Диссертация (1173069), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Как показали расчеты (по уравнениям,приведенным в таблице 9), отклонения от фиксируемых значений могутдоходить до 100% и более в зависимости от времени года, качества воды,дозы хлора и по иным причинам. Каждый из перечисленных факторов и ихсуммарное влияние могут приводить к значительным различиям вконцентрациях ТГМ и компонентам их составляющих;- необходимо учитывать тот факт, что между водозаборами довольнозначительные расстояния. В зависимости от расхода воды на Павловскомводохранилище скорость добегания от одного водозабора к другому можетбыть разной.
Учет времени добегания представляет собой сложную задачу.Возможно, эту величину можно было бы определить, имея более «плотный»набор экспериментальных данных, например, при ежедневном измеренииконцентрации ТГМ. Однако такие данные отсутствуют.Таким образом, расширение периода наблюдения с 8 до 19 летпоказывает, что общей характеристикой содержания ТГМ и компонентов встворах 1-3 водозаборов ИВ1, ПВ, ИВ2 является их снижение.
Важноотметить, что последние годы характеризуются более благоприятнымиусловиямипосодержаниюТХМвречнойводе.Чтокасаетсяброморганических соединений, их содержание находится в диапазонеконцентраций ниже предела обнаружения. Можно считать, что исходнаяводадляобеспечениянаселенияпитьевойводойявляетсявесьмакачественной по этому показателю.Таким образом, анализ содержания ТГМ в водоисточнике за период1995-2013 гг. позволяет сформулировать следующее:- можно считать, что речная вода характеризуется постояннымприсутствием ТХМ;47- концентрация ТХМ за исследуемый период не превышала значения0,08 ПДК;- начиная с 2000 года, ТБМ в составе речной воды не фиксировался.Присутствие БДХМ и ДБХМ в период с 2000 по 2013 гг.
в створах 1,2,3отмечалось 7, 2 и 2 раза соответственно.3.2 Оценка загрязненности ТГМ питьевой водыЗа исследуемый период собрано 2736 измерений содержания каждогокомпонента ТГМ в резервуарах чистой воды (РЧВ 1-3) на каждом израссматриваемых водозаборов. Измерения содержания ТГМ получены вМУП«Уфаводоканал».Врезультатесформированабазаданных«Содержание тригалогенметанов в питьевой воде некоторых водозаборовг. Уфы» (свидетельство о государственной регистрации базы данных№ 2016620652 от 23.05.2016) [89]. Из значений истинных концентрациикомпонентов ТГМ в воде образованы последовательности, представляющиесобой временные ряды, характеризующие их содержание в питьевой воде(1995-2013 гг.) (рис.10).Согласно [143], в питьевой воде ПДК ТХМ составляет 60 мкг/дм3,ДБХМ и БДХМ – 30 мкг/дм3, ТБМ – 100 мкг/дм3.
За анализируемый периодпревышение ПДК по ТХМ в питьевой воде зафиксировано 8 раз в РЧВповерхностного водозабора ПВ. В РЧВ водозаборов ИВ1 и ИВ2 нормы дляводы хозяйственно-питьевого назначения по каждому из компонентов ТГМне превышены ни разу (рис.10).За весь период наблюдений по компонентам ТГМ более загрязненнойявляется питьевая вода поверхностного водозабора (рис.9). Причиназаключается в применяемой технологии двойного хлорирования, в результатекоторой проводитсявведение хлора предварительно во всасывающиеводоводы 1-го подъема (обычно в дозах 3-5 мг/дм3) и окончательно послефильтров (обычно в дозах 0,7 - 2 мг/дм3). Эта мера в условиях МУП«Уфаводоканал»необходимавсвязи48свысокойпротяженностьюмагистральных водоводов и водоразводящих сетей и необходимостьюподдержания содержания остаточного активного хлора на нормативномуровне [118]. Подобная технология рекомендуется к использованию привысокой цветности исходной воды, а также при повышенном содержании вней органических веществ и планктона [74,170].Несмотрянаоднократныепревышениязначенийистинныхконцентраций по сравнению с предельно-допустимыми, среднемноголетниезначения компонентов ТГМ в РЧВ 1-3 в подавляющем большинстве случаевниже ПДК на 1-3 порядка (табл.10).РЧВ2 (ПВ)РЧВ3 (ИВ2)концентрация , мкг/дм3концентрация , мкг/дм3РЧВ1 (ИВ1)35302520151050876543210150ПДКХФ=60мкг/дм320ПДКХФ=60мкг/дм310015ПДКХФ=60мкг/дм3105050ПДКДБХ=30мкг/дм398765432100765ПДКДБХ=30мкг/дм34321049ПДКДБХ=30мкг/дм3концентрация , мкг/дм3141210864202520ПДКБДХ=30мкг/дм38концентрация, мкг/дм3108ПДКБДХ=30мкг/дм3151045200258206ПДКБФ=100мкг/дм34ПДКБДХ=30мкг/дм366ПДКБФ=100мкг/дм3ПДКБФ=100мкг/дм315410252000Рисунок10–Временныерядысодержаниятрихлорметана,дибромхлорметана, бромдихлорметана, трибромметана в РЧВ 1-3водозаборов ИВ1, ПВ, ИВ2 (1995-2013 гг.)Таблица 11 – Среднемноголетние концентрации ТГМ в РЧВ 1-3, мкг/дм3КомпонентТГМТХМБДХМДБХМТБМРЧВ 1 ИВ1РЧВ 2 ПВРЧВ 3 ИВ21995-20021995-20131995-20021995-20131995-20021995-20137,593,651,380,407,173,031,060,1723,224,470,700,6123,753,660,460,284,641,930,610,394,281,440,480,16Сравнивая периоды 1995 - 2002 гг.
и 1995 - 2013 гг. важно отметить,что в большинстве случаев наблюдается снижение среднемноголетнихконцентрацийкомпонентовТГМ(табл.11).СодержаниеДБХМпоинфильтрационным и поверхностному водозаборам снизилось на 20 - 35%,БДХМ -на 17 - 25%, ТБМ – на 55 - 60%. Незначительно снизилосьсодержание ТХМ в РЧВ инфильтрационных водозаборов (5 - 7%).Концентрации ТХМ в питьевой воде поверхностного водозабора осталась50практически неизменной.
Практически по всем компонентам ТГМ, кромеДБХМ, наиболее загрязненной является питьевая вода РЧВ 2 водозабора ПВ(табл.10).Уравнениялинейныхтенденций,описывающиесодержаниекомпонентов ТГМ в РЧВ инфильтрационного водозабора ИВ1, такжепоказывают, что происходит снижение концентрации ТХМ, ДБХМ, БДХМ(рис.10, табл.12).
Следует принять во внимание, что в составе питьевой водыТБМ обнаруживался лишь до 2000 года.Таблица 12 - Коэффициенты линейного уравнения тенденций вида y = k×x+bkbkbkbКомпонент ТГМИВ1ПВИВ2-0,0047,590,00822,840,0004,26ТХМ-0,0051,640,0040,92-0,0040,89ДБХМ-0,0094,05-0,0135,13-0,0062,14БДХМ-0,0030,58-0,0060,98-0,0030,54ТБМy – содержание компонентов ТГМ, мкг/дм3, х – порядковый номер измеренияНизкие значения коэффициентов детерминации свидетельствует о том,что по линейному уравнению можно судить только об общей тенденцииизменения содержания компонентов ТГМ в РЧВ 1 - 3, в то время как длямоделирования наблюдаемого изменения концентрации ТГМ и компонентовнеобходимо использовать, по-видимому, более сложные математическиезависимости.
Действительно, коэффициент детерминации не превышаетзначение 0,14 - 0,17. В единичном случае он равен 0,5. В РЧВ2 ПВ ТХМсодержится в больших концентрациях, чем в РЧВ инфильтрационныхводозаборов ИВ1 и ИВ2. Для водозабора ИВ2 характерно постоянствоконцентрации ТХМ, в то время как на ПВ наблюдается увеличениеконцентрации этого компонента. В случае ПВ выявлено повышениеконцентрации ДБХМ, на ИВ2 - снижение.
Концентрация БДХМ снижаетсяна каждом из рассматриваемых водозаборов.51Теснота связи между временными рядами истинных концентрацийкомпонентов ТГМ на водозаборах ИВ1, ПВ и ИВ2 определена покоэффициентам парной корреляции и оценена по шкале Чеддока (табл.13).Таблица 13 – Результаты расчета коэффициентов корреляции междусодержанием компонентов ТГМ в РЧВ на водозаборах ИВ1, ПВ, ИВ2ТрихлорметанДибромхлорметанИВ1ПВИВ2ИВ1ПВИВ2ИВ1ИВ1ПВ0,38ПВ0,17ИВ20,350,61ИВ20,220,32ТрибромметанБромдихлорметанИВ1ПВИВ2ИВ1ПВИВ2ИВ1ИВ1ПВ0,17ПВ0,11ИВ20,130,37ИВ20,280,24На основании полученных расчетов можно считать, что высокая связьмежду компонентами ТГМ отсутствует вне зависимости от типа водозабора.Полученные коэффициенты преимущественно лежат в пределах 0,11- 0,38,что, согласно шкале Чеддока [155], характеризуется как слабая и умереннаясилы связи. Заметная сила связи наблюдается при корреляции временныхрядов ТХМ между ПВ и ИВ2 (r = 0,61) (табл.13).
Это может быть связано сосвойствами фильтрующих слоев, обустройством скважин ИВ2, схожестьюматрицы воды, подвергающейся хлорированию и по иным причинам.3.2.1 Ранжирование ТГМ по временным периодамПолученные результаты позволяют сформировать предварительныепредставление о соотношении компонентов ТГМ для разных водозаборов и вразличные промежутки времени. Однако качество воды, формируемоесодержанием ТХМ, БДХМ, ДБХМ и ТБМ в РЧВ 1-3, имеет существенныеколебания.
В связи с этим представляется интересным проведение оценкизагрязненности питьевой воды компонентами ТГМ в течение годового цикла.Удобным математическим методом для решения такой задачи являетсяранжирование[80,162].Ранжирование52-математическийметод,обеспечивающий упорядочение анализируемых объектов по возрастаниюили убыванию некоторого их свойства при условии, что они этим свойствомобладают [80].Нами проведена оценка качества питьевой воды с помощьюранжирования. Аналогичные исследования были проведены ранее дляпериода 1995 - 2002 гг. для выявления компонента ТГМ, оказывающегонаиболее выраженное влияние на качество питьевой воды, а такжевременныхпериодов(месяцев),характеризующихсяповышеннойзагрязненностью.Проведение ранжирования по компонентам ТГМ позволяет оценить,какое вещество вносит больший вклад в значение коэффициента суммации заисследуемый период (1995 - 2013 гг.).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
