WWW.DISS.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
(Авторефераты, диссертации, методички, учебные программы, монографии)

 

На правах рукописи

КУТКОВЕЦ Андрей Анатольевич

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ

И СИСТЕМЫ ЕЁ ПОДГОТОВКИ ДЛЯ НУЖД НАСЕЛЕНИЯ

г. КОСТРОМЫ

Специальность 03.00.16 – «Экология»

Автореферат

диссертации на соискание учёной степени

кандидата биологических наук

Москва – 2009 2

Работа выполнена на кафедре зоологии в ГОУ ВПО Костромском государственном университете им. Н.А. Некрасова

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор ШАРОВА Лариса Геннадьевна

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор Симаков Юрий Георгиевич кандидат биологических наук, в.н.с.

Дмитриева Аида Георгиевна

Ведущая организация – Институт биологии внутренних вод им. И. Д. Панина

Защита диссертации состоится « 24 » апреля 2009 г. в 14.00 на заседании диссертационного совета Д. 501.001.55 при Московском Государственном университете им. М.В. Ломоносова по адресу: 119991, Российская Федерация, Москва, ГСП-1, Ленинские горы, Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова, биологический факультет.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке биологического факультета Московского Государственного университета им. М.В. Ломоносова Автореферат разослан « 20 » марта 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Карташева Н.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Угроза существованию человечества таится в катастрофической экологической обстановке, а именно в настоящее время серьезным опасением является недостаток питьевой воды, ее качественные изменения, несоответствие санитарно-гигиеническим требованиям.

Состояние водоисточников и систем центрального водоснабжения не гарантирует требуемого качества питьевой воды. Большая часть населения России использует для питья воду, которая не соответствует гигиеническим требованиям по различным показателям. Следует отметить, что разработанные традиционные подходы для охраны природных экосистем малоэффективны, так как их использование сводится к установлению только отдельных источников загрязнения.





Питьевая вода – необходимый элемент жизнеобеспечения населения, от ее качества зависят состояние здоровья людей, уровень санитарноэпидемиологического благополучия, социальная стабильность общества.

Проблема обеспечения населения России питьевой водой нормативного качества с каждым годом все более усугубляется, и сегодня она становится одной из главных социально-экономических проблем в осуществлении государственной стратегии устойчивого развития общества.

В Российской Федерации примерно 109 млн. человек проживают в условиях неблагоприятной санитарно-гигиенической обстановки (Martin, 1989;

Агаджанян, 2001). Рядом авторов установлено, что антропогенные изменения среды обитания человека вызывают неблагоприятные показатели в состоянии здоровья населения (Брукер, 1982; Бондарев, 1984; Лукашев, 1984; Безель, 1992; Пальгунов, Эльпинер, 1995; Авакян, 1998; Никаноров, 2000; Акватек, 2002). Более объективной оценкой загрязнения окружающей среды являются показатели здоровья человека, так как при этом учитывается влияние всех загрязнителей, их действие.

По данным В.В. Найденко (1994), Н.А. Толмачева (2002), применяемые технологии обработки воды из-за повышенного загрязнения водоисточников стали в большинстве случаев недостаточно эффективными, в связи с этим водопроводные сооружения не всегда обеспечивают надежную водоподготовку и подачу населению питьевой воды требуемого качества. В связи с существующими проблемами финансирования методы очистки воды внедряются недостаточно высокими темпами (Васильев, 1992; Найденко, 1994;

Толмачева, 2002).

Специальных исследований по экологической оценке питьевой воды в городе Костроме не проводилось. Поэтому внедрение в практику передовых технологий, а именно использование усовершенствованной системы крупногабаритного рециркулятора для подготовки питьевой воды, поставляемой населению города Костромы, несомненно, представляет достаточно актуальную задачу и требует широкого экологического исследования.

Цель исследования – оценить качество питьевой воды, поступающей населению города Костромы после введения в эксплуатацию системы водоподготовки с использованием реконструированного крупногабаритного рециркулятора.

В задачи исследования входило:

- изучить качество заборной воды реки Волги в городе Костроме за период 2002–2006 гг.;

- оценить качество питьевой воды до и после реконструкции малогабаритного рециркулятора на левобережной насосно-фильтровальной станции (НФС);

- сравнить качество питьевой воды на правобережной НФС, подготовленной по технологии горизонтальных осветлителей рециркуляторов, с водой, подготовленной на левобережной НФС с использованием крупногабаритных рециркуляторов;

- на основе полученных данных оценить эффективность реконструированной системы очистки воды на левобережной НФС с целью выработки рекомендаций для дальнейшего использования реконструированного крупногабаритного рециркулятора в водоподготовке качественной питьевой воды.





Научная новизна. Впервые в городе Костроме проведено комплексное исследование качества питьевой воды, поступающей населению после введения в эксплуатацию системы водоподготовки с использованием реконструированного крупногабаритного рециркулятора.

Выявлено, что заборная вода реки Волги загрязнена железом, медью, цинком, марганцем и нефтепродуктами. Расчеты коэффициента комплексной загрязненности воды позволили выявить уровень загрязнения забираемой воды. Установлена оценка эффективности существующей водоподготовки питьевой воды до проведенной реконструкции рециркулятора и после введения в эксплуатацию реконструированного. Впервые проведена сравнительная оценка предлагаемой технологии подготовки питьевой воды с использованием крупногабаритных рециркуляторов на левобережной НФС с технологией горизонтальных осветлителей рециркуляторов на правобережной НФС. Установлено, что питьевая вода, подготовленная на левобережной НФС с использованием реконструированной системы крупногабаритного рециркулятора, по всем показателям приближается к показателям питьевой воды, подготовленной на правобережной НФС, и соответствует СанПиН 2.1.4.1074- (2001 г.) Практическая значимость. Проведенная реконструкция рециркуляторов на левобережной НФС позволила получить качественную питьевую воду для населения.

Результаты исследований использованы при проектировании модернизированного крупногабаритного рециркулятора в локальной системе подготовки питьевой воды второго блока насосно-фильтровальной станции, что подтверждено актом внедрения результатов исследования в производство от 15 сентября 2005 г.

Полученные данные могут быть рекомендованы к использованию в практике Госсанэпиднадзора, занимающегося экологическими исследованиями, Государственного комитета по охране окружающей среды Костромской области, а также послужить совершенствованию методов очистки питьевой воды, контролю ее качества, и использованы в целевой программе области «Обеспечение населения Костромской области доброкачественной питьевой водой».

Основные данные и главные положения диссертационной работы используются в учебном процессе курса «Экология» Костромского государственного университета им. Н.А. Некрасова.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Оценка качества питьевой воды до и после ее подготовки с применением реконструированной системы крупногабаритного рециркулятора на левобережной НФС с учетом качества заборной воды.

2. Сравнительная характеристика качества питьевой воды, прошедшей водоподготовку на реконструированной левобережной НФС, с водой, подготовленной на правобережной НФС.

Апробация результатов исследований. Материалы диссертационной работы были представлены, доложены и обсуждены на пленарном заседании кафедры зоологии и медико-биологических дисциплин ежегодной международной конференции Костромского государственного университета им.

Н.А. Некрасова (Кострома, 2004–2006 гг.); на пленарном заседании кафедры биологической защиты Костромской военной академии радиационной, химической и биологической защиты им. Маршала Советского Союза С.К. Тимошенко (Кострома, 2004 г., 2005 г., 2006 г.); на X Международной научнопрактической конференции «Экономика природопользования и природоохраны» (г. Пенза, 2007 г.); на IV Международной научно-практической конференции «Aktualne problemy nowoczesnych nauk – 2008» (Интернетконференция, 2008 г.) Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 7 работ, в том числе 1 статья в издании, рекомендованном ВАК РФ.

Структура и объём работы. Общий объём работы диссертации составляет 130 печатных страниц. Текст включает: введение, три главы, заключение, выводы, предложения производству, приложения. Список цитированной литературы состоит из 144 названий, в том числе 12 работ на иностранных языках. Диссертация иллюстрирована 42 таблицами, 37 рисунками.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Во введении обоснована актуальность проводимых исследований, определены цель и практическая значимость работы, а также основные положения, выносимые на защиту.

Исследования проводились с 2002 по 2006 годы на территории города Костромы. Материалом для исследований послужили пробы воды из артезианских скважин и реки Волги как до очистки, так и после подготовки её на левобережной НФС с использованием малогабаритных рециркуляторов, а также с предлагаемыми нами реконструированными крупногабаритными рециркуляторами осветлителями.

Для решения поставленных задач была проведена комплексная оценка собственных данных, а также статистических данных других организаций.

Забор воды осуществлялся из открытого водоема с использованием батометра, а из водопроводной сети – в стерильные стеклянные бутыли (объемом 4 л) согласно ГОСТу.

Для определения качества воды исследовали следующие показатели:

- физические: запах при 200, 600С, (балл); мутность (мг/л); цветность (град.); привкус (балл) (ГОСТ Р 51232-98).

- химические: сухой остаток, жесткость общая, окисляемость перманганатная, нитраты, нитриты, нефтепродукты, марганец, цинк, медь, железо, аммиак, хлориды, хлор свободный, хлор остаточный (мг/л), рН (ГОСТ Р 51232-98).

- бактериологические: термотолерантные колиформные бактерии (ТБК) – число бактерий в 100 мл, общие колиформные бактерии (ОКБ) – число бактерий в 100 м, общее микробное число (ОМЧ) – число образующих колоний бактерий в 1 мл, колифаги – число бляшкообразующих единиц (БОЕ) в мл (ГОСТ 18963-73, СанПиН 2.1.4.1074-01).

Для проведения анализов использована усредненная проба воды, забор которой осуществлялся в 9 точках реки Волги. В ходе исследований было отобрано и проанализировано более 15000 проб воды. Отбор проб осуществляли с периодичностью два раза в неделю; анализ воды проводили с трехкратной повторностью.

Все полученные данные обработаны математически с расчетом достоверности на персональном компьютере IBM PC с использованием программы «Statistika 6.0».

Корреляционный анализ экспериментально полученных результатов и расчётных характеристик по установлению связи между содержанием тяжёлых металлов в воде и онкологическими заболеваниями населения г. Костромы производили с использованием коэффициента корреляции Пирсона (Ржаксинская, 1983; Кафаров, 1991; Гланц, 1999; Реброва, 2006).

Расчет коэффициента комплексной загрязненности (ККЗ) проводился в соответствии с методом комплексной оценки степени загрязненности поверхностных вод по гидрохимическим показателям (РД 52.24.643-2002).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Первый этап наших исследований состоял в изучении оценки качества заборной воды реки Волги на территории города Костромы.

Город Кострома – самый крупный промышленный центр области. Территория – 10959 га, численность населения – более 270 тыс. человек.

Кострома расположена на юго-западе Костромской области в месте слияния рек Костромы и Волги. Город представляет собой областной центр, обеспеченный всеми видами коммунальных услуг, с развитой инфраструктурой.

В качестве источника для хозяйственно-бытового водоснабжения исследуемого региона используются в основном поверхностные воды реки Волги, резко отличающиеся от подземных вод по химическому составу. Природная вода Волги, являющейся источником водоснабжения всех административных районов города Костромы, имеет очень сложный состав. В воде присутствуют не только соли тяжёлых металлов, но и многие другие вещества техногенного происхождения. Наши данные согласуются с исследованиями главного государственного санитарного врача России Онищенко Г.Г.

(1999).

В качестве природопользователей за период 2002 - 2006 гг. на территории города было зарегистрировано более 500 предприятий - природопользователей.

Очистка сточных вод в городе Костроме осуществляется на двух комплексах очистных сооружений:

– Васильевские очистные сооружения канализации (ВОСК), расположенные на левом берегу р. Волги южнее жилой зоны г. Костромы. Общая площадь – 14 га. Эти очистные сооружения обслуживают Свердловский район. На ВОСК поступает 70% хозяйственно-бытовых и 30% производственных стоков;

– Коркинские очистные сооружения канализации (КОСК), расположены на правом берегу р. Волги. Общая площадь – 39,2 га. Эти очистные сооружения обслуживают Ленинский и Дмитровский районы. Соотношение хозяйственно-бытовых и промышленных стоков, поступающих на сооружения, составляют 50 : 50 %.

Учитывая состояние почвы, стоков, выбросов предприятиями в окружающую среду вредных веществ, которые с атмосферными осадками поступают в реку Волгу, можно получить оценку её загрязнения.

В соответствии с этим в 2002–2006 годах нами и осуществлена оценка состояния воды реки Волги в трёх административных районах города Костромы (Ленинском, Свердловском, Дмитровском).

Особое внимание обращали на содержание в воде ионов тяжелых металлов. Известно, что в самоочищении воды от ионов тяжелых металлов большую роль занимают окислительно-восстановительные процессы. Условия в воде и донных отложениях способствуют переходу окислительных форм металлов в более восстановленное состояние, что приводит к повышению содержания металлов в воде. Процессы разрушения комплексных соединений способствуют вторичному загрязнению водоемов. Избыточное содержание в воде железа и марганца способствует обрастанию труб.

Значимые изменения в воде реки Волги по содержанию железа отражены на рис. 1. Так, минимальное превышение его – 1,2 ПДК (0,36 мг/л) – отмечалось в Ленинском районе в 2002 году, максимальное – 96,7 ПДК (29, мг/л) в Свердловском районе в 2004 году.

В Дмитровском районе в 2002 году содержание железа в воде составило 9,2 ПДК (2,75 мг/л), а в 2006 году – 9,1 ПДК (2,74 мг/л); в Ленинском районе в 2002 году содержание железа в воде составило 7,9 ПДК (2,38 мг/л), а в 2006 году – 7,7 ПДК (2,31мг).

Рис. 1. Содержание железа в воде р. Волги в исследуемых районах Проведенные исследования химического состава воды реки Волги показали превышение ПДК по содержанию марганца. По результатам исследования просматривается тенденция увеличения его концентрации в воде всех районов города. Так, минимальная концентрация данного элемента выявлена в воде реки Волги в Ленинском районе в 2003 году и составила – 12,2 ПДК (1,22 мг/л), в то же время в Свердловском районе концентрация данного элемента в воде была на уровне 13,4 ПДК (1,34 мг/л) (рис. 2).

Рис. 2. Содержание марганца в воде р. Волги в исследуемых районах Значительную опасность загрязнения реки Волги представляют нефтепродукты, так как в городе расположено большое количество автозаправочных станций. Хранение и транспортировка нефтепродуктов способствуют загрязнению земель, которые, в свою очередь, являются источником загрязнения поверхностных вод.

При исследовании поверхностных вод на содержание общего количества нефтепродуктов за исследуемый период выявлено превышение ПДК в 88 раз в Дмитровском районе, в Свердловском районе – в 75 раз, а в Ленинском районе – в 59 раз (рис. 3).

Рис. 3. Содержание общего количества нефтепродуктов в воде Для определения степени загрязненности воды были проведены расчёты коэффициента комплексной загрязнённости (ККЗ) воды в районах города Костромы. Расчёт ККЗ даёт возможность осуществить оценку аналитической информации о химическом составе воды, а также может быть использован в качестве интегрального показателя, комплексно оценивающего степень загрязнения и качество воды водных объектов.

При проведении расчетов загрязненности воды учитывалось 14 ингредиентов, такие как БПК, нитраты, нитриты, сульфаты, хлориды, фосфаты, аммоний, кадмий, марганец, железо, медь, цинк, формальдегид, нефтепродукты, по которым определяли коэффициент комплексной загрязненности воды. В Дмитровском районе число ингредиентов, превышающих нормы ПДК, составило семь: это нитраты, кадмий, аммоний, марганец, железо, формальдегид и нефтепродукты. Вода реки Волги сильно загрязнена железом, аммонийным азотом и нефтепродуктам. Наиболее высокий коэффициент комплексной загрязненности воды выявлен в Дмитровском районе наименьший – в Свердловском районе.

На основании проведенных исследований установлено, что наиболее загрязненной является вода, забираемая из реки Волги для водоподготовки в Дмитровском районе города Костромы, а наименее загрязненной – в Свердловском районе.

Второй этап работы заключался в исследовании питьевой воды, подготовленной на левобережной НФС по старой технологии с использованием малогабаритных рециркуляторов, и воды, подготовленной после их реконструкции в крупногабаритные рециркуляторы.

Первая очередь левобережной насосно-фильтровальной станции построена по проекту объекта-2075, разработанному Ленинградским отделением Гипрокоммунводоканала. Первый блок фильтровальной станции с проектной мощностью 50000 м/с был введён в действие в 1971 году.

Движение воды по очистным сооружениям свободное, за счет перепада высот.

Однако первая очередь очистных сооружений водопровода не достигла проектной производительности. Для увеличения производительности (по предложению представителя объединения " Росводоканалналадка") 30–40% воды, минуя осветлители со взвешенным осадком, поступали на скорые фильтры на контактную коагуляцию.

В 1976 году пять скорых фильтров были переоборудованы в двухслойные с загрузкой кварцевый песок-активированный уголь АГ-3 или АГ-4(50-60 см).

Второй блок фильтровальной станции с проектной производительностью 45000 м3/сутки (вторая очередь насосно-фильтровальной станции построена по проекту Ленинградского отделения Гипрокоммунводоканала – заказ 3214) была пущена в эксплуатацию в 1979 году.

Однако и вторая очередь не достигла своей проектной производительности, т.к. в осветлителях со взвешенным осадком не удалось достигнуть проектной скорости восходящего потока воды, при увеличении которого малогабаритные рециркуляторы не справлялись с очисткой воды, и происходил выброс осадка, содержащего загрязняющие вещества, из осветлителярециркулятора в емкости с осветленной водой. Отмечены превышения норм ПДК некоторых элементов в воде, подготовленной для нужд населения.

Левобережная насосно-фильтровальная станция находится в центре города и занимает малую площадь. Использование других технологий (например, горизонтальные осветлители) было невозможно из-за недостатка площадей. Поэтому нами совместно с сотрудниками Костромагорводоканала было предложено реконструировать осветлители со взвешенным осадком второго блока в крупногабаритный аппарат рециркуляции осадка, что позволило увеличить скорость восходящего потока воды в них. В результате второй блок достиг проектной производительности, при этом очистка воды повысилась на 26%.

Поэтапная реконструкция замены малогабаритных рециркуляторов на усовершенствованные крупногабаритные рециркуляторы была проведена собственными силами сотрудников предприятия с минимальными капитальными затратами.

Была изменена схема подачи полиакриламида наряду с сохранением схемы подачи, предусмотренной проектом на первом и втором блоках.

По новой схеме в летний период применяется слабый раствор полиакриламида – 0,01%, доза 0,05 г/м3. Точка ввода данного раствора ПАА была перенесена для подачи в трубопровод перед введением раствора коагулянта.

Из резервуаров чистой воды питьевая вода при помощи насосов второго подъема подается в систему водоводов Ленинского и Свердловского районов города. При этом давление в водопроводах города Костромы поддерживается от 6,5 атм. (в ночное время) до 8 атм. (в дневное время).

Проведенный анализ данных, характеризующий качество питьевой воды, подготовленной по старой технологии (малогабаритные рециркуляторы) и по предложенной нами подготовке питьевой воды с применением реконструированной системы рециркуляции осадка, показал, что с использованием усовершенствованного рециркулятора все качественные характеристики имели статистически достоверные изменения.

Так, например, после обработки воды по старой технологии на левобережной насосно-фильтровальной станции за весь период исследования ( –2006 гг.) она имела запах и привкус, а после подготовки с использованием крупногабаритного рециркулятора данные показатели понизились: запах – в среднем на 47,0–92,0%, привкус на 46,0–77,0%. Аналогичная картина имела место и по такому показателю, как мутность воды. К 2006 году мутность понизилась на 49%.

Важно отметить, что питьевая вода, подготовленная с использованием реконструированной системы крупногабаритных рециркуляторов, в эпидемиологическом отношении безопасна. Если в 2002 году при подготовке питьевой воды по старой технологии общее микробное число было представлено 11,8 колоний в 1 мл воды, то при подготовке питьевой воды по усовершенствованной технологии оно снизилось в 2006 году более чем в 5 раз и составило 2,4 в 1 мл воды, при этом коэффициент очистки воды равен 0,9.

При использовании реконструированной системы крупногабаритного рециркулятора для подготовки питьевой воды отмечено снижение содержания в воде железа: в 2002 году – на 6,5% (р 0,05), а в 2006 году на – 10,6% (р 0,05), содержание меди: в 2005 году – на 66,7 % (р 0,05), а в 2006 году отмечены следы данного элемента в воде. Также снизилось содержание цинка в питьевой воде: в 2003 году – в 6 раз, а в 2006 году – в 9 раз; содержание марганца – понизилось до уровня ПДК. Значительно снизилось количество нитратов и хлоридов в воде.

Третий этап работы заключался в проведении сравнительного анализа питьевой воды, подготовленной на левобережной НФС до реконструкции и после реконструкции рециркулятора, с водой, подготовленной на правобережной НФС, функционирующей по принципу горизонтальных осветлителей, за промежуток исследования – 5 лет.

Рис. 4. Суммарное содержание железа в воде (в среднем за 5 лет) Как следует из рисунка 4, после реконструкции рециркулятора содержание железа в воде снизилось на 8% и было близким к содержанию железа в воде после прохождения водоподготовки на правобережной НФС. Такая же тенденция прослеживается по содержанию меди в воде: снижение составило 50% и соответствовало содержанию меди в питьевой воде, подготовленной на правобережной НФС (рис. 5). Особенно значительно снизилось после реконструкции рециркулятора содержание марганца в воде, в среднем за 5 лет, – почти в 10 раз (рис. 6).

марганец, мг/л Рис. 6. Суммарное содержание марганца в воде (в среднем за 5 лет) По бактериологическим показателям (общее микробное число) питьевая вода, подготовленная на левобережной НФС после реконструкции, соответствовала воде, подготовленной на правобережной НФС, и ОМЧ составляло 4,3 колоний бактерий в 1 мл воды. Тогда как в соответствии с СанПиН 2.1.4.1074-01 допускается 50 колоний бактерий в 1 мл воды. Полученные данные свидетельствуют о том, что питьевая вода является бактериологически безопасной (рис. 7).

колоний бактерий в 1 мл число образующих Итак, после водоподготовки с использованием усовершенствованной системы рециркулятора произошло значительное снижение количества железа, меди, цинка, марганца и общего микробного числа в питьевой воде.

Далее был проведён сравнительный анализ данных, характеризующий качественное состояние питьевой воды, подготовленной на левобережной НФС после реконструкции рециркулятора, по сравнению с водозаборной водой реки Волги, который показал, что все качественные характеристики воды значительно улучшились и соответствовали действующим ГОСТам и СанПиН 2.1.4.1074-01.

Так, например, после водоподготовки с использованием реконструированного рециркулятора практически исчез запах и привкус, произошло снижение рН и мутности, а также снизилось содержание сухого остатка.

Для выявления степени сходства и различия полученных конкретных данных по одним и тем же показателям были построены по усреднённым данным в каждой группе диаграммы размаха. Оказалось, что разброс содержания химических веществ в группах примерно одинаков, а разница заключается только в их количественном выражении. Этот факт можно рассмотреть на следующих примерах (рис. 8-10).

Как следует из рисунка 8, (в среднем за 5 лет) минимальное содержание железа в воде реки Волги составило 1,33 мг/л, максимальное 1,6 мг/л, после же водоподготовки с использованием усовершенствованного рециркулятора, соответственно, 0,17 мг/л и 0,29 мг/л, то есть содержание железа в воде за 5 лет снизилось в 6,5 раз.

Примечание. 1 – заборная вода, поступающая на левобережную насоснофильтровальную станцию;

2 – вода, подготовленная на левобережной насосно-фильтровальной станции с использованием крупногабаритного рециркулятора.

Рис. 8. Размах колебаний концентраций железа (в среднем за 5 лет) в водозаборной воде и после водоподготовки её с использованием крупногабаритного рециркулятора на ЛНФС Примечание. 1 – заборная вода, поступающая на левобережную насоснофильтровальную станцию;

2 – вода, подготовленная на левобережной насосно-фильтровальной станции с использованием крупногабаритного рециркулятора.

Рис. 9. Размах колебаний концентраций меди (в среднем за 5 лет) в водозаборной воде и после водоподготовки её с использованием крупногабаритного рециркулятора на ЛНФС Концентрация меди в воде реки Волги за этот же период составила 0, мг/л, после водоподготовки снизилась более чем на 90% (рис. 9).

После обработки воды с использованием крупногабаритного рециркулятора произошло снижение в ней хлоридов на 50% (рис. 10).

Примечание. 1 – заборная вода, поступающая на левобережную насоснофильтровальную станцию;

2 – вода, подготовленная на левобережной насосно-фильтровальной станции с использованием крупногабаритного рециркулятора.

Рис. 10. Размах колебаний концентрации хлоридов (в среднем за 5 лет) в водозаборной воде и после водоподготовки её с использованием крупногабаритного рециркулятора на ЛНФС Полученные данные свидетельствуют об эффективной очистке заборной воды, проходящей через реконструированную систему водоподготовки.

Согласно данным литературы (Кирилюк, 1999; Миркин, Наумова, 2002) наиболее важными элементами, оказывающими влияние на развитие онкологических заболеваний, являются железо, марганец и цинк, содержащиеся в питьевой воде.

Поэтому нами дополнительно проведено исследование по выявлению связи между онкологическими нозологиями в городе Костроме и содержанием тяжёлых металлов в питьевой воде при водоподготовке по старой технологии.

С помощью выполненного корреляционного анализа была установлена зависимость роста числа некоторых онкологических заболеваний у населения города Костромы от содержания некоторых тяжёлых металлов в воде.

Выявлено, что развитие рака лёгких достоверно коррелирует положительно с содержанием в воде железа, цинка, марганца, а рак молочной железы коррелирует положительно с содержанием в воде железа, марганца, что согласуется с данными других авторов (Крутилина, 1990; Гейнрих, Гергт, 2003; Скальный, 2004).

Мы считаем, что данное соответствие обусловлено тем, что в период исследования (2002-2006 гг.) увеличилось загрязнение водоисточников тяжёлыми металлами за счет неконтролируемых залповых сбросов крупными предприятиями, а также в результате использования старого, изношенного на 80% дюкера, проложенного по дну реки Волги. Однако следует отметить, что зависимость онкологических заболеваний населения от содержания железа, цинка, марганца в питьевой воде при водоподготовке её по новой технологии не выявлена.

Эпидемиологически трудно установить зависимость между воздействием питьевой воды на человека и возникновением рака, так как недостаточна продолжительность наблюдения, а скрытый период образования опухоли у человека довольно длительный, при этом постоянно изменяется состав воды и не исключено воздействие других факторов.

Приведённые предварительные результаты по выявлению причин развития онкозаболеваний у населения от некачественной водоподготовки свидетельствуют о том, что контроль качества питьевой воды и соответствующая водоподготовка являются одной из приоритетных задач современного общества.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Питьевая вода – важнейший фактор здоровья человека. Река Волга и ее притоки, являющиеся источниками водоснабжения прибрежных городов и поселков, принимают на всем протяжении огромное количество загрязнений, с которыми естественные процессы самоочищения уже не справляются.

Санитарным нормам и правилам не отвечает 20% поверхностных и подземных источников центрального питьевого снабжения России (Дмитриев, 1995).

В результате интенсивных стоков промышленными предприятиями существенно снизилось качество воды реки Волги в районе г. Костромы.

Проведённые расчеты коэффициента комплексной загрязненности воды показали, что наибольшее загрязнение реки Волги в районе города Костромы вызвано соединениями железа, нефтепродуктами и аммонийным азотом. Высокая степень загрязненности заборной воды указывает на необходимость проведения качественной водоподготовки.

В некоторых регионах России еще функционируют насоснофильтровальные станции с малогабаритными рециркуляторами, которые на данный момент не справляются с водоподготовкой в связи с увеличением объемов подаваемой питьевой воды населению. Поэтому возникла необходимость в проведении усовершенствования данных насосно-фильтровальных станций.

Одним из путей решения данного вопроса является замена малогабаритных рециркуляторов на крупногабаритные, которые позволяют увеличить объем подаваемой питьевой воды, снизить расход коагулянта и при этом получить качественную питьевую воду.

Как показали наши исследования, при таком режиме водоподготовки происходит значительное снижение содержания в воде некоторых тяжелых металлов от 3 до 11 раз. Практически исчезли запах и привкус, снизилась мутность воды. В результате проведенной реконструкции население города получает воду, безопасную в бактериологическом отношении. Качество полученной питьевой воды соответствует требованиям действующих ГОСТа и СанПина.

Необходимо отметить, что замена малогабаритных рециркуляторов на реконструированные крупногабаритные рециркуляторы происходила без остановки работы левобережной насосно-фильтровальной станции, что позволяет рекомендовать проводить реконструкцию подобных насоснофильтровальных станций в других регионах.

ВЫВОДЫ

1. Вода реки Волги в районе города Костромы загрязнена тяжёлыми металлами с превышением ПДК в 9–17 раз, нефтепродуктами – в 17–88 раз, нитратами в 2–3 раза, хлоридов – в 1,5 раза.

2. Расчет коэффициента комплексной загрязненности воды показал, что максимальный уровень загрязнения воды реки Волги в Дмитровском районе города Костромы, минимальный – в Свердловском районе.

3. Введение системы крупногабаритного рециркулятора для водоподготовки на левобережной насосно-фильтровальной станции привело к снижению содержания тяжёлых металлов в воде в среднем в 3–11 раз, нефтепродуктов – в 80–100 раз, нитратов – в 20 раз, хлоридов – в 2 раза, показатель общего микробного числа – в 23 раза.

4. Реконструкция рециркулятора, направленная в сторону увеличения размеров аппарата рециркуляции, привела не только к существенному улучшению качества питьевой воды, подаваемой для нужд населения, но и к увеличению объема подготовленной питьевой воды на 10–15%, а также к уменьшению использования коагулянта на 20%.

5. Качество питьевой воды, подготовленной на левобережной насосно-фильтровальной станции с использованием реконструированного крупногабаритного рециркулятора, по таким показателям воды, как запах, мутность, рН, сухой остаток, общее микробное число, содержание железа, меди, цинка и марганца практически не отличается от качества питьевой воды, подготовленной на правобережной насосно-фильтровальной станции, функционирующей по принципу горизонтальных осветлителей.

6. Высокое качество питьевой воды, получаемое при её водоподготовке с использованием реконструированной системы крупногабаритного рециркулятора, позволило обеспечить население качественной питьевой водой, соответствующей ГОСТу и СанПину.

СПИСОК РАБОТ,

ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК 1. Кутковец, А.А. Комплексная оценка уровня накопления загрязняющих веществ в водных объектах [Текст] / А.А. Кутковец // Естественные и технические науки – 2008. № 5 (37) – С. 84 – 86.

Другие научные работы 2. Кутковец, А.А. Усовершенствование системы водоподготовки питьевой воды на левобережной насосно-фильтровальной станции [Текст] / А.А.Кутковец, Л.Г.Шарова // Научно – технический сборник. – Москва : ВА РХБЗ, 2004. – № 3 (40) – С. 156 – 158.

3. Кутковец, А.А. Сравнительная оценка показателей качества питьевой воды подготовленной на левобережной НФС с использованием малогабаритного и крупногабаритного рециркуляторов [Текст] / А.А.Кутковец // Научно – технический сборник. – Кострома : ВА РХБЗ, 2006. – № 3 (43) – С. 87 – 89.

4. Кутковец, А.А. Санитарное состояние водных объектов и влияние его на здоровье населения [Текст] / А.А.Кутковец // Научно – технический сборник, Кострома : ВА РХБЗ, 2006. – № 4 (44) – С. 89 – 94.

5. Кутковец, А.А. Экологическая оценка качества питьевой воды [Текст] / А.А.Кутковец // X Международная научно-практическая конференция «Экономика природопользования и природоохраны», Пенза : Сборник статей, 2007. – С. 45 – 47.

6. Кутковец, А.А. Общая оценка качества подземных вод города Костромы [Текст] / А.А.Кутковец // IV Международная научно-практическая конференция «Aktualne problemy nowoczesnych nauk», Nauka I studia, – 2008, С. 63 – 65.

7. Кутковец, А.А.Влияние качества питьевой воды на показатели онкологической заболеваемости населения города Костромы [Текст] / А.А.Кутковец, В.В.Король // Информационно-аналитический журнал «Актуальные проблемы современной науки», Москва – 2008. – № 4 (43) – С.

123 – 125.



 
Похожие работы:

«Кулаковский Иван Владимирович Построение оптимальных моделей ДНК-сайтов связывания факторов транскрипции высших эукариот на основе данных различных экспериментальных методов 03.00.28 Биоинформатика А В Т О Р Е Ф Е РАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Москва — 2009 Работа выполнена в лаборатории биоинформатики и системной биологии Учреждения Российской академии наук Института молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта РАН Научный...»

«Мустаев Олег Зинурович ВЛИЯНИЕ ПРОПОФОЛА И КЕТАМИНА НА ПРОЦЕСС ЛИПИДПЕРОКСИДАЦИИ КРОВИ И ЕГО КОРРЕКЦИЯ АЛЬФА – ТОКОФЕРОЛОМ У БОЛЬНЫХ ПРИ ХОЛЕЦИСТЭКТОМИИ 03.00.04 – биохимия Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Тюмень – 2006 Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Тюменская государственная медицинская академия Федерального агенства по здравоохранению и социальному развитию...»

«БУЛДАКОВ МИХАИЛ АЛЕКСАНДРОВИЧ ВЛИЯНИЕ ИМПУЛЬСНО-ПЕРИОДИЧЕСКИХ НЕИОНИЗИРУЮЩЕГО И ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЙ НА НОРМАЛЬНЫЕ И ОПУХОЛЕВЫЕ КЛЕТКИ 03.00.13 – физиология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Новосибирск – 2009 2 Работа выполнена в ГОУ ВПО Томском государственном университете и Учреждении Российской академии медицинских наук Научноисследовательском институте онкологии СО РАМН Научный руководитель : доктор биологических наук,...»

«ШУМЕЕВ Александр Николаевич ПРЕСНОВОДНЫЕ И НАЗЕМНЫЕ ПЛАНАРИИ СЕВЕРО-ЗАПАДНОГО КАВКАЗА Специальность: 03.00.08 – зоология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Санкт-Петербург 2008 Работа выполнена в Лаборатории эволюционной морфологии Зоологического института Российской Академии наук. Научный руководитель : доктор биологических наук, профессор Ю.В. Мамкаев Официальные оппоненты : доктор биологических наук, профессор А.И. Гранович...»

«Малева Елена Анатольевна МИКРОЭКОЛОГИЧЕСКИЙ СТАТУС ХРОНИЧЕСКОЙ АНАЛЬНОЙ ТРЕЩИНЫ И ЕГО ВЛИЯНИЕ НА ВЫБОР МЕТОДА ЛЕЧЕНИЯ 14.01.17 – Хирургия 03.02.03 – Микробиология Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук Челябинск – 2014 2 Работа выполнена на кафедре факультетской хирургии государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования Южно-Уральский государственный медицинский университет Министерства...»

«НЕСТЕРОВА ОЛЬГА ЮРЬЕВНА БИОХИМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ НАТИВНЫХ И МОДИФИЦИРОВАННЫХ ФОРМ IgG НЕКОТОРЫХ ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ СЕМЕЙСТВА ПСОВЫХ Специальность 03.00.04 – биохимия АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Казань - 2009 2 Работа выполнена на кафедре биохимии и биотехнологии Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Удмуртский государственный университет Научный руководитель : кандидат...»

«Парыгин Виталий Викторович КАЧЕСТВО КЛЕЙКОВИНЫ В ЗЕРНЕ КАК АДАПТИВНЫЙ ПОКАЗАТЕЛЬ У ЭКОТИПОВ ПОПУЛЯЦИЙ Triticum vulgare L. В ПРЕДБАЙКАЛЬЕ 03.02.08 – экология Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Улан-Удэ – 2011 2 Работа выполнена на кафедре физиологии растений, микробиологии и агрохимии ФГОУ ВПО Иркутская государственная сельскохозяйственная академия Научный руководитель : Илли Иван Экидиусович доктор биологических наук, профессор...»

«МЕРКУЛОВА ЕЛЕНА ПАВЛОВНА БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ СЕЛЕНООРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ НА ОСНОВЕ ГЕТЕРОЦИКЛОВ 03.01.04 - биохимия Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Ростов-на-Дону 2012 2 Работа выполнена на кафедре биохимии Государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования Саратовский государственный медицинский университет им. В.И. Разумовского Минздравсоцразвития России доктор медицинских...»

«Кураченко Наталья Леонидовна ОЦЕНКА И ДИНАМИКА АГРОФИЗИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ЧЕРНОЗЕМОВ И СЕРЫХ ЛЕСНЫХ ПОЧВ КРАСНОЯРСКОЙ ЛЕСОСТЕПИ 03.02.13 – почвоведение Автореферат диссертации на соискание учёной степени доктора биологических наук Томск – 2010 1 Работа выполнена на кафедре почвоведения и агрохимии ФГОУ ВПО Красноярский государственный аграрный университет Научный консультант : доктор биологических наук, профессор Чупрова Валентина Владимировна Официальные оппоненты : доктор...»

«Лынов Александр Васильевич ЭКОЛОГО-ФАУНИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ЖУКОВ-ЖУЖЕЛИЦ (INSECTA, COLEOPTERA, CARABIDAE) АГРОЭКОСИСТЕМ ВОРОНЕЖСКОЙ ОБЛАСТИ Специальность: 03.00.16 – Экология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата сельскохозяйственных наук ВОРОНЕЖ – 2008 Работа выполнена на кафедре экологического образования Воронежского государственного педагогического университета Научный руководитель : доктор сельскохозяйственных наук, профессор Жердев Владимир...»

«ПУГАЕВ Сергей Васильевич СОДЕРЖАНИЕ И ТРАНСЛОКАЦИЯ ПОЛЛЮТАНТОВ В КОМПОНЕНТАХ АНТРОПОГЕННО ИЗМЕНЕННЫХ БИОГЕОЦЕНОЗОВ В УСЛОВИЯХ РЕСПУБЛИКИ МОРДОВИЯ Специальность 03. 02. 08 – экология (биология) АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Нижний Новгород 2013 Работа выполнена на кафедре ботаники и физиологии растений Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования Мордовский...»

«ШАПОВАЛОВ Максим Игоревич ЭКОЛОГО-ФАУНИСТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВОДНЫХ ЖЕСТКОКРЫЛЫХ (COLEOPTERA: DYTISCIDAE, NOTERIDAE, GYRINIDAE, HALIPLIDAE, HYDROPHILIDAE) СЕВЕРО-ЗАПАДНОГО КАВКАЗА 03.00.16 – экология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Ростов-на-Дону – 2009 Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Адыгейский государственный университет Научный руководитель : доктор...»

«КОЛОТИЙ Алексей Дмитриевич МОЛЕКУЛЯРНО-ЦИТОГЕНЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ МОЗАИЧНЫХ ФОРМ ЧИСЛЕННЫХ ХРОМОСОМНЫХ АНОМАЛИЙ В ПОСТНАТАЛЬНОМ И ЭМБРИОНАЛЬНОМ РАЗВИТИИ 03.00.15 – генетика Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Москва, 2008 1 Работа выполнена в лаборатории молекулярной цитогенетики нервно-психических заболеваний Федерального государственного учреждения Московский научноисследовательский институт педиатрии и детской хирургии...»

«БОНДАРЕНКО ТАТЬЯНА ЮРЬЕВНА ВИРУС ГЕПАТИТА А: ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ИЗОЛЯТОВ, ВЫЯВЛЕННЫХ В СИБИРСКОМ РЕГИОНЕ, И ШТАММОВ, АДАПТИРОВАННЫХ К КУЛЬТУРАМ КЛЕТОК 03.01.03 – молекулярная биология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата биологических наук Кольцово – 2011 Работа выполнена в Федеральном государственном учреждении науки Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии Вектор Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и...»

«МАРКОВЕЦ АНТОН МИХАЙЛОВИЧ ВОЗРАСТНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ЭКСПРЕССИИ ГЕНОВ VEGFA И PEDF ПРИ РАЗВИТИИ ДИСТРОФИИ СЕТЧАТКИ У КРЫС OXYS 03.02.07 – генетика АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Новосибирск 2011 1 Работа выполнена в секторе геномной и постгеномной фармакологии Учреждения Российской академии наук Институт цитологии и генетики СО РАН, г. Новосибирск Научный руководитель : доктор биологических наук Колосова Н.Г. Институт цитологии и...»

«Кудыкина Юлия Константиновна рН-ИНДУЦИРУЕМОЕ ОБРАЗОВАНИЕ ПОКОЯЩИХСЯ ФОРМ МИКОБАКТЕРИЙ И РОЛЬ АДЕНИЛАТЦИКЛАЗЫ В ИХ РЕАКТИВАЦИИ специальность 03.01.04 – биохимия АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Москва – 2011 Работа выполнена в лаборатории биохимии стрессов микроорганизмов Учреждения Российской академии наук Института биохимии им. А. Н. Баха РАН Научный руководитель : доктор биологических наук, профессор А. С. Капрельянц...»

«ЧЕРНЕНОК Юлия Николаевна ОСОБЕННОСТИ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ И ПРОДУКТИВНОСТЬ У СВИНОМАТОК И ИХ ПОТОМСТВА ПРИ СКАРМЛИВАНИИ ПРОБИОТИКОВ 03.00.13 – физиология 06.02.02 – кормление сельскохозяйственных животных и технология кормов АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Боровск – 2009 Диссертационная работа выполнена в ФГОУ ВПО Брянская государственная сельскохозяйственная академия на кафедре кормления, разведения и генетики с.-х. животных и на...»

«Балюк Валерий Геннадьевич ВЗАИМОСВЯЗЬ И ЗНАЧИМОСТЬ ОСНОВНЫХ НЕЙРОДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК СПОРТСМЕНОВ РАЗЛИЧНОЙ СПЕЦИАЛИЗАЦИИ И КВАЛИФИКАЦИИ 03.00.13 – физиология АВТОРЕФЕРАТ Диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Архангельск – 2009 Работа выполнена на кафедре физиологии и патологии развития человека ГОУ ВПО Поморский государственный университет имени М.В. Ломоносова Научный руководитель : доктор биологических наук, профессор Колмогоров Сергей...»

«СУДАКОВА Ирина Константиновна ЭКОЛОГО - ТОКСИКОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ ПОЧВ И СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ПРОДУКЦИИ ЮГА ТЮМЕНСКОЙ ОБЛАСТИ Специальность 03.00.16 - Экология Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук ТЮМЕНЬ – 2006 Работа выполнена в лаборатории токсикологии ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт ветеринарной энтомологии и арахнологии и токсикологическом отделе испытательной лаборатории ФГУ ГСАС Тюменская с 2000-2004 гг....»

«Анастасия Валерьевна Калинович УДК 577.151.02, 577.151.042, 579.017.7 ОСОБЕННОСТИ УСТРОЙСТВА ЦИТОХРОМОКСИДАЗЫ ba3 ИЗ ТЕРМОФИЛЬНОЙ БАКТЕРИИ Thermus thermophilus 03.01.04 – биохимия АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Москва-2011 Работа выполнена в отделе молекулярной энергетики микроорганизмов НИИ физико-химической биологии имени А.Н. Белозерского...»






 
© 2013 www.diss.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты, Диссертации, Монографии, Методички, учебные программы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.