Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Геоэкологическая оценка качества вод Непала и перспективные технологии водоподготовки

ВАК РФ 25.00.36, Геоэкология

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Патхак Гунананд

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. Анализ качества воды в источниках водоснабжения королевства Непал.

1.1. Водные ресурсы Непала.

1.1.1. Поверхностные воды.

1.1.2. Подземные воды.

1.2. Качество воды в источниках водоснабжения и наиболее загрязненные водные объекты.

1.3. Контроль за качеством питьевой воды в Непале.

1.4. Источники загрязнения поверхностных вод в Непале.

Выводы по Главе 1.

Глава 2. Водные ресурсы и здравоохранение.

2.1. Нормы качества питьевой воды в Непале.

2.2. Контроль за качеством воды в Непале.

2.3 Контроль за качеством воды в России.

2.4. Анализ заболеваемости желудочно-кишечного тракта и прочими инфекционными болезнями по отдельным регионам и временам года.

Выводы по Главе 2.

Глава 3. Выбор технологии подготовки питьевой воды в Непале

3.1. Правила выбора источников хозяйственно-питьевого назначения.

3.1.1. Водозаборные сооружения.

3.2. Свойства природных вод и методы их очистки.

3.3. Используемые технологии подготовки питьевой воды.

3.3.1. Технологии с использованием хлорирования.

3.3.2. Методы подготовки воды с использованием озона.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Геоэкологическая оценка качества вод Непала и перспективные технологии водоподготовки"

Актуальность работы.

Непал обладает большими запасами поверхностных вод с сильно развитой гидрографической сетью. Общее количество крупных и мелких рек более 6000, имеются значительные запасы грунтовых подземных и минеральных вод.

Поверхностный сток в Непале носит ярко выраженный сезонный характер, и его максимум приходится на период муссонных дождей с июля по сентябрь месяц. В это время наблюдается и максимальное загрязнение поверхностных и грунтовых вод, что объясняется интенсивными ливневыми стоками с сельскохозяйственных и промышленных территорий и территории населенных пунктов.

В Непале около 90% составляет сельское население, а централизованным водоснабжением и канализацией обеспечена в настоящее время лишь незначительная часть населения. Основными источниками водоснабжения большинства населения являются поверхностные (реки, ручьи, озера) и грунтовые (колодцы) воды. В муссонный период резко возрастает количество инфекционных и других заболеваний, вызванных употреблением некачественной питьевой воды, загрязненной ливневыми стоками. Поэтому проблема обеспечения качественной питьевой водой населения и выбор рациональной технологии ее подготовки с учетом специфики Непала является актуальной задачей.

Целью диссертационной работы является выбор базовой технологии (технологий) подготовки воды для централизованного водоснабжения населения на основе анализа качества воды в источниках водоснабжения и выявления наиболее характерных загрязняющих веществ и эколого-экономического сравнения различных методов подготовки воды в условиях Непала.

В соответствии с поставленной целью в ходе исследования решались следующие задачи:

- анализ качества воды в источниках водоснабжения, определение наиболее загрязненных водных объектов и состава загрязняющих веществ;

- анализ существующих методов и технологических схем подготовки воды;

- проведение эколого-экономического сравнения различных технологий водоподготовки и выбор базовой технологической схемы (или схем);

- разработка комплекса природоохранных мероприятий, направленных на защиту водных объектов Непала от загрязнений.

Методологической и методической основой диссертационной работы явились труды российских и зарубежных ученых в области водоподготовки и охраны природных вод. Информационной базой послужили материалы ВОЗ, Центрального бюро Непала, нормативные акты и техническая документация, используемые на водопроводных станциях г. Москвы и в фирме «Роса», различные публикации правительственного и общественного ранга. При проведении исследований использовались экономико-математические методы.

Достоверность и обоснованность научных положений, выводов и рекомендаций обеспечивается за счет использования современных экономико-математических методов исследований, использования материалов Центрального бюро Непала, материалов ВОЗ, нормативных актов и технической документации, используемых в Мосводоканале и фирме «Роса».

Научная новизна работы заключается в следующем: На основе геоэкологической оценки качества вод Непала и эколого-экономического анализа различных технологий подготовки питьевой воды определены базовые технологии как для крупных, вновь строящихся водопроводных станций, так и для общественных колодцев и небольших артезианских станций, из которых в настоящее время осуществляется водоснабжение значительной части населения Непала. Предложены организационно-правовые мероприятия направленные на улучшение качества вод в источниках водоснабжения. 6

Практическая значимость полученных результатов заключается в том, что Содержащиеся в ней рекомендации, выводы и предложения могут быть использованы комиссией по воде и энергии королевства Непал при разработке стратегии и политики по организованному обеспечению качественной питьевой водой населения.

По результатам исследований опубликовано 6 печатных работ. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на Всероссийских научно-практических конференциях «Актуальные проблемы экологии и природопользования» (г. Москва, 2001, 2002).

Заключение Диссертация по теме "Геоэкология", Патхак Гунананд

Выводы по главе 5

Правительство Непала и местные администрации приветствуют исследовательские проекты, направленные на охрану природы вообще и охрану вод в частности. В соответствии с этим приведенные в этой главе предложения предлагается направить в соответствующие органы власти: Департамент водоснабжения и санитарии (DWSS), Корпорацию водоснабжения Непала (NWSC), властям Катманду (KMC) и другим заинтересованным лицам. В частности предлагается:

- выделить проблему охраны вод как приоритетную,

- продолжить политику сохранения берегов и пресечения несанкционированной добычи строительных материалов в пойме рек,

- перед сбросом сточных вод проводить хотя бы элементарную их очистку,

- увеличить плату за отведение сточных вод, а вырученные средства направить на улучшение их очистки,

- увеличить стоимость квоты водоотведения и водопровода в лицензии на строительство,

- при разработке планов мер по улучшению качества водоснабжения в первую очередь рассчитывать на обеспеченные, наиболее платежеспособные домовладения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

По результатам проведенных исследований можно сделать следующие основные выводы:

1. Королевство Непал обладает огромным потенциалом поверхностных и подземных вод. Уровень воды в реках и озерах существенно меняется в течение года с максимумом в период летного муссона и минимумом в зимние сухие месяцы. В этом время реки и ручьи делаются мелководными, или пересыхают совсем. В летний период поверхностные воды сильно загрязнены ливневыми стоками. Подземные воды имеются практически на всей территории Непала и в основном используются для систем водоснабжения, но они, в большинстве случаев, требуют предварительной очисткой от соединений железа и марганца, устранения запахов и привкуса и обеззараживания, особенно в период летнего муссона.

2. В Непале разработан национальный стандарт качества питьевой воды, требования которого в основном соответствуют нормативам ВОЗ. Однако увеличение применения пестицидов в сельском хозяйстве требует скорейшего введения национальных нормативов на содержание пестицидов в питьевой воде.

3. Анализ качества воды в источниках водоснабжения г. Катманду позволяет оценить их в период летнего муссона по гидрохимическому индексу загрязнения как воды 4-7 класса качества, или как загрязненные и чрезвычайно грязные. Качество вод в артезианских источниках других районов Непала на больших расстояниях от поверхности (более 100 м) соответствует второму и третьему классу качества, или они могут быть оценены как чистые или умеренно загрязненные.

4. Контроль за качеством воды в Непале осуществляется только в централизованных системах водоснабжения, а в сельской местности практически не ведется. Поэтому необходим учащенный анализ качества питьевой воды на всей территории Непала в период летнего муссона, когда резко возрастает количество инфекционных заболеваний, вызванных употреблением загрязненной воды.

5. Анализ различных технологий водоподготовки показал, что наиболее приемлемыми, с учетом специфики загрязнения источников водоснабжения в Непале, являются технологии на основе озонирования. В частности, для сравнительно больших по производительности станций, осуществляющих водозабор из поверхностных источников- реализующие способ «мицеллиза-ции-демицеллизации» Французской фирмы «Компани де л'озон», а для сравнительно небольших по производительности станций с водозабором из общественных колодцев или артезианских скважин- современные блочные водоочистные комплексы «Импульс» Российско- Германского производства. Когда основные показатели качества артезианской воды соответствуют требованиям нормативных документов, кроме бактериологических, для ее обеззараживания могут быть использованы установки ультрафиолетового облучения.

6. Эколого-экономическое сравнение традиционной технологии с использованием химических реагентов и хлорирования и технологии подготовки воды на основе озонирования и способа мицеллизации -демицеллизации показывает, что последняя позволяет получать питьевую воду более высокого качества одновременно в бактериологическом, физическом и органолеп-тическом отношении.

А благодаря сокращению расхода химических реагентов, необходимых для подготовки воды, озонирование позволяет уменьшить эксплуатационные расходы на водоподготовку, при этом срок окупаемости дополнительных капитальных вложений в оборудование для озонирования составляет 2,1 года.

7. Разработаны предложения, которые предполагается направить в соответствующие органы власти королевства Непал: Департамент водоснабжения и санитарии (DWSS), Корпорацию водоснабжения Непала (NWSC), властям Катманду (KMC) и другим заинтересованным лицам. В частности предлагается:

125

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Патхак Гунананд, Москва

1. Ecohydrology of High Mountain Areas 24-28 March. 1996, Kathmandu, Nepal. ICIMOD (International Center for Integrated Mountain Development), 1997.

2. ICIMOD no. 28 Summer, 1997. [Mountain Tourism], Newsletter

3. ICIMOD no. 30 Summer, 1998. [Renewable Energy Technologies] Management of Water for the Prevention of Environmental Hazards, 1997

4. International Conference on Ecohydrology of High Mountain Areas 24-282 March. 1996Kathmandu,Nepal.(1998.)

5. SHARMAC.K.RiversistemsofNepal,Kath.,1977,p.211

6. Trailigaz,le retour/Trois-0,1992, N 47.

7. Guinvarch P.Trois ans d'exploitationde l'usinedesterilization,par''PozonedeseauxdGe la ville de Paris. "L'Cau",N5etN 6,1967.

8. Warming to ozone/Water-and-Waste-Treat, Gr.Brit, 1992, N4.

9. WATERSUPPLYANDSANITARYENGINEERING. GURCHARAN SINGH. StandartPublishers Distributors. 1705-B, NAI SARAK,DELHI-6.

10. Алексеи Л.С., Гладков В.А. Улучшение качества мягких вод. М,Стройиздат,1994г.

11. Аюкаев Р.И., Мельцер В.З. Производство и применение фильтрующих Мтериалов для очистки воды Л., 1985г.

12. Баховец Н. В., Кудяшова В. А. Качество питьвой воды и ее очистка Санкт-Петербург2002г

13. Богдановки Г.А. ХимическаЭкологияиздательствоМосковского Университета! 994

14. Бурсова С.Н., Жаворонкова В.М. Заменапервичного хлорирования озо-нированием.ВСТ:Водоснабжение и санитарная техника.-N 1,1994.

15. Вейцер Ю. М. Минц Д. М. Высокомолекулярные фильтрующих материалов для очистки воды М, 1984г.

16. Вода питьевая. Методы анализа. Информационный сборник N 3 .М. :ВИНИТИ РАН, 1996.

17. Вода питьевая. Обеззараживание. Информационный сборник N 2. М.:ВИНИТИ РАН, 1996.

18. Вода питьевая.Нормы,стандарты, качество.Информационный сборник N 37.М.: ВИНИТИ РАН, 1996.

19. ГОСТ 2874-82Вода питьевая.Гигиенические требования и контроль за качеством. -М.: Изд-во стандартов, 1993.

20. Государственный Доклад О состоянии окркжающей природной среды Российкой Федерации В Москва1995г Министерство охраны окружающей среды и природгных ресурсов Российской Федерации

21. Дражинский B.JI. Озонирование при подготовке питьевой воды.//ВСТ: Водоснабжение и санитарная техника. -Haustechn,N 2,1993.

22. Запольский А. К. Баран А. А. когулянты и флокулянти в процессах очистки воды л / о Химия 1994г.

23. Карелин Ф. Н. Обработка воды обратным осмосом М, Стройздат 1988г.

24. Кожинов В.Ф., И.В.Кожинов. Озонирование воды. -М.:Стройиздат, 1974 г.

25. Константинов В. М. Охрана Природы Москва2000г

26. Коэн Луи, Клод Аннун, Кирилл Гомелла. Обеззараживание озоном вируса полиомиелита, присутствующего в воде. В инф. сб.: "Франция", N 1, Париж, 1969 г.

27. Кульский Л. А . Теоретические основы и технология кондиционирования воды Киев 1983г.

28. Кульский Л.А.,Шевченко М.А.Озонирование воды для хозяйственно-питьевых целей. "Водоснабжение и санитарная техника", N 3,1975.

29. Лапотышкина Н. П. Сазонов Р.П .Водоподготовка и водно-химический режим тепловых сетей М, 1982г.

30. Лекции по курсу "Экологическая паспортизация и экспертиза".

31. Линевич С.Н., Панфилова Н.Э.,Малыхин С.Н.Повышение технологической и санитарной надежности Донских водопроводов // ВСТ: Водоснабжение и санитарная техника, N 7,1993.

32. Миклашевский Н. В. Королькова С.В. Системы очистки ит бытовый фильтры -СПб БХВ -Санкт-Петербург, издательская группа 2000г.

33. Николадзе Г. Н .Технология очистки природных вод М, Вышая школа! 987г.

34. Николадзе Г.И. Самов М .А .Водоснабжение М, Стройздат ,1987г.

35. Пааль JI.J1., Кару Я.Я. и др. Справочник по очистке природных и сточных вод. М.: Высшая школа, 1994 г.

36. Пособие по проектированию сооружений для очистки и подготовки воды (к СНиП 2.04.02-84). М.:ЦИТП, 1989 г.

37. Применение озона для обработки воды в промышленности. "Франция", 1969, N1.

38. Проблемы озонирования при подготовке питьевой воды./Апельцина Е.И., Алексеева Л.П., Черская Н.О.//ВСТ: Водоснабжение и санитарная техника, N4, 1992.

39. Протасов В.Ф., Молчанов А.В Экология здровья и природпользования Москва 1995г

40. Ревелль П., Ревелль Ч. Среда нашего обитания: в 4-х книгах. Кн.2. Загрязнения воды и воздуха: Пер. с англ.-М.: Мир, 1995, 296 с.

41. Скурпатов Ю.И., Г. Г. Дука Введение в экологическую химию, Москва" Вышая школа"1994г.

42. Слистн Ю.В. Ресурсно-Экологические Проблемы XXIВек и Металлургия! 998г

43. Справочник. Мелиорация и водное хозяйство. Т. 5. Водное хозяйство.-М. Агропромиздат, 1988.

44. Стадницкий Г В Родионов А И Санкт-Петрбург<Химия>1995г

45. Стерман Л.С., Покровский В .Н. Физические и химические методы обработки воды на ТЭС М., Энергоатомиздат, 1991г.128

46. Тайлерт Милле Жизнь в окружающей среде, Издательская груп-па<Прогресс> <ПАНГЕЯ> Москва1993г

47. Технический проект. Автомобильная дорога "Восток -Запад" Непал. Том1, Союздорпроект. М.: 1994, 206 с.

48. Улак Атмарам Управление высокогорными лесами королевства Непал. М.: РУДН, 2001.

49. ФбернеЖ. Кордонье Водоочистка Москва "Химия" 1997 г.

50. Фрог Б. Н., Левченко А.П. Водоподготовка, Москва, 1996 г.

51. Фрог Б.Н., А.П. Левченко. Водоподготовка. Учебное пособие для ву-зов.-М.:Изд-во МГУ, 1996 г., 680 с.

52. Шалашова Е.С. Применение озона для очистки воды. М.: Жилищно-коммунальное хозяйство, 1970, N 6.

53. Экогеохимия городских ландшафтов Издательство Московского Университета, 1995г

54. Ю.П. Беличенко, Л.С. Гордеев, Ю.А. Комисаров Замкнутые системы водообеспечения химических производств Москва, " Химия", 1996 г.

55. Ярошевский Д. А., Мельников Ю. Ф., Корсакова И. Н. Санитарная Техника Городов Москва Стройиздат 1990г

56. Ярошевский Д.А., Ю.Ф.Мельников, И.Н.Корсакова. Санитарная техника городов. -М.: Стройиздат, 1990, 321 с.

57. Яшкичев В. И. вода Движение Молекул Структура Межфазные Процессы и отклик на внешнее воздействие Москва, "Арга", 1998 г