Контроль биоорганических примесей в поверхностном водоисточнике и системе питьевого водоснабжения на основе спектрофлуориметрии

• Автор: Андрианова, Мария Юрьевна
• Шифр специальности: 05.23.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 200 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Условные обозначения.

Введение.

1. Обзор литературы

1.1. Формирование качества питьевой воды в России.

1.1.1. Факторы, влияющие на формирование состава воды в источнике водоснабжения.

1.1.2. Проблемы формирования качества пи тьевой воды при

ее подготовке и транспортировке

1.2. Классификация примесей воды на основе их фазоводисперсного состояния

1.3. Коллоидные примеси природных вод

1.4. Роль гуминовых и белковых соединений в формировании

качества питьевой воды.
1.5. Галогснорганические соединения в поверхностных
и питьевых водах.
1.6. Система централизованного питьевого водоснабжения СанктПетербурга
1.6.1. Характеристика реки Невы как источника питьевого водоснабжения.
1.6.2. Технологии и сооружения системы водоподготовки
и транспортировки, их влияние на качество питьевой воды.
1.7. Информативность интегральных показателей в оценке содержания биоорганических веществ в поверхностных и питьевых водах
2. Объекты и методы исследования
2.1. Объекты исследования
2.2. Методы исследования.
2.2.1. Фильтрация воды с применением трековых мембран.
2.2.2. Выделение гуминовых веществ из воды методом ионообменной хроматографии
2.2.3. Определение содержания выделенных гуминовых веществ.
2.2.4. Химический анализ воды и ее фильтратов
2.2.5. Определение численной концентрации коллоидных частиц и распределения их числа по размерам методом поточной
у л ьтрам и кроскопии
2.2.6. Определение электрофоретической подвижности частиц методом микроэлектрофореза и расчет электрокинетического потенциала.
2.2.7. Спектрофотометрический анализ проб воды и водных растворов
2.2.8. Спектротурбидиметрический анализ проб воды
2.2.9. Флуоресцентный анализ проб воды на приборе ФлюоратПанорама
2.2 Эксклюзионная хроматография гуминовых веществ
2.2 Определение содержания анионов и катионов методом капиллярного электрофореза на приборе Капель ОЗР
2.2 Статистическая обработка результатов.
3. Содержание и формы нахождения потенциально токсичных примесей воды на разных участках системы питьевого водоснабжения.
3.1. Сравнение размеров и поверхностных свойств коллоидных и взвешенных примесей вод на разных участках системы питьевого водоснабжения.
3.2. Содержание гуминовых и белковых веществ в
примесях вод разной дисперсности.
3.3. Содержание в воде системы питьевого водоснабжения потенциально токсичных примесей, связанных с гуминовыми и белковыми веществами
4. Обоснование фотометрической и спекгрофлуориметрической методик определения содержания гуминовых веществ в воде системы питьевого водоснабжения
4.1. Спектры оптической плотности проб воды.
4.2. Разделение вкладов светорассеяния и светопоглощения
в оптическую плотность воды
4.3. Определение коэффициентов светопоглощения для оценки содержания растворенных гуминовых веществ в пробах воды.
4.4. Спектры флуоресценции проб воды.
I
4.5.Сопоставление флуоресцентных характеристик растворов гуминовых веществ, белков, сточных вод
4.6. Определение коэффициентов флуоресценции и оценка содержания растворенных гуминовых веществ в пробах
воды по флуоресцентным и фотометрическим данным
5. Обоснование и разработка спек грофлуориметрической экспрессметодики определения антропогенных биоорганических загрязнений поверхностных вод.
5.1. Анализ сезонной и пространственной стабильности флуоресцентных характеристик невской воды.
5.2. Анализ флуоресцентных характеристик вод различного происхождения.
5.3. Методика определения биоорганических загрязнений
5.4.Опробование методики на примере Муринского ручья
и притоков Невы
Основные результаты и выводы
Список литературы


Н. Сысина РАМН на примере систем водоподготовки Москвы, Саратова, Астрахани, Ленинска и других городов, была разработана классификация показателей качества воды по эффективности ее очистки по общепринятой технологической схеме см. Таблица 1. Высокая эффективность очистки воды отмечается, в основном, по показателям, связанным с наличием грубодисперсных примесей вопервых, по санитариобактериологическим показателям до , отражающим присутствие бактерий микронного размера, а также более крупных микробиологических объектов вовторых, по показателю мутности на , обусловленному взвешенными примесями воды глинистыми, песчаными и другими частицами. Грубодисперсные примеси достаточно эффективно удаляются на стадии осаждения в гравитационном поле в песколовках и отстойниках, в процессе коагуляции солями алюминия или железа и последующей фильтрации через зернистые загрузки кроме того, концентрация активных микроорганизмов, перечисленных в первой графе табл. Однако применяемые методы очистки оказываются малоэффективными или вообще не эффективными при удалении коллоидных, мног их молекулярно растворенных, а также диссоциированных на ионы примесей. Из табл. Альцгеймера 2, 3, , побочные продукты взаимодействия дезинфектантов с гуминовыми веществами воды ГОС, образующиеся при хлорировании, формальдегид при озонировании, обуславливающие токсичность воды и ее мутагенную активность 1. Очищенная вода транспортируется к потребителю по водопроводным сетям, которые также могут влиять на ее качество. Магистральные трубопроводы выполнены из стальных труб уличная водопроводная сеть из чугунных труб с заделкой стыков цементными растворами системы внутреннего водоснабжения в большинстве случаев также выполнены из стальных труб объем пластмассовых труб на года составлял не более . Во многих городах трубопроводы эксплуатируются в течение нескольких десятилетий, между тем, стальные водопроводные трубы начинают течь уже через 5 лет эксплуатации в результате коррозии . Процессы коррозии в водопроводных сетях приводят к ухудшению органолептических и токсикологических показателей качества воды появлению постороннего запаха до баллов, повышению мутности и цветности до 0 по шкале цветности воды, повышению содержания железа до мгл . В коррозионном процессе участвуют бактерии, которые способны развиваться даже в присутствии остаточного хлора. Поддержанию их жизнедеятельности способствуют присутствие в воде ГВ, которые под действием сильных окислителей озона, хлора из биорезистентиой формы находившейся в сырой воде переходят в более биоразлагаемую форму в питьевой воде и становятся для бактерий источником питательных веществ . Полагают, что появление бактериальных обрастаний неизбежно, если содержание органических веществ соответствует перманганатной окисляемости воды более мгОл
о показателе см. Негативные последствия сквозной коррозии или нарушения герметичности стыков труб заключаются не только в утечках воды, но и в проникновении микробных бактериальных, вирусных загрязнений в питьевую воду из почвы через поврежденный участок водопровода. Поэтому в настоящее время актуальной задачей является замена стальных труб на полимерные, имеющие гарантийный срок эксплуатации лет . Поверхностные, подземные, питьевые, сточные и все другие воды представляют собой дисперсные системы, в которых присутствуют микрочастицы разных размеров, молекулярно растворенные вещества, соединения, диссоциированные на ионы. Научно обосновать технологические приемы обработки воды позволяет классификация ее примесей, разработанная Л. А. Кульским, на основе их фазового состояния и дисперсности . Примеси первой и второй группы кроме высокомолекулярных соединений образуют термодинамически неустойчивые гетерогенные системы, а примеси третьей и четвертой размерами Ю9. Они попадают в воду вследствие эрозии слагающих ложе водоема пород и смыва с поверхности почв. К биологическим представителям примесей первой группы относятся бактерии и планктон. Вторая группа примесей объединяет органические и минеральные коллоидные частицы, вымываемые водой из грунтов и почв, а также нерастворимые и недиссоциированные формы гуминовых веществ, вирусы и ассоциаты детергентов, которые по своим размерам относятся к коллоидной
области .