III. Оценка качества питьевой воды
1. Общие требования.
Вода – один из важнейших компонентов биосферы и необходимый фактор существования живых организмов. В настоящее время антропогенное воздействие на гидросферу значительно возросло. Открытые водоемы и подземные водоисточники относятся к объектам Государственного санитарного надзора. Требования к качеству воды регламентируются соответствующими нормативными документами.
В соответствии с нормативными требованиями качество питьевой воды оценивают по трем показателям: бактериологическому, содержанию токсических веществ и органолептическим свойствам.
Основные источники загрязнения водоемов – бытовые сточные воды и стоки промышленных предприятий. Поверхностный сток (ливневые воды) – непостоянный по времени, количеству и качеству фактор загрязнения водоемов. Загрязнение водоемов происходит также в результате работы водного транспорта и лесосплава.
Различают водоиспользование двух категорий:
1. к первой категории относится использование водного объекта в качестве источника хозяйственно-питьевого водоснабжения, а также для водоснабжения предприятий пищевой промышленности;
2. ко второй категории относится использование водного объекта для купания, спорта и отдыха населения, а также использование водных объектов, находящихся в черте населенных мест.
В качестве гигиенических нормативов принимают предельно допустимые концентрации (ПДК) – максимально допустимые концентрации, при которых содержащиеся в воде вещества не оказывают прямого или опосредованного влияния на организм человека в течение всей жизни и не ухудшают гигиенические условия водопользования. ПДК вредных веществ в водных объектах первой и второй категорий водопользования приведены в табл. 3.1.
Таблица 3.1.ПДК веществ в водных объектах хозяйственно-питьевого и культурно-бытового назначения.
| Вещество | ЛПВ | ПДК, мг/л | Класс опасности |
| Алюминий | С-т | 0,5 | |
| Ацетальдегид | Орг. | 0,2 | |
| Ацетон | Общ. | 2,2 | |
| Барий | С-т | 0,1 | |
| Бенз(а)пирен | С-т | 0,000005 | |
| Бензин | Орг. | 0,1 | |
| Бензол | С-т | 0,5 | |
| Бериллий | С-т | 0,0002 | |
| Бор | С-т | 0,5 | |
| Бром | С-т | 0,2 | |
| Бутилбензол | Орг. | 0,1 | |
| Бутилен | Орг. | 0,2 | |
| Ванадий | С-т | 0,1 | |
| Винилацетат | С-т | 0,2 | |
| Висмут | С-т | 0,1 | |
| Вольфрам | С-т | 0,05 | |
| Гидрохинон | Орг. | 0,2 | |
| Глицерин | Общ. | 0,5 | |
| Диметилфталат | С-т | 0,3 | |
| Диэтиламин | С-т | 2,0 | |
| Железо | Орг. | 0,3 | |
| Кадмий | С-т | 0,01 | |
| Кальция фосфат | Общ. | 3,51 | |
| Капролактам | Общ. | 1,0 | |
| Керосин технический | Орг. | 0,01 | |
| Кобальт | С-т | 0,1 | |
| Кремний | С-т | 10,0 | |
| Литий | С-т | 0,03 | |
| Марганец | Орг. | 0,1 | |
| Медь | Орг. | 1,0 | |
| Продолжение табл. 3.1. | |||
| Метилмеркаптан | Орг. | 0,0002 | |
| Молибден | С-т | 0,25 | |
| Мышьяк | С-т | 0,05 | |
| Натрий | С-т | 200,0 | |
| Натрия хлорат | Орг. | 20,0 | |
| Нафталин | Орг. | 0,01 | |
| Нефть многосернистая | Орг. | 0,1 | |
| Никель | С-т | 0,1 | |
| Ниобий | С-т | 0,01 | |
| Нитраты | С-т | 45,0 | |
| Нитриты | С-т | 3,3 | |
| Пропилбензол | Орг. | 0,2 | |
| Пропилен | Орг. | 0,5 | |
| Ртуть | С-т | 0,0005 | |
| Свинец | С-т | 0,03 | |
| Селен | С-т | 0,01 | |
| Сероуглерод | Орг. | 1,0 | |
| Скипидар | Орг. | 0,2 | |
| Стирол | Орг. | 0,1 | |
| Стрептоцид | Общ. | 0,5 | |
| Стронций (стабильный) | С-т | 7,0 | |
| Сульфаты | Орг. | 500,0 | |
| Сульфиды | Общ. | Отсутствие | |
| Таллий | С-т | 0,0001 | |
| Натрия тиосульфат | Общ. | 2,5 | |
| Фенол | Орг. | 0,001 | |
| Формальдегид | С-т | 0,05 | |
| Фосфор элементарный | С-т | 0,0001 | |
| Фтор | С-т | 1,5 | |
| Хлор активный | Общ. | Отсутствие |
Примечание. К лимитирующим показателям вредности (ЛПВ) относятся: санитарно-токсикологический (с-т); общесанитарный (общ).; органолептический (орг.).
В соответствии с действующей классификацией химические вещества по степени опасности подразделяют на четыре класса: 1-й класс – чрезвычайно опасные; 2-й класс – высокоопасные; 3-й класс – опасные; 4-й класс – умеренно опасные.
В основу классификации положены показатели, характеризующие степень опасности для человека веществ, загрязняющих воду, в зависимости от их общей токсичности, кумулятивности, способности вызывать отдаленные побочные действия.
Если в воде присутствуют несколько веществ 1-го и 2-го классов опасности, сумма отношений концентраций (С1, С2, ….Сn) каждого из веществ в водном объекте к соответствующим значениям ПДК не должна превышать единицы:
| С1 / ПДК1 + С2 / ПДК2 +…+ Сn / ПДКn ≤ 1 | (3.1.) |
2. Порядок выполнения задания.
2.1. Ознакомиться с методикой
2.2. Выбрать вариант (табл. 3.2.)
2.3. Дать классификацию нормативных требований к питьевой воде.
2.4. Дать классификацию категорий водопользования.
2.5. Перечислить лимитирующие показатели вредности.
2.6. Привести гигиенические нормативы для вредных веществ, содержащихся в пробах питьевой воды по варианту.
2.7. Сравнить фактические значения концентраций вредных веществ по варианту (табл. 3.2.) с нормативными (табл. 3.1.).
2.8. При наличии веществ 1-го и 2-го классов опасности провести оценку качества питьевой воды по формуле (3.1.).
2.9. Подписать отчет и сдать преподавателю.
3. Таблица 3.2. Варианты заданий к лабораторной работе по теме «Оценка качества питьевой воды».
| Вариант | Вредное вещество | Фактическая концентрация, мг/л |
| 1. | 2. | 3. |
| Алюминий Бериллий Бутилен Ацетон Хлор активный | 0,4 0,0001 0,15 2,0 0,0001 | |
| Свинец Висмут Скипидар Нитраты Фенол | 0,02 0,08 0,1 40,0 0,0002 | |
| Медь Ниобий Селен Нафталин Натрия хлорат | 0,8 0,005 0,002 0,02 10,0 | |
| Бензин Ртуть Фосфор элементарный Диметилфталат Нефть многосернистая | 0,0001 0,0001 1,0 0,001 | |
| Фтор Глицерин Кадмий Диэтиламин Бутилбензол | 1,0 0,3 0,01 1,0 0,01 | |
| Ванадий Железо Кобальт Кальция фосфат таллий | 0,05 0,04 0,1 3,0 0,0001 | |
| Бенз(а)пирен Кремний Гидрохинон Ацетальдегид Стирол | 0,00001 1,0 0,1 0,05 0,01 | |
| Марганец Сульфаты Литий Нитриты Формальдегид | 0.04 50,0 0,01 3,5 0,03 | |
| Капролактам Метилмеркаптан Бром Вольфрам Натрий | 0,7 0,00001 0,15 0,04 150,0 | |
| Продолжение табл. 3.2. | ||
| Молбден Керосин технический Стронций стабильный Никель Стрептоцид | 0,4 0,005 2,5 0,1 0,4 | |
| Барий Алюминий Фенол Нитриты Скипидар | 0,07 0,45 0,0008 3,0 0,2 | |
| Стронций стабильный Нитриты Медь Нафталин Литий | 5,0 2,5 0,9 0,01 0,02 | |
| Мышьяк Натрия тиосульфат Фтор Алюминий Марганец | 0,01 1,5 1,0 0,35 0,01 | |
| Бензин Никель Селен Барий Литий | 0,1 0,1 0,007 0,01 0,02 | |
| Сульфиды Винилацетат Сероуглерод Бензол Натрия тиосульфат | 0,00002 0,15 1,2 0,4 2,0 | |
| Мышьяк Бор Пропилен Сульфиды Глицерин | 0,003 0,3 0,4 0,00001 0,6 | |
| Фтор Пропилен Ниобий Натрий Никель | 1,0 0,45 0,008 150,0 0,4 | |
| Кадмий Ванадий Бутилен Бром Стирол | 0,001 0,1 0,17 0,1 0,1 | |
| Стирол Капролактам Ртуть Таллий Кремний | 0,09 0,5 0,0004 0,00005 6,7 | |
| Формальдегид Вольфрам Кобальт Скипидар Диметилфталат | 0,04 0,04 0,05 0,2 1,5 | |
| Селен Алюминий Фтор Винилацетат Нитраты | 0,005 0,1 1,3 0,16 35,0 | |
| Продолжение табл. 3.2. | ||
| Ацетальдегид Формальдегид Сульфид Ртуть Стронций стабильный | 0,1 0,02 0,0001 0,0001 1,0 | |
| Натрия тиосульфат Никель Медь Барий Висмут | 0,5 0,1 0,2 0,05 0,01 | |
| Бензин Нитриты Мышьяк Бром Кальция фосфат | 0,1 1,0 0,01 0,15 2,5 | |
| Вольфрам Марганец Глицерин Натрий Кобальт | 0,04 0,15 0,4 150,0 0,1 | |
| Хлор активный Кадмий Таллий Диэтиламин Фенол | 0,00001 0,0005 0,00006 2,2 0,0001 | |
| Стирол Бенз(а)пирен Свинец Бор Сероуглерод | 0,1 0,000001 0,01 0,3 0,5 | |
| Скипидар Ацетон Литий Железо Бензол | 0,1 1,0 0,01 0,1 0,3 | |
| Фосфор элементарный Сульфаты Кремний Бутилен Нафталин | 0,0001 6,0 1,0 0,1 0,02 | |
| Ниобий Молибден Бериллий Натрий Стрептоцид Гидрохинон | 0,01 0,2 0,0001 150,0 0,4 0,01 |
4. ПРИМЕР ВЫПОЛНЕНИЯ лабораторной работы «оценка качества питьевой воды»
1. Исходные данные:
| Вариант | Вредное вещество | Фактическая концентрация, мг/л |
| 1. | 2. | 3. |
| № --- | Бор Ацетон Алюминий Сероуглерод Бериллий Бутилен Хлор активный | 0,5 0,0001 0,4 0,3 0,0001 0,15 2,0 |
2. Цель работы: дать оценку качеству питьевой воды по данным варианта.
3. Ход работы:
В соответствии с нормативными требованиями качество питьевой воды оценивают по трем показателям: бактериологическому, содержанию токсических веществ и органолептическим свойствам.
Основные источники загрязнения водоемов – бытовые сточные воды и стоки промышленных предприятий. Поверхностный сток (ливневые воды) – непостоянный по времени, количеству и качеству фактор загрязнения водоемов. Загрязнение водоемов происходит также в результате работы водного транспорта и лесосплава.
Различают водоиспользование двух категорий: к первой категории относится использование водного объекта в качестве источника хозяйственно-питьевого водоснабжения, а также для водоснабжения предприятий пищевой промышленности; ко второй категории относится использование водного объекта для купания, спорта и отдыха населения, а также использование водных объектов, находящихся в черте населенных мест. В качестве гигиенических нормативов принимают предельно допустимые концентрации (ПДК) – максимально допустимые концентрации, при которых содержащиеся в воде вещества не оказывают прямого или опосредованного влияния на организм человека в течение всей жизни и не ухудшают гигиенические условия водопользования.
В соответствии с действующей классификацией химические вещества по степени опасности подразделяют на четыре класса: 1-й класс – чрезвычайно опасные; 2-й класс – высокоопасные; 3-й класс – опасные; 4-й класс – умеренно опасные.
По таблице 3.1.«ПДК веществ в водных объектах хозяйственно-питьевого и культурно-бытового назначения» находим данные ПДК, ЛПВ и классы опасности веществ, которые даны в варианте (см. табл. 3.2) и заполняем таблицу:
| Вариант | Вредное вещество | Фактическая концентрация, мг/л | ЛПВ | ПДК, мг/л | Класс опасности | Данные для расчета |
| 1. | 2. | 3. | 4. | 5. | 6. | 7. |
| № --- | Бор Ацетон Алюминий Сероуглерод Бериллий Бутилен Хлор активный | 0,5 0,0001 0,4 0,3 0,0001 0,15 2,0 | С-т Общ. С-т. Орг. С-т. Орг. Общ. | 0,5 2,2 0,5 0,0002 0,2 Отсутствие |
Сравним фактические значения концентраций вредных веществ с нормативными:
Бор - не превышена ПДК; ацетон – концентрация в воде намного меньше ПДК; алюминий – концентрация меньше ПДК; сероуглерод – меньше ПДК; бериллий – меньше ПДК; бутилен – меньше ПДК; хлор активный – ПДК не установлена.
Из табл. 3.2. видно, что по данным варианта в воде находятся 7 веществ различных классов опасности., но только 3 из них относятся к 1-му и 2-му классам опасности.
Если в воде присутствуют несколько веществ 1-го и 2-го классов опасности, сумма отношений концентраций (С1, С2, ….Сn) каждого из веществ в водном объекте к соответствующим значениям ПДК не должна превышать единицы (согласно формуле 3.1.):
С1 / ПДК1 + С2 / ПДК2 +…+ Сn / ПДКn ≤ 1
0,5 /0,5 + 0,4/0,5 + 0,0001/0,0002 = 1 + 0,8 + 0,5 = 2,3
Вывод: По результатам расчета сумма отношений концентраций (С1, С2, ….Сn) веществ 1-го и 2-го классов опасности в водном объекте к соответствующим значениям ПДК превышает единицу и равна 2.3, следовательно, вода не относится к 1-ой категории водопользования и не является питьевой. Концентрации остальных веществ, находящихся в воде не превышают предельно допустимых значений. Вода относится ко 2-ой категории водопользования.
ЛИТЕРАТУРА
1. Справочник помощника санитарного врача и помощника эпидемиолога/Под ред. Д.П. Никитина, А.И. Зайченко. – 2-е изд. – М.: Медицина, 1990 - 512 с.