Возможна ли водопроводная вода без обработки хлором? Дискуссия на эту тему разгорелась за «круглым столом» по вопросам качества питьевой воды, проведенном в Киеве. Мнение украинского отделения международной экологической организации Гринпис однозначно. Не только возможна, но и необходима.
Главным предлогом для хлорирования воды является обезвреживание микроорганизмов, способных вызывать инфекционные заболевания (холеру, тиф, полиомиелит, гепатит). Основное количество хлора используется для обеззараживания и обесцвечивания сырой воды на первых этапах ее обработки (первичное хлорирование). Меньшее количество хлора добавляется в питьевую воду перед ее транспортировкой потребителю с целью помешать повторному размножению патогенов на этом пути (постхлорирование). Реагируя с микроорганизмами в воде, хлор их убивает. Однако хлорирование питьевой воды не только убивает микроорганизмы. Оно отрицательно влияет и на здоровье самих людей. Дело в том, что вследствие значительного загрязнения наших водных источников органическими соединениями обработка воды хлором сопровождается образованием очень опасных для здоровья человека хлорорганических соединений. Хлороорганические соединения способны вызывать рак, врожденные дефекты, проблемы воспроизводства потомства, угнетение имунной и нервной системы, повреждать печень и почки. В условиях радиоактивного загрязнения влияние хлороорганических загрязнений воды на генофонд населения Украины может быть еще более ощутимым. По данным лаборатории Киевводоканала, в теплый период года концентрация только хлороформа, который является очень опасным канцерогеном, превышает в питьевой воде столицы допустимый в Украине уровень в 4 раза. По данным лаборатории Гринпис, превышение предельно допустимой концентрации хлороформа в питьевой воде других городов, которые берут воду из Днепра, составляют 2 — 5 раз. Намного большей является общая концентрация хлорорганики.
Каким же образом решить проблему? Существуют следующие направления уменьшения содержания хлорорганики в питьевой воде:
— удаление побочных продуктов хлорирования после того, как они образовались;
— уменьшение дозы хлора или замена хлора на другой дезинфектант, который образует меньше побочных продуктов или хотя бы менее опасных;
— удаление органических загрязнений из сырой воды перед хлорированием;
— уменьшение количества патогенных микроорганизмов и органических загрязнений в воде источников водоснабжения путем защиты водных бассейнов от загрязнения.
Традиционная для украинских водопроводов коагуляция питьевой воды сульфатом алюминия не способна эффективно удалять хлорорганические соединения, которые образуются при первичном хлорировании. Более того, в холодную пору года она значительно повышает в питьевой воде содержание остаточного алюминия, который способен вызывать очень опасное заболевание мозга (болезнь Альцгеймера). Возможно доочищать хлорированную питьевую воду с помощью активированного угля. Однако адсорбированные на угле хлороорганические соединения при его несовершенной термической регенерации могут превращаться в еще более токсичные хлорорганические соединения, даже диоксины.
Может, пойти в направлении «спасайся, кто как может»? На страницах газет часто встречаются бытовые советы кипятить питьевую воду для удаления хлорорганических соединений. Опыты, проведенные в киевской лаборатории Гринпис, доказали неспособность даже получасового кипячения уменьшить общую концентрацию хлорорганики хотя бы наполовину. При этом в кипяченой воде остаются нелетучие хлорорганические соединения, которые считаются наиболее опасными для здоровья человека.
Сегодня множество зарубежных и отечественных фирм рекламируют использование бытовых индивидуальных приспособлений или фильтров для очистки воды. Однако известно, что в развитых странах мира такие фильтры используют только как временное решение проблем качества питьевой воды, в первую очередь полагаясь на внедрение более эффективных и безопасных технологий централизованной подготовки воды хозяйственно-питьевого назначения.
К счастью, такие альтернативные хлорированию методы централизованной подготовки питьевой воды, способные эффективно и экономично решать проблемы ее качества, действительно существуют. Например, для первичной дезинфекции, улучшения вкуса и запаха питьевой воды, устранения ее цветности используют озон. Озон также разрушает определенные органические загрязнения, в частности пестициды и ряд токсических химикатов промышленного происхождения. Сегодня в мире более 3000 водопроводных станций используют озон при обработке питьевой воды, в том числе приблизительно 1000 только во Франции. В прошлом году организация Гринпис Украина вместе со специалистами Национальной академии наук и Киевводоканала провела совместный эксперимент, который показал, что замена только одной стадии первичного хлорирования днепровской воды озонированием уже вдвое уменьшила бы общую концентрацию хлорорганики в питьевой воде города Киева и привела бы концентрацию хлороформа в соответствие с действующими санитарными нормами. Все более популярной в странах Европы становится обработка воды ультрафиолетом, которая уже сегодня применяется на более чем 2000 водопроводных станций. Ультрафиолетовое облучение воды очень эффективно обезвреживает вирусы и бактерии и при этом практически не образует побочных продуктов.
Наиболее перспективным путем отказа от постхлорирования, то есть использования хлора перед подачей воды в распределительную сеть, является удаление из воды органических веществ, которые способны к биологическому окислению. При этом получаем очень чистую воду, в ней почти отсутствует органическая «пища», которой питаются патогенные микроорганизмы, способные колонизировать распределительную сеть. Для достижения этой цели в странах Европы все шире используются физико-биологические методы, такие как медленная биофильтрация через слой песка, а также более развитые фильтрационные методы с использованием сорбентов, в частности активированного угля и даже мембран.
Сегодня медленные песчаные фильтры в сравнении с другими методами водообработки считаются наиболее эффективными для удаления и предотвращения размножения бактерий, вирусов, цист и споровых микроорганизмов. Медленная биофильтрация является также эффективной в удалении из воды канцерогенных альдегидов и других низкомолекулярных органических соединений, которые образуются при озонировании. При ее использовании конечная обработка воды хлором способствует образованию значительно меньшего количества хлорорганических соединений. Озонирование в соединении с биообработкой на фильтрах из песка или активированного угля широко и достаточно успешно используется в Европе как с постхлорированием, так и без него. Именно использование медленной биофильтрации позволяет Амстердаму, который берет воду из Рейна, и ряду других городов Европы поставлять их жителям безопасную, абсолютно нехлорированную питьевую воду. Медленные биофильтры являются неотъемлемыми элементами очистных водопроводных сооружений многих европейских городов, в частности Лондона, Амстердама, Гамбурга, Парижа. Медленная песчаная биофильтрация рекомендована Всемирной организацией здравоохранения и Программой ООН по охране окружающей среды как наилучший метод обработки питьевой воды на водопроводных станциях, где площадь не является ограничивающим фактором. Кстати, в случаях бактериального загрязнения воды в распределительной сети вследствие порыва или плохого стыка трубопроводов обычная концентрация хлора все равно будет недостаточной для эффективного обеззараживания. Только надлежащее исполнение и поддержка безаварийного состояния водопроводной сети способны действительно решить эту проблему.
Что же делается в Украине для устранения загрязнения питьевой воды хлорорганикой? Разговоры о необходимости внедрения альтернативной хлорированию технологии централизованной подготовки питьевой воды правительственные чиновники ведут уже лет тридцать. Однако, пока что ни одна из вышеуказанных технологий в Украине не только не внедрена, но даже не испытана на опытно-промышленном уровне. После принятия Верховным Советом Украины постановления «Об эпидемической ситуации в связи с распространением холеры» Минэкономики, Госжилкоммунхоз и Министерство здравоохранения разработали проект государственной программы развития водоснабжения и канализации населенных пунктов Украины до 2000 года. Но предложения программы построены преимущественно на принципах дальнейшего увеличения объемов питьевого водоснабжения, то есть экстенсивного использования водных ресурсов. Большинство новых сооружений по подготовке питьевой воды предполагается строить без учета последних достижений мировой науки и практики. В новостройки снова закладываются неэффективные, вредные для здоровья людей хлорные технологии водоподготовки.
Конечно, каждое из вышеперечисленных направлений уменьшения содержания хлорорганики в питьевой воде имеет не только преимущества, но и недостатки. В то же время оптимальное сочетание всех направлений даст возможность решить проблему. Поскольку большая часть хлора используется для первичного хлорирования, а альтернативные методы легче внедрить на этой стадии водообработки, можно предложить двухэтапную программу полного исключения хлора из обработки питьевой воды. На начальном этапе ультрафиолетовое облучение, озон и медленная песчаная биофильтрация могут заменить хлор при дезинфекции питьевой воды на первых стадиях ее обработки. На втором этапе, после внедрения необходимых фильтрационных методов глубокой очистки воды и улучшения состояния водопроводной сети возможным станет полный отказ от использования хлора в технологиях подготовки питьевой воды. В любом случае промедление с решением вопросов внедрения альтернативных хлорированию технологий централизованной подготовки питьевой воды в Украине со временем приведет к значительному ущербу для здоровья людей и ощутимому росту расходов на лечение, которые перекроют расходы на внедрение бесхлорных технологий.