Диссертация (1173069)
Текст из файла
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждениевысшего образования«Уфимский государственный нефтяной технический университет»На правах рукописиМалкова Мария АлександровнаМОНИТОРИНГ ХЛОРИРОВАНИЯ ВОДЫ ХОЗЯЙСТВЕННОПИТЬЕВОГО НАЗНАЧЕНИЯ И ПОИСК ПУТЕЙ СНИЖЕНИЯСОДЕРЖАНИЯ ГАЛОГЕНОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ ВПИТЬЕВОЙ ВОДЕСпециальность 03.02.08 – Экология (в химии и нефтехимии)Диссертация на соискание ученойстепени кандидата химических наукНаучный руководительдоктор химических наукпрофессор Кантор Е.А.Уфа – 2019ОглавлениеСписок сокращений ................................................................................................ 4ВВЕДЕНИЕ ..............................................................................................................
5ГЛАВА 1 ПРОБЛЕМЫ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ВОДЫ ХЛОРОМ .................. 9(ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ) ........................................................................................ 91.1 Методы хлорирования воды ............................................................................ 91.2 Предшественники образования тригалогенметанов ................................... 141.4 Факторы, влияющие на образование ТГМ ................................................... 181.5 Влияние ТГМ на здоровье человека ............................................................. 201.6 Описание источника водоснабжения г. Уфы ............................................... 25ГЛАВА 2 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ....................................
282.1 Определение содержания летучих галогенорганических соединенийгазожидкостной хроматографией ........................................................................ 292.2. Методология прогнозирования ТГМ в питьевой воде ............................... 312.2.1 Ранжирование по содержанию компонентов ТГМ и временнымпериодам.................................................................................................................
322.2.2 Анализ временных рядов............................................................................. 332.2.3 Корреляционно-регрессионный анализ ..................................................... 352.3 Оценка канцерогенного и неканцерогенного рисков .................................. 372.2.4 Содержание эксперимента по оценке возможности сниженияконцентрации броморганических ТГМ .............................................................. 41ГЛАВА 3 МОНИТОРИНГ ХЛОРИРОВАННОЙ ВОДЫ ХОЗЯЙСТВЕННОПИТЬЕВОГО НАЗНАЧЕНИЯ ............................................................................. 44(РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ) .............................................................
443.1 Оценка загрязненности тригалогенметанами водоисточника .................... 443.2 Оценка загрязненности ТГМ питьевой воды ............................................... 483.2.1 Ранжирование ТГМ по временным периодам .......................................... 523.2.2 Метод сезонной декомпозиции .................................................................. 583.3 Моделирование прогнозирования концентрации ТГМ .............................. 6323.3.1 Моделирование содержания ТХМ в зависимости от времени ................ 643.3.2 Выявление связи между содержанием ТГМ и дозой хлора.....................
713.3.3 Прогнозирование содержания ТГМ и компонентов на основе учетаобобщенных показателей качества воды ............................................................ 823.3.3.1 Прогнозирование ТГМ на основе учета обобщенных показателейкачества воды (ПВ) ............................................................................................... 843.3.3.2 Прогнозирование содержания ТГМ на основе средних месячныхзначений обобщенных показателей качества воды (ПВ) ..................................
863.3.3.3 Зависимость концентрации ТХМ от дозы хлора, мутности, цветностии окисляемости (ИВ2) ........................................................................................... 883.3.3.4 Зависимость суммарной концентрации ТГМ от дозы хлора, мутности,цветности и окисляемости (ИВ2) ........................................................................ 913.3.3.5 Зависимость суммарной концентрации ТГМ(Cl) от дозы хлора,мутности, цветности и окисляемости (ИВ2) ...................................................... 933.3.3.6 Зависимость дозы хлора от мутности, цветности и окисляемости(ИВ2) ....................................................................................................................... 953.3.3.7 Прогнозирование ТГМ на основе учета обобщенных показателейкачества воды и расхода воды (ИВ2) ..................................................................
983.3.3.8 Прогнозирование содержания ТГМ на основе средних месячныхзначений обобщенных показателей качества воды (ИВ2) ................................ 993.3.4 Прогнозирование ТГМ с учетом смещения временных рядов ............. 1023.4Сопоставлениекачествапитьевойводыпосодержаниютригалогенметанов с заболеваемостью населения ..........................................
1103.5 Оценка канцерогенного и неканцерогенного рисков здоровью населения,потребляющего питьевую воду ......................................................................... 1213.5.1 Оценка канцерогенного риска .................................................................. 1253.5.2 Оценка неканцерогенного риска .............................................................. 1353.6 Оценка возможности снижения степени образования броморганическихсоединений ...........................................................................................................
1373.6.1 Содержание и результаты эксперимента ................................................. 138ВЫВОДЫ ............................................................................................................. 143Список литературы ............................................................................................. 1463Список сокращенийТГМ – тригалогенметаны;ГВ – гуминовые вещества;ГК – гуминовые кислоты;ФК – фульвокислоты;ПОВ – природное органическое вещество;ООУ – общий органический углерод;ПВХ - поливинилхлорид;ПЭВД - полиэтилен высокого давления;ГУК – галогенуксусные кислоты;ТХМ – хлороформ (трихлорметан);БДХМ – бромдихлорметан;ДБХМ – дибромхлорметан;ТБМ – бромоформ (трибромметан);МАИР - Международное агентство по изучению рака;ВОЗ - Всемирная организация здравоохранения;ВЗ – водозабор;ИВ – инфильтрационный водозабор;ПВ – поверхностный водозабор;РЧВ – резервуар чистой воды;ГСС – галогенсодержащие соединения;ГСО - Государственные стандартные образцы;ДЭЗ - детектор электронного захвата;ЛГС - летучие галогенорганические соединения;СС – среднегодовое;СК – скользящее среднее;СМ – среднемноголетнее;ЗНО - злокачественные новообразования;БК - болезни крови;ЭЗ - эндокринные заболевания;БСК - болезни системы кровообращения;БОД - болезни органов дыхания;БОП - болезни органов пищеварения;КБ - кожные болезни;БОДА - болезни опорно-двигательного аппарата;БМПС - болезни мочеполовой системы;ВУ - врожденные уродства;КР – канцерогенный риск.4ВВЕДЕНИЕАктуальность темы.
Качество питьевой воды часто не удовлетворяетпринятым в Российской Федерации нормам. Высокая антропогенная нагрузкана водные объекты приводит к ухудшению качества воды водоисточника.Одним из наиболее важных требований к качеству воды хозяйственнопитьевого назначения относят отсутствие возбудителей инфекционных,паразитарных заболеваний и глистных инвазий. Поэтому возникаетнеобходимость их обезвреживания. Хлорирование является наиболеераспространенным и надежным методом обеззараживания питьевой воды.Однако такой способ приводит к образованию продуктов хлорирования –галогенорганических соединений, - большая часть которых приходится натригалогенметаны (ТГМ).
В эту группу соединений относят хлороформCHCl3 (ТХМ), бромдихлорметанCHBrCl2 (БДХМ), дибромхлорметанCHBr2Cl (ДБХМ) и бромоформ CHBr3 (ТБМ).Компоненты ТГМ могут оказывать существенное негативное влияниена здоровье населения. Они обладают полиморфизмом токсическогодействия и способностью вызывать отдаленные эффекты, напримерканцерогенез. Большой интерес к качественному и количественномусодержанию ТГМ в питьевой воде обусловлен как особенностямивоздействия веществ этой группы на организм человека, так и массовостьюнаселения в России и за рубежом, потребляющего и использующего втечениемногихлетпитьевуюводу,технологическийпроцессобеззараживания которой включал стадию хлорирования.Работа выполнена при финансовой поддержке:•РГНФ, проект «Эколого-гигиеническая оценка влияния качества водына здоровье населения (на примере г. Уфы)» №15-16-02009/15, №15-1602009/16;•грант Академии наук Республики Башкортостан молодым ученым имолодежным научным коллективам в 2017 году, проект «Роль Павловского5водохранилища в формировании химического состава воды реки Уфа понекоторым показателям качества воды»;•Государственное задание №5.12863.2018/8.9, проект «Разработкасистемы идентификации и количественного анализа экологических рисков,возникающих при водоснабжении крупной городской агломерации».Целью работы является мониторинг ТГМ в воде хозяйственнопитьевого назначения (на примере поверхностного и инфильтрационныхводозаборов г.
Уфы).Для достижения поставленной цели в работе решались следующиезадачи:▪мониторинг содержания компонентов ТГМ в питьевой воде;▪сопоставление результатов мониторинга, полученных для водозаборовповерхностного и инфильтрационного типов;▪оценка возможности прогнозирования качества питьевой воды посодержанию ТГМ и компонентов;▪исследованиевзаимосвязимеждукачествомпитьевойводы,определяемым содержанием ТГМ, с заболеваемостью населения;▪оценкаканцерогенногоинеканцерогенногорисковздоровьюнаселения, связанных с потреблением хлорированной питьевой воды;▪оценка образования броморганических ТГМ при хлорировании воды сиспользованием электролиза раствора хлорида натрия, и поиск путейснижения бромсодержащих ТГМ в питьевой воде.Научная новизна:Наоснованииматематическойобработкиданныхмноголетнихнаблюдений (1995-2017гг.) установлено, что вклад детерминированныхкомпонент в изменчивость содержания компонентов ТГМ в питьевой водеповерхностного и инфильтрационных водозаборов г.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
