Сырая вода
Сырая вода — это вода, обнаруженная в окружающей среде, которая не подвергалась очистке и из которой не были удалены какие-либо минералы, ионы, частицы, бактерии или паразиты. Сырая вода включает дождевую воду , грунтовые воды , воду из инфильтрационных колодцев и воду из таких водоемов, как озера и реки .
Сырая вода, как правило, небезопасна для потребления человеком из-за присутствия загрязняющих веществ. Серьезной проблемой здравоохранения в некоторых развивающихся странах является использование сырой воды для питья и приготовления пищи. [1]
Без очистки сырую воду можно использовать для орошения , строительства или очистки. [2] Фермеры используют его для полива посевов и поения скота , храня его в искусственных озерах или водохранилищах в течение длительного периода времени. Строительная промышленность может использовать сырую воду для производства цемента или для увлажнения незащищенных дорог, чтобы предотвратить подъем пыли. Сырую воду также можно использовать для смыва туалетов и мытья автомобилей, а также для любых других целей, не требующих ее потребления человеком. Вода в этой форме считается сырой, в отличие от воды, которая была обработана перед употреблением, например, питьевой воды или воды, которая использовалась в промышленных процессах, например, сточных вод .
Промывка сырой водой — это метод экономии воды , при котором сырая вода используется для смыва в туалетах.
Состав
[ редактировать ]Состав сырой воды естественным образом варьируется, но обычно содержит одно или несколько из следующих значительных загрязнителей в виде растворенных ионов, частиц и живых организмов: [3]
- Гуминовая кислота и другие комплексные кислоты, образующиеся в результате распада растений. Они встречаются в торфе и почве и могут вызывать изменение цвета и металлический привкус воды.
- Минералы, которые делают воду жесткой . Наиболее распространены карбонаты кальция и магния.
- Частицы глины и ила .
- Патогенные бактерии , вирусы , простейшие и их цисты. ( болезни, передающиеся через воду )
- Соль , которая делает воду солоноватой , имеет большую соленость, чем пресная вода, но не такую большую, как морская вода.
Другие, менее распространенные загрязнители сырой воды включают:
- Природные радиоактивные частицы. [4]
- Перфторированные алкиловые кислоты, такие как перфтороктановая кислота , представляют собой группу загрязнителей , обнаруженных в сточных водах по всей Европе . [5] Есть опасения, что эти химикаты могут загрязнить источники сырой воды, которые обычно используются для питьевой воды.
- Соединения , разрушающие эндокринную систему ; химические вещества, которые могут влиять на эндокринную систему, вызывая раковые опухоли , врожденные дефекты и другие нарушения развития. [6]
Эти загрязнители могут быть вредны для людей, если они пьют сырую воду, содержащую их, или если вода не подвергается надлежащей очистке перед употреблением. Загрязнения также могут оказывать воздействие на местную экосистему. Например, химические вещества, нарушающие работу эндокринной системы, могут оказывать вредное воздействие на популяции рыб, обитающих в естественных озерах и реках . [7] Эти растущие проблемы со здоровьем привели к разработке руководящих принципов, таких как HACCP ( Анализ опасностей и критические контрольные точки ), для производства безопасной питьевой воды из сточных и сырых вод, а также к исследованию альтернатив устойчивого водоснабжения. [8] [9]
Уход
[ редактировать ]
Сырую воду можно использовать для многих целей, таких как охлаждающая вода , вода для промывки и химического производства, очищенная вода и питьевая вода . [10] Однако из-за возможных загрязнений сырую воду необходимо очистить, прежде чем она будет разрешена для потребления человеком или промышленного использования. [11] Очистка сырой воды состоит из нескольких этапов и различных методов, с помощью которых она может осуществляться.
Обратный осмос
[ редактировать ]Обратный осмос используется для производства деминерализованной воды уже более 30 лет. [10] При обратном осмосе вода транспортируется через мембрану под высоким давлением, в результате чего остается продукт, состоящий в основном из воды и концентрата , содержащего большинство других компонентов, таких как минералы и нежелательные остатки . [12] Многие загрязнения, в том числе железо , марганец , аммоний , следы пестицидов и лекарств , органические микрозагрязнители и радиоактивные частицы, можно удалить только с помощью обратного осмоса. [4] [12] Эта эффективность сделала обратный осмос основным методом очистки воды , который часто используется в сочетании с другими методами в качестве окончательной очистки. Недостатком обратного осмоса является то, что удаление большинства минералов из воды может отрицательно повлиять на ее вкус. [12] Минералы иногда добавляют в уже отфильтрованную питьевую воду для улучшения ее вкуса.
Обычная предварительная обработка
[ редактировать ]Традиционный метод очистки воды представляет собой сложный многоступенчатый процесс, который использовался на протяжении многих лет. [10] Обычно он состоит из пяти основных этапов. [11] Сначала сырую воду корректируют по щелочности и pH путем добавления гашеной извести и углекислого газа . Во-вторых, твердые частицы собираются с сульфатом алюминия и другими коагулянтами , такими как полимеры , по которым вода течет каскадом, смешивающим химикаты и сырую воду с коагулянтами. В-третьих, вода медленно перемешивается в отстойниках , где более крупные частицы оседают на дно и периодически удаляются ( осаждение ). В-четвертых, вода направляется из осветлителей в фильтры (например, антрацитовый и песочный фильтр ), чтобы улавливать любые более мелкие частицы, пережившие процесс осветления. Наконец, гидроксид натрия добавляют для корректировки конечного pH/щелочности, гипохлорит натрия для дезинфекции и фторид для фторирования . Этот процесс часто используется в качестве метода предварительной очистки, в то время как другие процессы, такие как обратный осмос, используются для окончательной очистки. [10] Недостатком этого метода является использование химических веществ, таких как озон , флокулянты , перекись водорода , известь и хлор . в процессе фильтрации [10] Эти химикаты могут быть опасны, если их неправильно использовать или если они останутся в воде после полной очистки. Это требует особых мер предосторожности, и каждый этап процесса должен контролироваться для достижения общей оптимальной производительности. [10] Потребность в сложной системе контроля традиционного лечения может привести к его финансовым затратам. [10] Это привело к разработке альтернативных методов предварительной обработки и очистки сырой воды.
Ультрафильтрация
[ редактировать ]
Ультрафильтрация представляет собой процесс мембранной фильтрации и представляет собой альтернативу традиционной предварительной очистке. [10] В этом методе вода предварительно фильтруется с помощью обычного сетчатого фильтра, а затем фильтруется под высоким давлением через мембрану, отделяя воду от находящихся в ней загрязнений. Ультрафильтрацию можно использовать отдельно для очистки воды или в качестве предварительной очистки перед обратным осмосом. Ее преимущества по сравнению с традиционной предварительной очисткой включают в себя: очень высокое качество воды , независимое от примесей в исходной сырой воде, более простую по конструкции и более гибкую установку, что упрощает автоматизацию, меньшее использование химикатов и отсутствие конечного продукта. вирусов и микроорганизмов .
Предварительная обработка биопленки и биодиатомитовый динамический мембранный реактор
[ редактировать ]Метод биопленочной мембранной фильтрации используется для удаления вредных химических побочных продуктов, таких как NH4+-N, общий азот и растворенные органические вещества , которые могут образоваться в процессе дезинфекции. [13] Предварительная обработка биопленкой является необходимым этапом очистки воды во многих частях мира из-за ее низкой стоимости эксплуатации и эффективности удаления загрязняющих веществ . В этом процессе микроорганизмы удаляют из сырой и сточной воды загрязняющие вещества, вредные для человека, но питательные вещества для него. [13] Биодиатомитовая динамическая мембранная фильтрация в реакторе сочетает в себе динамическую мембранную технологию очистки сточных вод и микробные колонии, которые образуют диатомита частицы для очистки воды. [14] Эти методы разрабатываются в Китае страны в рамках решения проблем загрязнения .
Мутность
[ редактировать ]
Мутность – это то, насколько мутной или мутной кажется вода из-за взвешенных частиц . Чем больше взвешенных частиц, тем выше мутность. Мутность используется для визуального измерения качества воды и чаще всего встречается в нефильтрованной сырой воде. [15] Высокая мутность сырой воды может возникнуть из-за: [15]
- Увеличение расхода из-за сильного дождя
- Весенний оборот водных масс
- Береговая эрозия
- Ресуспендирование осадка на мелководье
- Временное увеличение в более мутных областях.
Мутность и проблемы со здоровьем
[ редактировать ]Во время пиков высокой мутности болезнетворные микроорганизмы чаще обнаруживаются в сырой воде. Это может способствовать распространению болезней . [16] Когда мутность увеличивается, количество обращений в больницу пожилых людей (65+) с желудочно-кишечными заболеваниями также увеличивается. Даже в местах, где системы фильтрации воды соответствуют стандартам, могут возникнуть эндемические желудочно -кишечные заболевания или передающиеся через воду инфекционные заболевания, . Госпитализированные составляют небольшой процент от общей заболеваемости, вызванной этими заболеваниями. [9]
Контроль мутности
[ редактировать ]Контроль территории вокруг резервуаров с сырой водой и других источников является ключом к снижению мутности. Области с высокой степенью ресуспендирования и эрозии отложений требуют регулярного ухода, а также необходимы экраны и другие устройства для улавливания взвешенных частиц. Сита, улавливающие частицы и мусор, необходимо регулярно очищать. Промывку водяных насосов следует производить, когда потребность в воде наименьшая. Это дает воде время отстояться и снижает ее мутность до того, как она понадобится в больших количествах. «Снижение мутности лучше всего достигается, когда вода перед попаданием в фильтр проходит ряд химических и физических методов очистки». [17]
Диета на сырой воде
[ редактировать ]Примерно в 2017 году необработанная родниковая вода, описываемая как «натуральная пробиотическая» сырая вода, стала коммерческим продуктом, распространяемым через магазины здорового питания, но эксперты выразили обеспокоенность общественного здравоохранения по поводу возможного появления вредных бактерий, вирусов и паразитов, таких как лямблии . Эти продукты ассоциируются с причудливой диетой « голодание на сырой воде ». [18] [19] как сообщается, находит поддержку среди «заботящейся о своем здоровье элиты» Кремниевой долины , включая таких фигур, как сыроедческой веганской основатель компании Juicero Дуг Эвенс. [20] [21] Один врач сравнил отказ движения от официальной науки с движением против вакцинации . [22] Одно предприятие по производству сырой воды в Соединенных Штатах даже заявило, что методы, используемые производителями бутилированной и родниковой воды, могут изменить молекулярную структуру воды . [23] [24]
Эта причуда была высмеяна на The Daily Show в апреле 2018 года в отрывке, который включал интервью с Мэрион Нестле . [25] [26]
См. также
[ редактировать ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Хук, А; и др. (июль 1996 г.). «Простой метод фильтрации для удаления холерного вибриона, связанного с планктоном, из источников сырой воды в развивающихся странах» . Прикладная и экологическая микробиология . 62 (7): 2508–2512. дои : 10.1128/АЕМ.62.7.2508-2512.1996 . ПМК 168033 . ПМИД 8779590 .
- ^ Перт, Вашингтон (2016) Что такое сырая вода?. Винтажные автоперевозки. http://www.vintageroadhaulage.com.au/faq/what-is-raw-water/
- ^ Комитет по безопасной питьевой воде (1980), «Качество сырой воды», « Питьевая вода и здоровье» , том. 2, Национальные академии, стр. 7 и последующие.
- ^ Jump up to: а б Ману А., Сантанакришнан В., Раджарам С. и Рави П.М. (2014). Концентрация природных радионуклидов в сырой и фасованной питьевой воде и влияние водоподготовки. Журнал радиоактивности окружающей среды, 138, 456-459.
- ^ Хаппонен М., Койвусало Х., Мальве О., Перкола Н., Юнтунен Дж. и Хуттула Т. (2016). Риск загрязнения сырой питьевой воды источниками ПФОК на участке реки на юго-западе Финляндии. Наука об окружающей среде, 541, 74–82.
- ^ Фальконер, ИК (2006). Являются ли содержащиеся в питьевой воде соединения, разрушающие эндокринную систему, риском для здоровья? Международный журнал экологических исследований и общественного здравоохранения, 3 (2), 180–184.
- ^ Миллс, Ж.Дж., и Чичестер, К. (2005). Обзор фактических данных: влияют ли химические вещества, нарушающие работу эндокринной системы, в водной среде на популяции рыб? Наука об окружающей среде, 343 (1–3), 1–34.
- ^ Деветтинк Т., ван Хутте Э., Гиненс Д., ван Хеге К., Верстраете В. HACCP (анализ рисков и критические контрольные точки) для обеспечения безопасного повторного использования воды и производства питьевой воды. Тематическое исследование. Наука о воде. Технол. 2001 г.; 43: 31–38
- ^ Jump up to: а б Родригес К., Ван Бюиндер П., Лагг Р., Блэр П., Дивайн Б., Кук А. и Вайнштейн П. (2009). Косвенное повторное использование питьевой воды: альтернатива устойчивому водоснабжению. Международный журнал экологических исследований и общественного здравоохранения, 6 (3), 1174–1209.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час Клевер М., Йордт Ф., Кнауф Р., Рэбигер Н., Рюдебуш М. и Хилкер-Шайбель Р. (2000). Производство технической воды из речной воды методами ультрафильтрации и обратного осмоса. Опреснение, 131(1–3), 325–336.
- ^ Jump up to: а б Бертоне Э., Стюарт Р.А., Чжан Х. и О'Халлоран К. (2016). Гибридная модель прогнозирования затрат на очистку воды для оптимизации водозабора. Экологическое моделирование и программное обеспечение, 75, 230-242.
- ^ Jump up to: а б с Вингерхудс, М.Х., Ниженхейс-де Врис, М.А., Руперт, Н., ван дер Лаан, Х., Бреди, ВЛП, и Кремер, С. (2016). Сенсорное качество питьевой воды, полученное методом мембранной фильтрации обратного осмоса с последующей реминерализацией. Водные исследования, 94, 42-51.
- ^ Jump up to: а б Ян, Г., Фэн, Л., Ван, С., Чжоу, Дж., Го, К., Ся, Т., Сунь, В., Цзян, Ю., Сунь, С., Цао, Лянь., Сюй, X., Чжу, Л. (2015). Потенциальный риск и стратегия контроля процесса предварительной очистки биопленки при обработке сырой воды. Биоресурсные технологии, 198, 456-463.
- ^ Чу, Х., Цао, Д., Донг, Б., и Цян, З. (2010). Биодиатомитовый динамический мембранный реактор для очистки микрозагрязненных поверхностных вод. Водные исследования, 44 (5), 1573–1579 гг.
- ^ Jump up to: а б Готье В., Барбо Б., Трамбле Г., Миллетт Р. и Бернье А. (2003). Влияние колебаний мутности сырой воды на качество питьевой воды в распределительной системе. Журнал экологической инженерии и науки, 2 (4), 281-291.
- ^ Шварц Дж., Левин Р. и Гольдштейн Р. (2000). Мутность питьевой воды и желудочно-кишечные заболевания у пожилых людей в Филадельфии. Журнал эпидемиологии и сообщества h, 54 (1), 45–51.
- ^ Саттерфилд, З. (2006). Контроль мутности. Технический обзор, 6(2), 1-4
- ^ Бевер, Линдси. «Почему «сырая вода» может плохо помочь вам похудеть» , Sydney Morning Herald , 4 января 2018 г.
- ^ Мосия, Лебоханг. «Почему среди влиятельных лиц такая жажда «сырой воды»?» , Independent Online , 10 ноября 2022 г.
- ^ Тертон, Уильям. «Основатель Juicero действительно любит сырую воду» , Vice News , 7 марта 2018 г.
- ^ Крот, Бет. «Познакомьтесь с «сырой» водой — нефильтрованной водой по смехотворной цене, содержащей случайные бактерии» , Ars Technica , 2018.
- ↑ Моррис, Дэвид З. «Следующая большая идея Кремниевой долины: неочищенная питьевая вода» , Fortune.com , 31 декабря 2017 г.
- ^ Бевер, Линдси (4 января 2018 г.). « Сырая вода — последнее повальное увлечение здоровьем. Вот почему пить ее может быть плохой идеей» . Вашингтон Пост . Проверено 4 января 2018 г.
- ^ Боулз, Нелли (29 декабря 2017 г.). «Нефильтрованный пыл: стремление выбраться из водной сети» . Нью-Йорк Таймс .
- ^ «Видео: Глубокое погружение в увлечение сырой водой — ежедневное шоу с Тревором Ноем (видеоклип)» . Камеди Централ. 18 апреля 2018 г. Архивировано из оригинала 22 апреля 2018 г.
- ^ «Глубокое погружение в увлечение сырой водой — Ежедневное шоу (YouTube)» . 30 марта 2022 г.
Дополнительные источники
[ редактировать ]- Кларк, Дж.А.; и др. (1982). «Характеристика индикаторных бактерий в муниципальной сырой воде, питьевой воде и новых пробах основной воды». Канадский журнал микробиологии . 28 (9): 1002–1013. дои : 10.1139/м82-150 . ПМИД 6754044 .
- Лешевалье, МВт; и др. (ноябрь 1980 г.). «Подсчет и характеристика стандартных бактерий подсчета пластинок в хлорированной и сырой воде» . Прикладная и экологическая микробиология . 40 (5): 922–930. дои : 10.1128/АЕМ.40.5.922-930.1980 . ПМК 291691 . ПМИД 7447444 .
| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|
