НЕСТАБИЛЬНОСТЬ ОСТАТОЧНОГО ХЛОРА В СИСТЕМАХ ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ МЕГАПОЛИСА

АННОТАЦИЯ

Актуальность исследования обусловлена необходимостью обеспечения эпидемиологической безопасности питьевой воды в распределительных сетях мегаполисов, где ключевым фактором является стабильность концентрации остаточного хлора. Цель работы — оценить вариабельность содержания остаточного свободного хлора в питьевой воде на выходе Северной станции водоподготовки АО «Мосводоканал» и выявить причины ее нестабильности. В ходе исследования были проанализированы пять проб воды, отбор которых проводился по ГОСТ Р 51592-2000, а содержание остаточного хлора определялось колориметрическим методом. Результаты показали значительный разброс концентраций — от 0,6 до 1,5 мг/л (коэффициент вариации 31,8%) при нормативе 0,8–1,2 мг/л. Выявленное в одной из проб снижение уровня до 0,6 мг/л, отобранной в часы минимального водоразбора, не представляет эпидемиологической опасности, так как превышает порог ВОЗ (0,5 мг/л), однако указывает на технологическую нестабильность. Заключение. Полученные данные свидетельствуют о необходимости оптимизации контроля за дозированием реагентов в ночные часы и модернизации системы мониторинга.

Ключевые слова: остаточный свободный хлор, питьевая вода, водораспределительная сеть, нестабильность, СанПиН 1.2.3685-21, вторичное загрязнение.

Введение

Обеззараживание питьевой воды является важнейшим этапом водоподготовки, обеспечивающим ее эпидемиологическую безопасность. На протяжении десятилетий наиболее распространённым методом дезинфекции в России остаётся хлорирование, которое гарантирует наличие остаточного активного хлора в воде на всём пути её движения от очистных сооружений до потребителя. Согласно СанПиН 1.2.3685-21, содержание остаточного свободного хлора в воде на выходе со станции водоподготовки должно составлять 0,8–1,2 мг/л. Однако поддержание стабильной концентрации остаточного хлора в распределительной сети остаётся сложной инженерной задачей.

Современные исследования показывают, что процесс распада хлора в водораспределительных системах обусловлен сложным взаимодействием физических, химических и инфраструктурных факторов. К числу ключевых факторов, влияющих на стабильность дезинфектанта, относятся температура, время нахождения воды в системе («водный возраст»), материал труб, продукты коррозии, pH, гидравлический режим, тип и дозировка дезинфектанта, а также микробиологическая активность.

В настоящей работе представлены результаты исследования вариабельности остаточного хлора на выходе Северной станции водоподготовки АО «Мосводоканал» и проанализированы причины зафиксированной нестабильности.

Материалы и методы исследования

Объектом исследования являлась питьевая вода. Отбор проб проводился в соответствии с ГОСТ Р 51592-2000. Всего было отобрано 5 параллельных проб в разные дни в период с 25 мая по 20 июня. Определение остаточного свободного хлора выполнялось колориметрическим методом. Статистическая обработка результатов включала расчёт среднего арифметического, стандартного отклонения и коэффициента вариации.

Результаты и обсуждение

Результаты измерений представлены в таблице 1.

Таблица 1.

Концентрация остаточного свободного хлора в пробах воды

Как видно из таблицы, концентрация остаточного хлора варьирует от 0,6 до 1,5 мг/л. Среднее значение (1,1 мг/л) находится в оптимальном диапазоне 0,8–1,2 мг/л. Однако в пробе №1 зафиксировано значение 0,6 мг/л, что на 0,2 мг/л ниже нижней границы норматива, а в пробе №4 – 1,5 мг/л, что превышает верхнюю границу на 25 %. Коэффициент вариации составил 31,8 %, что свидетельствует о значительной нестабильности показателя.

Анализ единичного снижения остаточного хлора (проба №1). Проба №1 была отобрана в ранние утренние часы (около 6:00), что соответствует периоду минимального водоразбора. При снижении расхода воды увеличивается время её контакта с внутренней поверхностью труб, где происходит дозахват остаточного хлора органическими отложениями (биоплёнкой) и растворёнными органическими веществами. Важно отметить, что согласно рекомендациям Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ, 2017), концентрация свободного остаточного хлора на выходе с очистных сооружений не должна опускаться ниже 0,5 мг/л. Зафиксированное значение 0,6 мг/л превышает этот порог.

Заключение

Проведённое исследование показало, что качество питьевой воды Северной станции водоподготовки по показателю остаточного хлора в целом соответствует требованиям СанПиН 1.2.3685-21. Зафиксированное единичное снижение концентрации до 0,6 мг/л не представляет эпидемиологической опасности, так как превышает пороговое значение ВОЗ (0,5 мг/л). Однако выявленная вариабельность (Cv = 31,8 %) указывает на необходимость оптимизации технологического контроля.

Рекомендуется:

1. Увеличить частоту контроля остаточного хлора в часы минимального водоразбора (2:00–6:00).
2. Провести проверку дозаторного узла гипохлорита на стабильность подачи реагента при малых расходах.
3. Внедрить параллельное использование двух методов (колориметрия и титрование) при получении пограничных результатов.

Список литературы:

1. СанПиН 1.2.3685-21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания». — М.: Роспотребнадзор, 2021.
2. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ). Рекомендации по качеству питьевой воды. 4-е изд. — Женева: ВОЗ, 2017. — 631 с.
3. Li R.A. et al. Disinfectant residual stability leading to disinfectant decay and by-product formation in drinking water distribution systems: A systematic review // Water Research. — 2019. — Vol. 153. — P. 335–348.
4. ГОСТ Р 51592-2000 «Вода. Общие требования к отбору проб». — М.: Изд-во стандартов, 2000.