Классификация пресных вод по целевому назначению.
Вода питьевая – вода, в которой бактериологические, органолептические показатели и показатели токсических химических веществ находятся в пределах норм питьевого водоснабжения.
Вода минеральная – вода, компонентный состав которой отвечает требованиям лечебных целей.
Вода промышленная – вода, компонентный состав и ресурсы которой достаточны для извлечения этих компонентов в промышленных масштабах.
Вода теплоэнергетическая – термальная вода, теплоэнергетические ресурсы которой могут быть использованы в любой отрасли народного хозяйства.
Вода техническая – вода, кроме питьевой, минеральной и промышленной, пригодная для использования в народном хозяйстве. При этом техническую воду подразделяют следующим образом:
– хозяйственно-бытовые воды – воды, используемые для бытовых и санитарно-гигиенических целей населением, а также прачечными, банями, столовыми, больницами и т.д;
– поливная вода – вода, используемая для орошения земель и полива сельскохозяйственных растений.
– вода энергетическая – вода, используемая для получения пара и нагревания помещений, оборудования и сред, а также для охлаждения жидких и газообразных продуктов в теплообменных аппаратах, а твёрдых тел – непосредственно. Энергетическая вода может быть оборотной и подпиточной (добавочной).
Воду весьма часто используют для охлаждения жидких и газообразных продуктов в теплообменных аппаратах. В этом случае она не соприкасается с материальными потоками и не загрязняется, а лишь нагревается. В промышленности 65-80% расхода воды потребляется для охлаждения.
Технологическую воду подразделяют на средообразующую, промывочную и реакционную.
средообразующую воду используют для растворения и образования пульп, при обогащении и переработки руд, гидротранспорте продуктов и отходов производства;
промывающую – для промывки газообразных (абсорбция), жидких (экстракция) и твёрдых продуктов и изделий;
реакционную – в составе реагентов, а также при отгонке и аналогичных процессах.
Таким образом, технологическая вода непосредственно контактирует с продуктами и изделиями.
Наиболее перспективный путь уменьшения потребления свежей воды – это создание оборотных и замкнутых систем водоснабжения, что позволяет в 10-50 раз уменьшить потребление природной воды.
Основные пути решения проблемы обеспечения чистой водой:
– очистка сточной воды от загрязнений;
очистка пресной воды, поступающей к потребителю;
обеспечение режима и регулирование качества воды в водных объектах.
Качество воды. Под качеством воды понимают характеристику состава и свойств воды, определяющих пригодность ее для конкретных видов использования. Выделяют 4 группы показателей воды, которые регламентированы соответствующими документами:
– органолептические показатели;
– гидрохимические показатели;
– содержание химических токсинов;
– микробиологические показатели.
Органолептические показатели. Определение показателей этой группы является обязательным при любом исследовании воды. К органолептическим характеристикам относятся цветность, запах, вкус и привкус, мутность и пенистость.
Гидрохимические показатели. Занимают значительное место в совокупности данных о состоянии водного объекта, при этом они могут быть определены полевыми или лабораторными методами. Для выполнения анализов полевыми методами в России выпускается широкий перечень тест-комплектов, позволяющих выполнить анализ унифицированными методами непосредственно у водного объекта. В число гидрохимических показателей качества воды, определяемых полевыми методами, входят: водородный показатель (рН), растворенный кислород, минерализация (карбонаты и гидрокарбонаты, сульфаты, хлориды, сухой остаток, общая жесткость, катионы кальция и магния, натрия и калия), биогенные элементы (нитраты, фосфаты, аммоний, нитриты), фториды, железо общее.
Содержание химических токсикантов (пестицидов, нефтепродуктов, тяжелых металлов, СПАВ, и др.). Определение показателей данной группы значительно повышает качество оценки, однако сопряжено с трудностями проведения анализов, так как для выполнения анализов требуется специальное лабораторное оборудование, сложные методики или приборы, высокая квалификация персонала и др. Однако оценка качества воды по этой группе показателей, или по некоторым из них, в ряде случаев возможна, если использовать результаты анализов воды, полученные специальными службами – экологическими, санитарными, рыбохозяйственными и др.
Интегральная оценка качества воды проводится обычно по гидрохимическим показателям, при их достаточном количестве, и может проводится несколькими способами.
В общем случае, при наличии результатов по нескольким оцениваемым показателям, может быть рассчитана сумма приведенных концентраций параметров к ПДК (принцип суммации воздействий). Критерием качества воды в данном случае является значение
, (5.1)
где Сфi – фактическая концентрация i вещества в воде водоема.
При наличии результатов по достаточному количеству показателей можно оценить индекс загрязненности воды (ИЗВ), который рассчитывается как сумма приведенных к ПДК фактических значений показателей качества для 6 основных загрязнителей воды:
, (5.2)
где Сi – среднее значение определяемого показателя за период наблюдений (при гидрохимическом мониторинге это – среднее значение за год); ПДКi – предельно-допустимая концентрация загрязняющего вещества; 6 – строго ограниченное (лимитируемое) число показателей использующихся для расчета.
В качестве интегральной характеристики загрязненности поверхностных вод используются классы качества воды, которые установлены в зависимости от значения ИЗВ (см. табл. 5.2).