CC BY
118
D m i-
U
w
CO
О X
О ^
и a
О ^
О
D m i-
U
CD iS
О ^
I-
u
и о
X
и D С
О
со ф
VO ч;
О ^
U
ш
т
о (Г)
УДК 504.064.36
МОНИТОРИНГ КАЧЕСТВА ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ РАЙОНОВ МУНИЦИПАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ГОРОДА НОРИЛЬСК
DOI: 10.24411/1816-1863-2018-13064
О. В. Носова, к. с.-х. Н., доцент, зав. кафедрой Норильского государственного индустриального института, [email protected], Н. В. Кармановская, к. т. н, доцент Норильского государственного индустриального института, [email protected], М. О. Ефанов, студент 4 курса Норильского государственного индустриального института, [email protected],
A. Ф. Курбанов, студент 4 курса Норильского государственного индустриального института, [email protected],
B. И. Чернецкий, студент 4 курса Норильского государственного индустриального института, [email protected],
Е. В. Тимченко, студент 4 курса Норильского государственного индустриального института, [email protected]
По оценкам ООН известно, что нехватка доброкачественной питьевой воды может стать одной из самых острых и болезненных проблем. Специфика этой проблемы для России заключается не в дефиците водных ресурсов, а в их загрязнении и продолжающейся деградации водных объектов. Так как под качеством воды понимают совокупность ее свойств, обусловленных характером и концентрацией содержащихся в воде примесей, то анализ воды — единственный инструмент контроля ее состояния и свойств. При проведении эксперимента командой исследователей были отобраны пробы питьевой воды из водопроводной сети различных районов Норильского промышленного района (без предварительного слива и после пятиминутного слива), изучена зависимость качественных характеристик воды от места и методики отбора проб, а также на основе полученных результатов сделаны выводы о качестве питьевой воды.
According to UN estimates is known that a shortage of benign drinking water can be one of the most acute and painful problems. The specificity of this problem for Russia lies not in the scarcity of water resources, but in their pollution and the continuing degradation of water bodies. As the quality of water is understood as the totality of its properties, due to the nature and concentration of impurities contained in the water, the analysis of water is the only tool to control its state and properties. During the experiment, a team of researchers sampled drinking water from a water supply network in various areas of the Norilsk industrial region (without prior discharge and after a 5-minute drain), the dependence of water quality characteristics on location and sampling methodology was studied, and conclusions were drawn on the basis of the results obtained quality of drinking water.
Ключевые слова: экологическая безопасность, водоснабжение, водные ресурсы, кондуктометр, органолептические свойства.
Key words: ecological safety, water supply, water resources, conductometer, organoleptic properties.
Обеспечение жителей России питьевой водой гарантированного качества приобрело статус одной из наиболее социально значимых проблем и стало важнейшим фактором национальной безопасности страны [1]. Эффективность ее решения непосредственно влияет на состояние здоровья граждан и определяет степень экологической безопасности в ц ел ом ряде ре-
гионов страны, а подчас способствует возникновению в них и социальной напряженности.
Снабжение населения качественной питьевой водой в промышленных городах представляет серьезную научную и практическую задачу. С одной стороны, ужесточаются требования к качеству питьевой воды, подаваемой в системы централизо-
ванного водоснабжения, а с другой — существующие технологии не всегда могут справляться с поставленной задачей из-за различных факторов: природных, экологических и технологических, а также состоянием водопроводных сетей [2, 3].
В систему водоснабжения поступает питьевая вода — вода, в которой биологические, органолептические показатели и показатели токсических, химических веществ находятся в пределах норм питьевого водоснабжения [4]. Качество питьевой воды, подаваемой централизованными системами водоснабжения, должно соответствовать СанПиН 2.1.4.1074—01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. Гигиенические требования к обеспечению безопасности систем горячего вод оснабжения».
Материалы и методы исследования. Цветность. При проведении эксперимента цветность воды определялась фотометрически — путем сравнения проб испытуемой жидкости с растворами, имитирующими цвет природной воды. Для приготовления шкалы цветности был использован набор цилиндров Несслера вместимостью 100 см3. В каждом цилиндре смешивались растворы № 1 и № 2 в соотношении, указанном на шкале цветности: № 1 — растворить в дистиллированной воде и довести объем раствора до 1 дм3 (0,0875 г двухромовокислого калия (К2СГ2О7), 2 г сернокислого кобальта (СоБ04 -7^0) и 1 см3 серной кислоты (плотностью 1,84 г/см3); № 2 — в колбу вместимостью 1 дм3 поместить 1 см3 концентрированной ^804 плотностью
1,84 г/см3 и довести дистиллированной водой до 1 дм3.
Раствор в каждом цилиндре соответствует определенному градусу цветности. Цветность определяют по градировочному графику и выражают в градусах цветности.
Определение рН. Существует несколько методов определения значения рН растворов. Водородный показатель приблизительно оценивают при помощи индикаторов, точно измерять при помощи рН-мет-ра либо определять аналитическим путем, проводя кислотно-основное титрование. В стакан помещали аликвоту исследуемой воды и измерительный электрод. Показания снимали по истечению 5 мин.
Определение общей минерализации. Электрометрический метод определения солесодержания основан на измерении относительной электропроводности воды с помощью специального прибора — кондуктометра [5]. Для определения солесо-держания воды в стакан с исследуемой пробой был помещен включенный кондуктометр, показания снимали после звукового сигнала.
Определение общей жесткости. Для определения общей жесткости воды в коническую колбу помещали цилиндром 100 см3 пробы, затем приливали 10 см3 аммонийной буферной смеси, 10—20 мг индикатора, перемешивали и титровали раствором трилона Б до перехода окраски раствора от винно-красной до синей.
Результаты и их обсуждение. Для питьевого водоснабжения города Норильск используются водные ресурсы рек: Норильская и Ергалах — для Центрального и района Оганер; р. Хайерлах — для района
О) ^
о
О -1
х
а>
Г)
а
¡а
б
а>
ы
О ^
а
г> л
О г>
г>
-I
тз
о
-I
а>
О-
Г> -I 03
а
о ~о
о ш
г>
о
X
о
ы
Г) т
03
а
Органолептические показатели проб
Таблица 1
Пробы Т, С Цветность, баллы Запах, баллы Вкус, баллы Мутность, ЕМФ (единицы мутности по формазину)
Талнах Центральный Оганер 16,5 17 16,8 ДО с 5 5 5 ЛИВА 0 1 0 0 1 0 1,9 2,0 1,9
Талнах Центральный Оганер 15,5 16 15,8 ПОСЛЕ 5 5 5 СЛИВА 0 1 0 0 1 0 1.5 1,8 1.6
о
¡^ Рис. 1. Центральный район
и
Рис. 2. Район Талнах
Талнах; р. Амбарная — для района Кайер-кан. Вода перед поступлением в водопроводную сеть проходит водоподготовку на очистных сооружениях г. Норильска и жилого образования Оганер.
Объектом исследования стала вода, отобранная из трех районов г. Норильск — Центрального района, района Талнах и района Огранер. Пробы отбирались после пятиминутного слива и без него (табл. 1, 2).
Взятие двух проб с одного участка было сделано с целью доказать или опровергнуть рекомендации о сливе воды перед употреблением для улучшения ее качества. Работа проводилась в зимний период (ноябрь-декабрь). Точки отбора проб представлены на рисунках 1—3. Питьевая вода должна обладать хорошими органо-лептическими свойствами, т. е. быть прозрачной, бесцветной, неокрашенной, без привкусов и запаха, иметь освежающую
температуру и не содержать видимых примесей. Результаты проверки воды на орга-нолептические показатели представлены в таблице 1.
Мутность — это простой и неопровержимый показатель изменения качества
Таблица 2 Результаты исследований
Пробы Жесткость, ммоль/л pH Солесодер-жание, мг/л
Талнах Центральный Оганер ДО СЛИ1 1,53 1,68 1,47 }А 6,5 6,5 6,5 107 121 107
Талнах Центральный Оганер ПОСЛЕ СЛ 1,50 1,68 1,50 ИВА 6,5 6,5 6,5 107 119 107
Рис. 3. Район Оганер
воды [5—8]. Из данных таблицы 1 видно, что мутность водопроводной воды ниже нормируемого показателя (2,6) во всех районах Норильского промышленного района (далее — НПР). Это объясняется, тем, что испытания проводились в зимний период. Следует отметить, что водозаборы в Норильском промышленном районе организованы таким образом, что даже в паводковый период вода, поступающая на очистные сооружения города Норильск и жилого образования Оганер, содержит минимальное количество взвешенных ч астиц. Русла рек, используемых для водопотребления, выложены твердыми породами и практически не содержат илистых отложений.
Цветность может быть обусловлена наличием в воде растворенных цветных солей, органических соединений, а также ионами железа. Из данных таблицы 1 видно, что независимо от места отбора пробы цветность питьевой воды составляет 5 баллов. Это свидетельствует о том, что загряз -нений, придающих цвет воде, в питьевой воде не обнаружено.
Запах. В целях дезинфекции на водо-подготовительных станциях вода из водозабора подвергается хлорированию. За время прохождения порции воды от водоочистных сооружений до потребителя хлор должен улетучиваться и остаточный должен быть равен 0. По данным таблицы 1 видно, что запахом хлора обладает питьевая вода, отобранная в Центральном районе. В пробах, отобранных в других районах НПР, запаха хлора не обнаружено.
Температурный режим холодной воды в кране ГОСТом не регламентируется. Оптимальной для физиологических потребностей человека температурой питьевой воды является 8—15 °С. По данным таб-
рн
До Оганер 4 Мк
Молодежный проезд 5мк
После Институт Металлургов 3 Мк Рудная
Рис. 4. Зависимость рН питьевой воды от места отбора
Жесткость, ммоль/л
'П
I ■ I ■ I Ш I ■ I ■ I
До После
■ Оганер ■ Институт ■ 4 Мк
■ Металлургов ■ Молодежный проезд ■ 3 Мк
■ 5мк ■ Рудная
Рис. 5. Зависимость жесткости питьевой воды от места отбора
Солесодержание, мг/л
После
■ Оганер ■ Институт 4Мк
■ Металлургов ■ Молодежный проезд ЗМк
■ 5мк ■ Рудная
Рис. 6. Зависимость солесодержания питьевой воды от места отбора
О»
О
О -1
5 х
CD Г) TS Q
6
CD ы
О ^
0 Г)
1
о
Г)
Г) -I
тз о s
-I
CD
О-
Г> -I 03
О
О ТЗ О m
г>
о
X
о
ы ш
Г) т
03
О
о
т
I-
и
со О X
О ^
и а О СР
О
а
са I-
и
Ф
IX
о
СР
I-
и
и о
X
и о с
о
со ф
Ю ч;
О ^
и Ф т X
О
лицы 1, вода всех районов НПР имеет температуру от 15—17 °С. После пятиминутного слива воды температура понижается на 1 °С.
Степень кислотно-щелочных показателей, определяющихся концентрацией водородных ионов, формирует параметры рН, которые в норме для питьевой воды, согласно правилам СанПин, составляют 6—9 единиц [9].
Как видно из таблицы 2, среднее значение рН питьевой воды во всех районах НПР соответствует требованиям СанПин и равно 6,5.
На рисунке 4 показано, что наименьшее значение рН — 6,1 имеет вода 4 микрорайона района Талнах; несколько выше (рН — 6,2) — в районах 3 микрорайона и улица Рудная района Талнах, площадь Металлургов — Центральный район. Самое высокое значение рН — 6,5 отмечено в районе Оганер и Центральном районе.
Жесткость. Среднее значение жесткости не зависит от того, отобрана проба сразу или после пятиминутного слива и в зависимости от района равно от 1,47 до 1,68 (табл. 2). Из рисунка 5 видно, что более жесткая вода в Центральном районе, самая мягкая вода — в районе Оганер, в районе Талнах — средние показатели жесткости. После слива показатели жесткости изменяются незначительно. Эти незначительные колебания обусловлены различными источниками водоснабжения [10].
Показатель солесодержания хорошо согласуется с показателем жесткости. Общее солесодержание до слива составляло 107 мг/л в районах Талнах и Оганер, в Центральном районе — 121 мг/л; после слива в районах Талнах и Оганер показатель не изменялся, в Центральном районе снижался на 2 мг/л.
Из рисунка 6 видно, что наибольшие показатели солесодержания в Центральном районе.
Заключение
При проведении эксперимента авторами было установлено, что по органолеп-тическим показателям питьевая вода всех районов НПР соответствует требованиям СанПин и ГОСТ. Авторы пришли к выводу, что для улучшения вкусовых ощущений необходимо сливать воду в течение 5 минут, при этом температура воды снижается на 1 градус. Отбор проб в трех контрольных точках Норильского промышленного района доказал, что вода мягкая и ее солесодержание в основном обусловлено наличием солей жесткости. Также экспериментально была опровергнута теория о том, что пятиминутный слив воды влияет на такие показатели, как рН, жесткость и солесодержание. Установлено, что наличие микроорганизмов в водопроводной сети НПР незначительно, показатель перманганатной окисляемости не превышает нормативов СанПин.
Библиографический список
1. Порядин А. Ф. Уроки водоснабжения в России // Водоснабжение и сан. техника. — 2000. — № 7. - С. 2-4.
2. Кузьмин С. В., Власов И. А., Киямова Е. Л., Вагнер И. Н. О состоянии водоснабжения населенных мест Свердловской области // Водоочистка. Водоподготовка. Водоснабжение: производственно-технический и научно-практический журнал. — 2014. — № 2. — С. 42—47.
3. Сизова Ю. С. Институциональная поддержка как инструмент повышения предпринимательской культуры на разных стадиях жизненного цикла организации // Региональные проблемы преобразования экономики. — 2017. — № 3 (77). — С. 97—104.
4. ГОСТ 17.1.1.04—80 Охрана природы (ССПО). Гидросфера. Классификация подземных вод по целям водопользования. Введ. 1981-07-01. Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/1200008292 (дата просмотра 09.03.2018).
5. Измерение электропроводимости и солености воды кондуктометрическим методом. Режим доступа: http://www.o8ode.ru/article/answer/method/Measurement_of_conductivity (дата просмотра 10.03.2018).
6. Алексеев Л. С., Гладков В. А. Улучшение качества мягких вод. — М.: Стройиздат, 1994. — 148 с.
7. Траубе П. Р., Баранова А. Г. Химия и микробиология воды. — М.: Высшая школа, 1983. — 280 с.
8. ГОСТ Р 57164—2016 Вода питьевая. Методы определения запаха, вкуса и мутности. Введ. 201801-01. Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/1200140391 (дата посещения 04.03.2018).
9. Водородный показатель кислотности (рН). Режим доступа: https://www.calc.ru/214.html (дата просмотра 06.03.2018).
10. ГОСТ Р 52407—2005 Вода питьевая. Методы определения жесткости. Введ. 2007-01-01. Режим доступа: http://www.internet-law.ru/gosts/gost/565/ (дата просмотра 03.03.2018).
MONITORING OF DRINKING WATER QUALITY IN THE DISTRICTS
OF THE MUNICIPALITY OF THE CITY OF NORILSK K
O. V. Nosova, Ph. D. (Agricul. Sc.), Associate Professor, Head of Department at the Norilsk State Industrial Institute, [email protected],
N. V. Karmanovskaya, Ph. D. (Tech. Sc.), Associate Professor at the Norilsk State Industrial n
Institute, [email protected], Q
M. O. Efanov, Student of the 4th Year at the Norilsk State Industrial Institute, [email protected], ^
A. F. Kurbanov, Student of the 4th Year at the Norilsk State Industrial Institute, 3
V. I. Chernetsky, Student of the 4th Year at the Norilsk State Industrial Institute, c [email protected],
x
o
E. V. Timchenko, Student of the 4th Year at the Norilsk State Industrial Institute, Q
Q
o
References Q
e
1. Poryadin A. F. Lessons of Water Supply in Russia // Water Supply and Sanitary Engineering. — 2000. — No 7. — P. 2—4.
03
2. Kuzmin S. V., Vlasov I. A., Kiyamova E. L., Wagner I. N. On the State of Water Supply to Populated Q Areas of the Sverdlovsk Region // Water Treatment. Water Supply: Industrial-Technical and Scientific- Q Practical Journal. — 2014. — No. 2. — P. 42—47. o
3. Sizova Yu. S. Institutional Support as a Tool for Enhancing Entrepreneurial Culture at Different Stages p of the Organization's Life Cycle // Regional Problems of Economic Transformation. — 2017. —
No. 3 (77). — P. 97—104. n
4. GOST 17.1.1.04—80 Protection of Nature (SVSO). Hydrosphere. Classification of Groundwater by the O Purposes of Water Use. Enter. 1981-07-01. Available at: http://docs.cntd.ru/document/1200008292 (ac- O cessed 09.03.2018). O
5. Measurement of Electrical Conductivity and Salinity of Water by Conductometric method. Available at: http://www.o8ode.ru/article/answer/method/Measurement_of_conductivity (accessed 10.03.2018).
6. Alekseev L. S., Gladkov V. A. Improvement of Soft Water quality. — Moscow: Stroiizdat, 1994. — 148 p. Q
7. Traube P. R., Baranova A. G. Chemistry and microbiology of Water. — Moscow: High School, 1983. — q 280 p.
8. GOST R 57164—2016 Drinking Water. Methods for Determining Odor, Taste and Turbidity. Enter. 2018-01-01. Available at: http://docs.cntd.ru/document/1200140391 (accessed 04.03.2018).
9. Hydrogen Acidity Index (pH). Available at: https://www.calc.ru/214.html (accessed 06.03.2018).
10. GOST R 52407—2005 Drinking Water. Methods for Determining Rigidity. Enter.2007-01-01. Available at: http://www.internet-law.ru/gosts/gost/565/ (accessed 03.03.2018).
n
O w
69
№3, 2018
