Обоснование расчетных показателей качества поверхностных вод при выборе водоочистных технологий с применением теории риска

• Автор: Родина, Алла Олеговна
• Шифр специальности: 05.23.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Вологда
• Количество страниц: 172 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ И ОБОБЩЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ О КАЧЕСТВЕ ИСХОДНОЙ ВОДЫ ДЛЯ СИСТЕМ ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ

1.1. Состояние вопроса по проблемам водоподготовки

1.2. Гидрохимическая характеристика источников водоснабжения

1.3. Методы анализа статистической информации

1.4. Исследование рядов гидрохимических наблюдений

1.5. Идентификация формы распределения гидрохимических характеристик по материалам натурных наблюдений

ГЛАВА 2. ОБОСНОВАНИЕ МЕТОДИК ОЦЕНКИ РИСКА ОТ ХИМИЧЕСКОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОДЫ

2.1. Возможности использования оценки рисков здоровью населения для исследований качества воды в системах хозяйственнопитьевого водоснабжения
2.2. Анализ методик численной оценки риска здоровью человека от факторов окружающей среды
2.3. Оценка потенциально вредных факторов к расчету рисков от использования водоисточников
2.4. Подходы к оценке и управлению риском в системах хозяйственно питьевого водоснабжения
ГЛАВА 3. КЛАССИФИКАЦИЯ ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОДОИСТОЧНИКОВ И ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ВОДОПРОВОДНЫХ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ
3.1. Современные подходы к выбору методов водоподготовки из поверхностных источников
3.2. Типовые технологические схемы водоподготовки из поверхностных источников
3.3. Описание объектов исследования
3.4. Выбор и обоснование перечня основных показателей для оценки эффективности работы
ГЛАВА 4. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ КАЧЕСТВА ВОДЫ ВОДОИСТОЧНИКОВ И ПРОЦЕССОВ ВОДОПОДГОТОВКИ С ПРИМЕНЕНИЕМ ПОКАЗАТЕЛЕЙ РИСКА ОТ ХИМИЧЕСКОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОДОИСТОЧНИКА
4.1. Цели и задачи
4.2. Методика проведения численных экспериментов
4.3. Разработка программного продукта для оценки гидрохимического режима водоисточника и моделирования процессов водоподготовки
4.4. Результаты численных экспериментов
4.5. Результат математического моделирования эффективности работы водопроводных очистных сооружений
4.6.Анализ и обобщение результатов математического моделирования
ГЛАВА 5. МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСЧЕТНЫХ ГИДРОХИМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК
5.1. Основные положения методики по определению расчетных гидрохимических характеристик водоисточника для обоснования технологии водо подготовки
5.2. Пример расчета по предлагаемой методике для поверхностных водоисточников Рыбинского водохранилища и реки Лежа
ГЛАВА 6. ОЦЕНКА ВЕЛИЧИНЫ ЭКОНОМИЧЕСКОГО УЩЕРБА ОТ ВРЕДА, ПРИЧЕНЕННОГО ЗДОРОВЬЮ ГРУППЫ НАСЕЛЕНИЯ ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОДЫ
6.1. Описание схем очистки воды объектов, выбранных для экономического сравнения вариантов водоподготовки
6.2. Основы расчета экономического ущерба
6.3. Результаты расчета экономического ущерба от химического загрязнения воды систем централизованного водоснабжения
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛБЗОВАНЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
Общая характеристика работы
Актуальность


Доказано, что при хлорировании цветных вод в процессе окисления гуминовых веществ образуется не только хлороформ, но и другие вещества, с молекулярной массой порядка 0, осаждающимися при рН двуокись хлора, хлорхиноны, эпоксиды, фурановые вещества типа 3хлор4дихлорметил5гидроксиНфуранонМХ, мутагенная активность которых выше, чем летучих тригалогенметанов. В связи с чем, использование последних в качестве показателей химической канцерогенности питьевой воды, не всегда корректно. Гигиеническая значимость ХОС, образующихся при хлорировании, различна например, монохлорфенолы в малых концентрациях придают воде резкий неприятный запах, тем самым обнаруживая себя, а другие, обладающие выраженными токсическими эффектами проявляются как канцерогены и мутагены это хлороформ, четыреххлористый углерод, хлорэтилены, МХ и др Большинство ХОС реализует свое токсическое действие путем глубокого нарушения биокаталитических систем организма, повышая интенсивность свободнорадикального и перекисного окисления в тканях, дестабилизирую клеточные мембраны, способствуя дисбалансу различных ферментативных систем. Проблема ХОС особенно актуальна для северных регионов России и, в частности, Вологодской области. В водоисточниках Вологодской области обнаружено несколько десятков галогеносодержащих соединений, таких как бромоформ, хлороформ, четыреххлористый углерод и др. В природной воде происходит постепенное очищение от посторонних примесей за счет биологического круговорота и процессов разбавления. Кроме того, некоторые промышленные выбросы не используются микроорганизмами и поэтому не утилизируются в биологическом круговороте. В настоящее время наиболее подробно изучено влияние водного фактора на заболеваемость населения острыми кишечными инфекциями. Заражение воды происходит при загрязнении источника сточными водами, а также через негерметичную распределительную сеть. Гидрохимический режим современных поверхностных водоисточников в значительной степени формируется в условиях интенсивной хозяйственной деятельности на водосборах. Кроме традиционных природных факторов геоморфологического строения, климатических условий, поверхностного и почвенного покрова, поверхностных и подземных вод, качество воды формируют рассеянные и точечные источники антропогенно техногенной нагрузки, интенсивность процессов эвтрофирования. Сочетание отдельных природных и антропогенных факторов образуют комбинации, провоцирующие суммарные эффекты воздействия, некоторые из таких процессов на текущем уровне знаний просто непредсказуемы. В зависимости от дозы и периода воздействия они могут подавлять или стимулировать метаболизм экосистемы водного объекта, в значительной степени изменяя его гидрохимический режим. Существующие в настоящее время классификации водоисточников 9, , в полной мере не отражают гидрохимическую характеристику исходной воды и практически мало применимы для основания для правильного подхода к проектированию и обоснованию строительства ВОС. Кроме того, при проектировании ВОС из водоисточников, подверженных антропогенной нагрузке, приведенные затраты на строительство и эксплуатацию сооружений возрастают изза необоснованного применения дорогостоящих сооружений и технологий в связи с неопределенностью информации по качеству исходной воды. При наличии ряда наблюдений выполнение расчетов и определение необходимых гидрохимических характеристик заданной обеспеченности или интервалов варьирования характеристик в диапазоне с наибольшей заданной, исходя из технологических соображений повторяемостью. При недостаточности данных наблюдений производится реконструкция и расширение рядов в заданных пределах с привлечением аналитических моделей и параметров стандартных законов распределения, и по полученным данным определение расчетных гидрохимических характеристик. При отсутствии данных наблюдений осуществляется прогноз с определенной достоверностью расчетных гидрохимических характеристик с привлечением данных по объектам аналогам или аналитических моделей и параметров стандартных законов распределения. Для решения второй задачи необходимо выполнить приведение параметров ряда гидрохимических наблюдений к многолетнему периоду с использованием методов парной и множественной регрессии и привлечением данных с достаточной продолжительностью рядов наблюдений по пунктам аналогам.