САНИТАРНО-ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО ХОЗЯЙСТВЕННО-ПИТЬЕВОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ НАСЕЛЕНИЯ Г. УФЫ

Анализ данных, полученных в процессе исследования позволяет сформулировать рекомендации по профилактике и оптимизации функционирования централизованной системы водоснабжения г. Уфы.
1. Организация и выполнение государственных требований по проведению охранных мероприятий в зонах санитарной охраны источников централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения (СанПиН 2.1.4.1110-02 «Зоны санитарной охраны источников водоснабжения и водопроводов хозяйственно-питьевого назначения»):
1.1 Мероприятия в 1-ом поясе ЗСО:
- на площадках водопроводных сооружений предусмотреть технические средства охраны: столбы-указатели, обозначающие границы зоны и устанавливаемые не более чем через 50 м;
- запретить все виды строительства за исключением реконструкции или расширения основных водопроводных соо ...

нет

Проблемы гигиенической безопасности водопользования населения России обусловлены широким спектром причин, связанных с антропогенным загрязнением водоисточников, недостаточной санитарной надежностью систем водоснабжения, дефицитом доброкачественных питьевых вод [А. В. Тулакин, М.М. Сайфутдинов, 2006 г., Е. Ф. Горшков, А. П. Росоловский, 2007 г.]
Во многих промышленных центрах остро стоит проблема подачи населению качественной питьевой воды. [Л. А. Чеснокова, Т. А. Мирошниченко, С. И. Красиков, Н.Н., И. В. Шарапова, И. Е. Лаврентьев, 2012 г.].
Республика Башкортостан характеризуется как регион с высокоразвитым нефтеперерабатывающей и нефтехимический промышленностью. На территориях 18 административных районов находятся 202 месторождения нефти и газа с ежегодным объемом добычи порядка 14 мл н т, в связи с чем данные территории отличаются интенсивным техногенным воздействием на окружающую среду в целом и природные воды в частности.В настоящее время значительная часть пресных на этих территориях не отвечает требованиям к водам хозяйственно – питьевого назначения[Зияетдинов Р.М., 2003 г.,]. Поэтому проблема оценки загрязнения подземных вод с обоснованием эффективных природоохранных мероприятий на территориях нефтедобычи чрезвычайно актуальна [Р. А. Сулейманов, Т. К. Валеев, Н. Р. Рахматуллин, И. М. Нигматуллин, А. А. Гайсин, 2014 г.].
Не менее важными задачами являются ограниченность запасов доброкачественной питьевой воды [Катаева В.А., 2010], частый дефицит в воде важнейших микроэлементов, например, кальция или фтора [Харисова С.А., 2011], отсутствие единых действующих программ коррекции минерального состава питьевой воды [Онищенко Г.Г., 2007].
Проблемы сохранности количества и качества водных ресурсов с течением времени не уменьшаются. Напротив, отмечается тенденция роста неблагополучия водообеспечения жителей планеты в целом и нашей страны в частности [Лутфиев Р.Ф., 2009]. Российская Федерация располагает примерно пятой частью всех мировых запасов питьевой води, нодо настоящего времени так и не сформировано рациональное отношение к водным ресурсам, не внедрены в достаточном объеме современные технологии очистки и кондиционирования воды [Онищенко Г.Г., 2007, Катаева В.А., 2010].
Очевидно, что для рационального решения проблемы необходимо, во-первых, использовать опыт мирового сообщества в области водохозяйственной деятельности; во-вторых, привести в соответствие отечественные нормативы и стандарты питьевого водоснабжения с международными; в-третьих, внедрить в повседневную деятельность теоретические и практические наработки водохозяйственной отрасли развитых стран [Нарыков В. И., Лизунов Ю. В., Бокарев М. А., 2011 г].

Цель исследования:
Санитарно-гигиеническая оценка качества централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения населения г. Уфы.

Задачи исследования:
1. Санитарно-гигиеническая характеристика водозабора г. Уфы.
2. Гигиеническая оценка качества питьевой водыуфимского водозабора.
3. Характеристика потребления населением воды хозяйственно-питьевого назначения
4. Санитарно-гигиеническая оценка методов водоподготовки уфимской централизованной системы водоснабжения.
5. Оценка рисков химического загрязнения питьевой воды, потребляемой населением г. Уфы.
6. Обоснование профилактических и корректирующих мероприятий по улучшению качества питьевой воды в г. Уфе.

Питание подземных вод происходит за счёт фильтрации атмосферных осадков, а в паводочный период и за счёт прибрежной фильтрации речных вод.Глубина залегания водоносного горизонта от дневной поверхности в долине реки составляет несколько метров, мощность горизонта – 20-30м.По химическому составу грунтовые воды четвертичных отложений относятся к гидрокарбонатному кальциевому или гидрокарбонатному сульфатно-кальциево-магниевому типу. Воды пресные, минерализация не превышает 1г/л.Система водоснабжения г. Уфы включает в себя:семь водозаборов, в том числе шесть подземных инфильтрационных водозаборов (Южный, Северный, Изяусуий, Демский, Шакшинский, Кооперативная поляна) и один открытый речной водозабор (Северный ковшовой);станцию водоподготовки из открытого источника;14 насосных станций 2-го и 3-го подъемов;Около 1500 км магистральных водоводов и водоразводящих сетей.Схема водоснабжения многозонная (состоит из девяти зон и четырех подзон водоснабжения, которые запитаны от 14 насосных станций второго и третьего подъемов), что обусловлено географическим расположением города Уфа – на возвышенности между двух рек, значительным перепадом высот более 100 м и большой протяженностью сетей.Фактическая производительность существующих водозаборов – 568,8 тыс.м3/сут, в том числе:Южный - 240 тыс.м3/сут;Северный ковшовый - 200 тыс. м3/сут.Северный - 60 тыс.м3/сут;Изякский - 51 тыс.м3/сут;Шакшинский - 12 тыс.м3/сут;Демский - 5 тыс.м3/сут;Кооперативная поляна - 0,8 тыс.м3/сут.На инфильтрационных водозаборах эксплуатируются 256 скважин и три лучевых водозабора.Северный ковшовый водозабор (СКВ) питается непосредственно из реки Уфы и представляет собой водоприемный ковш, врезанный в берег. Забор воды из реки осуществляется через приемные окна четырех железобетонных оголовков и по самотечным водоводам поступает в приемный резервуар насосной станции 1-го подъема.Вода перед подачей потребителям проходит стадию обеззараживания жидким хлором. На Северном и Шакшинском водозаборах вместо жидкого хлора в качестве хлорагента для обеззараживания питьевой воды применяется гипохлорит натрия. На 4-х водозаборах - Северном, Северном Ковшовом, Шакшинском и Демском - действуют установки ультрафиолетового обеззараживания питьевой воды.Подземные водозаборы более защищены от техногенных и микробиологических загрязнений. Вода инфильтрационных водозаборов по всем показателям соответствует нормативным требованиям и не требует дополнительной обработки кроме обеззараживания.Речная вода открытого водозабора - Северного ковшового - проходит предварительную водоподготовку на станции очистки и обеззараживание.Станция очистки питьевой воды Северного ковшового водопровода. Очистные сооружения Северного ковшового водопровода введены в эксплуатацию в 1993 году. Проектная производительность 200 тыс.куб. метров в сутки.В состав очистных сооружений входят:микрофильтры,горизонтальные отстойники,скорые фильтры, загруженные фильтрующим материалом из горелой породыреагентное хозяйство с узлом углевания,система ультрафиолетового обеззараживания,хлораторная для первичного и вторичного хлорирования обрабатываемой воды,цех механического обезвоживания осадка.Подготовка воды ведется по двухступенной схеме – на отстойниках и скорых фильтрах с реагентной обработкой воды сернокислым алюминием и полиакриламидом. Скорые фильтры загружены высокоэффективным местным фильтрующим материалом - горелой породой. Обеззараживание воды осуществляется сначала УФ-излучением, на втором этапе - жидким хлором для поддержания антибактерицидного эффекта в сетях. Для работы в экстраординарных ситуациях дополнительно предусмотрена барьерная технология с применением порошкообразного активированного угля. Обработка осадка ведется на камерных фильтр–прессах циклического действия с микропроцессорной системой автоматического управления. Влажность осадка снижается с 98% до 50-60%. Промывная вода фильтров после отстаивания подается в "голову" сооружений.Неотъемлемой частью технологии обеспечения качества питьевой воды является лабораторно-производственный контроль, которому подвергается вода водоисточников в местах водозабора, питьевая вода перед поступлением в водопроводную сеть и питьевая вода в распределительные сети.3.3. Оценка качества воды источников централизованногохозяйственно-питьевого водоснабжения населения г. УфыВ соответствии с ГОСТ 2761-84 «Источники централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения. Гигиенические, технические требования и правила выбора» шесть подземных инфильтрационных водозаборов (Южный, Северный, Изякский, Демский, Шакшинский, Кооперативная поляна) г. Уфы можно отнести ко 2-му классу подземных источников водоснабжения - качество воды имеет отклонения по отдельным показателям, которые могут быть устранены аэрированием, фильтрованием, обеззараживанием; или источники с непостоянным качеством воды, которое проявляется в сезонных колебаниях сухого остатка в пределах нормативов, требующие профилактического обеззараживания. 7-й водозабор – Северный ковшовый – открытыйОценка качества воды, поступающей из водозаборов города, проводилась по следующим показателям:Органолептические свойства воды.Общая жесткость воды из водоисточников г. Уфы.Общая минерализация воды.Содержание сульфатов в воде из водозаборов города.Хлориды в воде централизованных водоисточников.Концентрация нитратов.Уровень кальция в воде.Количество магния в воде водоисточников.Концентрация бромидов в воде водозаборов1. Органолептические свойства воды, полученной из из всех водоисточников в анализируемый период времени соответствуют требованиям гигиенических нормативов. 2. При анализе показателей общей жесткости воды из источников центрального водоснабжения г. Уфы за период с 2009 до 2014 гг. была установлена постоянная повышенность показателя до 7-10 мг/дм3 (в 1,2-1,8 раз больше допустимого значения). Также было установлено, что в связи с этим Роспотребнадзором принято постановление о временном искусственном увеличении норматива по жесткости в первые четыре месяца (январь, февраль, март, апрель) календарного года до 10 мг/дм3. В последующие четыре месяца данный показатель понижается до 7 мг/ дм3. Затем следует новое формальное повышение величины. Превышение общей жесткости в воде водозаборов прежде всего можно связать с природными особенностями (карбонатные породы территории города и района), и с развитой нефтедобывающей промышленностью. Способствующим фактором является нагнетание соленой воды в нефтеносные пласты, проводимое во время нефтедобычи (так называемое заводнение).3. При оценке среднегодовых показателей общей минерализации воды водоисточников централизованного водоснабжения г. Уфы в период с 2009 по 2014 гг. наблюдается превышение нормативного значения (1000 мг/л) в 1,1 раза. Повышенная минерализация воды и централизованных источников может быть обусловлена геологическими и антропогенными факторами. К геологическим причинам относится присутствие большого количества карбонатных пород. Влияние человеческого фактора заключается в активном развитии нефтедобывающей промышленности. 4. Содержание сульфатов в воде из водозаборов города в рассматриваемый промежуток времени было увеличено в 1,1-1,2 раз при нормативном значении 500 мг/л. Причинами повышения содержания сульфатов в потребляемой населением воде может быть высокий уровень остатков серной кислоты в сточных водах, что, в свою очередь, объясняется функционированием промышленных предприятий, которые используют серную кислоту, сбросами из системы жилищно-коммунального и сельского хозяйства. 5. Уровень хлора в воде полностью соответствовал предписаниям СанПин 2.1.4.1074 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого снабжения. Контроль качества. Гигиенические требования к обеспечению безопасности систем горячего водоснабжения».6. Концентрация нитратов в воде, используемой в г. Уфе для питьевых и хозяйственных нужд в период от 2009 до 2014 гг. не превышала оптимального значения (45 мг/л). 7. Уровень кальция в воде оставался в пределах допустимых значений (200 мг/л).8. Количество магния в воде водоисточников центрального водоснабжения г. Уфы в рассматриваемом периоды было повышено в 1,1-1,8 раз по сравнению с нормативом (50 мг/л). Наиболее вероятными причинами увеличения показателя являются, во-первых, наличие большого количества магнийсодержащих почвенных пород (оливин, магнезит, долимит и др.) и вымывание микроэлемента из почвы; во-вторых, дополнительные поступления магния в почву при сбросе сточных вод промышленными предприятиями.9. В соответствии с государственными требованиями концентрация бромидов в воде водозаборов не должна превышать 0,2 мг/л. В период от начала 2009 до конца 2014 года отмечалось увеличение показателя в 2,2-2,4-2,6 раз по отношению к нормальной величине. Причинами данного отклонения следует считать подсасывание в воду подземных источников буровых вод нефтяных месторождений (солевых растворов),. Таким образом, качество воды, используемой для питьевых и хозяйственных нужд населения и поставляемой централизованно из водозаборов города зависит прежде всего от геологических особенностей почвы, особенностей производственного процесса промышленных предприятий, сельскохозяйственных занятий населения в черте города.Органолептические свойства воды в обследованных пробах соответствуют предъявляемым к ним государственным требованиям. К геологическим особенностям, способным оказывать влияние на химический состав водных ресурсов относится присутствие почв, богатых карбонатами и магнием. Вследствие поступления указанных соединений в источники воды увеличивается ее общая жесткость, а также общая концентрация кальция и магния. 3.4 Водопотребление населения г. УфыВодопотребление г. Уфы складывается из использования подземных и открытых источниковГород Уфа достаточно обеспечен водными ресурсами питьевых подземных вод (сухой остаток до 1,0 г/л при жесткости до 10 мг-экв/л), основную часть запасов которых составляют месторождения в речных долинах рек Белой и Уфы. Обеспеченность населения централизованным водоснабжением составляет на 2014 год 89% и только 11% жителей используют нецентрализованную доставку (рис. 3.4.1 ).1 – централизованное водоснабжение2 – нецентрализованное водоснабжениеРисунок 3.4.1. Распределение систем водоснабжения населения г. Уфы в 2014 г.Объем забранной из природных источников свежей воды по сравнению с предыдущим годом сократился на 1,67%. Из поверхностных источников забрано воды на 2,92% меньше, чем в 2013 году.Общий объём забора подземной воды снизился по сравнению с прошлым годом на 0,3%. Из общего объема свежей воды, забранной из природных водных объектов, доля поверхностной воды составляет 51,5%, подземной – 48,5% (Рис. 3.4.2). Рисунок 3.4.2. Соотношение забранной из природных водных объектов поверхностной и подземной воды. Водозабор из поверхностных источников составил 51,5%, из подземных – 48,5%.Объем использованной воды по сравнению с прошлым годом уменьшился на 2,00%. Потребление воды на питьевые и хозяйственно-бытовые нужды снизилось на 4,64%. Использование воды на производственные нужды сократилось на 5,13%, в том числе: объем использования воды питьевого качества на производственные нужды снизился на 3,30%. На 5,01% снизилось потребление воды на сельскохозяйственное водоснабжение. В 2014 году сохранилась тенденция последних лет на снижение объемов водопотребления на одного человека как по республике, так и по городу. Удельное водопотребление подземных вод на хозяйственно-питьевые нужды в среднем по городу составило 109 л/сут на 1 человека (121 л/сут – 2013 год). Сокращение водопотребления населением г. Уфы можно связать с уменьшением производства и экономичным потреблением воды населением.Потери при транспортировке забранной для использования воды увеличились на 3,18%. Увеличение объема потерь воды объясняется большим износом водопроводных сетей и скрытыми утечками воды в основном на предприятиях жилищно-коммунального хозяйства и промпредприятиях. Объем оборотного и повторно-последовательного водоснабжения сократился 6,96% в том числе: - объем оборотного водоснабжения уменьшился на 7,31%; - объем повторного водоснабжения увеличился на 1,15%; - объем последовательного водоснабжения увеличился на 3,16%. Общий объем сточных вод, сбрасываемых в поверхностные водные объекты (включая шахтно-рудничные, коллекторно-дренажные и ливневые воды), в 2014 году по сравнению с 2013 годом уменьшился на 1,2% и составил 283,53 млн м3 , из них: -38104762500- загрязненных – 61,60%;- нормативно очищенных – 4,27%;- не требующих очистки – 34,12%)Сброс недостаточно очищенных сточных вод уменьшился на 2,38%в 2014 году. Уменьшение объемов сброса недостаточно очищенных сточных вод произошло в основном за счет МУП «Уфаводоканал», г.Уфа – на 4,27 млн/м3 в связи со снижением объемов водопотребления и водоотведения потребителями (население и промпредприятия) и снижением притока поверхностных и грунтовых вод.Объем сброса нормативно чистых сточных вод увеличился на 2,09 % в основном за счет:- Уфимская ТЭЦ-2 ООО «Башкирская генерирующая компания», г. Уфа – на 1,06 млн/м3 в связи с увеличением выработки электроэнергии и отпуска тепла. Объём сброса нормативно очищенных сточных вод на сооружениях очистки сточных вод по сравнению с прошлым годом 8,86, в том числе: - на сооружениях биологической очистки – уменьшение на 10,46%;- на сооружениях физико-химической очистки – объем нормативно очищенных сточных вод сохранился на уровне прошлого года и составил 12,67 млн/м 3; - на сооружениях механической очистки – увеличение на 14,48 % Масса сброса загрязняющих веществ в поверхностные водные объекты1 по Республике Башкортостан в 2014 году составила 1099,59 тыс. т и снизилась по сравнению с 2103 годом на 60,39 тыс. т (5,2%). Наиболее крупными источниками антропогенного воздействия на окружающую среду по массе сброса загрязняющих веществ в поверхностные водные объекты является МУП «Уфаводоканал» – 2,7% от общей массы загрязняющих веществ.Наибольшую нагрузку на поверхностные водные объекты оказывают промышленные и коммунальные предприятия несколько городов Республики Башкортостан, в том числе – город Уфа.В районе г.Уфы в 2014 году в поверхностные водные объекты сброшено 53,1% стоков и 3,2% массы загрязняющих веществ от их общереспубликанского уровня. Большая часть загрязняющих веществ по г.Уфе (96,8% от общей массы сброса по городу) приходится на предприятия;- МУП «Уфаводоканал»;- ООО «Башнефть–Сервис НПЗ» (бывший ОАО «Уфанефтехим» (табл. 3.4.1).Значительный сброс загрязняющих веществ в окружающую среду со сточными водами связан прежде всего с неэффективной работой очистных сооружений или их отсутствием. Основными причинами неэффективной работы очистных сооружений, как и в предыдущий год, являются: - устаревшие технологии и изношенность основных производственных фондов; - сброс в канализацию неутилизированных отходов; - отсутствие локальных очистных сооружений, ведущее к перегрузке основных очистных сооружений по концентрации поступающих загрязнителей; - перегрузка очистных сооружений по гидравлике; - неудовлетворительная эксплуатация очистных сооружений; - эксплуатация очистных сооружений с отступлением от проектных схем.Вклад г. Уфы в нагрузку на поверхностные водные объекты в 2014 г. по сравнению другими городами Республики БашкортостанТаблица 3.4.1ГородЗабрано свежей водыСброшено сточных водСброшено загрязняющих веществОбъем, млн м3% от объема забранной воды по РБОбъем, млн м3% от объема сброшенных сточных вод по РБМасса сбро-са загря-зняющих веществ, тыс. т% от массы сброса загрязняющих веществ по РБУфа274,0433,40256,953,1035,633,20Стерли-тамак85,3610,4095,5119,801002,3891,20Ишимбай13,331,6043,309,0010,621,00Учалы10,371,307,261,5018,331,70Кроме того, технология очистки сточных вод, предусмотренная проектами на большинстве очистных сооружений республики, не отвечает требованиям Водного кодекса РФ, в частности, достижения БПКполн. 3–6 мг/дм3. На очистных сооружениях проектами предусматривается преимущественно «грубая» – механическая, физико- химическая, в лучшем случае биологическая (одно- или двухступенчатая) очистка и очень редко – глубокая доочистка. Существующие очистные сооружения, даже если они работают в проектном режиме, достигают БПКполн. 10–20 мг/дм3 , и весь объем прошедших очистку сточных вод не может быть отнесен к категории «нормативно очищенных».Таким образом, в г. Уфе в 2014 г. водоотведение составило 257,37 млн м3, в том числе в поверхностные водные объекты 256,87 млн м3. Из них:- без очистки 0 млн м3;- недостаточно очищенных 121,39 млн м3;- нормативно чистых 135,46 млн м3;- нормативно очищенных 0,01 млн м3.Сброс загрязняющих веществ в поверхностные водные объекты составил 36,63 тыс. тонн3.5 Гигиеническая оценка методов водоподготовки при централизованной системе водоснабжения.Одной из актуальных проблем человечества в новом тысячелетии является водоподготовка: очистка и получение пригодной для потребления воды. На сегодня вода (по данным ВОЗ) менее чем из 1% источников хозяйственного водоснабжения не требует дополнительной очистки. Во всех остальных случаях подготовка и особенно обеззараживание воды  необходимы.Основными загрязняющими факторами, вредными для здоровья человека, являются повышенное содержание марганца, железа, сероводорода, всевозможной органики, неприятные привкус и запах, неестественный цвет. Загрязнения в воде могут наблюдаться как в виде взвеси (мутность, осадок), так и в растворенном состоянии. Дисперсные частицы задерживаются обычными механическими фильтрами различных конструкций и габаритов. Окислители, широко применяемые сегодня - хлор, марганцевокислый калий, озон. Вода перед подачей потребителям проходит стадию обеззараживания жидким хлором.Обеззараживание воды хлором - дезинфекция — устранение из воды болезнетворных и иных микроорганизмов и вирусов, из-за наличия которых вода становится непригодной для питья, хозяйственных нужд или промышленных целей, хлором или хлорсодержащими реагентами.Применение хлора - наиболее распространенный способ обеззараживания как в нашей стране, так и за рубежом. Он применяется для обработки подземной засоленной воды. В качестве хлорреагентов используют в основном жидкий хлор, хлорную известь, гипохлориты, диоксид хлора. Жидкий хлор поступает на очистные сооружения в стальных баллонах вместимостью 40—50 литров при давлении 10 МПа или стальных контейнерах вместимостью 400—800 литров при давлении 1,5 МПа. На станции с суточным расходом свыше 1 тонны хлор может доставляться в железнодорожных цистернах с последующим переливом в стационарные емкости. Дозирование хлоргаза осуществляется вакуумными хлораторами. В хлораторе образуется хлорная вода, которая подается в обрабатываемую воду. Поддержание заданной концентрации хлора можно обеспечить с использованием системы автоматического регулирования дозирования. Устройство и эксплуатация помещений, в которых размещают хлораторы, требуют строгого соблюдения правил техники безопасности, которые приведены в специальных документах. Использование в качестве хлорреагента гипохлорита натрия позволяет избежать основных трудностей при использовании жидкого хлора - транспортирования и хранения токсичного газа. Обработке подвергают морскую или подземную засоленную воду. При применении этого реагента устраняется постоянную зависимость потребителя от заводов-поставщиков жидкого хлора или других хлорпродуктов, выпускаемых централизованно химической промышленостью, а также от использования транспортных средств, что особенно важно для отдаленных районов. Гипохлорит натрия получают электрохимическим способом путем электролиза. Сущность обеззараживания с применением гипохлорита натрия заключаентся в том, что под действием электрического тока из солей, находящихся в самой обрабатываемой воде, образуются сильные окислители, которые в основном и разрушают микроорганизмы. Все эти процессы происходят в одном аппарате — электролизере при прохождении через него обеззараживаемой воды. Минимальное содержание хлоридов в воде должно быть 25—30 мг/л.