«Вода знакомая и незнакомая» (стр. 12 из 19)
2. Вещества, оказывающие токсическое действие.
В эту группу входят вещества, присутствие которых в питьевой воде недопустимо или крайне не желательно. Подавляющее большинство их попадает в воду с различными бытовыми или промышленными стоками.
В настоящее время во внешнюю среду выбрасывается множество различных химических соединений, значительная часть которых рано или поздно попадает в водоисточники. Особенно опасным является присутствие в воде плохо поддающихся разрушению или неразрушающихся веществ, обладающих токсическими свойствами .К их числу относятся многие металлы и металлоиды (свинец, ртуть, мышьяк, фтор, бор, бериллий, кадмий, хром, никель, ванадий, селен и др.), некоторые органические и неорганические соединения
(пестициды, смолы, детергенты, фенолы и их производные, производные анилина, цианиды и т.п.), радиоактивные вещества и т.д. В этом обзоре невозможно подробно рассказать про все возможные вещества, способные навредить нашему здоровью и, в конечном счете, сократить жизнь. Остановимся лишь на некоторых из них.
Свинец. Содержание этого металла в природных водах очень невелико, примерно 0,005 мг/л. С промышленными сточными водами могут поступать значительные количества свинца в виде хорошо растворимых солей азотной, хлористо-водородной и серной кислот, а также окиси свинца - РЬО.
Свинец относится к высокотоксичным ядам, способным накапливаться в организме в течение длительного периода времени (кумулятивные свойства). Он поражает центральную нервную систему, систему кроветворения, желудочно-кишечный тракт, ферментные системы и гормоны.
Ртуть. В чистых натуральных природных водах ртуть и ее соединения не встречаются. Однако вследствие широкого применения соединений ртути в промышленности и в сельском хозяйстве это вещество нередко обнаруживается, особенно в открытых водоемах. Токсичность ее исключительно велика. Как и свинец, она способна к кумуляции (накоплению в организме) и обладает способностью поражать центральную нервную систему, почки, печень и кроветворные органы.
Хром. Концентрация этого вещества в природных водах невелика - от 0,0009 до 0,002 мг/л. Увеличение количества хрома чаще всего связано с загрязнением сточными водами металлургических, кожевенных, текстильных, бумажных и других предприятий. Соединения шестивалентного хрома обладают выраженным токсическим свойством. Двух- и трехвалентные соединения несколько менее токсичны.
Фенолы. В природных водах фенолы, как правило, не встречаются, поэтому обнаружение их в воде свидетельствует о попадании в нее промышленных стоков. Хотя токсичность фенолов не очень велика, они способны даже при небольшой концентрации резко ухудшать органолептические свойства воды. При хлорировании воды из фенолов образуются хлорфенолы, которые обладают более сильным неприятным запахом, который начинает ощущаться уже при наличии тысячных долей миллиграмма этого соединения в литре. Кроме того, хлорфенолы обладают большими токсическимии тератогенными свойствами.
Нефть и нефтепродукты. Попадают в водоемы со стоками нефтеперерабатывающих заводов, а также со всех видов транспорта, работающего на нефтепродуктах или перевозящего нефть. Токсичность нефти и нефтепродуктов при поступлении через рот невелика, но установлено, что нефтепродукты содержат канцерогенные вещества, которые оказывают отсроченное действие, накапливаясь в организме.
Нитраты (ионы азотной кислоты) Современные исследования выявили, что нитраты, поступающие в организм с питьевой водой, способны вступать в химическую реакцию с гемоглобином крови с образованием метгемоглобина, который не способен переносить кислород. Особенно опасны нитраты для детей младшего возраста, активный рост которых
требует достаточного снабжения тканей организма кислородом. Основными симптомами отравления являются одышка, изменение цвета кожных покровов (цианоз), отставание развития и роста ребенка. Но и взрослые отнюдь не находятся в безопасности, хотя симптомы могут быть менее выраженными. Существует так называемая бессимптомная и стертая формы метгемоглобинемии (повышенное содержание метгемоглобина в крови). Единственными признаками этих форм могут быть слабость, недомогание, бледность кожных покровов.
Радиоактивные вещества. Все природные воды содержат в небольшом количестве радиоактивные вещества, из которых основными являются радий, уран, торий и калий-40, но их суммарная естественная радиоактивность очень мала. Однако в последнее время наблюдается все больше зон, имеющих повышенную радиоактивность, вызванную антропогенными факторами. При этом основными носителями этой радиоактивности выступают изотопы с небольшим периодом полураспада. Это Стронций-90, Цезий-137, Церий-144, Хлор-36. В окружающую природу они поступают в основном в процессе производства и испытания ядерного оружия, из атомных электростанций, при авариях, при производстве и испытании приборов, содержащих радиоактивные изотопы, а также в случаях неправильной их утилизации.
Наиболее опасной особенностью радиоактивных изотопов является то, что они по химическим и физическим свойствам не отличаются от своих безопасных собратьев. Это позволяет им встраиваться в биологические цепочки, накапливаться в организме, исподволь разрушая его.
Наверное, одним из наиболее опасных изотопов является стронций-90 (Sr-90), имеющий химическое сродство с кальцием, а значит и способность откладываться в костных тканях животных и человека.
Отдельно хотелось бы выделить такой радиоактивный изотоп как Радон-222. Это радиоактивный природный газ, абсолютно прозрачный, не имеющий ни запаха, ни вкуса. При этом именно он является источником примерно 30% от всей радиации, получаемой человеком при жизни. Наличие этого газа не определяется обычными методами, и для определения его концентрации необходимо использовать специальное оборудование.
Радон образуется в недрах Земли в результате распада урана, который в незначительных количествах входит в состав практически всех грунтов и горных пород. Особенно велико содержание урана в гранитных породах. Радон постепенно просачивается из недр на поверхность, где сразу рассеивается в воздухе, в результате чего его концентрация остается ничтожной и не представляет опасности.
Так почему же тогда мы уделяем здесь радону особенное внимание? Оказывается, недостаточный воздухообмен, например, в домах или других помещениях, приводит к накоплению этого газа до опасных концентраций. Так как радон попадает в здания из земли, то на западе при строительстве фундаментов в «радоноопасных» районах широко применяют специальные защитные мембраны, препятствующие просачиванию радона. Но этот опасный газ может проникать в наши дома и другим путем, при том наверное даже более опасным. Этим путем является скваженная вода. При всей привлекательности использования скваженной воды для водоснабжения домов (а иногда скваженная вода используется и в муниципальных системах), она таит в себе эту скрытую опасность. Радон очень хорошо растворим в воде и при контакте подземных вод с радоном, они быстро насыщаются им. Затем, поступая в дома, этот газ также легко покидает воду и насыщает воздух на кухнях и в ванных комнатах. К примеру, при приеме душа (т.е. когда из-за разбрызгивания воды идет активный газообмен с воздухом) концентрация радона может увеличиваться в десятки и даже сотни раз.
XIV ПРОМЫШЛЕННАЯ ОЧИСТКА ВОДЫ
Сколько труда надо затратить для очистки воды, чтобы можно было открыть водопроводный кран и без риска для здоровья просто выпить стакан воды?
Очистка речной воды включает несколько стадий:
- удаление грубодисперсных веществ (отстаивание, фильтрация); коагулирование – укрупнение частиц с целью ускорить их осаждение (удаление мелкодисперсной взвеси);
- обеззараживание с целью удалить патогенные микроорганизмы (хлорирование, озонирование, применение ионов серебра); стабилизация воды (удаление веществ, вызывающих коррозию металла и бетона);
- дегазация (удаление углекислого газа, кислорода, сероводорода); дезодорация (удаление запахов);
- умягчение и обессоливание; перевод временной жесткости в постоянную;
- опреснение (дистилляция, вымораживание, ионнообменный метод);
- корректирование содержания железа, марганца, кремниевой кислоты;
- очистка от радиоактивных веществ.
Такую очистку проходит вода, которую используют для хозяйственных нужд и питья. Для промышленных целей необязательна такая степень очистки. Однако очень важно, чтобы сточные воды любого предприятия не наносили вреда окружающей среде.
Наиболее эффективный путь защиты водоемов от загрязнения – безотходное производство, когда отходы одной ступени производства используются как сырье для другой. Однако пока не существует универсальной бессточной системы, пригодной для различных отраслей народного хозяйства.
Наибольшее распространение получила очистка сточных вод, из которых, используя современные методы, можно удалить различные примеси на 95–96%. Часто этого недостаточно, но для дальнейшей очистки воды необходимо строить дорогие очистные сооружения, что экономически невыгодно. Сточные воды многих предприятий сложно, дорого, а иногда невозможно очистить до такой степени, чтобы они стали безвредными для растений, животных и человека, поэтому их очищают частично и используют в замкнутых оборотных системах, как показано на схеме (рис. 3).
 | Рис. 3Оборотное водоснабжение с |
На этой схеме (см. рис. 3) показана станция очистки сточных вод (поз. 4).