Ионообменная деманганация питьевых вод Октябрьского района Еврейской автономной области Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

УДК 613.3:543.3

В. Ю. Поляков, Е. А. Касатова, И. А. Гайдук

ИОНООБМЕННАЯ ДЕМАНГАНАЦИЯ ПИТЬЕВЫХ ВОД ОКТЯБРЬСКОГО РАЙОНА ЕВРЕЙСКОЙ АВТОНОМНОЙ ОБЛАСТИ

В статье представлены результаты серии экспериментов по очистке питьевых вод Октябрьского района Еврейской автономной области ионообменным и сорбционным методами от повышенной концентрации валового марганца. В работе использованы катионит КУ-2-8 ЧС, катионит РигоМ С120 Е и кокосовый уголь КАУ-А в качестве адсорбента. В пробах воды контролировались такие показатели, как общая жёсткость, массовая концентрация ионов кальция, магния, суммарное содержание всех форм марганца. Итоговым результатом работы явилось то, что из проанализированных 33 проб воды 16 проб, объединённых в группы 2 и 4, оказались с превышением величины ПДК по валовому марганцу, составляющей 0,1 мг/дм3 После проведения очистки через катиониты и сорбенты выборочные показатели были вновь определены. В результате во всех проанализированных пробах воды содержание марганца оказалось ниже величины ПДК, что подтверждает эффективность такого метода демангана-ции. Однако в работе было показано, что такой метод очистки значительно уменьшает концентрацию в питьевой воде кальция и магния, важных, необходимых для организма человека биогенных элементов.

Ключевые слова: питьевая вода, деманганация, катионит, ионообменная смола.

Как известно [11], при употреблении питьевой воды с содержанием марганца (Mn) выше его норматива предельно допустимой концентрации (ПДК), составляющей 0,1 мг/дм3 [9], могут развиться различные заболевания, например, костно-мышечной системы. Такие патологии сопровождаются повышенной утомляемостью, депрессией, а в далеко зашедших случаях могут наблюдаться и более серьёзные нарушения функционирования центральной нервной системы. При этом адекватный уровень среднесуточного потребления марганца для взрослого человека составляет порядка 2 мг, а допустимый верхний уровень потребления — порядка 11 мг в сутки. Причём следует учитывать, что марганец попадает в организм человека не только с питьевой водой, но и с рационом питания.

Поляков Владимир Юрьевич — кандидат химических наук, доцент, доцент кафедры географии, экологии и природоохранного права (Приамурский государственный университет имени Шолом-Алейхема, Биробиджан, Россия); е-mail: polyakvy@mail.ru.

Касатова Екатерина Александровна — магистрант (Приамурский государственный университет имени Шолом-Алейхема, Биробиджан, Россия); e-mail: kitezha@mail.ru.

Гайдук Илья Андреевич — магистрант (Приамурский государственный университет имени Шолом-Алейхема, Биробиджан, Россия); e-mail: bronx0999@mail.ru.

© Поляков В. Ю., Касатова Е. А., Гайдук И. А., 2019

58

Таким образом, длительное проживание на территории так называемой геохимической провинции с повышенным содержанием марганца в питьевой воде может привести к серьёзным нарушениям в функционировании организма, к заболеваниям. Поэтому контроль за содержанием марганца в питьевых водах является весьма важной задачей. А в случае обнаруженных его высоких концентраций последующей задачей становится разработка и применение методов кондиционирования вод для доведения их до безопасного для здоровья по содержанию марганца питьевого качества.

Водоснабжение населённых пунктов Еврейской автономной области (ЕАО) осуществляется преимущественно за счёт подземных грунтовых вод, до 99 %. Эти воды добываются на небольшой глубине, в районе 10 — 15 метров от верхнего горизонта. Так, в сельской местности население широко используются индивидуальные скважины, колодцы. Причём индивидуальное водоснабжение организовано порядка у 50 % населения области. Населением ЕАО в качестве питьевых широко используются воды Средне-Амурского артезианского бассейна, которые характеризуются повышенным содержанием марганца, доходящим порой до 6,2 мг/ дм3, что является очень высокой величиной [12].

По данным государственного доклада «О состоянии санитарно-эпидемиологического благополучия населения в Еврейской автономной области (ЕАО)» [1], подготовленного управлением Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека по ЕАО, марганец относится к приоритетным показателям химического загрязнения питьевой воды как в целом по области, так и по её Октябрьскому району в частности.

Так, в 2017 году доля проб питьевой воды централизованного водоснабжения с превышением гигиенического норматива по марганцу в Октябрьском районе ЕАО составила 18,8 %. Можно предположить, что доля проб питьевой воды нецентрализованного водоснабжения, из частных скважин и колодцев населения, с превышением гигиенического норматива по марганцу может быть ещё больше, так как она централизованно не очищается и не контролируется в полной мере. Октябрьский район ЕАО, а также Ленинский, Смидовичский, Биробиджанский управлением Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека по ЕАО отнесены к перечню районов области с наихудшей ситуацией по загрязнению питьевой воды железом и марганцем.

Таким образом, можно заключить, что жители Октябрьского района ЕАО, проживая на территории малой геохимической провинции, что показано в работе [12], используют в качестве питьевой грунтовые воды централизованного и нецентрализованного водоснабжения с повышенным содержанием марганца, что может негативно отражаться на здоровье населения.

59

Цель работы: исследовать возможности ионообменной демангана-ции питьевой воды Октябрьского района ЕАО для снижения повышенной концентрации марганца до значения ниже ПДК.

Район работ

Районом проведения исследований явился Октябрьский район Еврейской автономной области России, который представляет собой административно-территориальную единицу и муниципальное образование. Район расположен в южной части ЕАО на левом берегу реки Амур. Площадь территории около 6,4 тыс. км2. Включает три наиболее крупных сельских поселения: Амурзет, Нагибово, Полевое, а также 15 менее населённых сёл: Екатерино-Никольское, Благословенное, Пузино, Самара, Садовое, Столбовое, Озёрное, Луговое, Доброе, Ручейки, Союзное, Помпеевка. Население всего Октябрьского района области 9 708 человек на 2018 год [7, 12].

В Октябрьском районе ЕАО находится Южно-Хинганское марган-цево-железорудное месторождение, которое расположено на удалении от села Столбовое севернее на 12 километров. Балансовые запасы марганца этого месторождения составляют (в пересчёте на руду): окисленные, при среднем содержании 18,1 %, категория А + В + С1 — порядка 127 тыс. т; смешанные, при среднем содержании 20,9 %, категория А + В + С1 — порядка 6 004 тыс. т., категория С2 — порядка 2 093 тыс. т, оксидные, при среднем содержании 21,1 %, категория А + В + С1 — порядка 285 тыс. т, категория С2 — порядка 381 тыс. т. Прогнозные ресурсы Южно-Хинганского рудного поля оценены в 25 млн т руды [7].

Именно нахождение на территории района исследований залежей железомарганцевых руд наиболее вероятно и объясняет повышенную концентрацию валового марганца в грунтовых, подрусловых водах рек, которые жители района и используют в качестве питьевых.

Материалы и методы

В настоящее время на коммерческом рынке бытовых и полупромышленных систем кондиционирования и очистки питьевой воды представлен весьма обширный выбор различных фильтров. Для того, чтобы не делать акцент на каком-либо конкретном торговом наименовании фильтра или системы водоподготовки, для того, чтобы не делать положительную или отрицательную «рекламу какой-либо торговой марки бытового фильтра», в настоящей работе деманганация проб воды осуществлялась непосредственно через фильтрующую засыпку ионообменной смолы в лабораторных делительных воронках.

Среди отечественных ионообменных смол в водоподготовке широко используется сульфокатионит КУ-2-8. Катионит КУ-2-8 ЧС в Na-форме представляет собой разновидность стандартной ионообменной смолы КУ-2-8, но отличается от неё высокой степенью чистоты и самой ионообменной формой. Катионит КУ-2-8 ЧС в Na-форме используется

60

для высокой степени очистки воды, имеет гелевую структуру, большую обменную ёмкость, значение которой не менее 1,8 мг-экв/см3. Отечественный катионит КУ-2-8 ЧС по своим ионообменным характеристикам близок к зарубежным сульфокатионитам высокой степени чистоты, таким как Dowex HCR-S S, Lewatit S-1467, Resinex KW-8, амберлайт SR1L и другим.

Из импортных катионитов также широкое использование получили ионообменные смолы фирмы Purolit, относящиеся к сильнокислотным. Марки катионитов Purolite, такие как С120Е, C100, С100Е, являются аналогами нашего катионита КУ-2-8 и КУ-2-8 ЧС. Производитель катионита Purolite C100 — это Purolite International Limited, Великобритания. Сильнокислотная катионообменная смола Purolite широко используется в зарубежной пищевой промышленности, например, при производстве прохладительных напитков для деминерализации питьевой воды [5].

Учитывая обозначенные доводы для ионообменной деманганации питьевой воды Октябрьского района ЕАО, в настоящей работе были выбраны: катионит КУ-2-8 ЧС в Na-форме отечественного производства и катионит Purolit С120 Е зарубежного производства.

Ионообменная деманганация питьевой воды Октябрьского района ЕАО в лабораторных условиях осуществлялась четырьмя различными способами, воспроизводящими её очистку питьевыми фильтрами в бытовых условиях.

Первый способ деманганации воспроизводил очистку питьевой воды бытовым фильтрующим картриджем кувшина или специальной фильтрующей насадкой непосредственно на водопроводный смеситель. При этом в лабораторную воронку ВД-1-500, применяемую в качестве корпуса модельного фильтра, помещалась ионообменная смола катио-нит КУ-2-8 ЧС и кокосовый уголь КАУ-А в качестве адсорбента, широко используемый в различных бытовых фильтрах. Катионит и активированный кокосовый уголь применялись в следующем соотношении: на 200 см3 катионита приходилось 200 см3 угля, то есть соотношение 1:1. После контакта геля катионита с промывными водами и его набухания ионообменную засыпку промывали проточной водой объёмом 10 дм3, которую отбрасывали. В последующем производили фильтрацию исследуемой пробы питьевой воды объёмом 10 дм3 со скоростью 1 дм3 в 10 минут. Таким образом, скорость потока составила 30 дм3/ч на 1 дм3 ионообменной смолы. После фильтрационной очистки воды данным способом устанавливалась валовая концентрация марганца, а также концентрация кальция, магния и значение общей жёсткости.

Второй вариант деманганации моделировал очистку воды сменным картриджем бытовых фильтрационных систем «под мойку», с большим объёмом фильтрующей засыпки по сравнению с фильтрующими кувшинами. При этом в лабораторную делительную воронку ВД-1-2000,

61

применяемую в качестве корпуса модельного фильтра, помещался ка-тионит КУ-2-8 ЧС объёмом 1000 см3. После подготовки геля катионита аналогично первому способу деманганации, описанному выше, производили фильтрационную очистку исследуемой пробы воды объёмом 10 дм3 со скоростью 2 дм3 в 10 минут. Таким образом, скорость потока составляла 12 дм3/ч на 1 дм3 ионообменной смолы.

Третий вариант деманганации производился аналогично второму, но в качестве предварительного сорбционного фильтра использовалась делительная воронка с активированным кокосовым углем КАУ-А объёмом также 1000 см3.

Четвёртый вариант деманганации производился аналогично первому, но в качестве ионообменной смолы использовался импортный катионит Purolit С120 Е.

Материалом для работы послужили пробы питьевой воды, отобранные из централизованных и нецентрализованных источников водоснабжения Октябрьского района ЕАО в период с 1 декабря 2018 года по 31 марта 2019 года. Для определения суммарного содержания в пробах воды всех форм марганца (валового марганца) использован фотометрический метод с формальдоксимом по руководящему документу Федеральной службы по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды РД 52.24.467-2008 [6].

Значение общей жёсткости проб определялось титриметрическим методом по природоохранному нормативному документу ПНД Ф 14.1:2.98-97. Использованный метод основан на титровании пробы раствором трило-на Б, представляющим собой динатриевую соль этилендиаминтетрауксус-ной кислоты. Титрование проводилось в присутствии индикатора эрио-хрома чёрного [4].

Массовую концентрацию ионов Ca2+ устанавливали титриметрическим методом по документу ПНД Ф 14.1:2.95-97. Использованный метод основан на способности иона Ca2+ к образованию с трилоном Б комплексного соединения. Конечная точка титрования определялась по изменению окраски мурексида в качестве индикатора [3].

Массовую концентрацию ионов Mg2+ рассчитывали по разнице объёмов титранта трилона Б, израсходованных на титрование суммы ионов Ca2+ и Mg2+ и отдельно ионов Ca2+ в равных объёмах проб по документу [2].

Представление результатов дано в следующем виде: ХСр ± А при вероятности P = 0,95, где ХСр — среднее арифметическое значение результатов параллельных определений, А — показатель точности методики. А = 0,01 • б - ХСр, где б — показатель точности (границы относительной погрешности при вероятности P = 0,95).

Результаты

Результаты первоначального анализа проб питьевой воды представлены в таблице 1. Фактический материал настоящей работы

62

включает анализ 33 проб питьевой воды Октябрьского района ЕАО по контролируемым четырём показателям. В целом это составило 132 элемента определения.

Таблица 1

Выборочные показатели качества питьевой воды Октябрьского района ЕАО до ионообменной деманганации, п — количество проб

Группа проб n Концентрация

Mn, мг/ дм3 Ca, мг/ дм3 Mg, мг/ дм3 Общая жёсткость, мг-экв/ дм3

ПДК 0,1 Физ. норма 25-130 Физ. норма 5-65 Физ. норма 1,5-7

Вода централизованных источников водоснабжения

Первая, С^ < 0,1 мг/ дм3 14 0,08 ± 0,01 25,21 ± 2,12 5,18 ± 0,42 1,52 ± 0,08

Вторая, С^ > 0,1 мг/ дм3 4 0,21 ± 0,02 28,21 ± 2,89 5,66 ± 0,55 1,64 ± 0,09

Вода нецентрализованных источников водоснабжения

Третья, С^ < 0,1 мг/ дм3 3 0,08 ± 0,01 43,26 ± 5,02 13,46 ± 1,55 2,66 ± 0,31

Четвёртая, С^ > 0,1 мг/ дм3 12 0,34 ± 0,03 49,58 ± 5,17 15,25 ± 1,76 2,98 ± 0,28

По выборочным контролируемым показателям также были проанализированы 16 проб воды с выявленной первоначальной концентрацией валового марганца выше норматива ПДК С ^п) = 0,1 мг/дм3 после их деманганации на сильнокислотных катионитах КУ-2-8 ЧС и Purolit С120 Е, что составило ещё 64 элемента определения. Результаты представлены в таблице 2.

Таблица 2

Выборочные показатели качества питьевой воды Октябрьского района ЕАО после ионообменной деманганации, п — количество проб

Концентрация

Группа проб n Mn, мг/ дм3 Ca, мг/ дм3 Mg, мг/ дм3 Общая жёсткость, мг-экв/ дм3

ПДК 0,1 Физ. норма 25-130 Физ. норма 5-65 Физ. норма 1,5-7

1-й способ деманганации:

фильтрация через катионит КУ-2-8 ЧС и кокосовый уголь КАУ-А

Вторая 4 0,05 ± 0,01 12,11 ± 1,14 3,16 ± 0,38 0,44 ± 0,06

Четвёртая 12 0,07 ± 0,01 23,15 ± 2,16 4,48 ± 0,88 1,44 ± 0,12

2-й способ деманганации: фильтрация через катионит КУ-2-8 ЧС

Вторая 4 0,06 ± 0,01 14,14 ± 1,78 3,28 ± 0,42 0,52 ± 0,08

Четвёртая 12 0,08 ± 0,01 24,92 ± 2,55 4,11 ± 0,92 1,48 ± 0,15

3-й способ деманганации: фильтрация через два фильтра, первый с катионитом КУ-2-8 ЧС, второй фильтр с активированным кокосовым углем КАУ-А

Вторая 4 0,05 ± 0,01 12,38 ± 1,22 3,12 ± 0,34 0,48 ± 0,06

Четвёртая 12 0,07 ± 0,01 23,26 ± 2,34 4,22 ± 0,82 1,34 ± 0,14

63

Группа проб n Концентрация

Mn, мг/ дм3 Ca, мг/ дм3 Mg, мг/ дм3 Общая жёсткость, мг-экв/дм3

ПДК 0,1 Физ. норма 25-130 Физ. норма 5-65 Физ. норма 1,5-7

4-й способ деманганации: фильтрация через смесь импортного катионита Purolit С120 Е и активированного кокосового угля КАУ-А

Вторая 4 0,03 ± 0,01 11,10 ± 1,02 3,02 ± 0,30 0,34 ± 0,05

Четвёртая 12 0,04 ± 0,01 21,53 ± 2,86 3,54 ± 0,72 1,32 ± 0,11

Обсуждение результатов

Марганец относится к числу широко распространённых d-металлов. В земной коре этот металл встречается преимущественно в виде соединений с кислородом. Наиболее распространёнными минералами марганца являются такие, как манганит, пиролюзит, псиломелан. Естественными источниками появления марганца в водной среде являются процессы растворения железомарганцевых руд и содержащих его минералов. Антропогенное загрязнение водных объектов соединениями марганца наиболее часто обуславливается их сбросом со сточными водами предприятий металлургической, горнодобывающей и химической промышленности.

Как металл марганец является поливалентным, именно поэтому в природных водах он может присутствовать в различных степенях окисления, от Мп+2, Mn+3 до Мп+4. На форму присутствия марганца в природных водах оказывает влияние величина водородного показателя, а также наличие или отсутствие природных комплексообразователей, таких как гу-миновые и фульвокислоты. Влияние также могут оказывать: концентрация растворённого кислорода, наличие или отсутствие сероводорода, микроорганизмов, окисляющих или восстанавливающих марганец.

Труднорастворимый диоксид марганца Мп02 является высоко устойчивой формой в природных водах, поэтому взвешенные формы марганца являются доминирующими по сравнению с другими. Соединения марганца с более высокой степенью окисления, такой как +6 или +7 в водной среде, неустойчивы и, как правило, в природных водах не встречаются.

В настоящей работе всего было проанализировано 33 пробы питьевой воды централизованных и нецентрализованных источников водоснабжения Октябрьского района ЕАО на валовое содержание марганца, то есть во всех его формах. Количественный химический анализ проб питьевой воды проводился до и после её очистки на ионообменных смолах и сорбентах. Причём очистка на катионитах производилась только тех проб воды, в которых была предварительно установлена высокая концентрация валового марганца, превышающая его ПДК, составляющий по СанПиН 2.1.4.1074-01 С = 0,1 мг/дм3 [9].

64

Можно отметить, что гигиенические требования к качеству воды нецентрализованных источников водоснабжения отражены в СанПиН 2.1.4.1175-02, однако в указанном нормативном документе не приводится величина норматива ПДК по общему марганцу, но даётся указание к его выполнению [10]. Поэтому значение норматива по валовому марганцу для воды нецентрализованных источников в настоящей работе также принималось по СанПиН 2.1.4.1074-01 — 0,1 мг/дм3.

Итоговым результатом работы явилось то, что из проанализированных 33 проб 16 объединённых в группы 2 и 4 оказались с превышением величины ПДК по валовому марганцу, то есть этим пробам необходима очистка, кондиционирование для доведения до питьевого качества безопасности по содержанию марганца. После проведения очистки через катиониты и сорбенты, воспроизводящей, моделирующей ионообменную фильтрацию, через бытовые фильтры, выборочные показатели были вновь определены. В результате во всех проанализированных пробах воды содержание марганца оказалось ниже величины ПДК, что подтверждает эффективность такого метода деманганации.

Однако в настоящей работе показано, что такой метод очистки значительно уменьшает концентрацию кальция и магния, важных и необходимых для организма человека биогенных элементов. Причём снижение содержания кальция и магния, снижение уровня общей жёсткости происходит до значений ниже физиологической полноценности их содержания в питьевой воде, поэтому широкое применение питьевых фильтров в быту может приводить к снижению в питьевой воде концентрации чрезвычайно важных биогенных элементов.

Понятие физиологической полноценности питьевой воды и соответствующие нормативы впервые были приняты в России в 2002 году [2]. Основными критериями физиологической полноценности питьевой воды по макро- и микроэлементному составу установлены: общая жёсткость, общая минерализация, содержание магния, кальция, иодид ионов, фторид ионов, бикарбонатов, калия. Диапазон концентраций исследованных в настоящей работе показателей физиологической полноценности следующий: величина общей жёсткости 1,5 — 7 мг-экв/дм3, содержание кальция 25 — 130 мг/дм3, магния 5 — 65 мг/дм3 [2, 9]. Превышение или, наоборот, снижение от этих границ будет отклонением от физиологической нормы. Из результатов, представленных в таблицах 1 и 2, следует, что все проанализированные пробы воды после их ионообменной очистки характеризуются концентрацией кальция и магния, величиной общей жёсткости ниже нижней границы физиологической полноценности питьевой воды.

В таком случае, актуальным представляется внедрение новых методов и способов кондиционирования питьевой воды, на что ещё в 2007 году обращал внимание главный государственный санитарный врач России Г. Г. Онищенко [8], или применение методов коррекции рациона

65

питания населения с целью компенсации недостаточного поступления

отдельных биогенных элементов с питьевой водой при использовании

ионообменных методов очистки вод.

Список литературы

1. Государственный доклад «О санитарно-эпидемиологической обстановке в Еврейской автономной области в 2017 году». Биробиджан: Управление Рос-потребнадзора по Еврейской автономной области, 2018. 130 с.

2. ГОСТ 23268.5-78. Воды минеральные питьевые лечебные, лечебно-столовые и природные столовые. Методы определения ионов кальция и магния. Межгосударственный стандарт. М.: ИПК Издательство стандартов, 2003. 12 с.

3. Количественный химический анализ вод. Методика выполнения измерений массовой концентрации кальция в пробах природных и очищенных сточных вод титриметрическим методом. ПНД Ф 14.1:2.95-97. М.: Государственный комитет Российской Федерации по охране окружающей среды, 2004. 17 с.

4. Количественный химический анализ вод. Методика выполнения измерений жёсткости в пробах природных и очищенных сточных вод титриметрическим методом. ПНД Ф 14.1:2.98-97. М.: Государственный комитет Российской Федерации по охране окружающей среды, 2004. 10 с.

5. Лаврушина Ю. А. Умягчение воды. Ионообменные смолы: виды, принцип действия, эффективность / / Сантехника. Отопление. Кондиционирование. СОК. 2002. № 10. URL: https://www.c-o-k.ru/articles/umyagchenie-vody-ionoobmennye-smoly-vidy-princip-deystviya-effektivnost (дата обращения 16.04.2019).

6. Массовая концентрация марганца в водах. Методика выполнения измерений фотометрическим методом с формальдоксисмом. Руководящий документ РД 52.24.467-2008. Ростов-на-Дону, 2008. 16 с.

7. МО «Октябрьский муниципальный район» ЕАО: официальный сайт органов местного самоуправления. URL: http://www.okt.eao.ru/ (дата обращения 16.04.2019).

8. Онищенко Г. Г. Состояние питьевого водоснабжения в Российской Федерации: проблемы и пути решения / / Гигиена и санитария. 2007. № 1. С. 10 — 13.

9. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы. СанПиН 2.1.4. 1074-01. М.: Минздрав России, 2002. 46 с.

10. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения. Санитарная охрана источников. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы. СанПиН 2.1.4.1175-02. М.: Минздрав России, 2003. 17 с.

11. Скальный А. В., Рудаков И. А. Биоэлементы в медицине. М.: ОНИКС 21 век; Мир, 2004. 272 с.

12. Христофорова Н. К. Еврейская автономная область как биогеохимическая провинция: монография / Н. К. Христофорова, Е. О. Клинская, О. В. Суриц, Д. Г. Бондарева, М. С. Антонова. Биробиджан: Изд-во ФГБОУ ВПО «ПГУ им. Шолом-Алейхема», 2012. 250 с.

* * *

66

Polyakov Vladimir Yu., Kasatova Еkaterina A., Gajduk Il'ya A.

ION-EXCHANGE MANGANESE FROM THE DRINKING WATER

OF THE OKTYABRSKY DISTRICT OF THE JEWISH AUTONOMOUS REGION

(Sholom-Aleichem Priamursky State University, Birobidzhan, Russia)

The article presents the results of a series of experiments on purification of drinking water of the Oktyabrsky district of the Jewish Autonomous region by ion exchange and sorption methods from the increased concentration of gross manganese. We used the cation exchange resin KU-2-8 CHS, cation C120 Purolit E and coconut charcoal CAU And as the adsorbent. In water samples such parameters as total hardness, mass concentration of calcium and magnesium ions, total content of all forms of manganese were controlled. The final result of the work was that of the 33 water samples analyzed, 16 samples combined into groups 2 and 4 were found to exceed the MPC value for gross manganese of 0.1 mg/dm3. After purification through cation-exchangers and sorbents selected indicators were re-defined. As a result, the manganese content in all analyzed water samples was lower than the MPC value, which confirms the effectiveness of this method of demanganation. However, the work has shown that this method of purification significantly reduces the concentration of calcium and magnesium in drinking water, important nutrients necessary for the human body.

Keywords: drinking water, demanganization, cation exchange resin, ion exchange resin

References

1. Gosudarstvennyj doklad «O sanitarno-ehpidemiologicheskoj obstanovke v Evrejskoj avtonomnoj oblasti v 2017 godu» (State report "On the sanitary-epidemiological situation in the Jewish Autonomous Region in 2017"), Birobidzhan, 2018. 130 p. (In Russ.).

2. GOST 23268.5-78. Vody mineral'nye pit'evye lechebnye, lechebno-stolovye i prirodnye stolovye. Metody opredeleniya ionov kal'ciya i magniya. Mezhgosudarstvennyj standart (GOST 23268.5-78. Mineral drinking water, medicinal, medicinal and natural table. Methods for the determination of calcium and magnesium ions. Interstate standard), Moscow, 2003. 12 p. (In Russ.).

3. Kolichestvennyj himicheskij analiz vod. Metodika vypolneniya izmerenij massovoj koncentracii kal'ciya v probah prirodnyh i ochishchennyh stochnyh vod titrimetricheskim metodom. PND F 14.1:2.95-97 (Quantitative chemical analysis of water. The methodology for measuring the mass concentration of calcium in samples of natural and treated wastewater by the titrimetric method. PND F 14.1: 2.95-97), Moscow, 2004. 17 p. (In Russ.).

4. Kolichestvennyj himicheskij analiz vod. Metodika vypolneniya izmerenij zhyostkosti v probah prirodnyh i ochishchennyh stochnyh vod titrimetricheskim metodom. PND F 14.1:2.98-97 (Quantitative chemical analysis of water. Methodology for measuring hardness in samples of natural and treated wastewater by the titrimetric method. PND F 14.1: 2.98-97), Moscow, 2004. 10 p. (In Russ.).

5. Lavrushina YU. A. Water softening. Ion-exchange resins: types, principle of action, efficiency [Umyagchenie vody. Ionoobmennye smoly: vidy, princip dejstviya, ehffektivnost'], Santekhnika. Otoplenie. Kondicionirovanie. SOK, 2002, no. 10. Available at: https: / / www.c-o-k.ru/articles/ umyagchenie-vody-ionoobmennye-smoly-vidy-princip-deystviya-effektivnost (accessed 04.16.2019).

6. Massovaya koncentraciya marganca v vodah. Metodika vypolneniya izmerenij fotometricheskim metodom s formal'doksismom. Rukovodyashchij dokument RD 52.24.4672008 (Mass concentration of manganese in water. The methodology for performing measurements by the photometric method with formaldoxism. Guiding document RD 52.24.467-2008), Rostov-na-Donu, 2008. 16 p. (In Russ.).

7. MO «Oktyabr'skij municipal'nyj rajon» EAO: oficial'nyj sajt organov mestnogo samoupravleniya (Municipal formation "October Municipal District" of the Jewish

67

Autonomous Region: Official website of local authorities). Available at: http://www.okt.eao.ru/ (accessed 04.16.2019).

8. Onishchenko G. G. The state of drinking water supply in the Russian Federation: problems and solutions [Sostoyanie pit'evogo vodosnabzheniya v Rossijskoj Federacii: problemy i puti resheniya], Gigiena i sanitariya, 2007, no. 1, pp. 10 — 13.

9. Pit'evaya voda. Gigienicheskie trebovaniya k kachestvu vody centralizovannyh sistem pit'evogo vodosnabzheniya. Kontrol' kachestva. Sanitarno-ehpidemiologicheskie pravila i normativy. SanPiN 2.1.4. 1074-01 (Drinking water. Hygienic requirements for water quality of centralized drinking water supply systems. Quality control. Sanitary and epidemiological rules and regulations. SanPiN 2.1.4. 1074-01), Moscow, Minzdrav Rossii Publ., 2002. 46 p. (In Russ.).

10. Pit'evaya voda. Gigienicheskie trebovaniya k kachestvu vody necentralizovannogo vodosnabzheniya. Sanitarnaya ohrana istochnikov. Sanitarno-ehpidemiologicheskie pravila i normativy. SanPiN 2.1.4.1175-02 (Drinking water. Hygienic requirements for water quality of non-centralized water supply. Sanitary protection of sources. Sanitary and epidemiological rules and regulations. SanPiN 2.1.4.1175-02), Moscow, Minzdrav Rossii Publ., 2003. 17 s. (In Russ.).

11. Skalny A. V., Rudakov I. A. Bioehlementy v medicine (Bioelements in medicine), Moscow, ONIX 21st century Publ.; Mir Publ., 2004. 272 p.

12. Khristoforova N. K., Klinskaya E. O., Surits O. V., Bondareva D. G., Antonova M. S. Evrejskaya avtonomnaya oblast' kak biogeohimicheskaya provinciya (Jewish Autonomous

Region as a Biogeochemical Province), Birobidzhan, 2012. 250 p.

* * *

68