Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

1.10: Вторинні стандарти

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    103127

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Цілі навчання

    • Опишіть вторинні стандарти
    • Контур вторинних забруднень
    • Поясніть фізичні стандарти
    • Окреслення рівнів порушень

    Вторинні стандарти

    Виконання Регламенту

    Національні правила вторинної питної води контролюють забруднення у питній воді, які в першу чергу впливають на естетичні якості, пов'язані з прийняттям громадськістю питної води. При значно більших концентраціях цих забруднюючих речовин можуть також існувати наслідки для здоров'я, а також естетична деградація. Ці правила не підлягають виконанню на федеральному рівні; однак деякі штати прийняли закони, що вимагають від державного агентства охорони здоров'я дотримання правил.

    Вторинні максимальні рівні забруднюючих речовин

    Вторинні максимальні рівні забруднення (SMCLs) застосовуються до систем громадського водопостачання і, на думку Адміністратора EPA, необхідні для захисту громадського добробуту або для громадського прийняття питної води. SMCL означає максимально допустимий рівень забруднюючої речовини, яка доставляється до сипучого виходу кінцевого користувача системи громадського водопостачання.

    Забруднення, що додаються до води за обставин, контрольованих користувачем, за винятком забруднень, що виникають внаслідок корозії трубопроводів та сантехніки, спричиненої якістю води, виключаються за визначенням. Виняток становлять лише ті, що виникають внаслідок корозії трубопроводів та сантехніки, спричиненої якістю води. В даний час існує 15 вторинних стандартів. Держави можуть встановлювати вищі або нижчі рівні залежно від місцевих умов, за умови належного захисту громадського здоров'я та добробуту.

    Естетичні якості є важливими факторами громадського сприйняття та довіри до системи громадського водопостачання. Державам рекомендується впроваджувати SMCLs, щоб громадськість не була змушена отримувати питну воду з потенційно низькоякісних джерел ризику. Багато держав вирішили застосувати первинні та SMCLs, щоб забезпечити споживача найкращою якістю води.

    Моніторинг

    Збирають проби на вторинні забруднення на сипучому виході води, що доставляється споживачеві. Контролюйте забруднюючі речовини в цих правилах принаймні так часто, як моніторинг, що проводиться для неорганічних хімічних забруднюючих речовин, перерахованих у Правилах первинної питної води, що застосовується до систем водопостачання громад. Для систем поверхневих вод правило означає, що потрібен щорічний моніторинг; для систем підземних вод моніторити не рідше одного разу на три роки. Збирайте щомісячну систему розподілу фізичної якості води для контролю зразків кольору та запахів. Більш частий моніторинг буде доцільним для конкретних забруднюючих речовин, таких як рН, колір, запах або інші, за певних обставин, як вказано державою.

    Вторинні забруднювачі

    Алюміній

    Ще відносно недавно більшість екологічного алюмінію знаходили в формах, які не сильно впливали на людину та інших тварин. Кислотний дощ, однак, спричинив значне збільшення експозиції алюмінію. Середньодобове споживання алюмінію в загальній популяції становить близько 20 міліграмів на день; SMCL становить від 0,05 до 0,2 мг/л Хоча алюміній регулюється як вторинний забруднювач, оскільки опади металу можуть викликати похмуру на вигляд воду, сполуки алюмінію також можуть перешкоджати поглинанню фтору в шлунково-кишковому тракті і може знижуватися всмоктування кальцію, заліза, холестерину. Багато антациди без рецепта містять алюміній, і вживання цих продуктів часто викликає запор, який, як вважається, є результатом шлунково-кишкових ефектів.

    Хлорид

    SMCL для хлориду становить 250 мг/л.

    небажані ефекти

    • Небажаний солоний присмак у воді
    • Корозія труб в системах гарячого водопостачання та інших трубопроводах

    Дослідження щодо мінералізаційних ефектів води вказують на

    • Основні смакові ефекти виробляються аніонами (де вивчався TDS)
    • Хлорид виробляє смаковий ефект десь між більш м'яким сульфатом і сильнішим карбонатом
    • Проносну дію викликають високомінералізовані води.

    Мінералізовані води часто містять хлорид, а також високий вміст сульфату натрію та магнію.

    Ефекти корозії

    • Дослідження показують, що корозія залежить від концентрації TDS (TDS може містити 50 відсотків іонів хлориду)
    • Побутова сантехніка, водонагрівачі та комунальне обладнання гідротехнічних споруд погіршаться, коли присутні високі концентрації іонів хлориду

    EX: Там, де TDS = 200 мг/л (хлорид = 100 мг/л), термін служби водонагрівача буде коливатися від 10 до 13 років. Термін служби водонагрівача знижується рівномірно, так як функція TDS-1 рік скорочується термін служби на 200 мг/л додаткового TDS.

    Колір

    SMCL для кольору - це 15 кольорових одиниць. Рівень цього показника якості води, як відомо, не є мірою безпеки води. Однак високий вміст кольору може свідчити про наступне:

    • Висока органічна хімічна забрудненість
    • недостатнє лікування
    • Високий попит на дезінфікуючі засоби та потенціал виробництва надлишкової кількості ДБП

    Колір може бути викликаний:

    • Природні тверді речовини, що викликають колір, такі як ароматичні, полігідрокси, метокси та карбонові кислоти
    • Фракції фульвових і гумінових кислот
    • Наявність таких металів, як мідь, залізо та марганець

    Швидкі зміни рівня кольору можуть спровокувати більше скарг громадян, ніж відносно високий, постійний рівень кольору.

    Мідь

    SMCL для міді становить 1,0 мг/л М'яка вода, що містить низький рівень (0,5 мг/л) міді, може викликати синє або синьо-зелене фарбування фарфору. Більш високий рівень (4 мг/л) міді забарвлює одяг і світле волосся. При використанні мила з водою, що має концентрацію міді більше 1 мг/л, утворюються нерозчинні зелені сирки.

    корозійна здатність

    Корозійна здатність води вказує на швидкість, з якою вода викликає поступове розкладання або руйнування матеріалу (наприклад, металевої або цементної футеровки). Тяжкість і тип корозійної здатності залежать від хімічних і фізичних характеристик води та матеріалу.

    Корозійна здатність призводить до того, що матеріали псуються і потрапляють в розчин (переносяться водою). Корозія токсичних матеріалів металевих труб, таких як свинець, може створити серйозну небезпеку для здоров'я. Корозія заліза може спричинити потік неприємних телефонних дзвінків від споживачів, які скаржаться на іржаву воду, забруднену білизну, поганий смак.

    Корозійна здатність може стати причиною зниження несучої здатності водопроводу. Це зниження вантажопідйомності може спричинити збільшення витрат на енергію насоса і може зменшити тиск в системі розподілу. Протікання у водопровідних магістралі через корозійну здатність може з часом зажадати заміни водопроводу.

    Фтор

    Фтор виробляє два ефекти, в залежності від його концентрації. При рівнях від 6 до 8 мг/л фтор може викликати флюороз скелета (кістки стають крихкими) і жорсткість суглобів. З цієї причини фтор був доданий до списку первинних стандартів (що мають вплив на здоров'я).

    При рівнях 2 мг/л і більше фтор може спричинити флюороз зубів, який є знебарвленням та плямистістю зубів, особливо у дітей. EPA нещодавно перекласифікував флюороз зубів як косметичний ефект, підвищив стандарт первинної питної води з 1,4 до 2 мг/л до 4 мг/л та встановив вторинний стандарт 2 мг/л для фтору.

    Піноутворювачі

    СМКЛ для піноутворювачів становить 0,5 мг/л.

    небажані ефекти

    • Викликає піноутворення і піноутворення, які пов'язані з забрудненням (більше мг/л)
    • Надає неприємний смак (маслянистий, рибний, парфумерний) (менше 1,0 мг/л)

    Інформація

    • Оскільки не існує зручного тесту на піноутворення і оскільки поверхнево-активні речовини є одним з основних класів речовин, що викликають піноутворення, ця властивість визначається побічно шляхом вимірювання концентрації аніонної поверхнево-активної речовини (MBA) у воді
    • Поверхнево-активні речовини є синтетичними органічними хімікатами і є основним інгредієнтом побутових миючих засобів
    • Вимога до біологічного розкладання призвела до широкого використання лінійного алкілбензолсульфонату (LAS), аніонної поверхнево-активної речовини
    • Концентрації аніонних поверхнево-активних речовин, виявлених у питних водах, коливаються від 0 до 2,6 мг/л у запасах свердловин та від 0 до 5 мг/л у поверхневих водах.
    • LAS по суті не має запаху. Запах і смакові характеристики, ймовірно, виникають внаслідок деградації відходів, а не миючих засобів.
    • Якщо вода містить середню концентрацію 10 мг/л поверхнево-активних речовин, то вода, швидше за все, буде повністю сточного походження
    • З токсикологічної точки зору, MCL 0,5 мг/л, припускаючи щоденне споживання води дорослою людиною 2 літри, дасть коефіцієнт безпеки 15,000

    Залізо і марганець

    • Залізо та марганець часто зустрічаються разом у природних водах і виробляють подібні несприятливі екологічні наслідки та проблеми з кольором. Надмірна кількість заліза та марганцю зазвичай міститься в підземних водах та поверхневих водах, забруднених скидами промислових відходів.
    • До 1962 року ці елементи були охоплені єдиним рекомендованим лімітом
    • У 1962 році Служба охорони здоров'я США рекомендувала окремі обмеження для заліза та марганцю, щоб точніше відображати рівні, на яких виникають несприятливі наслідки для кожного
    • Кожен з них вельми неугодний у великих кількостях у водопостачанні для побутового та промислового використання.
    • Кожен елемент надає колір вимитим товарам і сантехнічним приладам
    • Смакові пороги в питній воді значно вище, ніж рівні, що виробляють ефекти фарбування
    • Кожен елемент є частиною щоденних харчових потреб; однак ці вимоги не задовольняються споживанням питної води

    Залізо

    SMCL для заліза становить 0,3 мг/л.

    небажані ефекти

    • При рівнях, що перевищують 0,05 мг/л, може розвинутися певний колір, виникати фарбування світильників, утворюватися опади
    • Величина ефекту фарбування прямо пропорційна концентрації
    • Залежно від чутливості смакового сприйняття, гіркий, терпкий присмак може бути виявлений від 0,1 мг/л до 1,0 мг/л
    • Опади, які утворюються, створюють не тільки проблеми з кольором, але також призводять до бактеріального росту шламів і залізо люблячих бактерій, Crenothrix, в колодязях і розподільних трубопроводах

    харчові вимоги

    • Добова потреба становить від 1 до 2 мг; однак споживання більших кількостей потрібно внаслідок поганого всмоктування
    • Обмежена кількість заліза, дозволене у воді (через небажаного смаку або фарбувальних ефектів), становить лише невелику частку від норми споживаної кількості і не має токсикологічного (отруйного) значення

    Марганець

    SMCL для марганцю становить 0,05 мг/л.

    небажані ефекти

    • Концентрація понад 0,02 мг/л може спричинити накопичення покриттів у розподільних трубопроводах
    • Якщо ці покриття злягають, вони можуть спричинити коричневі плями на предметах білизни та чорні опади
    • Марганець надає воді смак вище 0,15 мг/л
    • Застосування хлору навіть при низьких рівнях збільшує ймовірність осадження марганцю при низьких рівнях.
    • Якщо осад не буде видалений, опади, що досягають трубопроводів, сприятимуть зростанню бактерій

    токсичні ефекти

    • Токсичний вплив повідомляється в результаті вдихання марганцевого пилу або випарів. Цироз печінки виник при контрольованому годуванні щурів.
    • Були запропоновані неврологічні ефекти; однак ці ефекти не були науково підтверджені

    харчові вимоги

    • Добова норма марганцю зі звичайного раціону становить близько 10 мг
    • Марганець необхідний для правильного харчування
    • Дієти з дефіцитом марганцю будуть заважати зростанню, утворенню крові та кісток та розмноженню

    Запах

    SMCL для запаху - це пороговий номер запаху (TON) 3.

    Важливі факти, які слід пам'ятати при роботі з запахами, включають:

    • Смак і запах йдуть рука об руку
    • Відсутність смаку і запаху допомагає зберегти впевненість споживачів в якості своєї води, хоча це не гарантує безпечності води
    • Дослідження показують, що справжніх смакових відчуттів всього чотири: кисле, солодке, солоне та гірке
    • Всі інші відчуття, що приписуються відчуттю смаку, насправді є запахами, хоча відчуття не помічається, поки матеріал не береться в рот.
    • Тести на запах менше втомлюють людей, ніж смакові тести при тестуванні на смаки та запахи
    • Смакові і запахові тести корисні:
      • Як перевірити якість сировини10 і очищеної води
      • Щоб допомогти контролювати запах по всій рослині
    • Запах - корисний тест:
      • Для визначення ефективності різних видів лікування
      • Як засіб для відстеження джерела забруднень
    • Сірководень входить під запах SMCL

    рН

    SMCL для рН визначається як значення рН за межами допустимого діапазону від 6,5 до 8,5. Широкий діапазон значень рН у питній воді може переноситися споживачами.

    небажані ефекти

    • При підвищенні рН дезінфекційна активність хлору значно падає
    • Високий рН може спричинити посилення галогенних реакцій, які виробляють хлороформ та інші ТГМ під час хлорування
    • Як надмірно високі, так і низькі рН можуть спричинити підвищену корозійну здатність, що, в свою чергу, може створити проблеми зі смаком, проблеми з фарбуванням та значну небезпеку для здоров'я
    • Металеві трубопроводи, що контактують з водою з низьким рівнем pH, нададуть металевий смак
    • Якщо трубопровід залізний або мідний, високий рН призведе до осадження оксидних та карбонатних сполук, залишаючи червоні або зелені плями на світильниках та білизні
    • При високому рН питна вода набуває гіркуватий присмак
    • Високий ступінь мінералізації, часто пов'язаний з основними водами, призводить до інкрустації водопровідних труб і водовикористовуючих приладів

    Сріблястий

    Срібло є несуттєвим елементом, що не надає ніякого корисного впливу від його прийому всередину в незначних кількостях. Хронічна токсичність викликає непривабливе синьо-сіре знебарвлення шкіри, слизових оболонок, очей. Мабуть, крім косметичних змін ніяких фізіологічних ефектів не відомо. Проковтування слідів солей срібла або срібла призводить до його накопичення в організмі, особливо в шкірі та очах. Існують деякі докази того, що можуть відбуватися зміни в нирках, печінці та селезінці.

    СМКЛ для срібла становить 0,10 мг/л.

    Сульфат

    SMCL для сульфату становить 250 мг/л.

    небажані ефекти

    • Схильне утворювати жорсткі ваги в котлах і теплообмінниках
    • Причини смакових ефектів
    • Викликає послаблюючий ефект. Цей ефект зазвичай відзначають новачки або випадкові або переривчасті користувачі води з високим вмістом сульфату. Вода, що містить понад 750 мг/л сульфату, зазвичай виробляє проносний ефект, тоді як вода з менш ніж 600 мг/л сульфату зазвичай не робить. Індивід може пристосуватися до сульфату в питній воді.
    • Сульфат натрію і сульфат магнію більш активні як проносні засоби, тоді як сульфат кальцію менш активний
    • Коли вміст сульфату магнію становить 200 мг/л, найбільш чутлива людина відчує проносний ефект; однак рівень сульфату магнію між 500 мг/л і 1000 мг/л викликає діарею у більшості людей
    • Смаки іноді можуть виявлятися при 200 мг/л сульфату, але, як правило, виявляються в діапазоні від 300 до 400 мг/л

    Загальна кількість розчинених твердих речовин (TDS)

    SMCL для загального розчинених твердих речовин становить 500 мг/л.

    небажані ефекти

    • TDS надає несприятливі смакові ефекти при більш ніж 500 мг/л
    • Високомінералізована вода впливає на знос систем розподілу, а також побутової сантехніки та приладів (термін служби водонагрівача зменшуватиметься на один рік з кожними додатковими 200 мг/л TDS вище типового значення 200 мг/л)
    • Мінералізація також може спричинити утворення опадів у котлах та інших опалювальних установках, мул у процесах заморожування, кільця на посуді та випадання опадів у їжі, що готується
    • Між виявленою концентрацією і небажаною концентрацією нейтральних солей може бути велика різниця. Багато людей можуть звикнути до високих рівнів.
    • Дослідження показують, що температура мінералізованих вод впливає на їх прийнятність для населення

    Цинк

    SMCL для цинку становить 5 мг/л.

    небажані ефекти

    • Висока концентрація цинку спричиняє несприятливі фізіологічні ефекти
    • Цинк надає гіркий, терпкий смак, який помітний при 4 мг/л Також при 4 мг/л буде існувати металевий присмак.
    • Цинк спричинить молочний вигляд у воді при 30 мг/л
    • Цинк може підвищувати концентрацію свинцю і кадмію
    • Активність декількох ферментів залежить від цинку. Ферменти - це білки, які каталізують хімічні реакції. Цинк є важливим елементом росту ферменту з точки зору харчування в малих дозах (цинк повинен бути присутнім) і токсичний для ферментів у високих дозах.
    • Кадмій і свинець є загальними забруднюючими речовинами цинку, що використовуються при оцинковці сталевих труб

    фізіологічні ефекти

    • Концентрація 30 мг/л може викликати нудоту і непритомність
    • Солі цинку діють як подразники шлунково-кишкового тракту. Цей симптом хвороби носить гострий і минущий характер.
    • Діапазон концентрації блювоти становить від 675 до 2,280 мг/л
    • Широкий запас міцності існує між нормальним прийомом їжі та концентрацією у воді, достатньо високою, щоб викликати токсичність при пероральному застосуванні.

    Дієтичні вимоги

    • Добова потреба дітей дошкільного віку становить 0,3 мг Zn/ кг ваги
    • Загальна кількість цинку в організмі дорослої людини в середньому становить два грами
    • Цинк, швидше за все, концентрується в сітківці ока і в простаті.
    • Дефіцит цинку у тварин призводить до затримки росту

    Переглянути питання

    1. Поясніть вторинні максимальні рівні забруднень, виявлені в Законі про безпечну питну воду.
    2. Що таке SMCL для хлориду?
    3. Що таке SMCL для кольору?
    4. Що таке MCL та SMCL для фтору?
    5. Що таке SMCL для TDS (загальна кількість розчинених твердих речовин)?

    Розділ Вікторина

    1. ___________ застосовуються до систем громадського водопостачання і, на думку EPA, необхідні для захисту громадського добробуту або для громадського прийняття питної води. Під правилом мається на увазі гранично допустимий рівень забруднюючої речовини, яка подається на сипучий вихід кінцевого споживача водопровідної системи загального користування. Цей максимум не підлягає виконанню відповідно до EPA, але рекомендується: однак у деяких штатах ці рівні підлягають виконанню законом.
      1. Максимальні рівні забруднення
      2. Максимальний рівень забруднення цілей
      3. Вторинні максимальні рівні забруднюючих речовин
      4. Нерегульовані рівні забруднення
    2. ___________ є важливими факторами громадського сприйняття та довіри до системи громадського водопостачання. Державам рекомендується впроваджувати SMCLs, щоб громадськість не була змушена отримувати питну воду з потенційно низькоякісних джерел ризику. Багато держав вирішили забезпечити рівень первинного та вторинного забруднення, щоб забезпечити споживача найкращою якістю води.
      1. Біологічні забруднювачі
      2. Хімічні забруднення
      3. естетичні якості
      4. Рентгенологічні забруднення
    3. Хоча ___________ регулюється як вторинний забруднювач, оскільки опади металу можуть спричинити хмарну воду, цей забруднювач може перешкоджати всмоктуванню фтору в шлунково-кишковому тракті та може зменшити засвоєння кальцію, заліза та холестерину.
      1. Алюміній
      2. Цинк
      3. Сріблястий
      4. Марганець
    4. ___________ може бути викликаний ароматичними, полігідрокси, метокси та карбоновими кислотами, а також фракціями фульвової та гумінової кислот, а також наявністю таких металів, як мідь, залізо та марганець. Зміни в цих рівнях можуть спровокувати скарги громадян.
      1. Смак
      2. Запах
      3. Колір
      4. проносні ефекти
    5. SMCL для ___________ є TON 3. Цей забруднювач є корисним тестом для визначення ефективності різного роду обробок і як засіб для відстеження джерела забруднень.
      1. Смаки
      2. запахи
      3. Кольори
      4. проносні ефекти
    6. Сульфати, як правило, утворюють тверді ваги в котлах і теплообмінниках, викликають смакові ефекти, і ___________ зазвичай відзначаються новачками або випадковими або переривчастими користувачами води з високим вмістом сульфату.
      1. Смаки
      2. запахи
      3. Кольори
      4. проносні ефекти
    7. SMCL для ___________ становить 5 мг/л Високі концентрації спричиняють несприятливі фізіологічні ефекти. Він надає гіркий, терпкий смак, який помітний при 4 мг/л і викличе молочний вигляд у воді при 30 мг/л Добова потреба дітей дошкільного віку 0,3 мг/кг ваги. Дефіцит у тварин призводить до затримки росту.
      1. Сріблястий
      2. TDS
      3. Цинк
      4. Марганець
    8. SMCL для ___________ становить 250 мг/л Небажаним впливом цього забруднювача є неугодний солоний присмак у воді і корозія труб в системах гарячого водопостачання та інших трубопроводах. Побутова сантехніка, водонагрівачі та комунальне обладнання гідротехнічних споруд погіршаться, коли присутні високі концентрації.
      1. Хлорид
      2. TDS
      3. Цинк
      4. Марганець
    9. SMCL для ___________ становить 0,05 мг/л Небажані ефекти включають покриття в розподільних трубопроводах, коричневі плями в предметах білизни та чорні опади, а також смак води вище 0,15 мг/л. Якщо осад не буде видалений, опади, що досягають трубопроводів, сприятимуть росту бактерій. Цироз печінки виник при контрольованому годуванні щурів. Він необхідний для правильного харчування, а дієти з дефіцитом марганцю будуть заважати зростанню, утворенню крові та кісток, розмноженню.
      1. Хлорид
      2. TDS
      3. Цинк
      4. Марганець
    10. SMCL для ___________ становить 500 мг/л Небажані ефекти включають несприятливі смакові ефекти при більш ніж 500 мг/л, погіршення розподільних систем, а також побутової сантехніки та приладів, і це спричиняє утворення опадів в котлах та інших опалювальних установках.
      1. Хлорид
      2. TDS
      3. Цинк
      4. Марганець