Ось кілька причин, чому ставлення до водопровідної води змінилося:

• стали бруднішими природні води, які є джерелами водопостачання; запаси чистої води на планеті катастрофічно зменшуються;
• якість водопідготовки на вітчизняних комунальних підприємствах, що знаходяться в важких економічних умовах, викликає великі сумніви (як би ми не ставилися до хлорування води, але ж і хлору іноді не вистачає, щоби продезінфікувати воду, що подається до міського водопроводу);
• споживачі більше дізналися про склад водопровідної та природних вод, про наявність у ній забруднювачів різної природи. З'явилися нові, більш чутливі й вибіркові методи аналітичного контролю, що дозволяють визначати ці домішки й на такому рівні концентрацій, контролювати які раніше не було змоги;
• стали більш доступними як інформація про засоби домашнього доочищення води, так і самі засоби – побутові фільтри, водоочисники, а також різноманітні добавки, що покращують й очищують воду;
• громадськість тепер краще обізнана в тому, як проблему питної води розв'язують за кордоном.

Для масового споживача основним джерелом знань про питну воду, без сумніву, є реклама. Системи побутової очистки води або добавки, що очищують воду, розповсюджуються головним чином через різноманітні маркетингові мережі, і кожна мережа супроводжує свій продукт роз'яснюючо-переконуючими листівками, буклетами, відеокасетами. Незалежно від типу продукції та рівня компетентності доводів, загальний сенс інформації такого типу один: гарна якість питної води – клопіт того, хто цю воду п'є. Не заперечуючи цей висновок, розгляньмо певні аспекти якості води з точки зору хіміка.

Світові резерви води

Загальна кількість води на поверхні Землі складає 1,39*1018 т. Близько 1/60 частини загального запасу містяться в льодовиках Антарктики, Антарктиди та високогірних районів; близько 1/120 частини – підземні води; 1/13000 частина – доступні для використання прісні води в річках, озерах, болотах і водоймищах; 1/100000 частина – атмосферна волога.

Запас прісної води розподіляються нерівномірно. На долю дев’яти країн, у т. ч. Росії, Канади, США, припадає 60% світових запасів прісної води. За визначенням Європейської економічної комісії ООН не забезпеченою водою вважається країна, водні ресурси якої не перевищують 1,5 тис. куб. м. на одного мешканця. В Україні в посушливі роки на одного мешканця припадає 0,67 тис. куб. м. річкового стоку. Саме річковий стік складає основну частину загального фонду води. Навіть з урахування природних водойм, водосховищ і підземних вод Україна за запасами доступної для використання води належить до малозабезпечених країн.
 

Що міститься в питній воді?

Вода, найкращий природний розчинник, ніколи не буває абсолютно чистою. Вона розчиняє тверді речовини, із якими контактує, ґрунти, породи, мінерали, солі. У воді розчиняються гази атмосфери й гази, що надходять із глибини землі, наприклад, сірководень, оксид вуглецю, водень, метан. У природних водах, особливо на поверхнях, міститься також значна кількість органічних речовин – продуктів життєдіяльності й розпаду водних організмів. До домішок природного походження додаються речовини антропогенного походження, асортимент яких охоплює практично всі класи неорганічних й органічних сполук.

Компоненти, що містяться в природних водах поділяють на п'ять основних груп:

1. Розчинені гази – кисень, азот, вуглекислий газ, сірководень, метан і. т. ін.

2. Головні іони (сольові компоненти) – аніони карбонату, гідрокарбонату, хлориду, сульфату; катіони калію, натрію, магнію, кальцію. У поверхневих водах їх вміст виражається десятками й сотнями мг/л. Сукупність цих компонентів створює мінералізацію води, що вимірюється в г/л. Для прісних вод мінералізація складає 0,2-0,5 г/л, для слабкомінералізованих – 0,5-1 г/л, для солонуватих – 1-3 г/л. Далі йдуть солоні води; води з мінералізацією понад 50 г/л мають називають розсолами.

Наявність катіонів кальцію та магнію надає воді сукупність властивостей, яку називають твердістю води. У нашій країні твердість води вимірюють в ммоль екв/л: 1 ммоль екв/л відповідає 20,04 мг/л кальцію або 12,16 мг/л магнію. В інших країнах використовують так звані градуси твердості: німецький (10 мг оксиду кальцію на 1 л води, відповідає 0,357 ммоль екв/л); англійський (1 г карбонату кальцію в 1 галоні, тобто в 4,546 л води, відповідає 0,285 ммоль екв/л); американський (відповідповідає 0,020 ммоль екв/л.)

3. Біогенні елементи – азот (у вигляді аміаку, амонію, нітриту, нітрату й азоту органічних сполук); фосфор (у вигляді фосфатів й органічних сполук), кремній (у винляді ортосилікатів), залізо (ІІ та ІІІ). Ці елементи необхідні для живлення та розвитку живих організмів. Однак деякі зі сполук за високих концентрацій мають токсичну дію, наприклад, неорганічні сполуки азоту, особливо амонійний азот. Для вод рибогосподарського призначення гранично припустима концентрація аміаку дорівнює 0,08 мг/л, амонію – 2 мг/л.

4. Мікроелементи – це метали й деякі неметали (бром, йод, бор), вміст яких у водах знаходиться в межах кількох десятків і менше мкг/л. Частина металів – марганець, цинк, молібден і кобальт належать до так званих біометалів, які беруть участь у біохімічних процесах живих організмів і без яких живі істоти не можуть розвиватися. Інші мікроелементи, як кадмій, свинець, ртуть, хром є антропогенними забруднювачами й виявляють сильну токсичність, саме їх мають на увазі, коли говорять про забруднення важкими металами. Особливу небезпеку для життя представляють мікро концентрації радіонуклідів стронцію, цезію, плутонію. Проте біометали за перевищення гранично допустимої концентрації також виявляють токсичний вплив на живі організми. До того ж токсичність мікроелементів залежить від того, у яких хімічних формах вони знаходяться. Найбільшу токсичність мають металоорганічні сполуки, наприклад, діетилртуть.

5. Органічні речовини. Їх вміст іноді характеризують загальним вмістом зв'язаного вуглецю. Однак такий показник мало що означає для оцінки ступеня забруднення природних вод. Органічні речовини, що містяться в природних водах, поділяють на дві групи. До першої належать органічні сполуки природного походження, в основному гумінові та фульвокислоти, карбонові й амінокислоти, карбонільні сполуки, складні ефіри (зв'язаний у них вуглець складає 1,5-30 мг/л) і деякі інші сполуки з вмістом зв'язаного вуглецю 0.2-12 мг/л. Другу групу органічних компонентів природних вод складають численні сполуки антропогенного походження, вміст яких залежить від інтенсивності забруднення води та змінюється в дуже широких межах, аж до кількох мг/л. Це ароматичні вуглеводні (бензол, толуол, феноли, нафталін), галогеновмісні сполуки (хлороформ, дихлоретан, дихлофос), азотовмісні сполуки (аміни, піридин, поліакриламід, сечовина), метанол, бензиловий спирт, мастила, нафтопродукти, барвники, синтетичні поверхнево-активні речовини (СПАР).

Як і всі об’єкти навколишнього середовища, природна вода забруднюється в процесі господарської діяльності людини. На 27-й сесії Генеральної Асамблеї ООН 18 грудня 1962 р. було прийнято резолюцію "Економічний розвиток й охорона природи", що стало початком природоохоронного руху. Зроблені в ті часи оцінки свідчили про те, що запасів чистої води та чистого повітря на планеті вистачить на три десятиріччя. Вони вже проминули, й аналіз стану водних джерел підводить до не втішного висновку, що цей прогноз справдився.

Воду джерела водопостачання поділяють на категорії в залежності від ступеня забруднення – від чистої води (І клас якості) до забрудненої (ІV клас) і брудної (V клас). У 50 – 60-ті рр. ХХ ст., коли розроблялися технології очищення, що використовуються й зараз, поверхневі джерела були віднесені до І класу якості.

Сьогодні з 50 водних об’єктів України, на яких проводилися гідро-біологічні та хімічні дослідження, не знайшлося жодного, який відповідає поняттю "чиста вода". Незважаючи на спад виробництва, що призвів до певного скорочення промислових стічних вод, в басейнах Дунаю, Дністра, Західного та Південного Бугу й Сіверського Дінця спостерігається підвищений вміст сполук азоту, фенолів, нафтопродуктів, важких металів. Воду цих джерел класифікують як забруднену та брудну (IV і V класи якості).

Стан малих річок і природних водоймищ оцінюють як катастрофічний; постійно погіршується якість підземних вод. А технологія водопідготовки й очищення води залишилася практично без змін.
 

Ксенобіотики та супертоксиканти

Забруднення навколишнього середовища – зворотний бік прогресу в галузі хімічного синтезу. Сьогодні кількість хімічних сполук, створених людиною, сягає 7 млн. У повсякденній практичній діяльності використовується близько 7- тис. хімічних продуктів, і їхня номенклатура розширюється на 500-1000 одиниць на рік.

Речовини антропогенного походження вирізняються тим, що стосовно них організм людини (і не лише людини) не володіє генетичною пам'яттю доцільної протидії. Це чужі живій природі речовини – ксенобіотики, для них у живих організмах не передбачено шляхів переробки та виведення. Тому ксенобіотики накопичуються в організмах і викривляють природні біохімічні процеси.

Дія забруднюючих речовин може бути власне токсичним й органолептичним. Останнє виявляється в вигляді неприємного запаху або смаку. Токсична дія може бути загально екологічною, канцерогенною, мутагенною, викликати професійні або специфічні захворювання.

Серед численних забруднювачів виокремлюються супертоксиканти – речовини, які навіть у мінімальній кількості здійснюють прямий і непрямий вплив на здоров'я людини. Всесвітня організація охорони здоров'я визначила перелік таких супертоксикантів. До них належать, перш за все, ті речовини, які синтезовані й виробляються саме як отруйні – інсектициди, пестициди, зооциди і т ін. Другу групу складають речовини, що утворюються в якості побічних продуктів у різноманітних процесах – горіння палива, розкладення або синтезу органічних речовин, роботи автомобільних двигунів тощо. Особливу небезпеку становлять:

• ароматичні вуглеводні – речовини, що містять бензольне кільце;
• поліароматичні вуглеводні – речовини, які містять конденсовані бензольні кільця;
• поліхлоровані дифеніли.

Що відбувається з водою під час водопідготовки?

Перед подачею води до централізованої системи водопостачання її попередньо доводять до кондиції, передбаченої нормативними документами. Під час водопідготовки до води додають спеціальні хімічні реагенти.

1. Освітлення полягає в видаленні крупнодисперсних і колоїдних домішок, які зумовлюють колір і мутність води. Для цього в воду додають коагулянти (сульфати алюмінію або заліза, хлорид заліза) і флокулянти (поліакриламід, дрібнодисперсна кремнієва кислота та ін.) і відокремлюють пластівці, що випадають.

2. Знезараження води необхідне для знищення мікроорганізмів і вірусів, що викликають захворювання, а також деяких видів мікроорганізмів (наприклад, нитчастих, зооглейних, сульфатовідновлюючих бактерій, залізобактерій), які викликають біологічне обростання й корозію трубопроводів. Найбільш поширене хлорування води. Інші способи полягають у використанні озону або ультрафіолетового опромінення.

3. Стабілізація. Стабільною називають воду, що не виділяє й не розчиняє накип, який складається в основному з карбонату кальцію. Вода, яка розчиняє накип, викликає корозію сталі й інших металів. Для стабілізації такої води її обробляють вуглекислим газом.

4. Пом'якшення води полягає в видаленні солей твердості, утворених катіонами кальцію та магнію. Для реагентного пом'якшення використовують гашене вапно та кальциновану соду. Інший спосіб пом'якшення пов'язаний із пропусканням води крізь шар зернистого катіоніту, при цьому катіони кальцію та магнію поглинаються катіонітом, обмінюючись на іони натрію, водоводу або амонію.

Деякі види вод потребують додаткових операцій – видалення сполук феруму, кремнію, також пов'язаних із застосуванням хімічних реагентів.

Частина реагентів, що застосовуються для водопідготовки (сода, вапно, сполуки феруму) складаються з компонентів, які є в вихідній воді. Але в цілому очевидно, що на станціях підготовки якісний склад води поповнюється новими хімічними компонентами. Тут і домішки, що містяться в реагентах, і те, що утворилося в побічних реакціях, які супроводжували водопідготовку.

Багато з побічних продуктів хлорування й озонування включені Всесвітньою організацією охорони здоров'я до списку пріоритетних токсикантів. Токсикологічні дослідження показали, що вони канцерогенні і (або) несприятливо діють на відтворення або розвиток лабораторних тварин.

Нормування якості води, або яку воду називають питною?

Забезпечення населення якісною й безпечною для здоров’я питної води – справа державної важливості. 10 січня 2002 р. Верховна Рада України прийняла Закон "Про питну воду та питне водопостачання". Він стосується всіх поставників питної води , які забезпечують населені пункти й окремі об’єкти питною водою шляхом централізованого водопостачання або за допомогою пунктів розливу води, у т. ч. пересувних (наприклад, автоцистерни).

Згідно з цим законом питна вода – це вода, яка за органолептичними властивостями, хімічному та мікробіологічному складу й радіобіологічним показниками відповідає державним стандартам і санітарному законодавству. В Україні продовжує діяти державний стандарт (ГОСТ) 2874-82 „Вода питна. Гігієнічні вимоги та контроль за якістю” , який існував у СРСР. Стандарт нормує на безпечному рівні мікробіологічні токсикологічні й органолептичні показники питної води. Показники двох останніх груп належать до хімічного складу та включають нормативи для речовин:

• які зустрічаються в природних водах;
• які додаються до води в процесі обробки в вигляді реагентів;
• які з'являються в результаті промислового, побутового, сільськогосподарського забруднення джерел водопостачання.

У 1996 р. в Україні були розроблені Державні санітарні правила і норми (Сан Пін) „Вода питна. Гігієнічні вимоги до якості води централізованого господарсько-питного постачання”. Правила передбачають контроль вмісту в питній воді ще 18 компонентів. Перелік мікробіологічних показників безпеки збільшений з двох до п'яти; введені паразитологічні показники. У СанПіН сформульовані особливі вимоги стосовно найбільш токсичних забруднювачів (ртуть, таллій, кадмій, нітрити, ціаніди, хромати, 1,1-дихлоретилен, бенза(а)пірен). Цих токсикантів, а також цинку, СПАР, нафтопродуктів і фенолів у питній воді має бути так мало, їх не можна було визначити встановленими методами аналізу.

Для впровадження нового стандарту був виділений „перехідний період” з 2000 до 2005 р. Але перехід за вказаний час не відбувся. По-перше, контроль нових показників передбачає наявність нового обладнання, нової нормативно-методичної бази, кадрового забезпечення. Ані лабораторії санепідемслужби, на які покладено державний контроль за якістю води, ані Водоканали сьогодні не мають такої матеріальної. Аналіз води за нормативами ГОСТ 2874-82 виконується за допомогою найдоступніших приладів – фотоколориметрів, рН-метрів або хімічними методами, які взагалі не потребують спеціального обладнання. По-друге, необхідна перебудова системи водопідготовки та водопостачання під нові вимоги. У зв'язку з цим у березні 2005 р. була прийнята загальнодержавна програма „Питна вода України” на 2006-2020 рр. А в 2006 р. розроблено проект ДСТУ „Вода питна. Вимоги та контроль за якістю”, приблизний термін його запровадження – 2009 р.

Особливості доочищення водопровідної води

Для додаткового очищення воду пропускають крізь фільтри, перегонюють, одержуючи дистильовану воду й обробляють сорбентами (тверді речовини, що поглинають розчинені домішки). Що слід пам'ятати, використовуючи таку воду для пиття?

Дистильована вода може містити хлорорганічні речовини – побічні продукти хлорування води. Вони леткі й під час дистиляції відганяються і потім конденсуються разом із водяною парою. Вміст летких хлорорганічних речовин у дистильованій воді (як і в водопровідній) зменшується під час кип'ятіння чи відстоювання. Дистильована вода містить помітну кількість сполук міді, оскільки внутрішні частини установок для дистиляції, як правило, латунні.

Очищення на фільтрах ефективне доти, доки фільтр не відпрацював свій ресурс, іншими словами, не засмітився. Тут споживачу доводиться покладатися на вказівки про ресурс виробників фільтру, а також на те, що вода, яка очищується, не брудніша за ту, за якою цей ресурс встановлювали. Відомо, що ресурс фільтру може відрізнятися в десятки разів залежно від складу , води, що очищується; до того ж способи оцінки ресурсу в різних виробників різні, що ускладнює співставлення різних водоочисних пристроїв за ефективністю.

За використання природних сорбентів, наприклад, глин, виникає запитання про хімічну й бактеріологічну чистоту самого сорбенту.

У всіх випадках доочищення вода містить менше розчинених речовин. Поряд із забруднювачами з води видаляються й речовини природного походження, зокрема, корисні мінерали й мікроелементи. Тому частина західноєвропейських, а зараз і вітчизняних споживачів вважає головним недоліком обробленої води те, що за її регулярного вживання організм не отримує всіх цінних поживних речовин. Однак питна вода ніколи не була й не є головним джерелом необхідних організму мінеральних речовин і мікроелементів. Мабуть, найбільшим є внесок питної води в забезпечення організму фтором – до половини денної потреби. Потреба в інших елементах або мікроелементах забезпечують в основному, звичайно, продукти харчування; води для цього знадобилося б випити занадто багато.

Дещо про альтернативу

Вода фасована або бутильована, якої в Україні налічується близько 100 різновидів, як альтернатива водопровідній також є об'єктом пильної уваги спеціалістів. 2004 р. Інститут колоїдної хімії та хімії води імені О. В. Думанського НАН України провів аналіз фасованої води відповідно до нормативів СанПіНу Росії (за відсутності власних). Усі води було розподілено на три категорії: вища, перша та третя, яка з'явилася внаслідок наявності на українському ринку води, що не відповідає гігієнічним вимогам.

Існує думка, що джерельна вода є чистішою за водопровідну, а отже її споживання є безпечнішим. Вона є привабливою для споживача завдяки своїм органолептичним властивостям – прозорості, приємному смаку. Насправді ж джерельна вода, як правило, відповідає не всім нормативам. Більшість джерел не мають споруд водопідготовки. Окрім того, вода може містити нітрати, позбутися яких не можна жодним побутовим способом. У всякому разі слід узяти за правило піддавати джерельну воду кип'ятінню.

Короткий підсумок

Існують вагомі причини вважати, що за останні 30-40 років погіршилася якість вітчизняної водопровідної води. Істотно посилилося забруднення джерел водопостачання, зріс асортимент токсичних забруднюючих речовин, а технології централізованої водопідготовки залишилися практично колишніми, розрахованими на воду чистих джерел. Зношені труби додатково забруднюють водопровідну воду. У безпеці використання водопровідної води могла би переконати оперативна, доступна пересічному споживачу інформація про її якість. Але повної інформації, яка б відповідала світовому досвіду контролю якості питної води, не мають навіть постачальники води.

Мабуть, найближчим часом не доводиться чекати на суттєві зміни ані в якості вітчизняної водопідготовки, ані в обізнаності населення в якості й безпеці водопровідної води. Вибір альтернативних способів водоспоживання залишається за споживачем.
 

Источник: www-gazeta.univer.kharkov.ua > Архів > 2008 > №7 (3913), 2008