Вода: проблемы химической безопасности

Химическая безопасность
водопользования
В.С. Петросян
Заслуженный профессор МГУ
президент Центра «Экология и Здоровье»
академик, председатель Секции химии РАЕН
ректор Открытого Экологического Университета
эксперт ООН по проблемам химической безопасности
Москва, 26 ноября 2012 года
Вода химически безопасна,
если при контакте с ней человек и биота
не испытывают химических стрессов,
т.е. если находящиеся в воде
органические, неорганические и
металлоорганические вещества не
приводят к острым и хроническим
эффектам на здоровье населения и
уменьшению биоразнообразия
Одна из важнейших причин
загрязнения природных вод сточные воды (промышленности, транспорта,
энергетики, сельского и коммунального хозяйства)
природные воды
(поверхностные и подземные)
питьевая вода
Не менее важная причина –
Химические Спутники Земли
При выбросах токсичных веществ в
атмосферу их подхватывает ветер и они,
подобно Спутникам, совершают близкие и
далекие (в том числе, кругосветные)
маршруты, до тех пор, пока не
повстречаются с дождевым или снежным
облаком и не выпадут в каком-то
конкретном районе земного шара
Ключевая проблема для питьевой воды –
хлорорганические токсиканты
В конце 80-х годов в совместных работах
с «Мосводоканалом» нами показано,
что обнаруживаемые в питьевой воде
с помощью хроматомасс-спектрометрии
хлорорганические токсиканты,
как правило, отсутствуют в водах,
используемых в качестве источников
для приготовления питьевой воды
Основная причина – реакции
хлора с микробами и гумусом
Решают ли проблему
озонирование и УФ-облучение?
В принципе, ответ на этот вопрос
положительный – «Да, решают», однако,
всё же остаётся неопределённость, т.к.
до сих пор не проведено систематического
исследования токсичности продуктов,
образующихся в реакциях озона с микробами
и гумусом в воде, а также продуктов
УФ-облучения природных вод
Физико-химический анализ и
биотестирование: плюсы и минусы
ФХА: (+) - подробные данные о содержании
в воде приоритетных органических,
неорганических и металлоорганических
токсикантов;
(-) – достаточно высокая длительность и
дороговизна проводимых анализов;
БТ: (+) – оперативность и относительная
дешевизна в оценке качества воды;
(-) – непонимание истинных причин
установленного качества.
Изучение различных биотестов
1) Пресноводная хлорококковая водоросль
Scenedesmus quadricauda (Turp.) Breb.
2) Рачки цериодафнии Ceriodaphnia affinis.
3) Жгутиконосцы Chlamydomonas sp.
4) Рыбы данио Brachidanio reri .
5) Брюхоногие моллюски: прудовик
болотный - Limnea stagnalis , катушки Planorbarius corneus и меланьи - Melanoides
granifera
Пресноводный моллюск беззубка
( Anodonta cygnea )
Беззубка с наклеенным
оптосенсором
Внутреннее
строение беззубки
Преимущества использования
моллюсков в качестве биотестов
Малая подвижность моллюска
Отсутствие активной социальной
жизни
Небольшие сроки адаптации
Постоянство покровов
Относительная дешевизна
Простое строение
Являются хорошо изученными
объектами
Оптосенсор и схема кардиографа
Схема соединения
оптосенсора с входным
каскадом кардиографа
Оптосенсор CNY 70 –
схема и внешний вид
Система оптической кардиографии
Электроника оптического
кардиографа
Нормальные кардиоритмы двух
беззубок в чистой воде
Воздействие очень слабого
токсиканта (NaCl )
25
20
15
10
5
0
100
150
200
250
300
350
400
450
500
550
Действие более сильного
токсиканта ( NaCN )
Эффект очень сильного
токсиканта (CdCl2 )
Аналог метилртути - EtHgBr
Новая 12-канальная система
12-тиканальная система на одной
из станций МГУП «Мосводоканал»
Новейшая система на одной из
станций МГУП «Мосводоканал»