Чем очищают воду в америке
Уникальная очистка воды в Америке—питьевая вода из унитаза
Для решения столь острой проблемы, а кроме того для остановки бегства местных жителей в иные города, чиновники инициировали возведение трубопровода длиной в 13 миль, который соединяет завод переработки сточных вод и завод производства питьевой воды. То есть смытые в раковины и унитазы отходы, окажутся той водой, которая вытекает из кранов.
Местных жителей такая новость ничуть не обрадовала. Они полагают, что это просто «гадко». И, не желая пить сточную воду, жители Уичито-Фолс запасаются бутилированной водой, несмотря на то, что это выливается в значительные финансовые затраты. Люди собираются использовать свои запасы, когда из крана польется очищенная сточная вода. Многих не останавливает и то, что она будет соответствовать всем имеющимся санитарным нормам.
При этом и мэр города, и компании, которые намереваются осуществлять очистку, заявляют, что новая вода будет и безопасной, и чистой, то есть пригодной для питья.
Отметим, что также есть люди, которые одобрили принятое решение. Так, одна местная предпринимательница говорит: « Нам нужно чиновникам довериться, ведь они провели исследования, затратив немало денег на тесты. Я тут родилась, выросла, открыла свое дело, я не хочу закрыть бизнес, чтоб переехать в иной город”.
Бархэм заявил, что когда в дома поступит переработанная вода, он ее попробует первым, сделав добрый глоток. Он готов спорить, что основная масса его соседей поднимут тоже бокал за процветание их родного города, то есть без сомнения выпьют эту жидкость.
Паразит, пожирающий нервную систему человека, был обнаружен на днях в водопроводе Нового Орлеана (штат Луизиана). Местные жители в панике раскупают бутилированную воду, отказываясь от использования воды из-под крана, передают местные СМИ. Тревогу местного населения вызвало сообщение, сделанное 12 сентября 2013 года Центром по контролю заболеваемости, в котором говорилось о том, что в системе водоснабжения двух районов округа был найден паразитический организм Неглерия Фоулера, сообщает агентство Associated
Новое исследование: никогда не поздно бросить пить
Понравилась статья? Напишите свое мнение в комментариях.
Подпишитесь на наш ФБ:
Живая вода: пять прогрессивных технологий очистки
По оценкам ООН, к 2050 году на Земле будут жить 9,8 млрд человек. Изменение климата, а также развитие сельского хозяйства и промышленности для удовлетворения потребностей постоянно растущего населения приведут к серьезному сокращению доступных водных ресурсов.
Согласно исследовательскому проекту WaterAid, 60% населения планеты уже сейчас живет в районах, где водоснабжение не может или скоро прекратит удовлетворять спрос. Водный кризис наиболее болезненно проявляется на Ближнем Востоке, в Центральной Азии и Северной Африке.
Россия в рамках прогнозного горизонта 2040 года находится в зоне низко-среднего риска.
Главные тренды рынка
Как развитые, так и развивающиеся страны сталкиваются с одной общей проблемой — ростом объемов промышленных и городских сточных вод. Это, в свою очередь, побуждает разработчиков из разных стран к поиску новых и все более совершенных технологий очистки воды.
Традиционные методы очистки включают использование адсорбентов, обратного осмоса, ионного обмена и электростатического осаждения. Их недостатки — высокая стоимость, плохая возможность повторного использования и низкая эффективность. Несмотря на прогресс, достигнутый в разработке новых технологий за последнее десятилетие, их использование ограничено в основном из-за свойств материалов и стоимости.
Негативно повлияла на рынок пандемия COVID-19. Но она же привела к появлению новой технологии, которая позволяет обнаружить коронавирус в сточных водах. Метод позволяет измерить присутствие РНК-генетического материала SARS-CoV-2 (рибонуклеиновая кислота) в человеческих фекалиях в системе сбора сточных вод. Исследования в Нидерландах показали связь между объемом вирусного материала в сточных водах и количеством случаев заражения в данном районе и помогают отслеживать эпидемиологическую ситуацию и эволюцию вирусов. Эта методика была также протестирована в 2020 году в более чем 40 штатах Америки, причем в университете Аризоны помогла предотвратить вспышку коронавируса, где выявили двух человек с бессимптомным течением болезни.
Перечислим пять наиболее инновационных, по нашему мнению, технологий очистки воды.
1. Мембранное разделение
Это давний и популярный метод очистки воды от примесей и загрязнителей. Есть много технологий, которые работают как фильтр: пропускают воду через пленку с микроскопическими отверстиями. Вода проходит, а загрязняющие частицы застревают на мембране.
Методы современного мембранного разделения, такие как обратный осмос (удаляет частицы даже размером 0,001-0,0001 мкм — соли жесткости, сульфаты, нитраты, ионы натрия, красители и т.д.), могут очистить воду от 99,5% примесей. Но для этого размер пор должен быть менее микрона. Основной недостаток технологии — высокая стоимость обслуживания (мембраны часто забиваются).
2. Облучение
Как следует из названия, этот процесс основан на воздействии радиации на сточные воды, чтобы уничтожить органические загрязнители. Источники излучения — от гамма-лучей до ультрафиолетового света.
Облучение обычно используют для обеззараживания, но некоторые методы, например, ионизирующее облучение, в сочетании с добавлением озона или перекиси водорода улучшают эффективность разложения органических примесей, включая пестициды и фенолы.
Современные системы УФ-обработки предлагают применять светодиодные лампы. Сейчас такие лампы начинают активно внедрять в коммунальном секторе, а также используются NASA в космических разработках агентства.
Второй способ — это гидрооптические технологии. Они позволяют использовать несколько раз энергию фотонов, так как ультрафиолетовые лучи отражаются от стенок кварцевой камеры. Это повышает эффективность дозы УФ-облучения для уничтожения сложных вирусов, например, коронавируса или аденовируса.
Артур Душенко, главный инженер VODACO, Россия:
«Вирусы и бактерии, поступающие в водоемы со сточными водами, в дальнейшем могут попадать в системы коммунального водозабора на том же водоеме. Современные системы реагентной дезинфекции с использованием гипохлорита натрия или жидкого хлора не способны обезвредить все бактерии, так как многие из них, такие как Cryptosporidium или Giardia (криптоспоридии или лямблии. — РБК Тренды), устойчивы к воздействию хлора так же, как и сложные формы вирусов — аденовирус и коронавирус (как яркий пример — SARS-CoV-2).
Системы УФ-дезинфекции на базе технологии HOD UV обеспечивают дозу воздействия на данные микроорганизмы в 120 mJ/cm2 и выше — это необходимое условие для обезвреживания вируса, разрушения цепочки РНК и угнетения способности к восстановлению. В России стандарт воздействия ограничен на законодательном уровне — 30 mJ/cm2».
3. Очистка наночастицами
Люди давно используют такие вещества, как древесный уголь, для очистки воды путем адсорбции. При очистке наночастицами используется та же механика, но с частицами в наномасштабе. Различные типы наноматериалов — металлические наночастицы, наносорбенты, биоактивные наночастицы, нанофильтрационные (NF) мембраны, углеродные нанотрубки (УНТ), цеолиты и глина — оказались эффективными материалами для очистки сточных вод. Их использование устраняет пестициды и тяжелые металлы в воде. Углеродные нанотрубки также рассматривают как прорывную технологию для опреснения морской воды до стадии питьевой. Основной недостаток технологии — стоимость.
4. Биоаугментация
Органический способ очистки представляет собой добавление в воду смеси микроорганизмов, которая разрушает и удаляет загрязнения. Эти микроорганизмы включают ферменты и безопасные бактерии, которые естественным образом разлагают загрязняющие вещества, такие как масла или углеродные продукты. Но биоаугментация может влиять на экосистему микрофлоры и, как следствие, нарушать процесс очистки. Поэтому эту технологию пока нельзя использовать для получения питьевой воды.
5. Мембранная биоаугментация
Мембранные биореакторы (MBR) — гибридная технология, которая включает мембранное разделение и биоаугментацию. Сточные воды после биологической очистки при помощи активного ила подают в емкость, называемую биореактором. В этой емкости располагаются мембраны, которые разделяют сточные воды на два потока — активный ил, используемый повторно для биологической очистки, и чистую воду.
На рынке представлены два основных типа MBR — это системы с вакуумным (или гравитационным) потоком и системы под давлением. Вакуумные системы погружаются в воду и имеют мембраны, установленные либо внутри биореакторов, либо в последующем резервуаре. Второй тип MBR, где поток управляется давлением, представляет собой внутритрубные картриджные системы, расположенные вне биореактора.
Преимущество мембранной биоаугментации — небольшая площадь для биологической очистки. MBR-реакторы увеличивают мощность очистных сооружений без увеличения площади конструкций.
Ольга Рублевская, директор Департамента анализа и технологического развития систем водоснабжения и водоотведения ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга»:
«Нева — это основной источник водоснабжения в Санкт-Петербурге. Благодаря программе прекращения сброса сточных вод без очистки в Неву и Финский залив в 2021 году уровень очистки достиг 99,5%. К 2030 году весь объем стоков будет перерабатываться на очистных сооружениях. Сейчас наша технологическая схема очистных сооружений состоит из механической, химической и биологической очистки.
Так как в Санкт-Петербурге нет дефицита воды, то в городе нет ни вторичного использования очищенной воды, ни планов по применению таких технологий».
Необходимость через отвращение
Повторное использование сточных вод для орошения и других непитьевых целей стало обычным явлением и существует уже не одно десятилетие. Так, например, в Израиле, почти 90% сточных вод страны используется повторно в сельском хозяйстве.
Для доочистки сточной воды до состояния питьевой необходима надежная технологическая схема, которая включает как минимум пять стадий. Повторно используют очищенные сточные воды питьевого качества Австралия, Сингапур, Намибия, Южная Африка, Кувейт, Бельгия, Великобритания и США (штаты Калифорния и Техас). В этих странах очищенной водой пополняют подземные или поверхностные водные источники (плотины).
Речная вода, используемая в различных городах для производства питьевой воды, содержит в себе большие объемы сточных вод. Переработанная вода безопасна для питья, но некоторые люди не могут преодолеть чувство отвращения. Периодически во всем мире проходят акции по преодолению психологических барьеров. Так, основатель Microsoft Билл Гейтс выпил стакан жидкости, которая была переработана из человеческих фекальных масс в питьевую воду по технологии Omniprocessor Фонда Билла и Мелинды Гейтс. А французская компания Veolia запустила в Чехии совместный проект с пивоварней Čížová, которая из переработанных стоков сварила пиво.
Питьевая вода в США
Несколько лет назад все телекомпании мира показали сюжет о качестве питьевой воды в США, который имел большой общественный резонанс. Обнародованные факты слабо укладывались в общую концепцию здравоохранения США, которая, как известно, считается одной из лучших в мире, по крайней мере, по финансированию.
В ходе журналистского расследования был проведен анализ вспышек химических отравлений питьевой водой, имевших место в 1993-1994 и 1999-2000 годах. В частности официальная причина отравлений (из-за неправильной утилизации свинца) была подвергнута серьезным сомнениям. После выхода сюжета в эфир власти пообещали возобновить расследование и пообещали предотвращать подобные нарушения впредь. Но не так давно США вновь попали на экраны телевизоров и на страницы газет с подобной проблемой. Только на этот раз в питьевой воде нашли не химические составляющие, а фармацевтические ингредиенты (антибиотики, антидепрессанты и т.д.). Наличие фармацевтических веществ было обнаружено в питьевой воде крупнейших агломераций Соединенных Штатов Америки.
Несмотря на то, что доля этих веществ в воде была незначительна, последствия этого могут быть самые серьезные. Врачи считают, что негативные последствия этой аварии могут проявиться даже через несколько лет. Этот инцидент заставил власти обратить пристальное внимание на состояние воды в США, которое, к слову, далеко от идеального.
По данным ЮНЕСКО, Соединенные Штаты Америки находятся на 12-м месте по качеству питьевой воды. Россия, к примеру, занимает 7-е место, первое место за Финляндией. А независимые эксперты утверждают, что около 30-40% всей питьевой воды в США не соответствует необходимым требованиям. Ситуация с питьевой водой вкупе с тяжелейшим положением дел с внутренними водами США могут создать серьезную угрозу для здоровья людей и поставить США в один ряд со странами, которым, возможно, придется пережить водный кризис уже в ближайшем будущем.
Есть много химикатов и веществ, для которых не существует нормативных стандартов, применимых к предприятиям питьевого водоснабжения. EPA осуществляет текущую исследовательскую программу по анализу различных веществ и рассмотрению вопроса о необходимости дополнительных стандартов.
СОДЕРЖАНИЕ
В начале истории США качество питьевой воды в стране контролировалось отдельными коммунальными предприятиями питьевого водоснабжения на уровне штата и на местном уровне. В 1914 году Служба общественного здравоохранения США (PHS) опубликовала набор стандартов питьевой воды в соответствии с существующими федеральными полномочиями по регулированию межгосударственной торговли и в ответ на Закон о межгосударственном карантине 1893 года. Таким образом, стандарты были непосредственно применимы только к межгосударственным перевозчикам общего пользования, таким как железные дороги. Для местных предприятий питьевого водоснабжения эти стандарты были в основном рекомендациями, а не обязательными требованиями. Однако многие муниципальные предприятия начали добровольно применять стандарты.
Обеспечение соблюдения стандартов
EPA определяет общественную систему водоснабжения (PWS) как организацию, которая обеспечивает водой для потребления людьми не менее 25 человек (или не менее 15 подключений) не менее 60 дней в году. Существует три типа общественных систем водоснабжения: общественные системы (например, города или трейлерные парки); непреходящие, не относящиеся к сообществу системы (например, фабрики или школы с собственным источником воды); и временные некоммунальные системы (например, сельские рестораны или лагеря).
Отчеты об уверенности потребителей
Правило потребительского доверия EPA от 1998 года требует, чтобы общественные поставщики водоснабжения предоставляли потребителям годовые отчеты о качестве питьевой воды, называемые отчетами об уверенности потребителей (CCR). Ежегодно к 1 июля каждый, кто подключен к общественной системе водоснабжения, должен получать по почте годовой отчет о качестве воды, в котором сообщается, откуда и что в ней берется вода. Потребители могут узнать об этих местных отчетах на карте, предоставленной EPA.
Обычные загрязнители питьевой воды
Исследования показали, что в очищенной питьевой воде может быть более 80 распространенных загрязнителей, которые могут представлять опасность для здоровья человека. Эти загрязнители делятся на две отдельные категории: острые и хронические.
Вещества, на которые существуют федеральные стандарты
По состоянию на 2019 год EPA обнародовало 88 стандартов на микроорганизмы, химические вещества и радионуклиды. Стандарты разделены на шесть групп:
Микроорганизмы
Криптоспоридиум
Дезинфицирующие средства
Побочные продукты дезинфекции
Дезинфицирующие средства, такие как хлор, могут реагировать с природными материалами в воде с образованием побочных продуктов дезинфекции, таких как тригалометаны. Исследования на животных показывают, что ни один из побочных продуктов хлорирования, изученных на сегодняшний день, не является сильнодействующим канцерогеном в концентрациях, обычно обнаруживаемых в питьевой воде. Согласно веб-сайту «GreenFacts», эпидемиологических данных недостаточно, чтобы сделать вывод о том, что питьевая хлорированная вода вызывает рак. Результаты опубликованных в настоящее время исследований не предоставляют убедительных доказательств того, что хлорированная вода вызывает неблагоприятные исходы беременности.
Неорганические химикаты
Фторид
В нескольких штатах действуют более строгие правила. Например, ПДК фторида для коммунальных систем водоснабжения в Нью-Йорке (штат) составляет 2,2 мг / л.
Вести
В ответ на кризис воды во Флинте 15 января 2021 года EPA опубликовало поправки к LCR, касающиеся испытаний, замены труб и связанных с ними вопросов. Правило устанавливает дополнительные требования к отбору проб воды из-под крана, борьбе с коррозией, работе с общественностью и проверке воды в школах. Правило продолжает требование о замене ведущих линий обслуживания, когда уровень действий для ведущего превышен, но требует, чтобы коммунальное предприятие ежегодно заменяло не менее 3 процентов своих линий по сравнению с 7 процентами согласно предыдущему правилу. Несколько гражданских и экологических групп немедленно подали иски, оспаривая это правило.
К другим случаям широко распространенного загрязнения свинцом относятся кризис водоснабжения в Питтсбурге (начался в 2014 году, обнаружен в 2016 году, продолжается в 2018 году) и кризис водоснабжения в Ньюарке (в школах, 2016–2019 годы).
Конгресс принял Закон о сокращении содержания свинца в питьевой воде в 2011 году. Эта поправка к SDWA, вступившая в силу в 2014 году, ужесточила определение «бессвинцовой» сантехники и фитингов. EPA опубликовало окончательное правило, реализующее поправку 1 сентября 2020 года.
Загрязнение подземных вод в Хинкли, штат Калифорния, было вызвано водой, содержащей шестивалентный хром, которая сбрасывалась на землю компанией Pacific Gas and Electric с 1952 по 1966 год. В результате загрязнения в 1996 году было выкуплено 333 миллиона долларов.
Органические химикаты
Радионуклиды
Вещества, на которые нет федеральных стандартов
EPA ведет Список кандидатов на загрязняющие вещества (CCL), список веществ, которые рассматриваются для возможного регулирования в федеральной программе питьевой воды. Пытаясь оценить важность определенных веществ как загрязнителей, Национальные правила первичной питьевой воды потребовали от некоторых государственных систем водоснабжения проводить мониторинг некоторых из этих веществ.
ПФОК и родственные соединения
Перхлорат
Перхлорат был обнаружен в источниках питьевой воды более 11 миллионов человек в 22 штатах в концентрациях не менее 4 частей на миллиард (ppb). Концентрация перхлората выше определенной изменяет выработку организмом гормонов щитовидной железы, химических веществ, которые необходимы для правильного развития плода и нормального метаболического функционирования организма. По словам адвоката пациентов и писателя Мэри Шомон, особому риску подвержены люди с заболеваниями щитовидной железы, а также беременные женщины и их плоды. Однако, по данным Информационного бюро по перхлоратам, группы, поддерживаемой отраслью, серьезные научные и медицинские исследования показывают, что низкие уровни перхлоратов, обнаруживаемые в питьевой воде, не опасны для здоровья человека. Тем не менее, согласно тому же источнику, эти исследования взрослых, новорожденных и детей дают основание полагать, что низкие уровни перхлоратов (даже при уровнях, во много раз превышающих минимальные количества, обнаруживаемые в некоторых источниках питьевой воды) также не оказывают заметного воздействия на беременных. женщины или плоды.
EPA выпустило «Промежуточные рекомендации по здоровью» для перхлората в 2009 году, продолжая при этом оценивать, следует ли издавать нормативные стандарты. В 2011 году агентство объявило, что разработает правила для перхлората. После постановления о согласии от 2016 года, изданного федеральным окружным судом Нью-Йорка, 26 июня 2019 года EPA опубликовало предлагаемое правило с предлагаемым максимальным уровнем загрязнения 0,056 мг / л для общественных систем водоснабжения.
18 июня 2020 года EPA объявило об отзыве своего предложения от 2019 года и своего нормативного определения от 2011 года, заявив, что оно предприняло «упреждающие шаги» с властями штата и местными властями для решения проблемы загрязнения перхлоратами. В сентябре 2020 года Совет по защите природных ресурсов (NRDC) подал иск против EPA за его неспособность регулировать перхлорат. NRDC заявил, что химическое вещество в настоящее время обнаружено в 26 штатах, и что 26 миллионов человек могут пострадать от перхлората в питьевой воде.
Фармацевтические субстанции
Многие фармацевтические субстанции не регулируются Законом о безопасной питьевой воде. Согласно пятимесячному исследованию Associated Press, опубликованному в марте 2008 года, они были обнаружены в крошечных концентрациях в питьевой воде нескольких городов США, от которых страдает не менее 41 миллиона американцев. воздействие случайных комбинаций низких уровней фармацевтических препаратов.
Радон
EPA предложило правила для радона в 1991 и 1999 годах. В 2010 году сообщалось, что EPA не доработало предложение из-за опасений, высказанных некоторыми коммунальными предприятиями по поводу высоких затрат на контроль радона. Однако девять штатов выпустили свои собственные руководящие принципы по радону.