В. Воронов – И пух, и перо. Ковры на любой вкус...("Сделай сам" №3∙2002) (страница 38)
Стеновые панели для крупных резервуаров делают размером 3x5,4 м. Они имеют плоскую внутреннюю грань и выпуклую по длине окружности наружную поверхность. После того, как эти девятитонные панели составили в круг и стыки замазали или, точнее выражаясь, замонолитили, по наружным поверхностям стен специальная машина навивает в два слоя высокопрочную стальную проволоку. После этого громадной массе воды внутри резервуара не опрокинуть и не разорвать цельность круговой стенки.
Может возникнуть вопрос: а для чего все эти детали знать? Мне хочется, чтобы у вас возникло уважение к капле водопроводной воды, к трудоемкости ее производства. Ведь природе необходимо 30–40 тыс. лет, чтобы превратить воду из лужи в ключевую.
Следующим этапом обработки воды на водопроводной станции является фильтрация. Применяют два вида фильтров: барабанные, в которых фильтрацию осуществляют через металлические сетки, и засыпные (их еще называют скорыми), где воду фильтруют через слой песка.
При наличии растворенных в воде вредных в гигиеническом отношении газов применяют дегазацию. Воду разбрызгивают в бассейнах. Углекислота и сероводород улетучиваются. Если вода содержит железа больше, чем 0,3 мг/л, то ее подвергают обезжелезиванию. Через воду пропускают воздух. Его кислород переводит закись железа в нерастворимую окись.
Вода обязательно должна иметь фтор для поддержания здоровья наших зубов. На станции существуют специальные фтораторные установки.
Затем воду подвергают окончательному обеззараживанию. Для этого применяют хлорную известь или газообразный и жидкий хлор. Одновременно с хлором в воду подают аммиак. Этот процесс называют аммонизацией. В результате образуются соединения, бактерицидное действие которых меньше, чем у хлора, но время действия больше. Вода сохраняет бактерицидные свойства при прохождении ее по распределительной водопроводной сети.
Применение озонирования позволяет избавиться от вредного хлора. Озон — это газ синего цвета с резким запахом. В атмосфере он расположен на высоте от 10 до 50 км. Этот слой называют озоносферой. Понятно, что для практических целей его достают не оттуда. Озон добывают из воздуха, находящегося вокруг нас, с помощью электрического разряда. Иногда это возникает самопроизвольно во время грозы — от молнии или под действием ультрафиолетового излучения солнца. Озон — сильнейший окислитель. Он гораздо действенней хлора. Даже трудноокисляемые соединения типа цианистых никнут при соприкосновении с озоном. Именно озоносфера защищает живые организмы от коротковолновой ультрафиолетовой радиации солнца.
Количество озона должно быть строго дозировано, так как его избыток может вызвать коррозию водопроводных труб. Возможно также образование в воде продуктов окисления озоном органических и других веществ. Их влияние на здоровье недостаточно изучено, поэтому озонированную воду нужно дополнительно очищать. Использование озона на водопроводной станции требует существенных энергозатрат. Из-за дороговизны озонирование не нашло пока широкого применения. То же можно сказать и о обеззараживании воды методом ультрафиолетового облучения.
Если после описанных выше операций очистки вода содержит примеси, превышающие ПДК, ее очищают специальными способами.
Для удаления из воды излишков солей в последние годы применяют ионный обмен. Сущность метода заключается в том, что вода, проходя через ионообменный материал, отдает ему такие металлы, как железо при обезжелезивании, кальций и магний при умягчении, а получает взамен безвредные металлы. Металлы присутствуют в воде и в фильтрующем материале в виде катионов. Поэтому ионообменный материал ионит называют катионитом. С его помощью можно избавиться от меди, цинка, молибдена и других тяжелых металлов. А для избавления от нитратов нужно обменять анионы. Такой ионит называют анионитом.
Процесс ионного обмена широко используют и в бытовых фильтрах.
Для обессоливания и обеззараживания воды в последние годы применяют метод фильтрования через мембраны. Одной из разновидностей этого метода — обратным осмосом — опресняют морскую воду.
Пористые мембраны делают из синтетических материалов. Чаще всего они бывают ацетатцеллюлозными. Фильтрация через мембраны происходит под давлением. Чем мельче поры в мембране, тем выше должно быть давление и тем меньше примесей, бактерий, вирусов и т. п. остается в воде. Микрофильтрационные мембраны имеют размеры пор от 10 до 0,02 мкм, ультрафильтрационные — от 0,02 до 0,005 мкм, нанофильтрационные — от 0,002 до 0,001 мкм, обратноосмотические — от 0,001 до 0,0001 мкм.
С помощью мембран можно достигнуть очень высокой степени очистки, но при этом из воды удаляют все соли, а не только вредные для здоровья. В последние годы мембранную технологию стали использовать и в бытовых фильтрах.
Вот как дорога каждая капля водопроводной воды. Печально, что мы забываем слова Сент-Экзюпери, французского писателя-сказочника, погибшего в воздушном бою с фашистами. Он говорил: «Вода!.. Ты не только необходима для жизни, ты и есть сама жизнь».
Но вот воду очистили на водопроводной станции, проверили в лаборатории содержание опасных для здоровья примесей и бактерий (оно не должно превышать предельно допустимых концентраций), значение водородного показателя, показателя жесткости воды, ее радиоактивность и так называемые органолептические показатели (запах, привкус, мутность, цвет). Все соответствует нормам. Воду можно пускать в водопроводную сеть непосредственно в наши квартиры. Но каково качество этой сети?
Большинство водопроводных труб (80 %) изготовлено из стали. Образование ржавчины в трубах загрязняет воду. Так возникает вторичное загрязнение воды. Возможны прорывы труб, при которых происходит не только утечка, но и неконтролируемое загрязнение воды. Это уже аварийная ситуация, и ее быстро ликвидируют, но мелкие дырочки в трубе можно и не заметить. Трудно предвидеть, какие подарки принесет нам вода из путешествия по ржавым трубам. Хлор — основной элемент, используемый для обеззараживания воды, токсичен и для человека. Его добавляют в воду из такого расчета, чтобы в питьевой воде не была превышена ПДК. Но в период паводка, когда возрастает загрязнение источников воды, содержание хлора увеличивают. В любом случае хлор ухудшает запах и вкус воды.
Главное же в том, что хлор образует с примесями хлорорганические соединения, вредные для здоровья.
ПДК составлены в расчете на среднестатистического гражданина. Но каждый человек индивидуален. У одного может быть склонность к аллергии, у другого — больные печень, почки и т. д., и ПДК металлов для разных людей может оказаться слишком высокой. В чем же выход?
Вода для всех
Более 1,2 млрд. человек не имеют доступа к чистой питьевой воде. Вдвое большее число людей не имеет надлежащих систем водоочистки. По оценкам Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), 80 % всех болезней и ежегодно около 25 млн преждевременных смертей в развивающихся странах случаются именно из-за отсутствия чистой питьевой воды. Кроме того, нехватка чистой воды приводит к конфликтам при ее распределении, а также к политическим трениям.
Уже сейчас 26 государств мира испытывают проблемы с нехваткой питьевой воды. Всемирная продовольственная программа (FAO) предполагает, что к 2050 г. страдать от нехватки чистой воды будут как минимум 70 государств. И это при том, что 70 % земной поверхности покрыто водой. Общий объем воды во всем мире составляет 1,4 млрд. куб. км. Но 97,4 % из них — соленая вода, то есть вода, для человеческих нужд малопригодная. Из оставшихся 2,6 % значительная часть хранится в ледниках, айсбергах и пластах горной породы. Стало быть, непосредственно используется лишь 1 %. И все же чисто статистически для домашнего хозяйства, для ирригационных систем, для электростанций, промышленного использования и поддержания экосистем пресной воды более чем достаточно. Проблемой остается ее неравное распределение.
В сентябре 2000 г. ГА ООН приняла решение вдвое сократить долю людей, не имеющих доступ к чистой питьевой воде. Всемирный банк оценивает потребность в капиталовложениях в этом секторе до 2010 г. примерно в 600 млрд. долларов.
60 % пригодной для питья воды находится в 10 государствах — прежде всего, в США, России, Бразилии и Индонезии. У таких государств, как Иордания, Сингапур и Ливия, вообще не существует собственных резервов. До 2025 г. население земного шара должно вырасти до 8 млрд. человек, из которых 5 млрд. будут жить в областях с недостатком питьевой воды.
Клаус Тёпфер, шеф программы ООН «Окружающая среда и развитие» (UNEP), говоря о ценности воды, отметил: «Вода — это ключ к желаемому экономическому развитию, с помощью которого можно преодолеть бедность. Но доступ к воде имеет и важные социальные последствия: в бедных частях мира женщины зачастую должны проделывать более десяти километров пешком, чтобы достать воду. Это означает, что у них меньше времени на воспитание детей или выполнение другой работы. Вода — это ключ к социальной справедливости, стабильности окружающей среды и культурному многообразию. Если взглянуть на древние культуры, на все великие мировые религии, то можно увидеть, что вода — не просто экономический фактор. Вода напрямую связана с духовными ценностями, с уважением человека к природе».