Екологічна оцінка забруднення питної води хлорвмісними сполуками на КП "Житомирводоканал"

МІНІСТЕРСТВО АГРАРНОЇ ПОЛІТИКИ ТА ПРОДОВОЛЬСТВА УКРАЇНИ   ЖИТОМИРСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ АГРОЕКОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

 

 

Екологічний факультет

Кафедра Екологічної безпеки та економіки природокористування

 

Курсова робота

з дисципліни «Нормування антропогенного навантаження »

на тему: «Екологічна оцінка забруднення питної води хлорвмісними сполуками на КП "Житомирводоканал"»

 

студентки 3 курсу 1 групи

екологічного факультету

Антоненко О.С.

Керівник: доцент,

Аристархова Е.О.

 

Національна шкала ______

Кількість балів:_________

Оцінка:________________

ECTS:_________________

 

 

 

Житомир 2014

 

Зміст:

Вступ……………………………………………………………………3

1. Розділ: «Огляд літературних джерел».........................................5

1. Властивості води…………………………………………...5
2. Екологічні проблеми та аналіз якості питної води в Україні……………………………………………………....7
3. Вимоги до якості питної води……………………………..19

 

2. Розділ: «Об’єкт дослідження»…………………………………..28

1. Коротка природно-кліматична характеристика району розташування об’єкта дослідження………………………28
2. Технологія очистки води на комунальному підприємстві "Житомирводоканал"……………………………………...29
3. Якість води на КП "Житомирводоканал"………………..30
4. Розрахунок сумарної ГДК хлорвмісних сполук…………31

 

3. Розділ: «Пропозиції щодо покращення якості питної води»…32

1. Очищення питної води водоканалами……………………32
2. Промислове очищення води………………………………34
3. Очищення води фільтрами………………………………..37

 

Висновки……………………………………………………….....39

Список використаної літератури………………………………..40

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вступ

 

Актуальність теми.За даними Всесвітньої організації охорони здоров'я (ВООЗ), щорічно у світі внаслідок низької якості питної води вмирає майже 5 млн. чоловік. Інфекційна захворюваність населення, що пов'язана з водопостачанням, становить 500 млн. випадків на рік . Більше 80% усіх захворювань людей безпосередньо пов'язані із вживанням неякісної води . ВООЗ визнає проблему забезпечення населення якісною питною водою головним розділом програм охорони здоров'я людини. Це дає підставу вважати проблему гігієни водопостачання, тобто забезпечення населення доброкаякісною питною водою, самою актуальною проблемою сучасності, яка вимагає комплексного розв'язання.

Вода відіграє найважливішу роль у процесах життєдіяльності біологічних систем, що зародилися у водному середовищі. Досягнувши вищого щабля розвитку, людина залишилася повністю залежною від якості водного се-редовища свого організму, обсяг якої становить 60-65% від маси тіла. Автори вказують на залежність тривалості життя людини від якості водопровідної води, говорять про те, що онкогенні й тератогенні хімічні токсиканти надходять до організму міського жителя головним чином через водопровідну воду. Однією з головних причин низької якості питної води "із крану" автори називають хлорування.

Україна має обмежені запаси прісної води й вже майже втратила чисті

поверхневі води, які б відповідали вимогам стандартів на джерела питного водопостачання. Найбільше забруднення спостерігається в басейнах рік Дніпро, Сіверський Донець, Дністер і Південний Буг. У результаті повсюдне погіршення якості навколишнього середовища, у тому числі й гідросфери, створилася ситуація, коли ступінь забруднення природних вод така, що без впровадження нових технологій неможливо одержати воду для господарсько  побутових потреб, що відповідала би санітарно-гігієнічним нормативам.

Мета: з’ясувати вміст хлорвмісних сполук і їх гранично допустимий коефіцієнт у воді з КП "Житомирводоканал”

Об’єкт дослідження:КП "Житомирводоканал”

Предмет дослідження:детальне вивчення проблем забруднення водних об’єктів хлорвмісними сполуками.

Завдання дослідження:

— дослідження особливостей забрудненняКП "Житомирводоканал”;

—дослідженнязабруднення води хлорвмісними сполуками;

— пошук заходів щодо покращення питної води.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I.Розділ: «Огляд літературних джерел»

1. Властивості води.

  Вода  -  найпоширеніша  на  Землі  речовина.  Майже  3 / 4 поверхні  земної  кулі  покриті  водою,  що  утворює  моря,  океани,  ріки,  озера.

 Вода  має  дуже  велике  значення  у  житті  рослин,  тварин,  людини.  Згідно  з  сучасними  уявленнями,  саме  походження  життя  на  пов’язується  з  морем.У  всякому  організмі  вода  є  середовищем,  в  якому  відбуваються  хімічні  процеси,  що  забезпечують  життєдіяльність  організму:  крім  того,  вона  сама  бере  участь  у  ряді  біохімічних  реакцій.

Фізичні  властивості  води.

Чиста  вода – це  безбарвна  прозора  густина.  Густина  води  при  переході  її  з  твердого  стану  в  рідкий  не  зменшується,  як  майже  в  усіх  інших  речовин,  а  зростає.  При  4 С  має  максимальну  густину  і  лише  при  дальшому  нагріванні  її  густина  зменшується  з  підвищенням  температури. Коли  б  при  зниженні  температури  і  переході  з  рідкого  стану  в  твердий  густина  води  змінювалася  б  так  само,  як  це  буває  у  більшості  речовин,  то  з  наближенням  зими  поверхневі  шари  прісних  вод  охолоджувалися  б  до  0 С  і  опускалися  б  на  дно,  звільняючи  місце  теплішим  шарам,  і   так  тривало  б  доти,  поки  вся  маса  водойми  не  мала  б  температуру  0 С.  Далі  вода  починала  б  замерзати,  а  крижини,  що  утворилися,  опускалися  б  на  дно  і  водойма  промерзла  б  на  всю  глибину.  При  цьому  багато  форм  життя  у  воді    було  б  неможливим.  Проте  оскільки  найбільшої  густини  вода  досягає  при  4 С,  то  процес  переміщення її  шарів  доходить  до  цієї  температури,  після  чого  більше  охолоджений  шар  лишається  наповерхні,  замерзає  і  тим  самим  захищає  шари, що  лежать  нижче,  від  дальшого  охолодження  і  замерзання.

        Велике  значення  у  житті  природи  має  і  те,  що  воді  властива  аномальна  висока  температура  ( теплоємність )  І 4,18  Дж /(г : к ) І*.  Тому  в  нічний  час,  а  також  у  період  переходу  від  літа  до  зими,  вода  охолоджується  повільно,  а  вдень,  або  в  період  переходу  від  зими  до  літа,  так  само  повільно  нагрівається,  будучи,  таким  чином,  регулятором  на  земній  кулі.

 

         Молекула  води  має  кутову  будову:  ядра,  що  входять  до  її  складу,  утворюють  рівнобедрений  трикутник,   в  основі  якого  лежать  розміщенні  два  протони,  а  у  вершині -  ядро  атома  кисню.  Довжина  кожного  зв’язку  Н – О   близька  до  0,1  нм  на  відстань  між  ядрами  атомів  водню  дорівнює  близько  0,15  нм.  З  восьми  електронів,  що  становлять  зовнішній  електронний  шар  атома  кисню  в  молекулі  води  Н : О : Н   дві  електронні  пари  утворюють  ковалентні  зв’язки  О – Н,  а  інші  чотири  електрони  - дві  не поділенні  електронні  пари. Атом  кисню  у  молекулі  перебуває  в  стані  sр  - гібридизації.  Тому  валентний  кут  Н О Н  ( 104,3 )  близький  до  тетраедричного ( 109,5 ).  Електрони,  що  утворюють  зв’язки  О –  н,  зміщені  до  більш  електронегативного  атома  кисню,  в  результаті  чого  атоми  водню  набувають  ефективних  позитивних  зарядів. Неподілені  електронні  пари,  що  перебувають  на  гібридних  sр  - орбіталях,  зміщені  відносно  ядра  атома  кисню  і  утворюють  два  негативні  плюси. Під  час  нагрівання  води  частина  теплоти  витрачається  на  розрив  водневих  зв’язків  ( енергія  розриву  водневого  зв’язку  у  воді  становить  приблизно  25  кДж / моль ).  Цим  пояснюється  теплоємність  води. Водневі  зв’язки  між  молекулами  води  повністю  розривається  тільки  тоді,  коли  вада  переходить  в  пару.  При  20 С  у  рідкій  воді  зберігається  ще  близько  половини  водневих  зв’язків.

   Хімічні  властивості  води.

 Молекули  води  дуже  стійкі  проти  нагрівання.  Однак  при  температурах,  вищих  за1000 С,  водяна  пара  починає  розкладатися  на  водень  і  кисень:

                                           2Н О   2Н  + О .

 

 Процес  розкладання  речовин  в  результаті  її  нагрівання  називається  термічною  дисоціацією.  Термічна  дисоціація  води  відбувається  з   поглинанням  теплоти.  При  температурі  2000 С  ступінь  термічної  дисоціації  -  воднем  і  киснем  все  ще  залишається  зміщеною  в  бік  водяної  пари.  При  охолодженні  ж  нижче  за  1000 С  рівновага  практично  повністю  зміщується  у  цьому  напрямі.

Вода – дуже  реакційно  здатна  речовина.  Оксиди  багатьох  металів  і  неметалів  сполучаються  з  водою,  утворюючи  основи  і  кислоти;  деякі  солі  з  водою  кристалогідрати;  найактивніші  метали  взаємодіють  з  водою  з  виділенням  водню.

 Вода  також  має  кристалічну  здатність.  Якщо  немає  слідів  вологи,  то  практично  не  відбуваються  деякі  звичайні  реакції:  наприклад,  хлор  не  взаємодіє  з  металами,  фтороводень  не  роз’їдає  скло,  натрій  не  окислюється  в  атмосфері  повітря.

Вода  здатна  утворювати  сполуки  з  рядом  речовин,  що  перебувають  за  звичайних  умов  у  газоподібному  стані  і  звичайно    не  мають  великої  хімічної  активності.  Прикладом  можуть  бути  гідрати 

Хе : 6Н О,  СН : 6Н О,С Н Сl :15Н О.  Такі  сполуки  утворюються  в  результаті  заповнення  молекулами  газу  міжмолекулярних  порожнин,  які  є  в  структурі  води,  і  називаються  сполуками  включення.

2.Екологічні проблеми  та аналіз якості питної води  в Україні.

Вода характеризується складом та властивостями, котрі визначають її придатність для конкретних видів водокористування. Оцінка якості води здійснюється за ознаками, які вибираються та нормуються в залежності від виду водокористування. Один з показників води вважається лімітуючим. В якості лімітуючого вибирається ознака, що характеризується найменшою нешкідливою концентрацією речовини у воді. Узагальнена числова оцінка якості води здійснюється за індексом, котрий є сукупністю основних показників за видами водокористування. Якість, склад та властивості води у водоймах регламентуються гігієнічними вимогами та санітарними нормами.

Вода, яка подається у житлові будинки населення повинна відповідати Державним санітарним правилам і нормам “Вода питна. Гігієнічні вимоги до якості води централізованого господарсько – питного водопостачання”. Згідно цих вимог придатність води для питних цілей, повинна включати:

– безпеку в епідемічному відношенні;

– нешкідливість хімічного складу;

– сприятливі органолептичні властивості;

– радіаційну безпеку.

Для покращення якості питної води слід запровадити ряд заходів. Переглянути затверджені нормативи та Закон України “Про питну воду та питне водопостачання” ввести суворішу адміністративну та кримінальну відповідальність за порушення водного законодавства. В даний час основним нормативним документом, який визначає контроль якості води є ГОСТ 2874- 82 “Вода питна. Гігієнічні вимоги і контроль якості”. За цим нормативним документом якість води оцінюється по 28 санітарно – хімічним і бактеріологічним показникам. З 2000 року в Україні введено в дію нормативний документ ДСанПін № 383 “Вода питна. Гігієнічні вимоги до якості води централізованого господарсько – питного водопостачання”. Цей документ включає вже 54 показники якості та контролю за якістю питної води. Цей норматив є більш суворим як ГОСТ 2874- 82, більше відповідає нормативам ЄС та ВООЗ.

Згідно цих державних стандартів гігієнічна оцінка води контролюється за такими показниками:

– кількість завислих речовин;

– кількість плаваючих речовин;

– температура оптимальна величина для питної води від 7 до 11 градусів Цельсія;

– водневий показник рН – у питній воді рН повинен знаходитися у діапазоні 6,5 – 8,5; мале значення рН переважно викликає корозію труб, що може спричинити до погіршення якості води;

– мінеральний склад;

– розчинний кисень;

– біологічно повне споживання кисню (БПК повн.);

– хімічне споживання кисню (ХСК);

– наявність збудників захворювань;

– кількість лактозопозитивних кишкових паличок (ЛПК);

– кількість життєздатних яєць гельмінтів та найпростіших кишкових;

– кількість хімічних речовин.

Для санітарної оцінки води використовуються показники: гранично допустимі концентрації речовин у воді (ГДК), орієнтовано допустимі рівні речовин у воді (ОДР); лімітуючі ознаки шкідливості (санітарно – токсикологічна, загально – санітарно, органолептична з розшифруванням властивостей: запаху, впливу на колір, утворення піни та плівки, присмак).

Високий ступінь мінералізації питної води, особливо підземних вод, який спостерігається в південній частині України, збільшує кількість захворювань на хвороби шлунково-кишкового тракту, у тому числі на гастрити, жовчно-кам'яну та сечокам'яну хвороби. Якість води у Карпатському, Дніпровсько-Придніпровському регіонах, на Поліссі та в деяких інших місцевостях України, де спостерігається нестача мікроелементів (І, Zn, Cu, F тощо), також впливає на виникнення і перебіг хвороб.

Прогнозні ресурси підземних вод по Україні, за даними регіональної оцінки, становлять 61690 тис. м3/добу на км2. Розподілені вони по площі вкрай нерівномірно. Основна частина прогнозних ресурсів зосереджена у північних та північно-західних областях у межах Волино-Поділь-ського та Дніпровського артезіанських басейнів. Південні області України мають обмежені ресурси підземних вод, тому що розташовані на територіях з несприятливими умовами формування підземних вод (Причорномор'я, південна частина Українського щита, Крим).

Прогнозні ресурси у північній частині країни становлять 100-500 тис. м3/добу на км2, а в низці районів Чернігівської та Київської областей навіть перевищують цю величину, в той час як у південних областях вони майже повсюдно не досягають 50 тис.м3/добу на км2, а у межах південної частини Українського щита та в деяких районах Причорномор'я і Прикарпаття вони прирівнюються до 5 тис.м3/добу на км2 і навіть менше. У південних областях є також площі, де підземні води практично відсутні, та площі, де прогнозні ресурси взагалі не оцінювалися. Не оцінювалися ці ресурси і на заході України в межах Карпатських гір.