1.3: Нормативні акти

Результати навчання студентів

Прочитавши цю главу, ви повинні мати можливість:

• Диференціювати первинні джерела забруднення питної води
• Оцініть вимоги до якості відбору проб води в системі розподілу
• Узагальнити основні федеральні та державні нормативні цитати щодо якості води
• Поясніть, яку роль відіграє американська асоціація гідротехнічних споруд з точки зору стандартів якості води

Чи безпечна моя вода для пиття?

Одним з найбільших питань і проблем людей є, чи є їх водопровідна вода безпечна для пиття. Однак іноді виникає плутанина між смаком, запахом та зовнішнім виглядом води та фактичною «безпекою» води. Багато разів ці дві речі не є однією і тією ж. Водопровідна вода може бути знебарвлена, дивно пахне і мати дивний смак, але з точки зору здоров'я та безпеки, вода може бути абсолютно добре. Пояснити це клієнту може бути дуже складним завданням. І навпаки, склянка води може бути кришталево чистою і не мати видимого смаку або запаху і може бути потенційно небезпечною (непридатною для пиття) для споживання людиною.

Отже, як професіонал якості води справляється з мінливістю якості питної води? Є кілька речей (інструменти в наборі інструментів) оператори очищення та розподілу води використовують, щоб переконатися, що вода, яку вони надають мільйонам людей, є безпечною та певною мірою «приємною» для пиття. Слово приємне поміщається в лапки, оскільки такі речі, як смак, запах та колір, можуть бути дуже суб'єктивними характеристиками з точки зору якості питної води.

Інструменти, які використовують професіонали водоканалу, можна пояснити у чотирьох основних категоріях; правила, лікування, випробування та технічне обслуговування. Кожен з них буде пояснений у цьому розділі, але нижче наведено стисле пояснення кожного з них.

• Правила - Правила якості питної води можуть бути компонентом номер один для забезпечення безпечного постачання питної води споживачам водоканалу. Агентство з охорони навколишнього середовища США (USEPA) доручено забезпечити мінімальні стандарти питної води для водоканалів по всій території Сполучених Штатів, яких слід дотримуватися. Ці правила питної води містяться в Законі про безпечну питну воду (SDWA). Крім усього іншого, SDWA встановлює мінімальні рівні для різних забруднень у питній воді.
  • Закон USEPA про безпечну питну воду
  • Каліфорнія безпечної питної води закон
• Лікування - У межах SDWA існують правила та положення щодо вимог до очищення на очисних спорудах питної води. Поряд з мінімальними рівнями забруднень існують різні технології очищення очисних споруд питної води.
• Тестування - SDWA також визначає вимоги до випробувань водоканалів на очисних спорудах, на різних джерелах постачання та в системах розподілу. Додатковий відбір проб також поширений з безлічі інших причин, не прописаних в нормативних актах. Збір та аналіз зразків якості води - це не тільки нормативна вимога, вона використовується операторами очищення та розподілу для моніторингу та прогнозування якості води.
• Технічне обслуговування - Технічне обслуговування (особливо в системах розподілу) проходить довгий шлях з поліпшенням та підтримкою хорошої якості води. Деякі з найбільш поширених завдань технічного обслуговування розподілу, пов'язаних з поліпшенням і підтримкою хорошої якості води, є промивання водопровідних магістралей і циклічне регулювання рівня води в резервуарах для зберігання.

Забезпечення та підтримка безпечного постачання питної води споживачам є першочерговим обов'язком всіх водоканалів. Це досягається завдяки пунктам, розглянутим вище, а також спільним та скоординованим зусиллям між персоналом водоканалу, регуляторами та громадськістю, яка отримує цей життєво важливий ресурс.

На додаток до нормативних вимог, Американська асоціація водних ресурсів (AWWA) надає різноманітні стандарти та вказівки для водоканалів. AWWA є міжнародною, некомерційною, науковою та освітньою організацією. Вона була заснована в 1881 році і є найбільшою Асоціацією професіоналів водопостачання в світі. Нещодавній відділ Державної ради з контролю за водними ресурсами стандартів водопровідних споруд (DDW) були переглянуті в 2008 році, і більшість з них базувалися на рекомендаціях та стандартах AWWA.

Джерела забруднення

Існує ряд природних і техногенних забруднень, які можна знайти у водопостачанні. Ці забруднюючі речовини можна розділити на чотири (4) основні категорії; фізичні, біологічні, хімічні та радіологічні. Оскільки джерела питного водопостачання різняться від регіону до регіону, забруднюючі речовини, присутні в одній частині світу, не обов'язково зустрічаються в інших частинях світу. Наприклад, така складова, як фтор, залежить від температури і тому зазвичай не зустрічається в підземних водах у більш прохолодних регіонах, але може бути виявлена в більш теплих кліматичних регіонах.

Фізичне забруднення

Більшість фізичних забруднень не створюють прямого впливу на здоров'я. Вони в першу чергу впливають на зовнішній вигляд питної води. Фізичне забруднення частіше зустрічається у поверхневих водах і часто є наслідком ерозії ґрунту. Відкладення та органічний матеріал можуть змити навколишні схили пагорбів вздовж озер, річок та струмків. Ці забруднення здебільшого впливають на естетичні якості питної води, такі як смак, запах та колір. Однак ці типи забруднень також можуть перешкоджати процесу очищення питної води і можуть виступати бар'єром, захищаючи біологічні забруднення.

Біологічне забруднення

Одні з найпоширеніших забруднень водоканали збирають проби і аналізують входять до біологічного класу забруднюючих речовин. Хоча лише кілька бактеріологічних організмів є патогенними, весь цей клас організмів може завдати шкоди водній системі. З точки зору охорони здоров'я ми в основному стурбовані бактеріологічними та вірусними хвороботворними (патогенними) організмами. Оскільки спробувати проаналізувати всі різні нитки вірусів та бактеріальних організмів може бути важко і дорого, які можуть потрапити у водну систему, кращим є «індикаторний» організм. У питних водопостачаннях і системах показником вибору є загальна група кишкової палички.

Патогенні організми включають ті, що походять від фекального забруднення та вірусів, які зазвичай використовують бактерії як господаря для реплікації. Ці хвороботворні організми, які можна знайти у питній воді, включають, але не обмежуючись ними, кишкову паличку (кишкову паличку) та різні штами вібріона та ентерококу, різні ентеровіруси та паразити, такі як Cryptosporidium та лямблії . Більшість цих організмів знаходять свій шлях у систему питної води через певний тип забруднення фекальними речовинами. Можливо, партія корму для тварин знаходиться вище за течією від водопроводу або підземна система збору каналізації протікає поруч із підземним колодязем питної води. Тому основним джерелом цих забруднень є фекалії людини або тварин.

Малюнок\(\PageIndex{1}\): Зображення Алі Зіфана ліцензовано відповідно до CC BY-SA 3.0

Усі ці потенційні забруднювачі регулярно контролюються за допомогою регулювання, яке називається Правилом загальної коліформи (TCR). У 2013 та 2014 роках були внесені зміни до TCR 1989 року з метою поліпшення здоров'я населення. TCR тепер називається переглянутим правилом загальної коліформи (RTCR). Загальні кишкові палички - це група споріднених бактерій, які (за невеликим винятком) не шкідливі для людини. Тому USEPA визначив цю групу організмів, щоб представляти показник для різних бактерій, вірусів та паразитів, які є відомими патогенами і можуть спричинити проблеми зі здоров'ям у людей, якщо вони потрапляють всередину.

Переглянуте правило загальної коліформної палички

USEPA опублікував переглянуте правило загальної коліформної палички (RTCR) у Федеральному реєстрі 13 лютого 2013 (78 FR 10269) та незначні виправлення 26 лютого 2014 (79 FR 10665). Оприлюднення РТКР розпочалося 1 квітня 2016 року.

Більшість основних положень TCR залишаються на місці та включають:

• Збір загальних зразків кишкової палички (ТК) у репрезентативних місцях по всій системі розподілу.
• Зразки необхідно збирати через рівні проміжки часу.
• Кількість зібраних проб базується на чисельності населення, яке обслуговує водоканал.
• Повторний відбір проб потрібно для отримання позитивних результатів, до яких відноситься аналіз кишкової палички.

Деталі TCR можна знайти в Загальному правилі коліформ USEPA: Короткий довідник.

До основних змін RTCR можна віднести наступне:

• Встановлення мети максимального рівня забруднення (MCLG) та максимального рівня забруднення (MCL) для кишкової палички.
• Постановка методики лікування ТК (ТТ).
• Вимоги до оцінок і коригувальних дій.
• Конкретна мова в щорічних звітах про споживчі настрої (CCR) щодо порушень.

Деталі RTCR можна знайти в переглянутому правилі загальної коліформної палички USEPA: Короткий довідник.

У кожному правилі існує ряд різних положень, і залежно від розміру утиліти існують різні вимоги. Загалом, кожен позитивний зразок ТК повинен супроводжуватися аналізом кишкової палички, а також необхідні повторні зразки. Щонайменше три (3) повторні зразки потрібні для кожного позитивного зразка TC. Повторні зразки повинні бути зібрані протягом 24 годин після вивчення позитивного результату ТК. Повторні зразки повинні бути зібрані з того ж місця вибірки та в межах п'яти (5) сервісних з'єднань вище та нижче за течією вихідного місця вибірки. Є додаткові вимоги, але більш докладно виходить за рамки цього тексту.

Хімічне забруднення

Є багато різних хімічних речовин, що використовуються в світі для різних речей. Наприклад, миш'як використовується для збереження деревини та запобігання гниття, а хром використовується в процесах хромування. Хоча хімічні речовини зазвичай використовуються в різних техногенних процесах, вони також зустрічаються в природі в навколишньому середовищі. Незалежно від джерела забруднення (природного або техногенного), якщо вони становлять загрозу для здоров'я населення, їх також потрібно регулювати, якщо вони знаходяться в джерелах питної води. У межах цієї групи забруднюючих речовин виділяють дві основні категорії; неорганічні та органічні. Основна відмінність цих двох категорій - відсутність вуглецю з неорганічними хімічними речовинами і наявність вуглецю з органічними хімічними речовинами. Нижче наведено короткий список поширених забруднюючих речовин, що містяться в джерелах питної води в обох категоріях.

• Загальні неорганічні хімічні речовини - Хоча більшість цих неорганічних хімічних речовин можна знайти в природі у водопостачанні, за винятком миш'яку, більшість з них є результатом забруднення людської діяльності.
  • Миш'як (As) - Як згадувалося раніше, одним з основних видів використання миш'яку є збереження деревини. Миш'як також зазвичай зустрічається природним шляхом в підземних водах, особливо на південному заході.
  • Нітрат (NO3) - Хоча нітрати можуть бути знайдені в природі, ці рівні відносно нешкідливі. Первинними джерелами селітри в питній воді є добрива і забруднення з стічних вод.
  • Хром (Cr) - Хром використовується в процесах покриття, а також може бути знайдений природним шляхом в навколишньому середовищі. Однією з унікальних речей хрому є те, що він знаходиться в двох поширених окислювальних станах, Cr III і Cr VI.
  • Свинець - Свинець найчастіше зустрічається в сантехнічних системах, хоча допустимі рівні знижуються через значні наслідки для здоров'я. Основна причина, по якій свинець використовувався в сантехнічних приладдях, полягає в його податливості.
  • Мідь - Мідь також найчастіше зустрічається в сантехнічних приладдях
• Загальні органічні хімічні речовини - Органічні хімічні речовини, що містяться в джерелах питної води, називаються летючими органічними сполуками (ЛОС) та синтетичними органічними сполуками (SoC). Хоча їх можна знайти в природі, більшість ЛОС та СОК, що містяться в постачанні питної води, є з штучних хімічних речовин.
  • Трихлоретилен (TCE) - TCE - звичайний розчинник, який використовується як знежирювач
  • Тетрахлоретилен (PCE) - PCE є поширеним розчинником, що використовується в хімчистці
  • Метиловий третинно-бутиловий ефір (MTBE) - бензинова добавка, яка допомагає поліпшити якість повітря

Стандарти питної води

Для того, щоб переконатися, що забруднюючі речовини обмежені або зберігаються на рівнях нижче тих, які можуть спричинити вплив на здоров'я споживачів, існує ряд нормативних стандартів в SDWA. Крім федеральної SDWA, деякі штати мають свій набір норм, яких повинні дотримуватися водоканали. У Каліфорнії під назвою Каліфорнійського кодексу правил існує Каліфорнійський закон про безпечну питну воду (CSDWA). Різниця між федеральними та державними правилами питної води полягає в здатності державних нормативних актів бути більш суворими, ніж федеральні правила. Це означає, що CSDWA може мати нормативні рівні для забруднюючих речовин, встановлені на нижчому рівні, ніж федеральний SDWA. Їх не можна встановити вище. У межах SDWA забруднюючі речовини поділяються на дві основні категорії: стандарти первинної питної води та стандарти вторинної питної води. Первинні стандарти призначені для тих хімічних речовин, які становлять загрозу здоров'ю населення. Вторинні нормативи стосуються забруднень, які надають естетичний вплив на водопровід.

USEPA проходить великий процес для того, щоб визначити, чи потрібно регулювати забруднювач відповідно до SDWA. Існує три (3) основні критерії, які USEPA розглядає для того, щоб зробити нормативне визначення. Вони визначають, чи відповідає забруднювач наступним критеріям:

• Забруднення може мати несприятливий вплив на здоров'я людини
• Відомо, що забруднення відбувається, або існує значна ймовірність того, що забруднення буде відбуватися в системах громадського водопостачання з частотою та на рівнях охорони здоров'я.
• На єдине рішення Адміністратора, регулювання забруднювача дає значущу можливість для зниження ризику для здоров'я осіб, які обслуговуються громадськими системами водопостачання

Після того, як USEPA визначає, чи потрібно регулювати забруднення, необхідна подальша оцінка, щоб визначити технічну та економічну доцільність регулювання забруднювача. Під час цього процесу зазвичай встановлюється не підлягає виконанню рівень. Цей нездійсненний рівень називається Ціллю максимального рівня забруднення (MCLG). MCLG встановлюються на рівнях, на яких не відбудеться жодного відомого або очікуваного несприятливого впливу на здоров'я. Наступним кроком є розробка застосовного стандарту, який називається максимальним рівнем забруднення (MCL). MCLS встановлюються якомога ближче до MCLG, наскільки це можливо. SDWA визначає «можливий» як рівень, який може бути досягнутий з використанням найкращих доступних технологій або методів лікування, які USEPA вважає доступним (в польових умовах, а не виключно в лабораторних умовах), враховуючи вартість. USEPA може встановити методику регуляторного лікування, коли немає надійного методу, який є економічно і технічно доцільним для вимірювання забруднювача.

На додаток до MCLS і MCLG, є інші скорочення, пов'язані з Правила якості питної води. До них відносяться наступні:

• PHG - Цілі громадського здоров'я схожі на MCLG. Вони є каліфорнійськими стандартами, які не підлягають виконанню, де MCL не існує.
• AL - Рівні дії встановлюються для певних забруднюючих речовин, де MCL не існує, і водоканал вимагає певного типу реакції (дії), якщо AL перевищено
• DLR - Лабораторії доручено аналізувати забруднюючі речовини. У міру вдосконалення лабораторних методів ці рівні з часом стають меншими (нижчими). Обмеження виявлення для звітності встановлюється на рівні, який лабораторії можуть точно відтворювати за допомогою поточного методу аналізу.

Рівень забруднюючої речовини виражається за допомогою співвідношення одиниць. Найбільш поширеними одиницями, що використовуються для вираження рівнів забруднень, є наступні:

• Міліграм на літр (мг/л)
• Мікрограм на літр (мкг/л)
• Нанограм на літр (нг/л)

Наведені вище приклади виражають вагу забруднюючої речовини в літрі води. Тому рівень 10 мг/л означає, що на кожен літр води припадає 10 мг речовини. Іноді використовуються альтернативні одиниці виміру. Ці альтернативи є наступними:

• Частини на мільйон (ppm) = мг/л
• Частини на мільярд (ppb) = мкг/л
• Частини на трильйон (ppt) = нг/л

Ці одиниці означають, що для кожної частини забруднювача існує мільйон, мільярд або трильйон частин води. Наприклад, рівень 10 проміле (такий же, як 10 мг/л) означає, що на кожен мільйон частин води припадає 10 частин речовини.

Хоча операторам розподілу води не потрібно запам'ятовувати стандарти якості питної води (MCLs), їм і особливо професіоналам з якості води важливо мати загальне розуміння основних забруднюючих речовин у своєму водопостачанні. Крім того, важливо, щоб фахівці з якості води, такі як техніки якості води, фахівці, керівники та менеджери, щоб зрозуміти наслідки для здоров'я, пов'язані із загальними забруднюючими речовинами. Деякі з найбільш часто зустрічаються первинних забруднень у питті включають наступне:

Нітрат

Нітрат - MCL = 45 мг/л як NO3 або 10 мг/л як N - Причина, що існує два МКЛ для нітрату, полягає в тому, що значення може бути виражено як фактична кількість нітрату (NO3) або виражена як загальна кількість азоту (N).

Малюнок\(\PageIndex{2}\): Зображення OpenSTAX ліцензовано відповідно до CC BY 4.0 (зображення, модифіковане COC OER)

• Джерело — Основним джерелом нітратів у питній воді є добрива. Особливо це присутній в районах, де є або було присутнє сільське господарство. Нітрат також може виникнути в результаті забруднення відходами стічних вод тварин або людини.
• Вплив на здоров'я - Первинний медико-санітарний ефект, пов'язаний з підвищеним рівнем нітратів у питній воді, - це те, що називається «синдромом блакитної дитини». Медичний діагноз - метгемоглобінемія. Це стан, який впливає на здатність організму виділяти кисень до тканин. Немовлята віком шести (6) місяців і молодше особливо сприйнятливі.

Миш'як

Миш'як — МКЛ = 10 мкг/л

Малюнок\(\PageIndex{3}\): Зображення OpenSTAX ліцензовано відповідно до CC BY 4.0 (зображення, модифіковане COC OER)

• Джерело - Миш'як природним чином зустрічається в певних геологічних утвореннях, а також використовується в деяких галузях промисловості. Одним з поширених застосувань є консервант для виробів з дерева.
• Вплив на здоров'я - Дослідження пов'язували тривалий вплив миш'яку у питній воді з раком сечового міхура, легенів, шкіри, нирок, носових ходів, печінки та простати. Неракові ефекти прийому миш'яку включають серцево-судинні, легеневі, імунологічні, неврологічні та ендокринні ефекти.

Радіологічні сполуки

Існує кілька типів радіологічних сполук, що містяться в джерелах питної води і включають; уран, стронцій, загальна альфа та загальна бета.

• Джерело — Первинним джерелом радіологічних сполук у питній воді є природні геологічні утворення. Випадкові або навмисні звільнення від діяльності людини - рідкісне явище.
• Вплив на здоров'я - Підвищений рівень радіологічних сполук у питній воді може збільшити ризик ураження нирок.

Свинець і мідь

Свинець і мідь - AL = 15 мкг/л для свинцю (Pb) і 1300 мкг/л для міді (Cu) - забруднення свинцем та міддю зазвичай не відбувається у вихідній воді або навіть у розподільчій системі систем питного водопостачання. Первинне джерело забруднення свинцем і міддю відбувається у внутрішніх водопровідних системах. Свинець і мідь зазвичай використовуються у виробництві сантехнічних матеріалів і можуть вимиватися в питну воду. Тому в 1991 році було прийнято правило свинцю і міді (LCR). LCR вимагає, щоб водоканали збирали зразки свинцю та міді в будинках клієнтів. Хоча свинець і мідь не настільки поширені в системах розподілу, це проблема в старих громадах, де зазвичай використовувалися бічні служби свинцю та інші матеріали. Останнє виявлення забруднення свинцем у системі розподілу було в 2014 році у Флінті, штат Мічиган. В результаті LCR проходить ряд різних ревізій.

• Вплив на здоров'я - Первинні ефекти міді в питній воді пов'язані з проблемами шлунково-кишкового тракту. Однак наслідки свинцю в питній воді набагато гірші і включають пошкодження мозку, еритроцитів та нирок.

Як згадувалося раніше, вторинні забруднюючі речовини питної води не пов'язані зі здоров'ям. Проблеми, пов'язані з вторинними забрудненнями, можна згрупувати в три категорії:

• Естетичні ефекти — небажані смаки або запахи
• Косметичні ефекти — ефекти, які не шкодять організму, але все ж небажані
• Технічні наслідки — пошкодження водного обладнання або зниження ефективності обробки від інших забруднень

У таблиці Менделєєва перераховані різні хімічні речовини, які можна знайти у водопостачанні. Нижче наведено зображення періодичної таблиці з багатьма іонами, згаданими нижче, обведеними для довідки.

Малюнок\(\PageIndex{4}\): Зображення Академії Сейлор ліцензовано відповідно до CC BY-NC-SA 3.0 (зображення, модифіковане COC OER)

Забруднюючі речовини, пов'язані з кольором, запахом і смаком (естетичні), включають хлорид (Cl), мідь (Cu), піноутворювачі, залізо (Fe), рН, сульфат (SO4), марганець (Mn), загальні розчинені тверді речовини (TDS) та цинк (Zn).

Забруднення, пов'язані з косметичними ефектами, включають срібло (Ag) і фтор (F).

Забруднення, пов'язані з технічними ефектами, включають хлорид, мідь, корозійну здатність, залізо, марганець, рН та загальні розчинені тверді речовини.

Деякі хімічні забруднювачі, перераховані вище, є сполуками або у випадку TDS - це комбінація іонів. Сульфат, наприклад, являє собою іон сірки в поєднанні з чотирма (4) атомами кисню. TDS являє собою ряд різних складових, які включають, але не обмежуючись ними, кальцій, магній, сульфат, хлорид, а також інші.

Дезінфекція

Одним з найбільш критичних процесів в області якості води є здатність контролювати ріст і відростання патогенних організмів по всій системі розподілу. Цей процес зазвичай обробляється шляхом дезінфекції. За визначенням, дезінфекція - це процес очищення чогось, особливо хімічним засобом, з метою знищення бактерій. Дезінфекцію не слід плутати з іншими процесами, такими як санітарія або стерилізація. Санітарія - це процес, щоб зробити щось чистим, але він не обов'язково спрямований на організми, що викликають захворювання, а стерилізація - це процес позбавлення чогось від усіх бактерій. Метою дезінфекції питної води є знищення патогенних організмів, щоб зробити її безпечною для споживання людиною. Цей процес зазвичай досягається за рахунок використання сполук, пов'язаних з хлором та хлором, або інших окислювачів.

Фізичні дезінфектанти

Хоча це не часто, мікроорганізми можуть інактивуватися у водопостачанні фізичними засобами. До них відносяться, але не обмежуються ультрасильними променями, теплом та ультразвуковими хвилями. Хоча все це є фізичними засобами інактивації шкідливих організмів, їм не вистачає чогось, що забезпечують сполуки, пов'язані з хлором. Ці процеси хороші під час використання, але не забезпечують довгострокового захисту від відростання.

Безхлорні дезінфікуючі засоби

Хімічні речовини, такі як йод, бром, різні основи (лужні хімікати) та озон, є хорошими окислювачами, але кожен з них має обмеження, коли мова йде про дезінфекцію питної води. Йод роками використовується для дезінфекції порізів і саден шкіри, а в низьких дозах його можна використовувати для дезінфекції питної води. Однак через високі витрати та потенційний фізіологічний вплив на вагітних жінок його не використовують у питній воді. Бром зазвичай використовується в басейні та спа-салони, але через проблеми безпеки, пов'язані з поводженням з хімічною речовиною, він не використовується у питній воді. Прикладом основи, яку можна використовувати як дезінфікуючий засіб, є гідроксид натрію. Він також зазвичай використовується для дезінфекції порізів та саден шкіри, але він залишає гіркий смак, якщо він потрапляє всередину, і не підходить для дезінфекції питної води. Озон є чудовим дезінфікуючим засобом для питної води в певних випадках. Він в основному використовується в процесі очищення питної води для контролю смаку та запаху та зменшення кількості загального органічного вуглецю перед обробкою. Основна проблема з озоном полягає в тому, що він не залишає залишку, важко зберігати і коштує дорого.

Хлор і сполуки, пов'язані з хлором

Хлор використовується в Сполучених Штатах для дезінфекції питної води більше 100 років. Він відмінно справляється з інактивацією патогенних організмів і залишає залишок, що запобігає відростанню по всій системі розподілу. У своєму природному стані хлор являє собою газ з зеленувато-жовтим кольором. Існують інші сполуки, пов'язані з хлором, такі як гіпохлорит кальцію (твердий) та гіпохлорит натрію (рідина), які зазвичай використовуються для дезінфекції питної води. Крім хлору та цих споріднених сполук, хлор часто поєднують з аміаком для створення хлораміну. Хлорамін також є ефективним дезінфікуючим засобом. Одним з основних недоліків використання хлору в якості дезінфікуючого засобу є потенційне створення побічних продуктів дезінфекції, таких як загальні тригалометани та галооцтові кислоти

Система розподілу якості води

Оскільки вода пробивається через систему розподілу, оператори розподілу повинні мати можливість підтримувати якість води. Якість води може погіршуватися в системі розподілу з ряду причин, включаючи, але не обмежуючись, вік води, температуру води, відсутність залишкового дезінфікуючого засобу, рН, різні відновники та мікроорганізми. Підтримка залишків дезінфікуючого засобу в системах розподілу є важливою відповідальністю для операторів розподілу. Відбір проб, моніторинг та різні заходи з технічного обслуговування можуть допомогти у збереженні залишку дезінфікуючого засобу.

Розподіл вибірки

У SDWA зазначається, скільки і де потрібно збирати зразки якості води. Крім того, державні регулятори, такі як DDW, також можуть вимагати додаткового відбору проб на основі вразливостей та інших питань, пов'язаних з якістю води.

Усі джерела постачання повинні регулярно відбиратися на бактеріологічні, неорганічні хімічні речовини, органічні хімічні речовини та радіаційні забруднення. Кожна група забруднюючих речовин і деякі окремі забруднюючі речовини мають різні інтервали відбору проб і процедури. Наприклад, ЛОС потрібно щорічно відбирати зразки на кожному джерелі, якщо немає позитивного виявлення, і в цьому випадку їх потрібно відбирати щоквартально.

Також потрібно відбір проб в системі розподілу. Однак існує набагато менше складових, які потрібно вибірку в системах розподілу. Основними забруднюючими речовинами, які потрібно відбирати в розподільних системах, є бактеріологічними як частина TCR та побічних продуктів дезінфекції. Якщо задуматися над цим, це має сенс. Наприклад, якщо ви пробовуєте вихідну воду для ЛОС, вам не потрібно буде знову пробувати ЛОС у системі розподілу. Причина цього полягає в тому, що ЛОС не розвиваються в системі розподілу. На відміну від цього, за відсутності залишку дезінфікуючого засобу бактерії можуть відростати в системі розподілу, а побічні продукти дезінфекції можуть утворюватися в системі розподілу за певних умов.

В рамках ТКР водоканали готують зразки планів розміщення. Ці плани визначають кількість клієнтів, яку обслуговує утиліта, що, в свою чергу, визначає, скільки зразків потрібно зібрати на загальну кількість бактерій кишкової палички. Місця вибірки та частота вибірки також визначені в цих планах. Більші комунальні послуги можуть знадобитися для вибірки десятків місць на щотижневій основі для загальної кількості бактерій кишкової палички як частини TCR, тоді як меншим комунальним підприємствам, можливо, доведеться просто вибірки декількох місць на місяць. У кожному місці також аналізується залишок дезінфікуючого засобу. Ці дані можуть допомогти визначити, чи існує ймовірність виникнення проблеми в системі розподілу. Давайте розглянемо гіпотетичний приклад. Припустимо, десять (10) місць на тиждень відбираються на загальну кількість бактерій кишкової палички та залишкового дезінфікуючого засобу хлору. Протягом трьох тижнів всі загальні результати кишкової палички повертаються негативними (відсутні загальні бактерії кишкової палички), але пробовідбірник помітив тенденцію до зниження залишкового рівня хлору в одному з місць вибірки. Така інформація може вказувати на потенційну проблему, і, можливо, наступний загальний зразок кишкової палички на цьому сайті повернеться позитивним. Цей сценарій не обов'язково означає, що щось не так, але пробовідбірник принаймні має дані, які можуть бути представлені іншим операторам і можуть викликати певний тип обслуговування.

Обслуговування системи розподілу

Підтримка ефективної системи розподілу може допомогти підтримувати хорошу якість води. Вода, що надходить в розподільну систему з джерела, регулярно дезінфікується хімічним речовиною, таким як хлор. Поки вода проходить через систему розподілу, дезінфікуючий засіб буде виконувати свою роботу, інактивуючи патогенні організми. У міру цього кількість хлору в системі (залишкового) буде зменшуватися. Чим далі рухається вода, тим нижче залишковий рівень. Вода також стає старшою, коли вона проходить через систему розподілу, і вода може застоятися, що призводить до знебарвлення, запахів та залишків низького вмісту хлору. Один із способів допомогти підтримувати рівень дезінфікуючого засобу на прийнятному рівні - це допомогти переміщати воду через систему, промиваючи тупики та ділянки, віддалені від джерел. Змиваючи та допомагаючи переміщати воду через розподільну систему, вода, а разом з нею залишковий дезінфікуючий засіб швидше проходить через розподільну систему, і вода не застоюється

Малюнок\(\PageIndex{5}\): Зображення Daniel Case ліцензовано відповідно до CC BY-SA 3.0

Іноді залишки падають дуже швидко або не можуть підтримуватися в системі розподілу. Зазвичай це відбувається, коли початкова доза дезінфікуючого засобу недостатньо висока у вихідній воді, вода залишається в розподільній системі занадто довго через низьке використання, або є якась інша проблема в системі розподілу. Коли це відбувається, оператори розподілу можуть вибрати додавання дезінфікуючого засобу в резервуари для зберігання води. Оскільки дезінфікуючі засоби додаються до джерел постачання, вони, як правило, знаходяться на більш високих рівнях у системі розподілу навколо цих джерел. Резервуари для зберігання зазвичай розміщуються на зовнішніх краях розподільних систем, і якщо потреби у воді (використання) низькі, залишки дезінфікуючих засобів можуть опуститися нижче прийнятних рівнів. Це коли оператори розподілу можуть додавати в резервуари для зберігання дезінфікуючі засоби, такі як гранули гіпохлориту кальцію або рідкий гіпохлорит натрію. Це допоможе покращити залишки дезінфікуючих засобів у резервуарі, а потім у розподільчій системі, коли вода виводиться з резервуарів під час використання.

Малюнок\(\PageIndex{6}\): Зображення бази ВПС Барксдейл знаходиться у відкритому доступі

Порушення якості води

Коли водоканал не відповідає нормам якості питної води, відбувається порушення. Оскільки багато штатів (включаючи Каліфорнію) мають свій власний набір правил, штати є першочерговим агентством для забезпечення дотримання правил якості питної води. Це означає, що правозастосування надходить від держави замість USEPA. Однак, оскільки деякі правила спеціально оприлюднені USEPA, вони були б першочерговим агентством для цих правил.

Включено до SDWA те, що називається Правилом публічного сповіщення (PN). Це правило гарантує, що споживачі дізнаються, чи є проблеми з їх питною водою. Ці повідомлення призначені для попередження клієнтів, якщо існує ризик для здоров'я населення. Клієнти отримують повідомлення, коли:

• Вода не відповідає нормам питної води;
• Якщо в системі не вдається протестувати свою воду;
• Якщо системі було надано дисперсію (використання менш витратної технології); або
• Якщо системі було надано звільнення (більше часу для дотримання нового регламенту).

Якщо водоканал не може відповідати стандарту питної води, тобто вони перевищують MCL для забруднювача, крім повідомлення своїх клієнтів, зазвичай спрацьовує кілька речей:

• Повинна відбутися перепробірка води. Залежно від забруднювача може знадобитися кілька повторних проб.
• Якщо ці результати підтверджують перевищення MCL, то джерело зазвичай виймається з експлуатації. Є деякі винятки. Залежно від впливу на здоров'я, першочергове агентство може дозволити змішувати джерело, щоб довести рівень забруднювача нижче MCL.
• Залежно від впливу забруднювача на здоров'я, утиліта може знадобитися негайно повідомити громадськість. В інших випадках, якщо ризик для здоров'я мінімальний, утиліта повинна буде повідомити своїх клієнтів у щорічному звіті про довіру споживачів.
• Залежно від рівня та впливу забруднювача на здоров'я, утиліта може знадобитися встановити певну форму обробки для того, щоб видалити або знизити рівень забруднюючої речовини

З деякими забрудненнями, де відбувається позитивний результат, але рівень нижче MCL, іноді потрібен додатковий моніторинг. Наприклад, нітрат має одну з більш складних додаткових вимог до відбору проб.

Малюнок\(\PageIndex{7}\): Зображення бази ВПС Шоу знаходиться у відкритому доступі

Вимоги до відбору нітратів

У SDWA зазначається, що нітрати повинні щорічно відбиратися на кожному джерелі, що надходить у систему розподілу. Якщо результат більше половини MCL (>22,5 мг/л як NO3 або > 5 мг/л як N), то потрібно щоквартальне відбір проб. Квартальний повинен тривати, поки чотири (4) квартали поспіль не дадуть результатів менше половини MCL.

Звіт про споживчі настрої (CCR)

CCR - це річний звіт, який надсилається всім споживачам, які отримують воду від комунального підприємства. Цей звіт містить інформацію про джерела постачання, оновлення нових або нових правил якості води, наслідки для здоров'я від забруднюючих речовин, виявлених у їх питній воді, рівні всіх забруднюючих речовин, виявлених у питному водопостачанні, та будь-які порушення, які могли статися. Цей CCR дуже допомагає донести до громадськості безпеку їх водопостачання. Інформація в звіті з попереднього календарного року і повинна бути надіслана всім клієнтам до 1 липня наступного року. Звіт також повинен бути надано кожною мовою, якою розмовляють у зоні комунальних послуг, якщо населення, що розмовляє цією мовою, перевищує десять (10%) відсотків від загальної кількості населення.

Малюнок\(\PageIndex{8}\): Зразок CCR — Фото Тім Маршалл на Unsplash (модифікований COC OER)

Малюнок\(\PageIndex{9}\): Зразок CCR — Фото від rawpixel на Unsplash (модифікований COC OER)

Зразки питань

1. CCR розшифровується як ___________ і надається ___________.
   1. Правила довіри споживача/Всі водоканали
   2. Вимоги до сертифікації клієнтів/Всі клієнти
   3. Звіт про споживчі довіри/Тільки вибрані клієнти
   4. Звіт про споживчі довіри/Всі клієнти
2. Застояна вода в системі розподілу може володіти наступними якостями ___________.
   1. Знебарвлення
   2. Запах
   3. Низький рівень залишкового хлору
   4. Все вищесказане
3. Тригалометан вважаються ___________.
   1. Поверхневі забруднення води
   2. Побічні продукти процесу дезінфекції
   3. Забруднення підземних вод
   4. Все вищесказане
4. AWWA позначає ___________.
   1. Американське агентство водних працівників
   2. Американська вода заробітної плати Асоціації
   3. Американська асоціація водних робіт
   4. Жодне з перерахованих вище
5. Первинними нормами питної води вважаються ___________.
   1. Пов'язані зі здоров'ям
   2. Естетичні пов'язані
   3. Не підлягає виконанню
   4. Менш важливі, ніж вторинні стандарти