Жаңа ластаушы заттарды кетіру үшін тазарту әдістері
Қазақстан Республикасының Білім және Ғылым Министрлігі
әл-Фараби атындағы Қазақ Ұлттық университеті
Химия және химиялық технология факультеті
Химиялық физика және материалтану кафедрасы
ДИПЛОМДЫҚ ЖҰМЫС
Тақырыбы: Ауыз су көздеріндегі жаңа ластаушы заттардың мониторингі
6B05301 - Химия
Орындаған: - - - - - - - - - - _________________________ Тұрған А.Қ.
(қолы)
Ғылыми жетекші - - - - - : __________________________ Азат С.
PhD, қауымдастырылған (қолы)
профессор
Қорғауға жіберілді:
Хаттама № , _________ 20___ ж.
Кафедра меңгерушісі _______________________
(қолы, мөрі)
Норма бақылаушы ________________________
(қолы)
Алматы, 2023 ж
ТҰЖЫРЫМ
Дипломдық жұмыс 55 беттен, 1 суреттен, 5 кестеден тұрады, 130 пaйдaлaнылғaн әдебиеттер тізімі .
Кілтті сөздер: ауыз су, мониторинг, жаңа ластаушы заттар, антропогендік әсер.
Дипломдық жұмыстың мaқсaты: Зертханалық жағдайда ауыз су көздеріндегі жаңа ластаушы заттардың мониторингін жүргізу
Жұмыстың міндеттері:
Ауыз судың химиялық құрамын зерттеу әдістері
Тандалған аудандардың суын микробиологиялық талдауға беру
Ауыз су сапасын бакылау максатында жана ластаушы заттарды анықтау
Зерттеу обьектісі және әдістері: Зерттеу нысаны ретінде Алматы қаласының су ортасы және қаланың тарату желісіне кіретін ауыз су қолданылды.
Зерттеу әдісі химиялық және микробиологиялық.
Алынған нәтижелер:
Прaктикaлық мaңыздылығы: Жұмыстың практикалық маңыздылығының негізі ауыз су сапасының мониторингі мен технологиялық процесті басқарудың кешенді жүйесін енгізуді іске асыру үшін техникалық талаптар мен практикалық шешімдерді дайындау болып табылады
РЕФЕРАТ
Дипломная работа состоит из 55 страниц, 5 таблиц, 1 рисунков, 130 использованных источников.
Ключевые слова: питьевая вода, мониторинг, новые загрязнители, антропогенное воздействие.
Цель работы: Проведение мониторинга новых загрязняющих веществ в источниках питьевой воды в лабораторных условиях
Задачи:
Методы исследования химического состава питьевой воды
Передача воды выбранных районов на микробиологический анализ
Определение загрязняющих веществ в целях повышения качества питьевой воды
Объекты и методы исследований: В качестве объекта исследования использовалась водная среда города Алматы и питьевая вода, входящая в распределительную сеть города.
Метод исследования химический и микробиологический.
Результаты:
Прaктическое значение: Основой практической значимости работы является подготовка технических требований и практических решений для реализации внедрения комплексной системы мониторинга качества питьевой воды и управления технологическим процессом
ABSTRACT
The thesis consists of 55 pages, 5 tables, 1 figures, 130 used sources.
Keywords: drinking water, monitoring, new pollutants, anthropogenic impact.
Objective: Monitoring of new pollutants in drinking water sources in laboratory conditions
Tasks:
Methods of studying the chemical composition of Drinking Water
Transfer of water from selected areas for microbiological analysis
Determination of pollutants in the maximum capacity of maintaining the quality of Drinking Water
Objects and methods of research: The water environment of the city of Almaty and drinking water included in the distribution network of the city were used as the object of the study.
The method of investigation is chemical and microbiological.
Results:
Practical significance: The basis of the practical significance of the work is the preparation of technical requirements and practical solutions for the implementation of a comprehensive system for monitoring the quality of drinking water and managing the technological process
МАЗМҰНЫ
Оглавление
КІРІСПЕ 7
НЕГІЗГІ БӨЛІМ 8
1 Әдебиетке шолу 8
1.1 Судың ластану проблемасының өзектілігі, сапа көрсеткіші 8
1.2 Қазақстанның су ресурстарының ахуалы мен бақылау әдістері 10
1.3 Бастапқы суды бақылау параметрлері және олардың ауыз суды тазартудағы маңызы 16
1.4 Жаңа ластаушы заттардың көздері және олардың су ресурстарында пайда болуы 21
1.5 Жаңа ластаушы заттардың токсикологиялық әсері 26
1.6 Жаңа ластаушы заттарды кетіру үшін тазарту әдістері 28
1.7 Алматы қаласындағы ауыз су сапасы 31
1.8 Болашақ су сапасының мониторингі: нақты ластаушы қоспалардың әсер етуі мен уыттылығын бағалау арасындағы тепе-теңдікті жақсарту 33
2 ЗЕРТТЕУ МАТЕРИАЛДАРЫ МЕН ӘДІСТЕРІ 43
2.1 Судағы жалпы кермектіліктің массалық концентрациясын спектрофотометриялық аспаппен анықтау әдістемесі 43
2.2 Судың химиялық құрамындағы темір, жалпы хлор, еркін хлор иондарының массалық концентрациясын спектрофотометриялық аспаппен анықтау әдістемесі 44
2.3 Судың химиялық құрамындағы нитрат, нитрит, сульфат, сульфид иондарының массалық концентрациясын спектрофотометриялық аспаппен анықтау әдістемесі 45
2.4 Зертханалық лазерлі турбидиметр арқылы судың мөлдірлігін анықтау әдістемесі 47
3 ЗЕРТТЕУ НӘТИЖЕЛЕРІ МЕН ТАЛҚЫЛАУЛАР 50
3.1 Алматы қаласының 4 ауданының және Қапшағай мен Ақсудың ауыз суларының тексеру нәтижелерін зерттеу 50
3.2 Микробиологиялық тазалауға берілген ауыз судың талдау нәтижелері 54
3.3 Микроскоп арқылы жаңа ластаушы заттарды анықтау әдістемесі 57
ҚОРЫТЫНДЫ 63
ПАЙДАЛАНҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ 64
ҚЫСҚАРТЫЛҒАН СӨЗДЕР
ДДҰ- дүниежүзілік денсаулық сақтау ұйымының
ШРК- шекті рұқсат етілген концентрацияларының
WSN- сымсыз сенсорлық желі
PFC- перфторланған қосылыстар
PFOA- перфторкөміртегі сульфон қышқылдары
PFCA- перфторидті карбон қышқылдары
PFOS- перфторо-октан сульфонады
PFOA- перфтороктан қышқылы
ДҚӨ- дезинфекцияның қосалқы өнімдері
ГСҚ- галогенсірке қышқылы
ТГМ- тригалометан
ПХД- полихлорланған дифенилдер
PAC- белсендірілген көмірде
GAC- түйіршіктелген белсендірілген көмірде
КБИ- кәдімгі белсенді ил
МБ- мембраналық биореакторлар
EQS- қоршаған орта сапасының стандартымен
КІРІСПЕ
Өзектілігі: Жұмыстың өзектілігі Алматы қаласының маңындағы су ортасы ағызылатын өнеркәсіптік, көліктік, тұрмыстық және нөсерлі ағынды сулардың жоғары антропогендік жүктемесінен туындайтын ластанудың елеулі деңгейімен сипатталатындығына байланысты. Бұл Алматы қаласының тұрғындарын ауыз сумен қамтамасыз ету үшін су ортасын пайдалануда үлкен қиындықтар туғызады. Су ортасының жай-күйін, әсіресе су алатын орындарда, сондай-ақ суды тазарту және дезинфекциялаудан кейін сенімді және сенімді бақылау мен бақылауды жүзеге асыру маңызды мәселелердің бірі болып табылады.
Дипломдық жұмыстың мaқсaты: Зертханалық жағдайда ауыз су көздеріндегі жаңа ластаушы заттардың мониторингін жүргізу
Жұмыстың міндеттері:
Ауыз судың химиялық құрамын зерттеу әдістері
Тандалған аудандардың суын микробиологиялық талдауға беру
Ауыз су сапасын бакылау максатында жана ластаушы заттарды анықтау
Зерттеу нысаны: Зерттеу нысаны ретінде Алматы қаласының су ортасы және қаланың тарату желісіне кіретін ауыз су қолданылды.
Зерттеу әдісі химиялық және микробиологиялық.
Алынған нәтижелер:
Дипломдық жұмыс Сәтпаев университетінің инженерлік бейінді зертханасында жүргізілді.
НЕГІЗГІ БӨЛІМ
1 Әдебиетке шолу
1.1 Судың ластану проблемасының өзектілігі, сапа көрсеткіші
Судың сапасын бақылау қазіргі таңда өзекті мәселелердің бірі. Ауыз судың сапасы мәселесінің маңыздылығы туралы айтудың қажеті шамалы. Дегенмен, тек Дүниежүзілік денсаулық сақтау ұйымының (ДДҰ) мәліметтері бойынша, су сапасының нашарлығынан әлемде жыл сайын 5 миллионға жуық адам қайтыс болады [1]. Халықтың сумен жабдықтауға байланысты жұқпалы ауруы жылына 500 миллион жағдайға жетеді. Бұл жеткілікті мөлшерде сапалы сумен қамтамасыз ету мәселесін адамзаттың басты мәселелерінің бірі деп атауға негіз береді. Оның үстіне әлемдік тәжірибеде ауыз судың қолжетімділігі мен сапасы кез келген аймақтың экологиялық әл-ауқатын бағалаудағы негізгі құрамдастардың бірі болып табылады [2].
Су - жердегі ең маңызды минерал, оны басқа затпен алмастыруға болмайды. Су барлық тіршілік процестерінің негізі, фотосинтез процесінде оттегінің жалғыз көзі. Су көптеген организмдердің тіршілік ету ортасы болып табылады, климат пен ауа райының өзгеруін анықтайды, атмосфераны зиянды заттардан тазартуға көмектеседі, тау жыныстары мен минералдарды ерітеді, шайып жібереді және оларды бір жерден екінші жерге тасымалдайды [3]. Кез келген мемлекеттің басты стратегиялық ресурстарының бірі, саяси қысым мен ұлттық мүдделерді қорғаудың тиімді нұсқасы.
Антропогендік белсенділіктің күшеюі нәтижесінде табиғи сулардың сапасы мен су жүйелерінің жай-күйінің нашарлауы қазіргі заманның өзекті мәселесіне айналды. Бүкіл планетада антропогендік заттардың жиналуы мен таралуы судың сапасы соңғы онжылдықтарда айтарлықтай өзгерген тұщы су экожүйелерін қалдырған жоқ [4]. Суды ластауда өзендер мен мұхиттарға ағызатын өнеркәсіптік кәсіпорындардың қызметі шешуші рөл атқарады деп есептеледі. Су ортасының ластануына мал шаруашылығын жаппай дамыту, қарқынды ұрықтандыру және өсімдіктерді қорғау құралдарын қолдану арқылы қазіргі ауыл шаруашылығы да кем емес үлес қосуда. Жер үсті суларының сапалық және сандық құрамын қалыптастыруда шаруашылық-тұрмыстық сулардың төгінділері де белгілі рөл атқарады [5].
Су ресурстары мен ағынды сулардың сапасын бақылау жеке қауіпсіздікті қамтамасыз етуде үлкен рөл атқарады. Ауыз су ресурстарының сапасын реттеу және бақылау мүмкіндігін алу үшін мамандар зерттелетін үлгінің физикалық-химиялық сипаттамаларын анықтауға негізделген суды талдаудың зертханалық әдістерін пайдаланады. Олар өте маңызды, өйткені олар қоршаған ортаның ластануын болдырмауға және экологияның бұзылуының нашарлауына көмектеседі. Бірақ олардың басты міндеті - күнделікті байланысып, сапасыз су ішетін халық арасында көптеген аурулардың дамуын тоқтату [6]. Су сапасының барлық көрсеткіштері мыналарға бөлінеді:
-судың иісі, түсін, дәмі мен лайлылығын қамтитын органолептикалық көрсеткіштер;
-химиялық көрсеткіштер (судағы әртүрлі химиялық макро- және микроэлементтер мөлшері);
-бактериологиялық көрсеткіштер.
Ең алдымен, ішуге жарамды су иіссіз және бөгде дәмсіз болуы керек екенін айту керек. Бөтен иістердің немесе дәмдердің болуы суда әртүрлі қосылыстардың (газдар, минералды тұздар, органикалық заттар, мұнай өнімдері, микробтар) болуын көрсетеді. Осы көрсеткіштер бойынша 2 баллға дейін бағалауға рұқсат етіледі (ол суды 60 градус Цельсий температурасына дейін жылыту арқылы жүзеге асырылады) [7].
Егер судың түсі болса, бұл топырақ сипатындағы жоғары молекулалық қосылыстардың, темірдің, ағынды сулардың ластануының нормативтік мәндерінің асып кетуін көрсетеді. Судың түсін бағалау арнайы платинокобальт шкаласының көмегімен жүзеге асырылады. Судың түсінің максималды рұқсат етілген мәні-20.
Су сапасының келесі көрсеткіші-оның мөлдірлігі. Егер су мөлдір болмаса, бұл суда қалқымалы бөлшектер бар дегенді білдіреді. Судың лайлануының рұқсат етілген ең жоғары мәні-1,5 мг л [8].
Су сапасының химиялық көрсеткіштеріне келетін болсақ, мыналарды бөлек атап өткен жөн:
-рН судағы сутегі иондарының концентрациясының көрсеткіші болып табылады. Бұл көрсеткіштің мәні су ортасының фонын анықтайды: қышқылдан сілтіліге дейін. Ауыз су үшін қалыпты рН мәні 6-9;
-жалпы минералдану немесе құрғақ қалдық суда еріген аниондардың, катиондардың және органикалық заттардың концентрациясының көрсеткіші. Минерализациясы жоғары су асқазанның жұмысына теріс әсер етеді, су-тұз балансын бұзады, нәтижесінде организмдегі метаболикалық және биохимиялық процестер бұзылады. Құрғақ қалдық нормасы 1000 мгл ең жоғары мән болып саналады;
-су кермектігі - судағы кальций мен магний тұздарының мөлшері (бұл элементтердің басқа атауы - кермектік тұздар). Олар неғұрлым көп болса, су соғұрлым қатты болады. Ғалымдар ұзақ уақыт бойы кермек суды ішу арқылы адам миокард инфарктісінің ықтималдығын айтарлықтай арттыратынын анықтады. Судың максималды рұқсат етілген кермектігі - 7 ммольл [9].
Сонымен, су сапасының көрсеткіштері органолептикалық көрсеткіштер болып табылады, оларға судың иісі, түсі, дәмі және лайлылығы жатады; химиялық көрсеткіштер (судағы әртүрлі химиялық макро- және микроэлементтер мөлшері) және бактериологиялық көрсеткіштер.
1.2 Қазақстанның су ресурстарының ахуалы мен бақылау әдістері
Республиканың су ресурстарының негізгі қоры жер үсті және жер асты көздерінде шоғырланған. Жалпы, Қазақстанның су ресурстары аймақтар бойынша біркелкі бөлінген. Мәселен, барлық су ресурстарының 34,5%-ы шығыс өңірге, солтүстікке - 4,2%-ға, орталыққа - 2,6%-ға, оңтүстік-шығысқа - 24,1%-ға, оңтүстікке - 21,2%-ға, батысқа - 13,4%-ға тиесілі. Қазақстан Республикасы Ауыл шаруашылығы министрлігі Су ресурстары комитетінің мәліметінше, 2016 жылы тұщы судың жалпы қоры 524 текше метрді құраған. км, оның ішінде 80 текше метр. км мұздықтарды, 190 текше метрді құрады. км көлдерде шоғырланған, өзен ресурстары 101 текше метрді құраған. км және жер асты суларының қоры 58 текше км құрады. Сумен қамтамасыз етудің орташа деңгейі республика аумағының 1 шаршы шақырымына 20 мың текше метрді құрайды. Бұл ретте республикадағы сумен қамтамасыз ету жағдайы аймақтар бойынша айтарлықтай ерекшеленеді. Сумен қамтамасыз етілген өңірлер жеткілікті, мысалы, Ертіс өзенінің бассейні (Шығыс Қазақстан облысы), сонымен қатар су тапшы аймақтар бар (Маңғыстау облысы). Қазақстан аумағында сегіз өзен бассейні анықталды [10].
Кесте 1-
Қазақстан Республикасында орналасқан өзен бассейндері
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
Бассейн
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
Өзен бассейндері
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
Арал-Сырдария бассейні
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
Сырдария
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
Балқаш-Алакөл бассейні
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
Іле, Қаратал, Ақсу, Лепсі, Тентек, Емел, Аягөз, Бақанас
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
Ертіс бассейні
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
Ертіс
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
Есіл өзені бассейні
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
Есіл
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
Нұра- Сарысу бассейні
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
Нұра мен Сарысу
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
Тобыл- Торғай бассейні
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
Тобыл-Торғай бассейні
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
Жайық -Каспий бассейні
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
Жайық, Ембі,Сағыз және Ойыл өзендері
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
Шу-Талас бассейні
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
Шу-Талас бассейні
Республика аумағында 39 мыңға жуық өзендер мен уақытша бұлақтар бар, олардың 7 мыңнан астамы ұзындығы 10 км-ден астам және жалпы су беті ауданы 4500 км2 және көлемі 48 мыңнан астам көлдер бар. шамамен 190 км3. Жер асты суларын есепке алу 01.01.2017 жылғы жағдай бойынша Қазақстан Республикасының аумағында Мемлекеттік баланста 42,966 млн м3тәу мөлшерінде бекітілген пайдалану қоры бар 3273 кен орны (4054 учаске) тіркелгенін көрсетті.
Тағайындалу мақсаты бойынша операциялық резервтер мыналарға бөлінеді:
-- шаруашылық-ауыз сумен жабдықтауға - 16 млн.м3тәу;
-- өндірістік-техникалық сумен жабдықтауға - 2,2 млн.м3тәу;
-- жерді суару үшін - 19 млн м3тәу;
- шаруашылық-ауыз және өндірістік-техникалық сумен жабдықтауға (HPV, PTV) - 1,1 млн м3тәу;
-- шаруашылық-ауыз сумен қамтамасыз ету және жерді суару үшін (ГПТ, ОРЗ) - 4 млн.м3тәу;
- кешенді пайдалану үшін (HPV, PTV, ORP) - 0,7 млн м3тәу.
Су сапасының мониторингі. Гидрохимиялық көрсеткіштер бойынша су сапасының негізгі критерийлері балық шаруашылығы су ағындары мен су қоймалары үшін ластаушы заттардың шекті рұқсат етілген концентрацияларының (ШРК) мәндері болып табылады. Жер үсті және теңіз суларының ластану деңгейі су сапасының өзгеру динамикасын салыстыру және анықтау үшін қолданылатын судың ластануының кешенді индексінің мәні бойынша бағаланды [11].
Барлығы зерттелген су объектілерінің жалпы санынан су сапасы келесідей жіктеледі:
- нормативтік - таза - 7 өзен, 1 көл, 1 канал, 1 теңіз.
- орташа ластану деңгейі - 48 өзен, 12 көл, 11 су қоймасы, 3 канал.
- ластану деңгейі жоғары - 33 өзен, 13 көл, 3 су қоймасы, 1 канал.
- ластанудың аса жоғары деңгейі - 1 Майбалық көлі, Майбалық көлі тұздылығы 1000 мгг асатын сорлы көлге жатады. Көлде негізінен хлоридтер, сульфаттар, кальций және магний бойынша ШРК шектен асып кеткен. ҚР ОБСЕҚМ мәліметі бойынша, көлдің шаруашылық-тұрмыстық жұмыстардан ластануы жоқ.
Қазақстан Республикасының кейбір су айдындарында оттегінің биохимиялық қажеттілігінің 5 тәулікте жоғары мәндері байқалады, олар келесідей жіктеледі:
- Билікөл көлі - ластану деңгейінің өте жоғары дәрежесі;
- Жайық (Атырауская), Шаранова, Қиғаш, Ембі (Атырауская), Қосестек, Ақтасты, Ойыл, Үлкен Қобда, Қара Қобда, Обаған, Сарыбұлақ, Қара Кеңгір, Талас, Шу, Ақсу (Жамбыл), Қарабалта, Тоқташ, Сарықау, Каспий теңізі, Шалқар көлі (Ақтөбе), Сұлтанкелді (Ақмола), Қопа, Қатаркөл, су қоймасы. Кеңгір, Аманкелді - орташа ластану дәрежесі. Барлық су айдындарында оттегі режимі қалыпты.
Жер асты суларының қорлары олардың 95% болуы жағдайында бағаланады, бұл өндірілетін суды қажетті мөлшерде және сапада беру сенімділігі бойынша сумен жабдықтау жүйелерінің 1-ші санатына сәйкес келеді. Жер асты суларының барланған қорлары жаңартылатын табиғи ресурстардан (атмосфералық жауын-шашын, өзен ағыны және т.б.) қалыптасады және 27 жылға дейін бекітіледі, содан кейін оларды қайта бағалау қажет.
Алайда, елдің гидрогеологиялық ерекшеліктері ауыз-су жер асты суларының біркелкі аумақтық бөлінуін алдын ала анықтады, бұл оның жекелеген аймақтарының сумен қамтамасыз етілуіне әсер етеді: ресурстардың шамамен 50% -ы елдің оңтүстігінде, 30% -ы орталық, солтүстік аймақтарда шоғырланған. және шығыс аймақтарда, ал батыста 20%-дан аз [12].
Қоршаған орта жағдайлары өнеркәсіптік дәуірдің басынан бастап жаһандық ауқымда тез өзгерді. Адамзаттың техникалық жетістіктері атмосфераның, гидросфераның, педосфераның, сондай-ақ өсімдіктер мен жануарлар дүниесінің химиялық құрамының айтарлықтай өзгеруіне әкелді. Өндірістік қызмет табиғи экожүйелердің өзгеруін тудырады, оның дәрежесі антропогендік әсердің сипаты мен қарқындылығына және экожүйелердің тұрақтылығына байланысты. Экожүйелердің қазіргі жағдайын бағалау және олардың дамуын болжау маңызды ғылыми міндет болып табылады және үлкен практикалық маңызы бар.
Су - әлемдегі ең маңызды табиғи ресурстардың бірі және қауіпсіз және таза ауыз суға қол жеткізу адамның негізгі құқығы болып табылады. Адамның іс-әрекеті және климаттың өзгеруі бүкіл әлемде су ресурстарының қолжетімділігі мен су сапасына әсер ететін екі маңызды фактор болып табылады, әсіресе адам тұруы және қаланың кеңеюі үшін жеткілікті кеңістік бар үлкен бассейндерде. Сонымен қатар, алдағы жылдары климаттың өзгеруіне және халық санының өсуі мен урбанизация нәтижесінде суға сұраныстың артуына байланысты құрғақшылық пен су сапасының проблемалары артады деп күтілуде.
Су шаруашылығының анағұрлым мамандандырылған пәні шын мәнінде өзінің бастапқы кезеңінде, дегенмен жоғарыда айтылғандай, суды пайдаланумен байланысты қоғамдық қатынастардың ұзақ тарихы бар. Сондықтан көптеген мәселелер шешімін күтуде. Су ресурстарын басқарудың бағыты мен қарқындылығы ең алдымен мақсатпен анықталатын динамикалық, бітпейтін процесс екенін атап өткен жөн.
Әр түрлі елдердегі су ресурстарын басқару мақсаттары бір-бірінен белгілі бір белгілермен ерекшеленеді, алайда қазіргі уақытта су ресурстарын басқарудың мақсаты оларды пайдалану және қорғау болып табылады, бұл қоғамның әлеуметтік-экономикалық дамуын, биологиялық әртүрлілігін және су экожүйелерінің шексіз ұзақ уақыт бойы қалыпты жұмыс істеуін қамтамасыз етеді.
Бұл мақсатқа қол жеткізу келесі міндеттерді шешу арқылы жүзеге асырылады:
1) адамдардың қауіпсіз ауыз суға және қолайлы санитарлық-гигиеналық жағдайларға негізгі қажеттіліктерін қанағаттандыру;
2) су ресурстарын неғұрлым тиімді пайдалану арқылы азық-түлік қауіпсіздігін қамтамасыз ету;
3) экожүйелерді қорғау және олардың тұтастығын қамтамасыз ету;
4) әртүрлі шаруашылық жүргізуші субъектілердің де, мемлекеттердің де су ресурстарын бірлесіп пайдалануы;
5) тәуекелдерді басқару арқылы судың теріс әсерінен қорғау;
6) судың экономикалық, әлеуметтік, экологиялық, мәдени аспектілердегі құндылығын анықтауға негізделген су ресурстарын басқару;
7) қоғамдық бақылаудағы су ресурстарын ұтымды басқару және халықтың барлық топтарының мүдделерін сақтау;
8) өнеркәсіпте, ауыл шаруашылығында және коммуналдық шаруашылықта суды тұтынуды және су объектілеріне ластаушы заттардың төгілуін азайтуға мүмкіндік беретін жаңа технологияларды енгізу;
9) су ресурстарының жай-күйі туралы ақпаратқа барлығының қолжетімділігін қамтамасыз ету;
10) су ресурстарына ұқыпты қатынасты тәрбиелеу, табиғатты ұтымды пайдалану мәдениетін дамыту.
Су ресурстарын басқару жоғарыда айтылған мақсатқа жетуге бағытталған әлеуметтік басқарудың ерекше жағдайы болып табылады және қолданылатын тәсілдер мен іске асырылатын іс-шаралардың дәйектілігі мен тұтастығын қамтиды. Яғни, су ресурстарын басқару жүйесі-бұл жоғарыда қойылған мақсаттарды шешуге және олардың негізінде жүзеге асырылатын іс-шараларға келісілген және өзара байланысты тәсілдер кешені [13].
Су ресурстарын басқару жүйесіне, кез келген басқа жүйелер сияқты, мынадай қағидаттар қолданылады:
1) жүйе - біртұтас тұтас;
2) объективті түрде әртүрлі жүйелердің әмбебап сипаттамалары бар;
3) жүйе динамикалық мінез-құлыққа ие;
4) зерттеу, құру және жұмыс істеу процесінде пәнаралық тәсіл қолданылады.
Су ресурстарын басқару балама шешімдерді құруды және таңдауды қамтамасыз етуі керек. Ол үшін басқару жүйелерінің тиімділігін бағалауда басты рөл атқаратын критерийлерді қолданған жөн. Бұл критерийлер жағдай мүмкіндік беретіндей сандық болуы керек және жүйенің жұмыс істеуінің әртүрлі кезеңдерінде критерийлер тізімі өзгеруі мүмкін екенін есте ұстаған жөн. Төменде ең көп таралған критерийлер келтірілген.
Функционалдық Бұл жүйені бағалау кезінде жиі қолданылатын факторлардың бірі. Жүйенің жұмыс істеуін болжау физикалық немесе математикалық модельдерден, тәжірибелерден немесе ұқсас жүйелердегі бақылаулардан жасалуы мүмкін. Реттеуші орындар жүйелердің жұмыс істеуіне қойылатын талаптарды әзірлейді. Мысалы, олар тұтынуға дайындалған судағы темірдің мөлшері 0.3 мгдм3 аспауы керек екенін анықтайды.
Құны. Бұл әрқашан өте маңызды критерий. Шығындарды дәл бағалау үшін жүйені жобалау, Құрылыс және пайдалану құны және салық салу саясаты сияқты факторларды қамтитын экономикалық модельді әзірлеу қажет.
Сенімділік. Сенімділік-бұл жүйенің және оның ішкі жүйелерінің жобаға сәйкес жұмыс істеу ықтималдығы. Сенімділік, құндылық және жұмыс істеу арасында күшті байланыстар бар. Егер оның бөліктері жұмыс істемесе, жүйенің қажетті жұмысына қол жеткізу мүмкін емес. Сәтсіздіктерді болдырмау үшін жүйеге қайталанатын блоктарды қосуға болады, бірақ бұл оның құнын арттырады. Су шаруашылығы жүйесінің жұмысын жоспарлау кезінде қарастырылып отырған жүйенің де, онымен байланысты жүйелердің де сенімділігіне қатысты мүмкін проблемаларды ескерген жөн.
Уақыт. Уақыт термині жүйені бағалауға қатысты әртүрлі мағынаға ие. Олардың бірі суды үнемдеу жүйесінің жұмыс режимін, ол қосылған су объектісінің режимін, су тұтынушылардың жұмыс режимін және т.б. ескеру қажеттілігіне байланысты. Тағы бір мән - жүйенің жұмыс істеу уақыты, яғни суды үнемдеу жүйесінің қалыпты жұмыс істеуі қамтамасыз етілген кезең. Сондай-ақ суды үнемдеу жүйесін жобалау және салу уақытын, типтік процестердің уақытын және т.б.
Қызмет көрсету талаптары. Жүйенің пайдаланушысы үшін қызмет көрсетудің жылдамдығы мен қарапайымдылығы маңызды мәнге ие және сенімділік пен техникалық қызмет көрсету талаптары арасында тығыз байланыс бар екені анық. Сонымен, неғұрлым сенімді жүйелер аз күтімді қажет етеді, ал жүйенің сенімділігі техникалық қызмет көрсетуді жақсарту арқылы жақсаруы мүмкін. Техникалық қызмет көрсету талаптарының мысалын қолдана отырып, жобалау кезеңінде жүйені басқару әдісін ескеру қаншалықты маңызды екенін көруге болады. Мысалы, көптеген су тазарту және су тазарту қондырғыларында біліктілігі жоқ қызметкерлер жұмыс істейді. Сондықтан мұндай кәсіпорындарда күрделі басқару жүйелерін орнату ақшаны ысырап етуі мүмкін.
Икемділік. Жүйені кез-келген күтпеген немесе жоспарланған өзгерістерге бейімдеу үшін икемділік қажет. Сонымен, суды тазарту және суды тазарту қондырғылары технология мен техникадағы жаңалықтарды қабылдау үшін икемді болуы керек.
Бағалауға әсер ететін факторлар таңдалғаннан кейін жүйелер, оларды кейбір жалпыланған критерий бойынша кейбір таразылармен біріктіру қажет, мұнда жүйенің шығуы бағалауға қызмет ететін факторлар болып табылады. Әр факторға жеке салмақ тағайындалады, содан кейін олар оңтайландыруды қажет ететін мақсат функциясы деп аталатын бір функцияға жиналады.
Су ресурстарының сапасын бақылаудың міндеті қоршаған ортаны диффузиялық және нүктелік көздерден антропогендік химиялық ластанудың қолайсыз биологиялық әсерінен қорғау үшін негізді қамтамасыз ету болып табылады. Қазіргі реттеу әрекеттері бірнеше ескірген химиялық заттарды бақылауға және бағалауға бағытталғанымен, көптеген басқа антропогендік химиялық заттарды біздің су ресурстарымызда бір уақытта анықтауға болады. Дегенмен, химиялық қоспалардың әсері міндетті түрде қолайсыз биологиялық әсерлерге әкелмейді және жұмсарту шараларының қажеттігін нақты көрсетпейді. Осылайша, қандай қоспалар бар және қандай аралас әсерлер бар деген сұрақ тиісті мониторинг пен бағалау стратегияларын анықтау үшін орталыққа айналады [14].
Қоршаған ортаның ластануы экожүйені зақымдайтын табиғи немесе жасанды материалдар мен заттардың ерікті немесе еріксіз қосылуымен байланысты. Су ресурстарының ластануы негізінен халық санының өсуіне және өнеркәсіптік тығыздыққа байланысты болады. Халықтың өсіп келе жатқан қалдықтары халықтың денсаулығына қауіп төндіреді және су көздерін үздіксіз пайдалануға қауіп төндіреді. Әдетте, қалалық ағынды сулар құрамында суы бар (әдетте 99%-дан астам), органикалық және бейорганикалық қосылыстармен араласқан, суспензия түрінде де, аз концентрацияда еріген күйде де күрделі қоспасы. Мұндай су ресурстарының физикалық және химиялық сипаттамаларын білу халықтың денсаулығына байланысты проблемалардың алдын алу және су ресурстарын басқару үшін өте маңызды.
Әмбебап еріткіш су қоршаған ортада кездесетін барлық органикалық және бейорганикалық компоненттерді белгілі бір дәрежеде еріте алады. Сонымен, судың табиғаты табиғи немесе антропогендік әсерлердің нәтижесінде және бір ортадан екіншісіне өту кезінде өзгереді. Су сонымен қатар басқа сұйықтықтарды, газдарды және ұсақ бөлшектерді ерітіп, тоқтата алады, нәтижесінде компоненттердің күрделі қоспасы пайда болады. Көптеген табиғи су айналымдары осы араласу процесіне ықпал етеді. Су үш күйде болуы мүмкін болғандықтан - газ тәріздес, сұйық және қатты - ол барлық жерде дерлік осы формалардың бірінде немесе бірнешеуінде кездеседі.
Су мониторингі - деректерді өңдеуге және тенденцияларға байланысты факторларды ескере отырып, су көздерін жүйелі түрде сынау және талдау. Бұл нүктелер кез келген ретсіз жәненемесе қауіпті үлгілераномалиялар анықталған жағдайда кез келген қажетті араласуға әкеледі.
Мониторингтік науқандар арқылы су ресурстарының су сапасына мониторинг жүргізу жауапты су ресурстарын басқарудың маңызды міндеттерінің бірі болып табылады. Су сапасының мониторингі су сапасының ең репрезентативті параметрлерін бағдарламаланған сынама алуға, өлшеуге және жазуға бағытталған. Мониторинг науқандары кезінде өлшеулер белгілі бір жерлерде және уақыттарда біркелкі болмайды, әдетте өзен суларындағы ластаушы заттардың концентрациясы сызықтық өзгерістерді көрсетпейді [15].
Судың сапасын ұсынылған деңгейде сақтау адамдар үшін өте маңызды. Осы тұрғыда адамдар судың сапасын бақылаудың көптеген схемаларын әзірледі, олар жайлы әрі қарай айтылатын болады.
1.3 Бастапқы суды бақылау параметрлері және олардың ауыз суды тазартудағы маңызы
Әлеуметтік-экономикалық дамумен адам әрекеті, климат және гидрология сияқты факторлар жер үсті суларында кейбір ластаушы заттардың жиналуына әкелуі мүмкін, ал мұндай ластаушы заттардың тұндырылуы су көзінің сапасының біртіндеп өзгеруіне әкелуі мүмкін. Су сапасының мұндай өзгеруі кейбір кездейсоқ оқиғалардан туындаған өзгерістерден өзгеше баяу және белгілі бір заңдылықтармен сипатталады. Алайда, мұндай баяулық адамдардың су сапасының өзгеруі туралы білмеуіне әкелуі мүмкін және олар мұндай өзгерісті байқағаннан кейін су сапасының қауіпсіздігі бұзылады. Сондықтан болжау, талдау, барлау және заңдылықтарды анықтау мақсатында біртіндеп өзгеріп отыратын су сапасының типтік ластануы туралы ерте ескертудің әртүрлі әдістері бойынша зерттеулер жүргізілуде; модельдер белгілі бір өзгеріс үшін су сапасының, жылдамдықтың және уақыт шектеулерінің өзгеру тенденциясын болжау үшін жинақталған білім мен тарихи деректер арқылы құрылады, белгілі бір уақыт ішінде және кеңістіктегі қалыптан тыс жағдайлардың масштабы мен зақымдануын болжайды, ауыз су көзін қорғауды тиімді бағыттайды және су қауіпсіздігі туралы ерте ескертуді қамтамасыз етеді [16].
Бастапқы су мониторингінің мақсаты ауыз суды тазарту қондырғыларына су сапасының өзгерістерін анықтауға, су сипаттамаларына негізделген тазарту стратегияларын жүзеге асыруға, тазарту процестерін оңтайландыруға және бастапқы суды қасақана және кездейсоқ ластанудан қорғау үшін алдын алу шараларын қабылдауға мүмкіндік беру болып табылады. Су сапасының күтпеген өзгерістері немесе атипикалық ластаушы заттардың болуы тазарту қондырғысының тазарту мақсаттарына қол жеткізу қабілетіне теріс әсер етуі және халықтың денсаулығына қауіп төндіруі мүмкін. Осылайша, су сапасының негізгі параметрлерін онлайн бақылау су үлгісінің кеңістіктік және уақытша өкілі болып табылатын жылдам және сенімді деректерді беру арқылы осы мақсаттарға жетуде маңызды рөл атқарады. Бастапқы суды бақылау үшін бірнеше ықтимал орындар бар болса да, бұл көбінесе станцияның қабылдауында жасалады.
Дәстүрлі су сапасының мониторингі Дамушы елдердің көпшілігінде судың сапасы бұрынғысынша дәстүрлі зертханалық әдістер арқылы бақыланады. Ол келесі қадамдарды қамтиды:
:: Су көзінен (мысалы, көл) сынамаларды қолмен алу;
:: Үлгілерді тиісті зертханаға тасымалдау;
:: Контаминация мен микробтардың бар-жоғын, егер бар болса, сынақтар жүргізу;
:: WQI контекстінде судың жалпы сапасын болжау.
Көптеген дамушы елдерде дәстүрлі схемалар әлі де басым болса да, олардың кейбір шектеулері бар: су сапасын бағалау әдетте арнайы жабдықтықұралдардыаппаратты және білікті персоналды қажет етеді, нәтижелер адам қателеріне байланысты жоғалуыбасқа үлгі есептермен ауыстырылуы мүмкін, жабдық ескірген, заманауи жабдықты әзірлеу және техникалық қызмет көрсету қымбатқа түседі, болашақ тенденцияларды болжау және нақты уақыт режимінде кері байланыс жоқ, судың қасиеттері үлгіні тасымалдаудың кешігуіне және ақырында деректерді өңдеу қателеріне байланысты ауытқуы мүмкін. (мысалы, дөңгелектеу қателері). Ең бастысы, егер адамдар патогенді суды пайдалануды жалғастыра берсе, судың сапасы туралы есеп берудегі ұзағырақ кешігулер апатты болуы мүмкін. Мысалы, микробиологиялық талдау нәжіс таяқшаларының санын анықтау үшін 24-48 сағатты алуы мүмкін. Есептерді қабылдау ұзаққа созылған жағдайда, ластанған суды ішу өлімге әкелуі мүмкін [17].
Су сапасының жетілдірілген дәстүрлі мониторингі сенсорлық технологияның жетістіктерінің арқасында су сапасын өлшеудің дәстүрлі әдістері біршама жетілдірілді. Мұндай жүйелерде тәжірибелі қызметкерлер портативті датчиктердің көмегімен судың кейбір параметрлерін өлшей бастады. Бұл заң дәстүрлі әдістерді салыстырмалы түрде жетілдіргенімен, жоғарыда аталған мәселелердің көпшілігі әлі де өзгеріссіз қалды. Мысалы, мұндай схемалар судың сапасы туралы нақты уақыттағы кері байланысты қамтамасыз ете алмады, кеңістіктік ажыратымдылық шектеулі болды, өйткені деректер әлі де қолмен жиналды, көліктік кідірістер және т. б.
WSN негізіндегі су сапасын бақылау. Портативті сенсорлар, байланыс және есептеу технологиялары саласындағы одан әрі жетістіктермен зерттеушілер WSN технологиясын қолдануға жақындады. Қысқаша айтқанда, WIN негізіндегі су сапасын бақылау жүйелері келесідей жұмыс істейді: біріншіден, кіріктірілген микропроцессорлық гаджет (node деп те аталады) портативті сенсорлар (мысалы, РН) арқылы судың нақты қасиеттерін оқиды. Содан кейін, қажет болған жағдайда, ол алынған деректерді жергілікті түрде өңдейді. Осыдан кейін ол сымсыз байланыс құралдарын (мысалы, ZigBee, WiFi және LoRaWAN) қолдана отырып, негізгі станцияға (мысалы, серверлік компьютерге) деректерді жібереді, содан кейін барлық қажетті өңдеу мен талдау жасалады. Соңында, нәтижелер жаңартылады және қажет болған жағдайда кері байланыс тиісті тұтынушыларға жәненемесе су шаруашылығы органдарына жіберіледі.
UV254 - өлшеуге оңай параметр және бастапқы сулардың көпшілігінде DOCTOC-пен жақсы сәйкес келеді. Судағы органикалық заттардың концентрациясын жақсы алмастырумен қатар, UV254 табиғи органикалық заттардың реактивті бөлігіне өте сезімтал. Бұл UV254-ті органикалық су құрамының нәтижесінде DBP түзілу әлеуетін бағалау үшін қолайлы параметр етеді. Органикалық заттар зарядты бейтараптандыру және коагуляция процесін бақылай алатын немесе маңызды үлес қоса алатындықтан, зауыттың кіре берісіндегі лайланудан басқа УК-254 өлшеу коагуляция дозасын бақылау үшін өте құнды ақпарат береді. UV254 сонымен қатар көміртегі адсорбциясы арқылы жойылатын органикалық заттармен жақсы әрекеттеседі, сондықтан PAH дозалау құралы ретінде немесе GAC жүйелерінің тиімділігі мен жұмыс уақытын анықтау үшін қолданылады [18].
DOCTOC - адам әрекетінен зардап шекпеген бастапқы сулардағы органикалық заттардың ең көп тараған көзі шіритін өсімдіктер мен жануарлардан болатын табиғи органикалық заттар болып табылады. Бұл органикалық материалдар әрқашан қауіпсіздік мәселесі болмаса да, олар судың иісі мен түсі сияқты эстетикалық мәселелерді тудыруы мүмкін. Органикалық заттардың құрамы мен деңгейіне байланысты дезинфекциялық қосалқы өнімдердің пайда болу ықтималдығы айтарлықтай артуы мүмкін. DBP денсаулыққа елеулі әсер етеді, сондықтан олардың концентрациясы жоғары деңгейде реттеледі. Сонымен қатар, жоғары DOCTOC мәні тарату жүйесіндегі биологиялық өсуге әкелуі мүмкін, бұл тарату жүйесінің жалпы денсаулығына және қоғамдық денсаулыққа көптеген жағымсыз әсерлерді тудырады. DOCTOC жоюдың көп бөлігін құрайтын өңдеулер коагуляция-флокуляция-төгу және көміртегі адсорбциясы болғандықтан, DOCTOC мониторингі зауытты қабылдау кезінде, сондай-ақ өңдеулерден кейін бірден ең жоғары мәнді қамтамасыз етеді (мысалы, жауын-шашыннан кейінгі, GAC кейін) .
Теңіз балдырлары - балдырлар ауыз суды тазартуда нашар шөгуден бастап бітелген сүзгілерге дейін (сүзгілердің қызмет ету мерзімі қысқа) дейін көптеген мәселелерді тудыруы мүмкін. Сонымен қатар, балдырлардың жоғары концентрациясы балдыр токсиндерінің жоғары концентрациясымен бірге жүрсе, халықтың денсаулығын сақтау үшін бүкіл нысанды жабу қажет болуы мүмкін. Су өнеркәсібі қазіргі уақытта балдырларды анықтауға 2-5 күн қажет болатын зертханалық талдауларға сүйенеді. Балдырлар концентрациясының жоғарылауын тезірек анықтау алдын алу шараларына көмектеседі, сондай-ақ қоғамдық денсаулықты жақсырақ қорғау үшін ерте ескерту жүйесін қамтамасыз етеді.
Жер үсті және жер асты суларының түсі ең алдымен табиғи органикалық заттардың, әсіресе сулы гумустың болуымен анықталады. Гуминді заттан туындаған түс әдетте сары-қоңыр болады. Стандартты түсті өлшеу әдістерімен ұсынылған спектрофотометриялық әдіс 450 және 465 нм арасындағы толқын ұзындығында жұтылуды анықтауды талап етеді. Дегенмен, түс әдетте жер үсті суларындағы гуминді заттардан туындайтындықтан, шамамен өлшеулерді 254 нм оптикалық тығыздықты пайдалана отырып жүргізуге болады. Өнеркәсіптік ағынды сулардың құрамында лигниндер, таниндер, бояғыштар және бояуды тудыратын басқа да органикалық және бейорганикалық химиялық заттар болуы мүмкін. Гуминді материалдар және осы материалдардан туындаған түс ауыз су көздерінен эстетикалық және денсаулыққа байланысты жойылады, өйткені олар дезинфекциялық қосалқы өнімдердің қалыптасуында прекурсорлар болып табылады. Шынайы түс бұлыңғырлық жойылған судың түсін білдіреді. Көрінетін түске ерітіндідегіден басқа, суспензияға байланысты түстер жатады. Түс өлшемдері UV254 және DOCTOC көрсеткіштеріне қосымша ақпаратты бере алады. Түстің кенеттен жоғарылауы өнеркәсіптік ластануды көрсетуі мүмкін [19].
Суда жақсы еритін нитраттар суда өте тез қоныс аударып, әртүрлі жерлерге тез жетеді. Тыңайтқыштар әдетте нитраттардың жоғары концентрациясын қамтиды және ауылшаруашылық, тұрмыстық және коммерциялық тыңайтқыштарды қолдану бастапқы сулардағы нитраттардың негізгі көзі болып табылады. Нитраттардың басқа көздері - күтімсіз септиктер және ағып жатқан кәріздер сияқты кәріз жүйелері. Нитраттарды мүмкіндігінше жиі бақылау маңызды, өйткені нитраттардың деңгейін болжау қиын және басқа ластаушы заттардың болуын көрсетуі мүмкін. Нитрат су сапасының реттелетін параметрі болып табылады және ағымдағы USEPA ластануының ең жоғары деңгейі нитрат концентрациясының 10 мгл-ден аспауын талап етеді. Суды тиімді басқару сенімді және жылдам нитраттарды анықтауды талап етеді, осылайша сумен жабдықтаушылар жылдам әрекет жасап, халықтың денсаулығын нитрат қаупінен қорғай алады. Нитраттарды онлайн анықтау әсіресе ауылшаруашылық және қалалық ағын суға ұшырайтын көздерден су алатын ағынды суларды тазарту қондырғылары үшін пайдалы болады.
DOCTOC судағы органикалық заттардың жиынтық өлшемі болғандықтан, көбінесе органикалық заттардың құрамы туралы толық ақпарат алу мүмкін емес. Абсорбция кестеге көп өлшемді көзқарас әкеледі, олардың сандық көрсеткіштеріне қосымша органикалық заттардың сипаттамасына мүмкіндік береді. Бұл әсіресе өнеркәсіптік және тұрмыстық ағынды сулардың ағызылуынан зардап шеккен бастапқы суларда маңызды. Органикалық заттардың құрамы ластану көзін анықтауға, сонымен қатар өңдеу қажеттілігін және қолданылатын тазалау технологияларын анықтауға көмектеседі. Сонымен қатар, DBP түзілу потенциалы органикалық қосылыстардың реактивтілігіне жалпы мөлшерге тәуелді болса, сол дәрежеде тәуелді. Су алудағы бастапқы судың сипаттамасы тазарту процестеріне алдын ала ақпарат беру арқылы үлкен пайда әкеледі.
рН - ерітіндінің қышқылдық немесе сілтілі күйінің қарқындылығын анықтау үшін қолданылатын термин. Бұл негізінен ерітіндідегі сутегі иондарының концентрациясынан алынған шкала. Бұл су химиясының барлық аспектілеріне әсер ететін шешуші фактор, сондықтан коагуляция, дезинфекция, химиялық тұндыру, коррозияны бақылау және тотығу сияқты көптеген суды тазарту процестерінде маңызды рөл атқарады. Зауытты қабылдау кезінде рН мониторингі оқиғаны анықтаудың қосымша артықшылығын қамтамасыз ете алады, өйткені рН кенеттен өзгеруі өнеркәсіптік ағынды немесе кездейсоқ төгілулерді көрсете алады.
Ерітінділердің электр өткізгіштігі электр тогын өткізу қабілетінің өлшемі болып табылады. Электр тогы ерітіндідегі иондар арқылы өтетіндіктен, иондардың концентрациясы артқан сайын өткізгіштік артады. Сондықтан электр өткізгіштік әдетте еріген қатты заттардың жалпы концентрациясының суррогат өлшемі ретінде пайдаланылады. Өткізгіштік бастапқы суды бақылау қолданбаларында өнеркәсіптік төгілу оқиғаларын көрсету үшін пайдаланылуы мүмкін.
Тотығудың тотықсыздану потенциалы тотықтырғыштар мен тотықсыздандырғыштар арасындағы электрондардың потенциалдық ағынының өлшемі болып табылады. Бұл ерітіндінің тотықтырғыш немесе тотықсыздандырғыш күшін анықтайды. Осылайша, ORP су үлгісінің ластаушы заттарды ыдырату қабілетін көрсетеді. Су үлгісінің ORP өзгеруі өнеркәсіптік сарқынды сумен ластануды көрсетуі мүмкін, себебі белгілі бір химиялық заттардың көп мөлшері тотығудың тотықсыздану потенциалын айтарлықтай төмендетуі немесе арттыруы мүмкін. Тотығудың тотықсыздану потенциалы сонымен қатар тотығу және дезинфекция процестерінде процесті басқару құралы ретінде қолданылады.
Көптеген тірі ағзалар өсу мен көбею үшін энергия өндіретін метаболикалық процестерді қолдау үшін бір немесе басқа түрде оттегіге тәуелді. Оттегінің судағы ерігіштігі біршама төмен және температураға қатты тәуелді, 0°С-та 14,6 мгл-ден 1 атм қысымда 35°С-та 7 мгл-ге дейін өзгереді. Табиғи сулардың тазарту қабілетінің шектелуінің негізгі себебі оттегінің төмен ерігіштігі болып табылады. Судағы органикалық заттардың концентрациясының жоғарылауы еріген оттегі деңгейінің төмендеуіне әкеледі, бұл өнеркәсіптік төгінділерді немесе төгілулерді, сондай-ақ қалалық және ауылшаруашылық ағындарын анықтауға көмектеседі. Керісінше, әдеттен тыс жоғары еріген оттегі деңгейі балдырлардың белсенділігінің жоғарылауын көрсетуі мүмкін және балдырлардың гүлденуі мен байланысты проблемалардың ерте ескертуі болуы мүмкін.
Лайлану коллоидты бөлшектерден ірі бөлшектерге дейінгі өлшемдері әртүрлі қалқымалы қатты заттардың әсерінен болады. Сонымен қатар, бұлыңғырлыққа әсер ететін материалдар таза бейорганикалықтан негізінен органикалық табиғатқа дейін өзгереді. Лайлану үш себеп бойынша шикі суды бақылаудың маңызды параметрі болып табылады: эстетика, фильтрация және дезинфекция. Ауыз судың бұлтты болуы күтілмейді, өйткені жұртшылық бұлттылықты ластанумен және ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
әл-Фараби атындағы Қазақ Ұлттық университеті
Химия және химиялық технология факультеті
Химиялық физика және материалтану кафедрасы
ДИПЛОМДЫҚ ЖҰМЫС
Тақырыбы: Ауыз су көздеріндегі жаңа ластаушы заттардың мониторингі
6B05301 - Химия
Орындаған: - - - - - - - - - - _________________________ Тұрған А.Қ.
(қолы)
Ғылыми жетекші - - - - - : __________________________ Азат С.
PhD, қауымдастырылған (қолы)
профессор
Қорғауға жіберілді:
Хаттама № , _________ 20___ ж.
Кафедра меңгерушісі _______________________
(қолы, мөрі)
Норма бақылаушы ________________________
(қолы)
Алматы, 2023 ж
ТҰЖЫРЫМ
Дипломдық жұмыс 55 беттен, 1 суреттен, 5 кестеден тұрады, 130 пaйдaлaнылғaн әдебиеттер тізімі .
Кілтті сөздер: ауыз су, мониторинг, жаңа ластаушы заттар, антропогендік әсер.
Дипломдық жұмыстың мaқсaты: Зертханалық жағдайда ауыз су көздеріндегі жаңа ластаушы заттардың мониторингін жүргізу
Жұмыстың міндеттері:
Ауыз судың химиялық құрамын зерттеу әдістері
Тандалған аудандардың суын микробиологиялық талдауға беру
Ауыз су сапасын бакылау максатында жана ластаушы заттарды анықтау
Зерттеу обьектісі және әдістері: Зерттеу нысаны ретінде Алматы қаласының су ортасы және қаланың тарату желісіне кіретін ауыз су қолданылды.
Зерттеу әдісі химиялық және микробиологиялық.
Алынған нәтижелер:
Прaктикaлық мaңыздылығы: Жұмыстың практикалық маңыздылығының негізі ауыз су сапасының мониторингі мен технологиялық процесті басқарудың кешенді жүйесін енгізуді іске асыру үшін техникалық талаптар мен практикалық шешімдерді дайындау болып табылады
РЕФЕРАТ
Дипломная работа состоит из 55 страниц, 5 таблиц, 1 рисунков, 130 использованных источников.
Ключевые слова: питьевая вода, мониторинг, новые загрязнители, антропогенное воздействие.
Цель работы: Проведение мониторинга новых загрязняющих веществ в источниках питьевой воды в лабораторных условиях
Задачи:
Методы исследования химического состава питьевой воды
Передача воды выбранных районов на микробиологический анализ
Определение загрязняющих веществ в целях повышения качества питьевой воды
Объекты и методы исследований: В качестве объекта исследования использовалась водная среда города Алматы и питьевая вода, входящая в распределительную сеть города.
Метод исследования химический и микробиологический.
Результаты:
Прaктическое значение: Основой практической значимости работы является подготовка технических требований и практических решений для реализации внедрения комплексной системы мониторинга качества питьевой воды и управления технологическим процессом
ABSTRACT
The thesis consists of 55 pages, 5 tables, 1 figures, 130 used sources.
Keywords: drinking water, monitoring, new pollutants, anthropogenic impact.
Objective: Monitoring of new pollutants in drinking water sources in laboratory conditions
Tasks:
Methods of studying the chemical composition of Drinking Water
Transfer of water from selected areas for microbiological analysis
Determination of pollutants in the maximum capacity of maintaining the quality of Drinking Water
Objects and methods of research: The water environment of the city of Almaty and drinking water included in the distribution network of the city were used as the object of the study.
The method of investigation is chemical and microbiological.
Results:
Practical significance: The basis of the practical significance of the work is the preparation of technical requirements and practical solutions for the implementation of a comprehensive system for monitoring the quality of drinking water and managing the technological process
МАЗМҰНЫ
Оглавление
КІРІСПЕ 7
НЕГІЗГІ БӨЛІМ 8
1 Әдебиетке шолу 8
1.1 Судың ластану проблемасының өзектілігі, сапа көрсеткіші 8
1.2 Қазақстанның су ресурстарының ахуалы мен бақылау әдістері 10
1.3 Бастапқы суды бақылау параметрлері және олардың ауыз суды тазартудағы маңызы 16
1.4 Жаңа ластаушы заттардың көздері және олардың су ресурстарында пайда болуы 21
1.5 Жаңа ластаушы заттардың токсикологиялық әсері 26
1.6 Жаңа ластаушы заттарды кетіру үшін тазарту әдістері 28
1.7 Алматы қаласындағы ауыз су сапасы 31
1.8 Болашақ су сапасының мониторингі: нақты ластаушы қоспалардың әсер етуі мен уыттылығын бағалау арасындағы тепе-теңдікті жақсарту 33
2 ЗЕРТТЕУ МАТЕРИАЛДАРЫ МЕН ӘДІСТЕРІ 43
2.1 Судағы жалпы кермектіліктің массалық концентрациясын спектрофотометриялық аспаппен анықтау әдістемесі 43
2.2 Судың химиялық құрамындағы темір, жалпы хлор, еркін хлор иондарының массалық концентрациясын спектрофотометриялық аспаппен анықтау әдістемесі 44
2.3 Судың химиялық құрамындағы нитрат, нитрит, сульфат, сульфид иондарының массалық концентрациясын спектрофотометриялық аспаппен анықтау әдістемесі 45
2.4 Зертханалық лазерлі турбидиметр арқылы судың мөлдірлігін анықтау әдістемесі 47
3 ЗЕРТТЕУ НӘТИЖЕЛЕРІ МЕН ТАЛҚЫЛАУЛАР 50
3.1 Алматы қаласының 4 ауданының және Қапшағай мен Ақсудың ауыз суларының тексеру нәтижелерін зерттеу 50
3.2 Микробиологиялық тазалауға берілген ауыз судың талдау нәтижелері 54
3.3 Микроскоп арқылы жаңа ластаушы заттарды анықтау әдістемесі 57
ҚОРЫТЫНДЫ 63
ПАЙДАЛАНҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ 64
ҚЫСҚАРТЫЛҒАН СӨЗДЕР
ДДҰ- дүниежүзілік денсаулық сақтау ұйымының
ШРК- шекті рұқсат етілген концентрацияларының
WSN- сымсыз сенсорлық желі
PFC- перфторланған қосылыстар
PFOA- перфторкөміртегі сульфон қышқылдары
PFCA- перфторидті карбон қышқылдары
PFOS- перфторо-октан сульфонады
PFOA- перфтороктан қышқылы
ДҚӨ- дезинфекцияның қосалқы өнімдері
ГСҚ- галогенсірке қышқылы
ТГМ- тригалометан
ПХД- полихлорланған дифенилдер
PAC- белсендірілген көмірде
GAC- түйіршіктелген белсендірілген көмірде
КБИ- кәдімгі белсенді ил
МБ- мембраналық биореакторлар
EQS- қоршаған орта сапасының стандартымен
КІРІСПЕ
Өзектілігі: Жұмыстың өзектілігі Алматы қаласының маңындағы су ортасы ағызылатын өнеркәсіптік, көліктік, тұрмыстық және нөсерлі ағынды сулардың жоғары антропогендік жүктемесінен туындайтын ластанудың елеулі деңгейімен сипатталатындығына байланысты. Бұл Алматы қаласының тұрғындарын ауыз сумен қамтамасыз ету үшін су ортасын пайдалануда үлкен қиындықтар туғызады. Су ортасының жай-күйін, әсіресе су алатын орындарда, сондай-ақ суды тазарту және дезинфекциялаудан кейін сенімді және сенімді бақылау мен бақылауды жүзеге асыру маңызды мәселелердің бірі болып табылады.
Дипломдық жұмыстың мaқсaты: Зертханалық жағдайда ауыз су көздеріндегі жаңа ластаушы заттардың мониторингін жүргізу
Жұмыстың міндеттері:
Ауыз судың химиялық құрамын зерттеу әдістері
Тандалған аудандардың суын микробиологиялық талдауға беру
Ауыз су сапасын бакылау максатында жана ластаушы заттарды анықтау
Зерттеу нысаны: Зерттеу нысаны ретінде Алматы қаласының су ортасы және қаланың тарату желісіне кіретін ауыз су қолданылды.
Зерттеу әдісі химиялық және микробиологиялық.
Алынған нәтижелер:
Дипломдық жұмыс Сәтпаев университетінің инженерлік бейінді зертханасында жүргізілді.
НЕГІЗГІ БӨЛІМ
1 Әдебиетке шолу
1.1 Судың ластану проблемасының өзектілігі, сапа көрсеткіші
Судың сапасын бақылау қазіргі таңда өзекті мәселелердің бірі. Ауыз судың сапасы мәселесінің маңыздылығы туралы айтудың қажеті шамалы. Дегенмен, тек Дүниежүзілік денсаулық сақтау ұйымының (ДДҰ) мәліметтері бойынша, су сапасының нашарлығынан әлемде жыл сайын 5 миллионға жуық адам қайтыс болады [1]. Халықтың сумен жабдықтауға байланысты жұқпалы ауруы жылына 500 миллион жағдайға жетеді. Бұл жеткілікті мөлшерде сапалы сумен қамтамасыз ету мәселесін адамзаттың басты мәселелерінің бірі деп атауға негіз береді. Оның үстіне әлемдік тәжірибеде ауыз судың қолжетімділігі мен сапасы кез келген аймақтың экологиялық әл-ауқатын бағалаудағы негізгі құрамдастардың бірі болып табылады [2].
Су - жердегі ең маңызды минерал, оны басқа затпен алмастыруға болмайды. Су барлық тіршілік процестерінің негізі, фотосинтез процесінде оттегінің жалғыз көзі. Су көптеген организмдердің тіршілік ету ортасы болып табылады, климат пен ауа райының өзгеруін анықтайды, атмосфераны зиянды заттардан тазартуға көмектеседі, тау жыныстары мен минералдарды ерітеді, шайып жібереді және оларды бір жерден екінші жерге тасымалдайды [3]. Кез келген мемлекеттің басты стратегиялық ресурстарының бірі, саяси қысым мен ұлттық мүдделерді қорғаудың тиімді нұсқасы.
Антропогендік белсенділіктің күшеюі нәтижесінде табиғи сулардың сапасы мен су жүйелерінің жай-күйінің нашарлауы қазіргі заманның өзекті мәселесіне айналды. Бүкіл планетада антропогендік заттардың жиналуы мен таралуы судың сапасы соңғы онжылдықтарда айтарлықтай өзгерген тұщы су экожүйелерін қалдырған жоқ [4]. Суды ластауда өзендер мен мұхиттарға ағызатын өнеркәсіптік кәсіпорындардың қызметі шешуші рөл атқарады деп есептеледі. Су ортасының ластануына мал шаруашылығын жаппай дамыту, қарқынды ұрықтандыру және өсімдіктерді қорғау құралдарын қолдану арқылы қазіргі ауыл шаруашылығы да кем емес үлес қосуда. Жер үсті суларының сапалық және сандық құрамын қалыптастыруда шаруашылық-тұрмыстық сулардың төгінділері де белгілі рөл атқарады [5].
Су ресурстары мен ағынды сулардың сапасын бақылау жеке қауіпсіздікті қамтамасыз етуде үлкен рөл атқарады. Ауыз су ресурстарының сапасын реттеу және бақылау мүмкіндігін алу үшін мамандар зерттелетін үлгінің физикалық-химиялық сипаттамаларын анықтауға негізделген суды талдаудың зертханалық әдістерін пайдаланады. Олар өте маңызды, өйткені олар қоршаған ортаның ластануын болдырмауға және экологияның бұзылуының нашарлауына көмектеседі. Бірақ олардың басты міндеті - күнделікті байланысып, сапасыз су ішетін халық арасында көптеген аурулардың дамуын тоқтату [6]. Су сапасының барлық көрсеткіштері мыналарға бөлінеді:
-судың иісі, түсін, дәмі мен лайлылығын қамтитын органолептикалық көрсеткіштер;
-химиялық көрсеткіштер (судағы әртүрлі химиялық макро- және микроэлементтер мөлшері);
-бактериологиялық көрсеткіштер.
Ең алдымен, ішуге жарамды су иіссіз және бөгде дәмсіз болуы керек екенін айту керек. Бөтен иістердің немесе дәмдердің болуы суда әртүрлі қосылыстардың (газдар, минералды тұздар, органикалық заттар, мұнай өнімдері, микробтар) болуын көрсетеді. Осы көрсеткіштер бойынша 2 баллға дейін бағалауға рұқсат етіледі (ол суды 60 градус Цельсий температурасына дейін жылыту арқылы жүзеге асырылады) [7].
Егер судың түсі болса, бұл топырақ сипатындағы жоғары молекулалық қосылыстардың, темірдің, ағынды сулардың ластануының нормативтік мәндерінің асып кетуін көрсетеді. Судың түсін бағалау арнайы платинокобальт шкаласының көмегімен жүзеге асырылады. Судың түсінің максималды рұқсат етілген мәні-20.
Су сапасының келесі көрсеткіші-оның мөлдірлігі. Егер су мөлдір болмаса, бұл суда қалқымалы бөлшектер бар дегенді білдіреді. Судың лайлануының рұқсат етілген ең жоғары мәні-1,5 мг л [8].
Су сапасының химиялық көрсеткіштеріне келетін болсақ, мыналарды бөлек атап өткен жөн:
-рН судағы сутегі иондарының концентрациясының көрсеткіші болып табылады. Бұл көрсеткіштің мәні су ортасының фонын анықтайды: қышқылдан сілтіліге дейін. Ауыз су үшін қалыпты рН мәні 6-9;
-жалпы минералдану немесе құрғақ қалдық суда еріген аниондардың, катиондардың және органикалық заттардың концентрациясының көрсеткіші. Минерализациясы жоғары су асқазанның жұмысына теріс әсер етеді, су-тұз балансын бұзады, нәтижесінде организмдегі метаболикалық және биохимиялық процестер бұзылады. Құрғақ қалдық нормасы 1000 мгл ең жоғары мән болып саналады;
-су кермектігі - судағы кальций мен магний тұздарының мөлшері (бұл элементтердің басқа атауы - кермектік тұздар). Олар неғұрлым көп болса, су соғұрлым қатты болады. Ғалымдар ұзақ уақыт бойы кермек суды ішу арқылы адам миокард инфарктісінің ықтималдығын айтарлықтай арттыратынын анықтады. Судың максималды рұқсат етілген кермектігі - 7 ммольл [9].
Сонымен, су сапасының көрсеткіштері органолептикалық көрсеткіштер болып табылады, оларға судың иісі, түсі, дәмі және лайлылығы жатады; химиялық көрсеткіштер (судағы әртүрлі химиялық макро- және микроэлементтер мөлшері) және бактериологиялық көрсеткіштер.
1.2 Қазақстанның су ресурстарының ахуалы мен бақылау әдістері
Республиканың су ресурстарының негізгі қоры жер үсті және жер асты көздерінде шоғырланған. Жалпы, Қазақстанның су ресурстары аймақтар бойынша біркелкі бөлінген. Мәселен, барлық су ресурстарының 34,5%-ы шығыс өңірге, солтүстікке - 4,2%-ға, орталыққа - 2,6%-ға, оңтүстік-шығысқа - 24,1%-ға, оңтүстікке - 21,2%-ға, батысқа - 13,4%-ға тиесілі. Қазақстан Республикасы Ауыл шаруашылығы министрлігі Су ресурстары комитетінің мәліметінше, 2016 жылы тұщы судың жалпы қоры 524 текше метрді құраған. км, оның ішінде 80 текше метр. км мұздықтарды, 190 текше метрді құрады. км көлдерде шоғырланған, өзен ресурстары 101 текше метрді құраған. км және жер асты суларының қоры 58 текше км құрады. Сумен қамтамасыз етудің орташа деңгейі республика аумағының 1 шаршы шақырымына 20 мың текше метрді құрайды. Бұл ретте республикадағы сумен қамтамасыз ету жағдайы аймақтар бойынша айтарлықтай ерекшеленеді. Сумен қамтамасыз етілген өңірлер жеткілікті, мысалы, Ертіс өзенінің бассейні (Шығыс Қазақстан облысы), сонымен қатар су тапшы аймақтар бар (Маңғыстау облысы). Қазақстан аумағында сегіз өзен бассейні анықталды [10].
Кесте 1-
Қазақстан Республикасында орналасқан өзен бассейндері
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
Бассейн
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
Өзен бассейндері
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
Арал-Сырдария бассейні
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
Сырдария
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
Балқаш-Алакөл бассейні
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
Іле, Қаратал, Ақсу, Лепсі, Тентек, Емел, Аягөз, Бақанас
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
Ертіс бассейні
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
Ертіс
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
Есіл өзені бассейні
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
Есіл
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
Нұра- Сарысу бассейні
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
Нұра мен Сарысу
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
Тобыл- Торғай бассейні
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
Тобыл-Торғай бассейні
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
Жайық -Каспий бассейні
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
Жайық, Ембі,Сағыз және Ойыл өзендері
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
Шу-Талас бассейні
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
Шу-Талас бассейні
Республика аумағында 39 мыңға жуық өзендер мен уақытша бұлақтар бар, олардың 7 мыңнан астамы ұзындығы 10 км-ден астам және жалпы су беті ауданы 4500 км2 және көлемі 48 мыңнан астам көлдер бар. шамамен 190 км3. Жер асты суларын есепке алу 01.01.2017 жылғы жағдай бойынша Қазақстан Республикасының аумағында Мемлекеттік баланста 42,966 млн м3тәу мөлшерінде бекітілген пайдалану қоры бар 3273 кен орны (4054 учаске) тіркелгенін көрсетті.
Тағайындалу мақсаты бойынша операциялық резервтер мыналарға бөлінеді:
-- шаруашылық-ауыз сумен жабдықтауға - 16 млн.м3тәу;
-- өндірістік-техникалық сумен жабдықтауға - 2,2 млн.м3тәу;
-- жерді суару үшін - 19 млн м3тәу;
- шаруашылық-ауыз және өндірістік-техникалық сумен жабдықтауға (HPV, PTV) - 1,1 млн м3тәу;
-- шаруашылық-ауыз сумен қамтамасыз ету және жерді суару үшін (ГПТ, ОРЗ) - 4 млн.м3тәу;
- кешенді пайдалану үшін (HPV, PTV, ORP) - 0,7 млн м3тәу.
Су сапасының мониторингі. Гидрохимиялық көрсеткіштер бойынша су сапасының негізгі критерийлері балық шаруашылығы су ағындары мен су қоймалары үшін ластаушы заттардың шекті рұқсат етілген концентрацияларының (ШРК) мәндері болып табылады. Жер үсті және теңіз суларының ластану деңгейі су сапасының өзгеру динамикасын салыстыру және анықтау үшін қолданылатын судың ластануының кешенді индексінің мәні бойынша бағаланды [11].
Барлығы зерттелген су объектілерінің жалпы санынан су сапасы келесідей жіктеледі:
- нормативтік - таза - 7 өзен, 1 көл, 1 канал, 1 теңіз.
- орташа ластану деңгейі - 48 өзен, 12 көл, 11 су қоймасы, 3 канал.
- ластану деңгейі жоғары - 33 өзен, 13 көл, 3 су қоймасы, 1 канал.
- ластанудың аса жоғары деңгейі - 1 Майбалық көлі, Майбалық көлі тұздылығы 1000 мгг асатын сорлы көлге жатады. Көлде негізінен хлоридтер, сульфаттар, кальций және магний бойынша ШРК шектен асып кеткен. ҚР ОБСЕҚМ мәліметі бойынша, көлдің шаруашылық-тұрмыстық жұмыстардан ластануы жоқ.
Қазақстан Республикасының кейбір су айдындарында оттегінің биохимиялық қажеттілігінің 5 тәулікте жоғары мәндері байқалады, олар келесідей жіктеледі:
- Билікөл көлі - ластану деңгейінің өте жоғары дәрежесі;
- Жайық (Атырауская), Шаранова, Қиғаш, Ембі (Атырауская), Қосестек, Ақтасты, Ойыл, Үлкен Қобда, Қара Қобда, Обаған, Сарыбұлақ, Қара Кеңгір, Талас, Шу, Ақсу (Жамбыл), Қарабалта, Тоқташ, Сарықау, Каспий теңізі, Шалқар көлі (Ақтөбе), Сұлтанкелді (Ақмола), Қопа, Қатаркөл, су қоймасы. Кеңгір, Аманкелді - орташа ластану дәрежесі. Барлық су айдындарында оттегі режимі қалыпты.
Жер асты суларының қорлары олардың 95% болуы жағдайында бағаланады, бұл өндірілетін суды қажетті мөлшерде және сапада беру сенімділігі бойынша сумен жабдықтау жүйелерінің 1-ші санатына сәйкес келеді. Жер асты суларының барланған қорлары жаңартылатын табиғи ресурстардан (атмосфералық жауын-шашын, өзен ағыны және т.б.) қалыптасады және 27 жылға дейін бекітіледі, содан кейін оларды қайта бағалау қажет.
Алайда, елдің гидрогеологиялық ерекшеліктері ауыз-су жер асты суларының біркелкі аумақтық бөлінуін алдын ала анықтады, бұл оның жекелеген аймақтарының сумен қамтамасыз етілуіне әсер етеді: ресурстардың шамамен 50% -ы елдің оңтүстігінде, 30% -ы орталық, солтүстік аймақтарда шоғырланған. және шығыс аймақтарда, ал батыста 20%-дан аз [12].
Қоршаған орта жағдайлары өнеркәсіптік дәуірдің басынан бастап жаһандық ауқымда тез өзгерді. Адамзаттың техникалық жетістіктері атмосфераның, гидросфераның, педосфераның, сондай-ақ өсімдіктер мен жануарлар дүниесінің химиялық құрамының айтарлықтай өзгеруіне әкелді. Өндірістік қызмет табиғи экожүйелердің өзгеруін тудырады, оның дәрежесі антропогендік әсердің сипаты мен қарқындылығына және экожүйелердің тұрақтылығына байланысты. Экожүйелердің қазіргі жағдайын бағалау және олардың дамуын болжау маңызды ғылыми міндет болып табылады және үлкен практикалық маңызы бар.
Су - әлемдегі ең маңызды табиғи ресурстардың бірі және қауіпсіз және таза ауыз суға қол жеткізу адамның негізгі құқығы болып табылады. Адамның іс-әрекеті және климаттың өзгеруі бүкіл әлемде су ресурстарының қолжетімділігі мен су сапасына әсер ететін екі маңызды фактор болып табылады, әсіресе адам тұруы және қаланың кеңеюі үшін жеткілікті кеңістік бар үлкен бассейндерде. Сонымен қатар, алдағы жылдары климаттың өзгеруіне және халық санының өсуі мен урбанизация нәтижесінде суға сұраныстың артуына байланысты құрғақшылық пен су сапасының проблемалары артады деп күтілуде.
Су шаруашылығының анағұрлым мамандандырылған пәні шын мәнінде өзінің бастапқы кезеңінде, дегенмен жоғарыда айтылғандай, суды пайдаланумен байланысты қоғамдық қатынастардың ұзақ тарихы бар. Сондықтан көптеген мәселелер шешімін күтуде. Су ресурстарын басқарудың бағыты мен қарқындылығы ең алдымен мақсатпен анықталатын динамикалық, бітпейтін процесс екенін атап өткен жөн.
Әр түрлі елдердегі су ресурстарын басқару мақсаттары бір-бірінен белгілі бір белгілермен ерекшеленеді, алайда қазіргі уақытта су ресурстарын басқарудың мақсаты оларды пайдалану және қорғау болып табылады, бұл қоғамның әлеуметтік-экономикалық дамуын, биологиялық әртүрлілігін және су экожүйелерінің шексіз ұзақ уақыт бойы қалыпты жұмыс істеуін қамтамасыз етеді.
Бұл мақсатқа қол жеткізу келесі міндеттерді шешу арқылы жүзеге асырылады:
1) адамдардың қауіпсіз ауыз суға және қолайлы санитарлық-гигиеналық жағдайларға негізгі қажеттіліктерін қанағаттандыру;
2) су ресурстарын неғұрлым тиімді пайдалану арқылы азық-түлік қауіпсіздігін қамтамасыз ету;
3) экожүйелерді қорғау және олардың тұтастығын қамтамасыз ету;
4) әртүрлі шаруашылық жүргізуші субъектілердің де, мемлекеттердің де су ресурстарын бірлесіп пайдалануы;
5) тәуекелдерді басқару арқылы судың теріс әсерінен қорғау;
6) судың экономикалық, әлеуметтік, экологиялық, мәдени аспектілердегі құндылығын анықтауға негізделген су ресурстарын басқару;
7) қоғамдық бақылаудағы су ресурстарын ұтымды басқару және халықтың барлық топтарының мүдделерін сақтау;
8) өнеркәсіпте, ауыл шаруашылығында және коммуналдық шаруашылықта суды тұтынуды және су объектілеріне ластаушы заттардың төгілуін азайтуға мүмкіндік беретін жаңа технологияларды енгізу;
9) су ресурстарының жай-күйі туралы ақпаратқа барлығының қолжетімділігін қамтамасыз ету;
10) су ресурстарына ұқыпты қатынасты тәрбиелеу, табиғатты ұтымды пайдалану мәдениетін дамыту.
Су ресурстарын басқару жоғарыда айтылған мақсатқа жетуге бағытталған әлеуметтік басқарудың ерекше жағдайы болып табылады және қолданылатын тәсілдер мен іске асырылатын іс-шаралардың дәйектілігі мен тұтастығын қамтиды. Яғни, су ресурстарын басқару жүйесі-бұл жоғарыда қойылған мақсаттарды шешуге және олардың негізінде жүзеге асырылатын іс-шараларға келісілген және өзара байланысты тәсілдер кешені [13].
Су ресурстарын басқару жүйесіне, кез келген басқа жүйелер сияқты, мынадай қағидаттар қолданылады:
1) жүйе - біртұтас тұтас;
2) объективті түрде әртүрлі жүйелердің әмбебап сипаттамалары бар;
3) жүйе динамикалық мінез-құлыққа ие;
4) зерттеу, құру және жұмыс істеу процесінде пәнаралық тәсіл қолданылады.
Су ресурстарын басқару балама шешімдерді құруды және таңдауды қамтамасыз етуі керек. Ол үшін басқару жүйелерінің тиімділігін бағалауда басты рөл атқаратын критерийлерді қолданған жөн. Бұл критерийлер жағдай мүмкіндік беретіндей сандық болуы керек және жүйенің жұмыс істеуінің әртүрлі кезеңдерінде критерийлер тізімі өзгеруі мүмкін екенін есте ұстаған жөн. Төменде ең көп таралған критерийлер келтірілген.
Функционалдық Бұл жүйені бағалау кезінде жиі қолданылатын факторлардың бірі. Жүйенің жұмыс істеуін болжау физикалық немесе математикалық модельдерден, тәжірибелерден немесе ұқсас жүйелердегі бақылаулардан жасалуы мүмкін. Реттеуші орындар жүйелердің жұмыс істеуіне қойылатын талаптарды әзірлейді. Мысалы, олар тұтынуға дайындалған судағы темірдің мөлшері 0.3 мгдм3 аспауы керек екенін анықтайды.
Құны. Бұл әрқашан өте маңызды критерий. Шығындарды дәл бағалау үшін жүйені жобалау, Құрылыс және пайдалану құны және салық салу саясаты сияқты факторларды қамтитын экономикалық модельді әзірлеу қажет.
Сенімділік. Сенімділік-бұл жүйенің және оның ішкі жүйелерінің жобаға сәйкес жұмыс істеу ықтималдығы. Сенімділік, құндылық және жұмыс істеу арасында күшті байланыстар бар. Егер оның бөліктері жұмыс істемесе, жүйенің қажетті жұмысына қол жеткізу мүмкін емес. Сәтсіздіктерді болдырмау үшін жүйеге қайталанатын блоктарды қосуға болады, бірақ бұл оның құнын арттырады. Су шаруашылығы жүйесінің жұмысын жоспарлау кезінде қарастырылып отырған жүйенің де, онымен байланысты жүйелердің де сенімділігіне қатысты мүмкін проблемаларды ескерген жөн.
Уақыт. Уақыт термині жүйені бағалауға қатысты әртүрлі мағынаға ие. Олардың бірі суды үнемдеу жүйесінің жұмыс режимін, ол қосылған су объектісінің режимін, су тұтынушылардың жұмыс режимін және т.б. ескеру қажеттілігіне байланысты. Тағы бір мән - жүйенің жұмыс істеу уақыты, яғни суды үнемдеу жүйесінің қалыпты жұмыс істеуі қамтамасыз етілген кезең. Сондай-ақ суды үнемдеу жүйесін жобалау және салу уақытын, типтік процестердің уақытын және т.б.
Қызмет көрсету талаптары. Жүйенің пайдаланушысы үшін қызмет көрсетудің жылдамдығы мен қарапайымдылығы маңызды мәнге ие және сенімділік пен техникалық қызмет көрсету талаптары арасында тығыз байланыс бар екені анық. Сонымен, неғұрлым сенімді жүйелер аз күтімді қажет етеді, ал жүйенің сенімділігі техникалық қызмет көрсетуді жақсарту арқылы жақсаруы мүмкін. Техникалық қызмет көрсету талаптарының мысалын қолдана отырып, жобалау кезеңінде жүйені басқару әдісін ескеру қаншалықты маңызды екенін көруге болады. Мысалы, көптеген су тазарту және су тазарту қондырғыларында біліктілігі жоқ қызметкерлер жұмыс істейді. Сондықтан мұндай кәсіпорындарда күрделі басқару жүйелерін орнату ақшаны ысырап етуі мүмкін.
Икемділік. Жүйені кез-келген күтпеген немесе жоспарланған өзгерістерге бейімдеу үшін икемділік қажет. Сонымен, суды тазарту және суды тазарту қондырғылары технология мен техникадағы жаңалықтарды қабылдау үшін икемді болуы керек.
Бағалауға әсер ететін факторлар таңдалғаннан кейін жүйелер, оларды кейбір жалпыланған критерий бойынша кейбір таразылармен біріктіру қажет, мұнда жүйенің шығуы бағалауға қызмет ететін факторлар болып табылады. Әр факторға жеке салмақ тағайындалады, содан кейін олар оңтайландыруды қажет ететін мақсат функциясы деп аталатын бір функцияға жиналады.
Су ресурстарының сапасын бақылаудың міндеті қоршаған ортаны диффузиялық және нүктелік көздерден антропогендік химиялық ластанудың қолайсыз биологиялық әсерінен қорғау үшін негізді қамтамасыз ету болып табылады. Қазіргі реттеу әрекеттері бірнеше ескірген химиялық заттарды бақылауға және бағалауға бағытталғанымен, көптеген басқа антропогендік химиялық заттарды біздің су ресурстарымызда бір уақытта анықтауға болады. Дегенмен, химиялық қоспалардың әсері міндетті түрде қолайсыз биологиялық әсерлерге әкелмейді және жұмсарту шараларының қажеттігін нақты көрсетпейді. Осылайша, қандай қоспалар бар және қандай аралас әсерлер бар деген сұрақ тиісті мониторинг пен бағалау стратегияларын анықтау үшін орталыққа айналады [14].
Қоршаған ортаның ластануы экожүйені зақымдайтын табиғи немесе жасанды материалдар мен заттардың ерікті немесе еріксіз қосылуымен байланысты. Су ресурстарының ластануы негізінен халық санының өсуіне және өнеркәсіптік тығыздыққа байланысты болады. Халықтың өсіп келе жатқан қалдықтары халықтың денсаулығына қауіп төндіреді және су көздерін үздіксіз пайдалануға қауіп төндіреді. Әдетте, қалалық ағынды сулар құрамында суы бар (әдетте 99%-дан астам), органикалық және бейорганикалық қосылыстармен араласқан, суспензия түрінде де, аз концентрацияда еріген күйде де күрделі қоспасы. Мұндай су ресурстарының физикалық және химиялық сипаттамаларын білу халықтың денсаулығына байланысты проблемалардың алдын алу және су ресурстарын басқару үшін өте маңызды.
Әмбебап еріткіш су қоршаған ортада кездесетін барлық органикалық және бейорганикалық компоненттерді белгілі бір дәрежеде еріте алады. Сонымен, судың табиғаты табиғи немесе антропогендік әсерлердің нәтижесінде және бір ортадан екіншісіне өту кезінде өзгереді. Су сонымен қатар басқа сұйықтықтарды, газдарды және ұсақ бөлшектерді ерітіп, тоқтата алады, нәтижесінде компоненттердің күрделі қоспасы пайда болады. Көптеген табиғи су айналымдары осы араласу процесіне ықпал етеді. Су үш күйде болуы мүмкін болғандықтан - газ тәріздес, сұйық және қатты - ол барлық жерде дерлік осы формалардың бірінде немесе бірнешеуінде кездеседі.
Су мониторингі - деректерді өңдеуге және тенденцияларға байланысты факторларды ескере отырып, су көздерін жүйелі түрде сынау және талдау. Бұл нүктелер кез келген ретсіз жәненемесе қауіпті үлгілераномалиялар анықталған жағдайда кез келген қажетті араласуға әкеледі.
Мониторингтік науқандар арқылы су ресурстарының су сапасына мониторинг жүргізу жауапты су ресурстарын басқарудың маңызды міндеттерінің бірі болып табылады. Су сапасының мониторингі су сапасының ең репрезентативті параметрлерін бағдарламаланған сынама алуға, өлшеуге және жазуға бағытталған. Мониторинг науқандары кезінде өлшеулер белгілі бір жерлерде және уақыттарда біркелкі болмайды, әдетте өзен суларындағы ластаушы заттардың концентрациясы сызықтық өзгерістерді көрсетпейді [15].
Судың сапасын ұсынылған деңгейде сақтау адамдар үшін өте маңызды. Осы тұрғыда адамдар судың сапасын бақылаудың көптеген схемаларын әзірледі, олар жайлы әрі қарай айтылатын болады.
1.3 Бастапқы суды бақылау параметрлері және олардың ауыз суды тазартудағы маңызы
Әлеуметтік-экономикалық дамумен адам әрекеті, климат және гидрология сияқты факторлар жер үсті суларында кейбір ластаушы заттардың жиналуына әкелуі мүмкін, ал мұндай ластаушы заттардың тұндырылуы су көзінің сапасының біртіндеп өзгеруіне әкелуі мүмкін. Су сапасының мұндай өзгеруі кейбір кездейсоқ оқиғалардан туындаған өзгерістерден өзгеше баяу және белгілі бір заңдылықтармен сипатталады. Алайда, мұндай баяулық адамдардың су сапасының өзгеруі туралы білмеуіне әкелуі мүмкін және олар мұндай өзгерісті байқағаннан кейін су сапасының қауіпсіздігі бұзылады. Сондықтан болжау, талдау, барлау және заңдылықтарды анықтау мақсатында біртіндеп өзгеріп отыратын су сапасының типтік ластануы туралы ерте ескертудің әртүрлі әдістері бойынша зерттеулер жүргізілуде; модельдер белгілі бір өзгеріс үшін су сапасының, жылдамдықтың және уақыт шектеулерінің өзгеру тенденциясын болжау үшін жинақталған білім мен тарихи деректер арқылы құрылады, белгілі бір уақыт ішінде және кеңістіктегі қалыптан тыс жағдайлардың масштабы мен зақымдануын болжайды, ауыз су көзін қорғауды тиімді бағыттайды және су қауіпсіздігі туралы ерте ескертуді қамтамасыз етеді [16].
Бастапқы су мониторингінің мақсаты ауыз суды тазарту қондырғыларына су сапасының өзгерістерін анықтауға, су сипаттамаларына негізделген тазарту стратегияларын жүзеге асыруға, тазарту процестерін оңтайландыруға және бастапқы суды қасақана және кездейсоқ ластанудан қорғау үшін алдын алу шараларын қабылдауға мүмкіндік беру болып табылады. Су сапасының күтпеген өзгерістері немесе атипикалық ластаушы заттардың болуы тазарту қондырғысының тазарту мақсаттарына қол жеткізу қабілетіне теріс әсер етуі және халықтың денсаулығына қауіп төндіруі мүмкін. Осылайша, су сапасының негізгі параметрлерін онлайн бақылау су үлгісінің кеңістіктік және уақытша өкілі болып табылатын жылдам және сенімді деректерді беру арқылы осы мақсаттарға жетуде маңызды рөл атқарады. Бастапқы суды бақылау үшін бірнеше ықтимал орындар бар болса да, бұл көбінесе станцияның қабылдауында жасалады.
Дәстүрлі су сапасының мониторингі Дамушы елдердің көпшілігінде судың сапасы бұрынғысынша дәстүрлі зертханалық әдістер арқылы бақыланады. Ол келесі қадамдарды қамтиды:
:: Су көзінен (мысалы, көл) сынамаларды қолмен алу;
:: Үлгілерді тиісті зертханаға тасымалдау;
:: Контаминация мен микробтардың бар-жоғын, егер бар болса, сынақтар жүргізу;
:: WQI контекстінде судың жалпы сапасын болжау.
Көптеген дамушы елдерде дәстүрлі схемалар әлі де басым болса да, олардың кейбір шектеулері бар: су сапасын бағалау әдетте арнайы жабдықтықұралдардыаппаратты және білікті персоналды қажет етеді, нәтижелер адам қателеріне байланысты жоғалуыбасқа үлгі есептермен ауыстырылуы мүмкін, жабдық ескірген, заманауи жабдықты әзірлеу және техникалық қызмет көрсету қымбатқа түседі, болашақ тенденцияларды болжау және нақты уақыт режимінде кері байланыс жоқ, судың қасиеттері үлгіні тасымалдаудың кешігуіне және ақырында деректерді өңдеу қателеріне байланысты ауытқуы мүмкін. (мысалы, дөңгелектеу қателері). Ең бастысы, егер адамдар патогенді суды пайдалануды жалғастыра берсе, судың сапасы туралы есеп берудегі ұзағырақ кешігулер апатты болуы мүмкін. Мысалы, микробиологиялық талдау нәжіс таяқшаларының санын анықтау үшін 24-48 сағатты алуы мүмкін. Есептерді қабылдау ұзаққа созылған жағдайда, ластанған суды ішу өлімге әкелуі мүмкін [17].
Су сапасының жетілдірілген дәстүрлі мониторингі сенсорлық технологияның жетістіктерінің арқасында су сапасын өлшеудің дәстүрлі әдістері біршама жетілдірілді. Мұндай жүйелерде тәжірибелі қызметкерлер портативті датчиктердің көмегімен судың кейбір параметрлерін өлшей бастады. Бұл заң дәстүрлі әдістерді салыстырмалы түрде жетілдіргенімен, жоғарыда аталған мәселелердің көпшілігі әлі де өзгеріссіз қалды. Мысалы, мұндай схемалар судың сапасы туралы нақты уақыттағы кері байланысты қамтамасыз ете алмады, кеңістіктік ажыратымдылық шектеулі болды, өйткені деректер әлі де қолмен жиналды, көліктік кідірістер және т. б.
WSN негізіндегі су сапасын бақылау. Портативті сенсорлар, байланыс және есептеу технологиялары саласындағы одан әрі жетістіктермен зерттеушілер WSN технологиясын қолдануға жақындады. Қысқаша айтқанда, WIN негізіндегі су сапасын бақылау жүйелері келесідей жұмыс істейді: біріншіден, кіріктірілген микропроцессорлық гаджет (node деп те аталады) портативті сенсорлар (мысалы, РН) арқылы судың нақты қасиеттерін оқиды. Содан кейін, қажет болған жағдайда, ол алынған деректерді жергілікті түрде өңдейді. Осыдан кейін ол сымсыз байланыс құралдарын (мысалы, ZigBee, WiFi және LoRaWAN) қолдана отырып, негізгі станцияға (мысалы, серверлік компьютерге) деректерді жібереді, содан кейін барлық қажетті өңдеу мен талдау жасалады. Соңында, нәтижелер жаңартылады және қажет болған жағдайда кері байланыс тиісті тұтынушыларға жәненемесе су шаруашылығы органдарына жіберіледі.
UV254 - өлшеуге оңай параметр және бастапқы сулардың көпшілігінде DOCTOC-пен жақсы сәйкес келеді. Судағы органикалық заттардың концентрациясын жақсы алмастырумен қатар, UV254 табиғи органикалық заттардың реактивті бөлігіне өте сезімтал. Бұл UV254-ті органикалық су құрамының нәтижесінде DBP түзілу әлеуетін бағалау үшін қолайлы параметр етеді. Органикалық заттар зарядты бейтараптандыру және коагуляция процесін бақылай алатын немесе маңызды үлес қоса алатындықтан, зауыттың кіре берісіндегі лайланудан басқа УК-254 өлшеу коагуляция дозасын бақылау үшін өте құнды ақпарат береді. UV254 сонымен қатар көміртегі адсорбциясы арқылы жойылатын органикалық заттармен жақсы әрекеттеседі, сондықтан PAH дозалау құралы ретінде немесе GAC жүйелерінің тиімділігі мен жұмыс уақытын анықтау үшін қолданылады [18].
DOCTOC - адам әрекетінен зардап шекпеген бастапқы сулардағы органикалық заттардың ең көп тараған көзі шіритін өсімдіктер мен жануарлардан болатын табиғи органикалық заттар болып табылады. Бұл органикалық материалдар әрқашан қауіпсіздік мәселесі болмаса да, олар судың иісі мен түсі сияқты эстетикалық мәселелерді тудыруы мүмкін. Органикалық заттардың құрамы мен деңгейіне байланысты дезинфекциялық қосалқы өнімдердің пайда болу ықтималдығы айтарлықтай артуы мүмкін. DBP денсаулыққа елеулі әсер етеді, сондықтан олардың концентрациясы жоғары деңгейде реттеледі. Сонымен қатар, жоғары DOCTOC мәні тарату жүйесіндегі биологиялық өсуге әкелуі мүмкін, бұл тарату жүйесінің жалпы денсаулығына және қоғамдық денсаулыққа көптеген жағымсыз әсерлерді тудырады. DOCTOC жоюдың көп бөлігін құрайтын өңдеулер коагуляция-флокуляция-төгу және көміртегі адсорбциясы болғандықтан, DOCTOC мониторингі зауытты қабылдау кезінде, сондай-ақ өңдеулерден кейін бірден ең жоғары мәнді қамтамасыз етеді (мысалы, жауын-шашыннан кейінгі, GAC кейін) .
Теңіз балдырлары - балдырлар ауыз суды тазартуда нашар шөгуден бастап бітелген сүзгілерге дейін (сүзгілердің қызмет ету мерзімі қысқа) дейін көптеген мәселелерді тудыруы мүмкін. Сонымен қатар, балдырлардың жоғары концентрациясы балдыр токсиндерінің жоғары концентрациясымен бірге жүрсе, халықтың денсаулығын сақтау үшін бүкіл нысанды жабу қажет болуы мүмкін. Су өнеркәсібі қазіргі уақытта балдырларды анықтауға 2-5 күн қажет болатын зертханалық талдауларға сүйенеді. Балдырлар концентрациясының жоғарылауын тезірек анықтау алдын алу шараларына көмектеседі, сондай-ақ қоғамдық денсаулықты жақсырақ қорғау үшін ерте ескерту жүйесін қамтамасыз етеді.
Жер үсті және жер асты суларының түсі ең алдымен табиғи органикалық заттардың, әсіресе сулы гумустың болуымен анықталады. Гуминді заттан туындаған түс әдетте сары-қоңыр болады. Стандартты түсті өлшеу әдістерімен ұсынылған спектрофотометриялық әдіс 450 және 465 нм арасындағы толқын ұзындығында жұтылуды анықтауды талап етеді. Дегенмен, түс әдетте жер үсті суларындағы гуминді заттардан туындайтындықтан, шамамен өлшеулерді 254 нм оптикалық тығыздықты пайдалана отырып жүргізуге болады. Өнеркәсіптік ағынды сулардың құрамында лигниндер, таниндер, бояғыштар және бояуды тудыратын басқа да органикалық және бейорганикалық химиялық заттар болуы мүмкін. Гуминді материалдар және осы материалдардан туындаған түс ауыз су көздерінен эстетикалық және денсаулыққа байланысты жойылады, өйткені олар дезинфекциялық қосалқы өнімдердің қалыптасуында прекурсорлар болып табылады. Шынайы түс бұлыңғырлық жойылған судың түсін білдіреді. Көрінетін түске ерітіндідегіден басқа, суспензияға байланысты түстер жатады. Түс өлшемдері UV254 және DOCTOC көрсеткіштеріне қосымша ақпаратты бере алады. Түстің кенеттен жоғарылауы өнеркәсіптік ластануды көрсетуі мүмкін [19].
Суда жақсы еритін нитраттар суда өте тез қоныс аударып, әртүрлі жерлерге тез жетеді. Тыңайтқыштар әдетте нитраттардың жоғары концентрациясын қамтиды және ауылшаруашылық, тұрмыстық және коммерциялық тыңайтқыштарды қолдану бастапқы сулардағы нитраттардың негізгі көзі болып табылады. Нитраттардың басқа көздері - күтімсіз септиктер және ағып жатқан кәріздер сияқты кәріз жүйелері. Нитраттарды мүмкіндігінше жиі бақылау маңызды, өйткені нитраттардың деңгейін болжау қиын және басқа ластаушы заттардың болуын көрсетуі мүмкін. Нитрат су сапасының реттелетін параметрі болып табылады және ағымдағы USEPA ластануының ең жоғары деңгейі нитрат концентрациясының 10 мгл-ден аспауын талап етеді. Суды тиімді басқару сенімді және жылдам нитраттарды анықтауды талап етеді, осылайша сумен жабдықтаушылар жылдам әрекет жасап, халықтың денсаулығын нитрат қаупінен қорғай алады. Нитраттарды онлайн анықтау әсіресе ауылшаруашылық және қалалық ағын суға ұшырайтын көздерден су алатын ағынды суларды тазарту қондырғылары үшін пайдалы болады.
DOCTOC судағы органикалық заттардың жиынтық өлшемі болғандықтан, көбінесе органикалық заттардың құрамы туралы толық ақпарат алу мүмкін емес. Абсорбция кестеге көп өлшемді көзқарас әкеледі, олардың сандық көрсеткіштеріне қосымша органикалық заттардың сипаттамасына мүмкіндік береді. Бұл әсіресе өнеркәсіптік және тұрмыстық ағынды сулардың ағызылуынан зардап шеккен бастапқы суларда маңызды. Органикалық заттардың құрамы ластану көзін анықтауға, сонымен қатар өңдеу қажеттілігін және қолданылатын тазалау технологияларын анықтауға көмектеседі. Сонымен қатар, DBP түзілу потенциалы органикалық қосылыстардың реактивтілігіне жалпы мөлшерге тәуелді болса, сол дәрежеде тәуелді. Су алудағы бастапқы судың сипаттамасы тазарту процестеріне алдын ала ақпарат беру арқылы үлкен пайда әкеледі.
рН - ерітіндінің қышқылдық немесе сілтілі күйінің қарқындылығын анықтау үшін қолданылатын термин. Бұл негізінен ерітіндідегі сутегі иондарының концентрациясынан алынған шкала. Бұл су химиясының барлық аспектілеріне әсер ететін шешуші фактор, сондықтан коагуляция, дезинфекция, химиялық тұндыру, коррозияны бақылау және тотығу сияқты көптеген суды тазарту процестерінде маңызды рөл атқарады. Зауытты қабылдау кезінде рН мониторингі оқиғаны анықтаудың қосымша артықшылығын қамтамасыз ете алады, өйткені рН кенеттен өзгеруі өнеркәсіптік ағынды немесе кездейсоқ төгілулерді көрсете алады.
Ерітінділердің электр өткізгіштігі электр тогын өткізу қабілетінің өлшемі болып табылады. Электр тогы ерітіндідегі иондар арқылы өтетіндіктен, иондардың концентрациясы артқан сайын өткізгіштік артады. Сондықтан электр өткізгіштік әдетте еріген қатты заттардың жалпы концентрациясының суррогат өлшемі ретінде пайдаланылады. Өткізгіштік бастапқы суды бақылау қолданбаларында өнеркәсіптік төгілу оқиғаларын көрсету үшін пайдаланылуы мүмкін.
Тотығудың тотықсыздану потенциалы тотықтырғыштар мен тотықсыздандырғыштар арасындағы электрондардың потенциалдық ағынының өлшемі болып табылады. Бұл ерітіндінің тотықтырғыш немесе тотықсыздандырғыш күшін анықтайды. Осылайша, ORP су үлгісінің ластаушы заттарды ыдырату қабілетін көрсетеді. Су үлгісінің ORP өзгеруі өнеркәсіптік сарқынды сумен ластануды көрсетуі мүмкін, себебі белгілі бір химиялық заттардың көп мөлшері тотығудың тотықсыздану потенциалын айтарлықтай төмендетуі немесе арттыруы мүмкін. Тотығудың тотықсыздану потенциалы сонымен қатар тотығу және дезинфекция процестерінде процесті басқару құралы ретінде қолданылады.
Көптеген тірі ағзалар өсу мен көбею үшін энергия өндіретін метаболикалық процестерді қолдау үшін бір немесе басқа түрде оттегіге тәуелді. Оттегінің судағы ерігіштігі біршама төмен және температураға қатты тәуелді, 0°С-та 14,6 мгл-ден 1 атм қысымда 35°С-та 7 мгл-ге дейін өзгереді. Табиғи сулардың тазарту қабілетінің шектелуінің негізгі себебі оттегінің төмен ерігіштігі болып табылады. Судағы органикалық заттардың концентрациясының жоғарылауы еріген оттегі деңгейінің төмендеуіне әкеледі, бұл өнеркәсіптік төгінділерді немесе төгілулерді, сондай-ақ қалалық және ауылшаруашылық ағындарын анықтауға көмектеседі. Керісінше, әдеттен тыс жоғары еріген оттегі деңгейі балдырлардың белсенділігінің жоғарылауын көрсетуі мүмкін және балдырлардың гүлденуі мен байланысты проблемалардың ерте ескертуі болуы мүмкін.
Лайлану коллоидты бөлшектерден ірі бөлшектерге дейінгі өлшемдері әртүрлі қалқымалы қатты заттардың әсерінен болады. Сонымен қатар, бұлыңғырлыққа әсер ететін материалдар таза бейорганикалықтан негізінен органикалық табиғатқа дейін өзгереді. Лайлану үш себеп бойынша шикі суды бақылаудың маңызды параметрі болып табылады: эстетика, фильтрация және дезинфекция. Ауыз судың бұлтты болуы күтілмейді, өйткені жұртшылық бұлттылықты ластанумен және ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz