обробка води.Усі за й проти хлорування й озонування викликані необхідністю одержання комбінованого методу. Принципи:

- озон використовують тільки як окислювач, а хлор для дезінфекції. Це дозволяє підвищити ефективність водоподготовки й заощадити значну кількість хлору, що раніше витрачалася у водогінній мережі;

- введення в питну воду озону після хлору дозволяє очистити її від -хлор-похідних, тому що озон їх швидко руйнує.

Головна дія хлору в комбінованому методі - дезінфекція, тому якщо озон руйнує всієї мікродомішки, те залишкова концентрація хлору у воді буде постійною й не буде нового зараження. Якщо після озонування у воді залишаються органічні домішки й амонійний азот, то потрібно додавати активні форми хлору.

Висновки : провідні токсикологи вважають, що майбутнє очищення питної води за вдосконаленням озонування й фізичних методів ( УФ і ультразвук). Наприклад: УФ промені діють на віруси й бактерії за наступним механізмом:

- руйнують ДНК;

- руйнують ферменти, що перебувають у протоплазмі.

Контрольні запитання:

1. Розгляньте основні недоліки хлорування води

2. Які недоліки у метода озонування води?

3. У чому переваги комбінованого методу доочистки питної води?

Конспект лекційдля студентів за напрямом підготовки 6.040106 – «Екологія, охорона навколишнього середовища та збалансоване природокористування» для денної та заочної форм навчання

Укладач: Галата А.В.

Підписано до друку _____________________________2011р.

Формат ____________________ Обсяг_____________ др.арк.

Тираж _________________ екз. Заказ ________________

м.Дніпродзержинськ, вул. Дніпробудівська,2

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Тема Т7. Токсикологія в рішенні завдань екологізації господарської діяльності людини	\|	Генератор папруги пилкоподібної форми без засобів стабілізації заряду конденсатора

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.004 сек.