НАУКОВО-ТЕХНІЧНІ ЗАСАДИ ПОЛІПШЕННЯ СТАНУ ПИТНОГО ВОДОПОСТАЧАННЯ РЕГІОНІВ УКРАЇНИ : НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ УЛУЧШЕНИЯ СОСТОЯНИЯ питьевого водоснабжения РЕГИОНОВ УКРАИНЫ

Краткое описание

ХМЕЛЬНИЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

На правах рукопису

ГРАБОВСЬКА ЛАРИСА ЛЕОНІДІВНА
УДК 574, 628.1

НАУКОВО-технічні засади поліпшення стану питного водопостачання регіонів України

Спеціальність: 21.06.01 екологічна безпека

дисертація на здобуття наукового
ступеня кандидата технічних наук

Науковий керівник - доктор технічних наук
Крайнов Ігор Павлович

Хмельницький 2009

Зміст

Вступ

4

Розділ 1. Питна вода. Водопідготовка та водопосточання..............................................................................

13

1.1. Питна вода: сучасний стан та проблема якості.............................

13

1.2. Існуючі методи та засоби досягнення якісних та кількісних показників питної води.............................................................................

29

1.2.1. Загальна характеристика методів досягнення якості питної води................................................................................................

29

1.2.2.Критерії застосування різних методів питної водопідготовки..........................................................................................

35

1.3 Якість питної води як фактор екологічной безпеки........................

39

1.4 Висновки та постановка задачі..........................................................

42

Розділ 2. Об’єкти, методи і методики досліджень.........

44

Розділ 3. Моніторинг стану питної води та води джерел водопостачання в Україні........................................

47

3.1. Загальна характеристика стану питної води та води джерел водопостачання..........................................................................................

47

3.2. Стан питної води та забезпеченість населення якісною питною водою: аналіз регіональних особливостей..............................................

58

3.3. Створення карт стану питної води регіонів України......................

78

Розділ 4. Створення стратегічних засад впровадження локальної доочистки питної води та тактики її реалізації.................................................................

88

4.1. Розробка стратегії впровадження локальної доочистки питної води.............................................................................................................

88

4.2. Створення тактики реалізації запропонованої стратегії................

93

4.3. Розробка математичної моделі оптимальних вимог до якості питної води................................................................................................

96

4.4. Створення програм тестування зразків питної води......................

98

4.5. Створення віртуального консультаційно-методичного центру для споживачів..........................................................................................

102

Розділ 5. Оцінка існуючих засобів побутової доочистки питної води. Створення оптимального засобу побутової доочистки питної води.......................

109

5.1. Розробка банку інформації по засобах локальної доочистки питної води................................................................................................

109

5.2. Створення оптимального засобу локальної доочистки..................

113

5.3.Дослідження матеріалів-наповнювачів для сегментного фільтру

122

Висновки..............................................................................................

144

Додаток А. Програми тестування питної води......................................

150

Додаток Б. Паспорти засобів локальной доочистки питної води, що підключаються до мережі водопостачання............................................

162

Додаток В. Паспорти засобів локальной доочистки питної води, що підключаються безпосередньо до крану.................................................

176

Додаток Д. Паспорти засобів локальной доочистки питної води типу «глечик»............................................................................................

180

Додаток Ж. Система оцінки засобів локальної доочистки...................

183

Додаток З. Результати дослідження наповнювачів для сегментного фільтру.......................................................................................................

185

Додаток К. Акти впровадження результатів дисертаційної роботи....

188

Список виористаних джерел...................................................

193

ВСТУП

Актуальність теми. Забезпечення населення якісною питною водою є одним з головних і найбільш важливих завдань екологічної та епідеміологічної безпеки.
За даними Держспоживстандарту, населення 40 % території України споживає воду, яка не відповідає вимогам стандартів. Найбільш гостро ця проблема стоїть у Донецькій, Луганській, Херсонській, Миколаївській, Запорізькій та Одеській областях [1, 2].
Основними причинами низької якості питної води є:
- погіршення екологічного стану поверхневих та підземних вод, які є джерелом водопостачання;
- недосконалість технології водопідготовки централізованих станцій очистки води;
- погіршення якісних характеристик питної води через вторинне хімічне та мікробіологічне забруднення, якого вона зазнає при транспортуванні мережею водорозподільного трубопроводу, що є чи не найвагомішим внеском у загальну проблему.
Все це створює загрозу здоров'ю населення, обумовлює високий рівень захворюваності кишковими інфекціями, гепатитом, збільшує ступінь ризику впливу на організм людини канцерогенних і мутагенних факторів. За даними ВООЗ, на сьогодні біля 80 % захворювань тією чи іншою мірою пов'язані з уживанням неякісної води, тому пошук шляхів вирішення даної проблеми вже давно вийшов за межі питань санітарно-епідеміологічної та екологічної безпеки і набув не абиякого соціального значення [1].
Розглядати якість води потрібно як інтегральну оцінку фізичних, хімічних, біологічних властивостей води, її структури, з врахуванням кореляції між цими показниками.
У вирішенні проблеми незадовільної якості питної води можна виділити комплекс заходів, покликаних поліпшити її [2 - 6]. Серед них:
- реалізація питної води гарантованої якості в герметичній упаковці через торгівельну мережу;
- зміна інфраструктури мереж водопроводів зі встановленням локальних станцій доочистки води в густонаселених районах;
- доочистка водопровідної води в місцях її споживання за допомогою приладів індивідуального водокористування.
Найбільш оптимальною з точки зору швидкого вирішення проблеми якості води є доочистка водопровідної води в місцях її споживання за допомогою приладів індивідуального водокористування (використання побутових фільтрів).
Впровадження оптимальної системи локальної доочистки питної води слід розглядати як одне із питань екологічної безпеки України. А розробка наукових засад впровадження локальних систем доочищення питної води та нормування якості бутильованих вод - є важливим аспектом управління екологічною безпекою на сучасному етапі розвитку держави.
Пошук та створення оптимальних форм управління екобезпекою, вивчення та обґрунтування ступеня відповідності наявних та прогнозованих екологічних умов завданням забезпечення здоров’я людини, особливо в галузі забезпечення населення якісною питною водою, - важливий напрямок досліджень. Якість питної води - проблема не лише екологічна або технічна, вона стає проблемою соціальною, економічною. ЇЇ вирішення підвалина забезпечення сталого соціально-економічного розвитку та потенціалу держави.
Оптимальною є доочистка водопровідної води в місцях її споживання за допомогою приладів індивідуального водокористування.
Такі методи є необхідними, особливо за сучасних умов, що і зазначено в Загальнодержавній програмі «Питна вода України» на 2006-2020 роки. Одним із заходів покращення стану питної води є широке використання засобів побутового доочищення води. У 2006-2010 роках передбачається розширення використання індивідуальних та колективних установок (пристроїв) доочищення води для питних потреб у місцях її безпосереднього споживання.
Наведені вище міркування зумовили вибір теми дисертаційного дослідження, спрямованого на забезпечення екологічної безпеки у всіх регіонах України на основі проведення найбільш ефективних та малозатратних природоохоронних заходів.
Зв’язок роботи з науковими програмами (планами, темами). Наукові положення, розроблені в дисертації, реалізовані у науково дослідній роботі «Забезпечення продовольством структурних органів Державної прикордонної служби України шляхом залучення структур малого та середнього бізнесу» (щифр «Продовольство» № 207 0003 А).
Мета і задачі дослідження. Метою дисертаційної роботи є розробка наукових засад підвищення екологічної безпеки питного водопостачання України шляхом впровадження локальних систем доочищення питної води.
Для досягення поставленої мети було розв’язано такі наукові задачі:
1) розроблено стратегію підвищення екологічного стану питного водопостачання шляхом впровадження засобів локальної доочистки питної води та тактики її реалізації;
2) запропоновано оптимальних форм управління екологічною безпекою в галузі питного водопостачання, для чого було створено оптимальні вимоги до якості питної води;
3) розроблено оптимальний засіб доочистки питної води, що враховує регіональні особливості та гнучкий підхід до забезпечення відповідної якості питної води.
Об’єкт дослідження - екологічна безпека в галузі питного водопостачання.
Предмет дослідження - шляхи підвищення екологічної безпечності питного водопостачання України.
Методи дослідження. Для вирішення поставлених завдань використовувалися такі методи дослідження:
- теоретичні: аналіз наукової літератури; порівняння, аналіз, синтез і систематизація; узагальнення науково-теоретичних і дослідних даних;
- емпіричні: фізико-хімічні методи аналізу об’єктів природного середовища.
Інформаційною базою дисертаційного дослідження є законодавчі та нормативні акти Верховної Ради, Президента і Кабінету Міністрів України, матеріали Державного комітету статистики України, а також матеріали Департаменту екологічної безпеки Міністерства охорони навколишнього середовища України, матеріали досліджень міжнародних організацій з екологічних проблем водокористування.
Методологічною основою дисертаційної роботи є діалектичний метод наукового пізнання. Методичною основою послужили праці вітчизняних і зарубіжних вчених-економістів, екологів, технологів з дослідження проблем охорони навколишнього середовища, теоретичні та методологічні розробки наукових установ НАН України, праці вітчизняних і зарубіжних вчених з питань питної водопідготовки, а також з проблем збереження і відтворення природних ресурсів та забезпечення сталого розвитку.
Наукова новизна одержаних результатів. У результаті проведених досліджень розв’язано важливу науково-прикладну задачу покращення екологічного стану питного водопостачання регіонів України.
1. Вперше вивчена можливість використання методів побутової доочистки води для негайного вирішення проблеми якості питної води на рівні споживача.
2. Вперше розроблені програми тестування зразків питної води для обгрунтування вибору засобу побутового доочищення.
3. Вперше розглянута якість води як інтегральна оцінка фізичних, хімічних, біологічних властивостей води, її структури, та кореляція між цими показниками. Розроблені теоретичні та практичні основи впровадження локальних систем доочищення питної води, як одного із заходів управління екологічною безпекою на регіональному та місцевому рівнях.
4. Вперше розроблена науково обгрунтована стратегія покращення якості питної води, яка передбачає впровадження методів локальної доочистки води, розробку оптимальних вимог до якості води та відповідних нормативів, створена математична модель таких вимог.
5. Вперше запропонована тактика її доцільної реалізації, як важливого кроку для досягнення екологічної безпеки, адже споживання питної води прийнятної якості необхідне для покращення умов життєдіяльності населення. Важливим елементом тактики є створення мережі консультаційно-методичних центрів для споживачів. Завданням центрів є надання допомоги у виборі оптимального засобу доочистки питної води в залежності від регіональних та місцевих особливостей та прогнозованих умов експлуатації засобів.
Першим кроком реалізації запропонованих стратегії та тактики стало створення консультаційно-методичних центрів для населення в електронному середовищі у вигляді сайту.
Практичне значення одержаних результатів. Значення дисертаціного дослідження підтверджується використанням його результатів, про що є відповідні акти впровадження.
Результати дисертаційного дослідження знайшли застосування в діяльності Незалежного центру дабораторних досліджень «Еталон». Програми тестування зразків питної води були випробувані в діяльності МКП «Хмельницькводоканал».
Математичні моделі, програми тестування зразків питної води, класифікація засобів побутової доочистки, банки інформації засобів доочистки питної води, карти стану питної води та джерел водопостачання використовуються при викладанні дисциплін «Методи очистки та контролю якості води» і «Організація контролю якості води, грунтів, повітря» для спеціальності 7.070801 «Екологія та охорона навколишнього середовища» напряму 0708 «Екологія» на кафедрі екології Хмельницького національного університету.Висновки і рекомендації стануть основою розробки і впровадження конкретних заходів щодо забезпечення населення питною водою належної якості.
Сформульовані та обґрунтовані у дисертації наукові положення та рекомендації необхідні в практиці забезпечення екологічної безпеки в галузі питного водоспоживання. Результати дослідження дали підстави для розробки базових концепцій впровадженя системи локальної доочистки питної води і наукового обгрунтування відповідних заходів.
Запропонований підхід дає можливість знизити вплив аварійних ситуацій, пов’язаних із забезпеченням населення питною водою. На жаль, кілкість таких ситуацій збільшується з кожним роком.
Реалізація стратегії покращеня якості питної води шляхом впровадження методів локального доочищення води та відповідна тактика забезпечать надійність і ефективність функціонуваня системи управління екологічною безпекою в галузі водозабезпечення населення України.
Дисертаційні розробки актуальні для усіх регіонів України, тому що враховують саме регіональні особливості.
Запропоновані програми тестування зразків питної води дають можливість оптимізувати проведення аналізів регіональними та місцевими лабораторіями, врахувати сезонні зміни якості питної води. Також споживач має можливість обрати засіб доочистки, орієнтуючись на зміст програми, якщо проведення аналізу води неможливе.
Створені банки інформації дають споживачу можливість обрати засіб доочистки, оптимальний не лише за експлуатаційними характеристиками, але й за вартістю. Банки інформації по засобах локальної доочистки, програми тестування питної води дають змогу лабораторіям надавати нову послугу населенню підбір оптимального засобу доочистки питної води.
Створений за матеріалами дисертаційного дослідження сайт віртуальний консультаційно-методичний центр не лише привертає увагу до впровадження локальних водоочисних засобів, як шляху підвищення якості питної води та екологічної безпеки взагалі, він надає можливість використовувати інформацію програм та банків як водоспоживачам, так і лабораторіям, для яких доступний ресурс Інтернет.
Запропоновані математичні моделі є основою для розробки оптимальних вимог до якості питної води та оптимального водоочисного засобу, що забезпечить гнучкий підхід до очистки питної води.
Обгрунтованість і достовірність наукових положень, висновків і рекомендацій. Наукові положення, висновки та рекомендації дисертації обгрунтовані коректним використанням математичного апарату, успішною реалізацією розроблених програм тестування питної води та банків інформації засобів доочистки питної води, фільтру сегментної кострукції, стратегії підвищення екологічного стану питного водопостачання та тактики її реалізації, ефективним практичним впровадженням результатів дисертаційного дослідження в діяльність лабораторій, яке продемонструвало збігання теоретичних досліджень з практичними результатами.
Обрані методи та послідовність їх використання дозволили вирішити задачі дослідження в повному обсязі.
Основні положення, висновки та рекомендації, подані у дисертації, в достатній мірі науково обґрунтовані, переконливо та чітко сформульовані. Вірогідність результатів проведених досліджень, як науково обґрунтованих, підтверджується їх визнанням на наукових семінарах.
Особистий внесок автора у роботу. Усі основні результати дисертаційного дослідження, представлені до захисту, одержані здобувачем особисто особисто. У друкованих працях, написаних у співавторстві, автору належить наступн.:
В праці [7] автором запропонований новий підхід до оптимізації складу домішок питної води на основі подібності до внутрішньоклітинної води та програму оптимізації складу домішок мінеральних вод.
В працях [9 11, 15, 18] автором обґрунтовано необхідність створення мережі консультаційнометодичних центрів для підбору оптимального засобу локальної доочистки для водоспоживачів.
В праці [10, 15, 18] автором запропонована програма тестування зразків питної води, в тому числі для м. Кременчук.
В праці [12] особисто автором запропоновано фільтр сегментної конструкції та математичну модель для нього.
В праці [8] автором запропонована графічна інтерпретація відгуку тестоб’єкту на дію екотоксиканту та шкала оцінки вираженості реакції тестоб’єкту.
В працях [9, 13, 14] автором запропонований новий підхід до оцінки якості питної води, який враховує не лише домішки води, але і її структуру.
В праці [14] приведені карти стану питної води та води джерел водопостачання, створені автором особисто.
В працях [11, 14, 18] автором запропонована стратегія вирішення проблеми якості питної води шляхом використання засобів локальної доочистки та тактика її реалізації.
Апробація результатів дисертації.
Основні положення, висновки і рекомендації, що сформульовані в дисертації та виносяться на захист, доповідались і обговорювались на науково-практичних конференціях та семінарах, а саме:
- на 5 міжнародних конференціях: V Міжнародній науково-практичній конференції студентів, аспірантів та молодих вчених «Екологія. Людина. Суспільство» (м. Київ, 2002), "Аква- Україна 2006" (Київ, 2006), "Біосферно-ноосферні ідеї Вернадського та еколого - економічні проблеми розвитку регіонів" (Кременчук, 2006), "Аква - форум України 2006" (Київ, 2006), ІІІ Міжнародній конференції молодих вчених «Розмаїття живого. Екологія. Еволюція. Адаптація», (м. Одеса, 2007), Міжнародному Водному Форумі «АКВА Украина» (м. Донецьк, 2007),
- на 4 всеукраїнських: Студентській науковій конференції ДАЛПУ (м. Київ, 1999), "Екологічна безпека України"" (Кременчук, 2006), VIII-й науково-практичній конференції «Вода: проблемы и решения» (м. Дніпропетровськ, 2007), Науково-практичній конференції «Збережемо здоров’я нації в сучасних екологічних умовах» (м. Хмельницький, 2007);
- на університетських: студентській конференції гуманітарно-педагогічного факультету за підсумками науково-дослідної роботи у 1998 р., ХТУП (м. Хмельницький, 1998), студентській науковій конференції за підсумками науково-дослідної роботи у 1999 2000 роках, ХТУП, (м. Хмельницький, 2000).
Публікації. Основні матеріли дисертації викладено у 12 наукових публікаціях, серед яких 5 статей у фахових виданнях, що входять до переліку фахових видань ВАК України.

Структура та обсяг дисертації Дисертація складається із вступу, п’яти розділів та висновків, викладених на 147 сторінках основного тексту, списку використаних джерел (159 найменувань). Робота містить 48 рисунків, 15 таблиць та 7 додатків.

Список литературы

ВИСНОВКИ

1. Забезпечення населення якісною питною водою є одним з головних і найбільш важливих завдань екологічної та епідеміологічної безпеки. Наведені вище міркування зумовили вибір теми дисертаційного дослідження, спрямованого на пошук негайного вирішення проблеми якості питної води.
2. Як показали дослідження, стан водопровідних очисних споруд нині такий, що більшість хімічних сполук з води практично не усувається, особливо коли їх вміст перевищує гранично допустимі концентрації.
Проблема загострюється тим, що існуючі технології підготовки питної води передбачають широке застосування хлору, зокрема, для знешкодження продуктів розпаду фітопланктону, внаслідок чого в питній воді утворюється велика кількість токсичних канцерогенних хлорорганічних сполук, що мають кумулятивну дію. Саме вода такої якості є причиною того, що в Україні в останні роки спостерігається зростання рівня захворювань: виразкова хвороба шлунку та жовчокам’яна хвороба.
3. Іншої проблемою водопостачання є надмірне використання питної води для туалетів, ванних кімнатах, в місцях де вода необов’язково має бути питною. Особливе занепокоєння викликає той факт, що протягом останніх років майже повністю припинилося розширення, будівництво і введення в експлуатацію нових потужностей очисних споруд каналізації, а потужності водопроводу продовжують зростати.
4. Якість питної води є важливим фактором екологічної безпеки, а відповідно і національної безпеки України. Підхід до цього питання має бути також на рівні держави, але при цьому враховувати й місцеві особливості. Впровадження локальної доочистки реальний шлях негайного вирішення проблеми.
Гнучкість такого підходу саме й полягає у вирішенні загальнодержавної проблеми на місцевому рівні.
5. Це дає змогу розв’язати загальнодержавну проблему забезпечення населення водою прийнятної якості і при цьому врахувати усі місцеві особливості.
6. Аналіз кожного структурного елементу, виділення шляхів подолання кожної окремої частини проблеми, оцінка взаємного впливу цих частин стали базисом для розробки стратегії.
Вона являє собою систему заходів двох типів:
1 заходи, що вирішують проблему на рівні держави;
2 заходи, що вирішують проблему на рівні окремого споживача (свердловини, групи споживачів).
7. Глобальний варіант дає можливість вирішити проблеми на рівні держави, застосовуючи державні програми та відповідні тривалі та капіталоємні заходи. Прокладка чи заміна труб водогонів потребує час та кошти, заміна існуючих систем водопідготовки також. Оздоровлення джерел водопостачання тривалий процес, що лімітується як природніми (здатність до самоочищення), так і техногенними факторами (заміна існуючих технологій в промисловості, побуті та сільському господарстві).
Локальний варіант на відміну від дає змогу негайного вирішення проблеми на рівні окремих споживачів. Крім того він має ще ряд суттєвих переваг:
Забезпечення населення якісною бутильованою водою можна розглядати як один з найшвидших шляхів вирішення проблеми питного водопостачання. Але, тут постає інша проблема стандартизація питних бутильованих вод. Адже стандартів, що регламентували б вимоги до бутильованої води, в Україні немає.
8. Ідеальні вимоги до якості води є симбіозом усіх вимог, вони мають реалізовувати усі три принципи. Принцип, на якому мають будуватися нові нормативи якості води мали звучати так: «нешкідливо, корисно, смачно». Єдиним недоліком цього пинципу є його суб’єктивно-емоційний характер.
Аналогічний принцип інтегральної (цілісної: хімічні, фізичні та біологічні властивості) оцінки якості води можна використовувати і для бутильованих вод.
9. Для того, щоб запропонована старегія працювала, необхідно розробити оптимальну тактику її впровадження.
Головним елементом тактики є створення мережі консультаційно методичних центрів. Хоча стратегія орієнтована на вирішення загальнодержавної проблеми, реалізація її здійснюється саме на рівні окремого споживача чи невеликої групи споживачів. Тому споживачу при виборі водоочищувача необхідно спочатку надати допомогу в оцінці якості саме тієї води, яку він використовує для питних потреб, далі, спираючись на одержані дані, обрати засіб побутового водоочищення, який задовольнив би комплексу вимог "ефективність легкість експлуатації вартість", та інформувати споживача про зміни умов експлуатації обраного засобу (підвищення чи, навпаки, зниження вмісту забруднюючих речовин у воді).
Саме тому і повинна бути створена мережа регіональних (місцевих) консультаційно-методичних центрів (КМЦ), що допоможуть споживачу зробити правильний вибір, тобто будуть виконувати усі окреслені вище функції.
При використання бутильованих вод допомогти зробити науково обґрунтований вибір також міг би КМЦ. Для цього він мав би здійснювати моніторинг бутильованих вод, що потрапляють на ринок України.
10. Головним компонентом стратегії покращення якості питної води є впровадження системи локальної доочистки води та обґрунтоване використання бутильованих вод (зокрема в тих регіонах де споживають привізну воду). Такий підхід не виключає усіх «глобальних» заходів, а дає споживачу можливість дочекатися їх впровадження у комфортних умовах. Але, ця стратегія буде працювати і без глобального варіанту, так як від нього не залежить. І, певним чином, є самодостатьньою.
Тактика реалізації цієї стратегії включає заходи, актуальні й для глобального варіанту розробку нових нормативів якості води (водопоровідної, бутильованої). Але головним компонентом є створення системи КМЦ.
11. Для забезпеченя практичного впровадження локальної доочистки розроблені відповідні програми тестування зразків води та створена інформаційна база засобів локальної доочистки.
12. В Україні технічні й гігієнічні вимоги до якості води, яку подають централізованими водопроводами для господарсько-питних цілей, вста­новлені ГОСТ 2874-82 «Вода питьевая. Гигиенические требования и контроль за качеством». Згідно з вимогами цього стандарту вода має бути безпечною в епідеміологічному відношенні, нешкідливою за хімічним складом і мати високі органолептичні властивості. Якість води визначають за її складом і властивостями під час надходження у водопровідну мережу, в місцях водозабору зовнішньої та внутрішньої водопровідної мережі.
Але організм кожної людини сам висуває індивідуальні вимоги до якості води. При цьому важливим є не лише склад домішок води, але й структура води, її пам’ять (вода організму людини структурована). Це другий принцип нормування «корисно».
Ще один принцип оцінки якості води знайомий людству з давніх давен. Ним ми користуємося повсякчас, навіть не звертаючи увагу, що при цьому самі стаємо «індикаторами якості води». Цей принцип «смачно».
Ідеальні вимоги до якості води є симбіозом усіх вимог, вони мають реалізовувати усі три принципи. Принцип, на якому мають будуватися нові нормативи якості води мали звучати так: «нешкідливо, корисно, смачно».
13. Запропоновано математичну модель, що має бути покладена в основу нових вимог до якості води.
Вимоги до якості води можна розглядати, як сукупність таких систем, тобто «систему систем». Цей масив і стане новими вимогами до якості води, що задовільняють принципу «нешкідливо, корисно, смачно», математичною моделлю вимог нового покоління.
14. Запропонована система оцінки засобів локальної доочистки
Характеристика засобів в залежності від таких оціночних класифікаційних ознак стає передумовою розробки повноцінних обгрунтованих рекомендацій по їх оптимальному впровадженню та експлуатації.
15. Логічним продовженням досліджень в даному напрямку стала розробка оптимального засобу локальної (побутової) доочистки питної води.
Концепція оптимального фільтру створена на основі аналізу відповідної інформації про існуючі побутові доочищувачі. Це дало змогу зробити ряд висновків: більшість засобів побутового доочищення має загальний та суттєвий недолік вони дозволяють очищувати воду від переліку домішок, що «запрограмован» фірмою виробником, сама конструкція фільтрів ускладнює підбір методів регенерації наповнювачів (картриджів) та саму регенерацію.
Тому необхідно створити побутового фільтру, який би дозволив проводити гнучку доочистку. Тобто враховувати конкретні місцеві умови склад та кількісну характеристику домішок у воді, що піддається доочистці. Таким фільтром може стати сегментний фільтр
Головною його особливістю є сегментна конструкція. Кожен наповнювач знаходиться в окремому сугменті. За такої умови можна підбирати такі сегменти з наповнювачами, які дозволили би очищувати воду саме від сукупності тихдомішок, що притаманні саме їй. Крім того, підібрати метод регенерації для окремого наповнювача значно легше. Якщо ресурс окремого наповнювача вичерпаний, то заміняти потрібно лише відповідний сегмент, а не весь картридж. Це здешевлює очистку, регенерацію та й сам фільтр в кінцевому рахунку.
Сегментна конструкція дає ще одну перевагу: можливість використовувати лише певні сегменти в певний момент часу, тобто проводити очистку такої глибини, яка необхідна споживачу (видалити лише механічні домішки (іржу), знезаразити, знизити вміст остаточного хлору і т. д.). Крім того сегментна конструкція фільтру дозволить реагувати на будь які зміни в складі води, що очищується (сезонні коливання, аварійнй ситуації і т. д.).
16. Для забезпеченя практичного впровадження локальної доочистки розроблені відповідні програми тестування зразків води та створена інформаційна база засобів локальної доочистки.
Спочатку були розроблені карти, що характеризували якість води джерел та саму питну воду. Крім того була створена карта, що давала уявлення про території, населення яких споживає привізну воду з різних причин.
Порівнюючи карти та враховуючи вищезгадані постулати, розроблена таблиця, яка характеризує розподіл забруднюючих речовин в залежності від їх джерела: речовини, присутність яких є наслідком недостатньої водопідготовки (первинні забруднення); речовини, що є вторинним забрудненням.
Одержана інформація дала змогу розробити «матрицю». Використовуючи її були побудовані програми тестування зразків води по кожнії області.
17. Такий підхід до вирішення задач забезпечив «логічний ланцюжок» у дослідженнях: оцінка існуючих вимог до якості води розробка нового підходу до нормування якості води - оцінка існуючих водоочисних засобів розробка засобу гнучкої доочистки питної води оцінка стану питної води в Україні та відповідного комплексу проблем розробка гнучкої концепції вирішення ситуації.
Тому й результати досліджень створюють своєрідний «логічний ланцюжок»: математична модель вимог, що гунтуються на принципі «нешкідливо, корисно, смачно» - сегментний фільтр (побутовий засіб гнучкої доочистки) стратегія локальної доочистки питної води (забезпечує вирішення усього комплексу проблеми питної води) тактика оптимального впровадження системи локальної доочистки питної води.

18. Ще однією перевагою рішень, запропонованих в даному досліджені є те, що вони спрямовані на вирішення загальнодержавнлої проблеми але для кожного окремого водоспоживача найкращим з можливих на сучасному етапі шляхів. Це ще один з показників гнучкості (оптимальності) результатів проведеного наукового дослідження.

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

1. Національна доповідь України про стан навколишнього природного середовища. К.: 1999. Режим доступу: http://www.rainbow.gov.ua/news/124.html
2. НасонкинаН. Г. Повышение экологической безопасности систем питьевого водоснабжения. Макеевка: ДонНАСА, 2005. 181c.
3. Національна доповідь про якість питної води та стан питного водопостачання в Україні у 2005 році. Рівне: НУВГіП, 2006. 305с.
4. Закон України «Про загальнодержавну програму "Питна вода України" на 20062020 роки» // Відомості Верховної Ради. 2005. №15. - С.243.
5. Закон України «Про основи національної безпеки України» // Відомості Верховної Ради. 2003. №39. - С.351.
6. Закон України «Про загальнодержавну програму розвитку водного господарства» // Відомості Верховної Ради. 2002. №25. - С.172.
7. Білецька Г. А. Мінеральні води Хмельницької області. Оптимізація складу мінеральних вод / Г. А. Білецька, Л. Л. Новицька // Вісник Ужгородського національного університету. Серія «Хімія». 2002. С. 63 65.
8. Петренко Т. Ф. Біотесткартування водних розчинів екотоксикантів / [Т. Ф. Петренко, Л. Л. Новицька, О. О. Єфремова, Н. В. Семенюк] // Наукові записки. Т.21. Біологія та екологія. Національний університет «Києво-Могилянська академія». 2003. С. 78 82.
9. Грабовська Л. Л. Концепція покращення якості питної води в сучасних умовах / Л. Л. Грабовська, І. П. Крайнов // Вісник Кременчуцького державного політехнічного університету. 2006. Т. 1, № 5. - С. 109 112.
10. Грабовська Л. Л. Шляхи покращення якості питної води м. Кременчук / Л. Л. Грабовська, І. П. Крайнов // Вісник Кременчуцького державного політехнічного університету. 2006. Т. 1, № 6. - С. 157 159.
11. Грабовська Л. Л. Методологічні аспекти покращення якості питної води, що споживається / Л. Л. Грабовська, О. О. Єфремова // Збірник наукових праць Національної академії Державної прикордонної служби України імені Б. Хмельницького. 2007. Т.2, № 38. 2007. - С. 51 53.
12. Грабовська Л. Л. Сегментний фільтр - оптимальний засіб побутової доочистки питної води / Л. Л. Грабовська, І. П. Крайнов - Питання біоіндикації та екології: Періодичне наукове видання. 2008. № 1. С. 61 68.
13. Грабовська Л.Л. Оптимізація складу та структури питної води у водопідготовці / Л. Л. Грабовська, О. Л. Тульська // "Актуальні проблеми гуманітарних та природничих наук", збірник наукових праць гуманітарно педагогічного інституту Хмельницького національного університету. - 2006.- №1. - C.203-204.
14. Грабовська Л.Л. Питна вода Хмельниччини: постійні та сезонні проблеми. Шляхи їх подолання / Л. Л. Грабовська, І. П. Крайнов, О. О. Єфремова // Бюлетень "ЕкоХмельницький. водні ресурси". - 2006. - №6. - C.50 55.
15. Грабовська Л. Л. Стан джерел водопостачання на Україні / Л. Л. Грабовська, Т. С.. Пигович // Актуальні проблеми гуманітарних та природничих наук. збірник наукових праць гуманітарно педагогічного інституту Хмельницького національного університету. - 2006. Т. 1, №3. - C.160-163.
16. Новицька Л. Л. Біологічно активні компоненти та ефективність використання мінеральних вод Збручанського родовища / Л. Л. Новицька, Г. А. Білецька // Екологія. Людина. Суспільство: 5 міжнар. наук.-техн. конф, 13 15 травня 2002.: тези доп. - С. 144 145.
17. Грабовська Л. Л. Якість питної води: проблеми та можливі шляхи їх подолання / Л. Л. Грабовська, І. П. Крайнов // Міжнародний Водний Форум 4 міжнар. науч.-техн. конф, 19 21 травня 2006.: тези доп. C. 251- 252.
18. Єфремова О. О. Potable water of Kremenchug: seasonal and constant problems and probable ways of their decision means additional cleanings / О. О. Єфремова, Л. Л. Грабовська, І. П. Крайнов, // Розмаїття живого. Екологія. Еволюція. Адаптація 3 міжнар. науч. конф., 15 18 травня 2007.: тези доп. C.275.
19. Тураев Б. История Древнего Востока. Мн.: Харвест, 2004. 752 с.
20. Вегнер В. Рим: Начало, распространение и падение всемирной империи римлян. - Т. 1. Мн.: Харвест, 2002. 656 с.
21. Ионина Н. А. 100 великих катастроф / Н. А. Ионина, М. Н. Кубеев. М.: Вече, 2002. 496 с.
22. Клячко В. А. Очистка природных вод / В. А. Клячко, И. Э. Апельцин. М.: Стройиздат, 1971. 579 с.
23. Тугай А. М., Орлов В. О. Водопостачання. Рівне: РДТУ, 2001. 429 с.
24. Блінов П. В. Проблеми й перспективи використання питних підземних вод в Україні. Вода і водоочисні технології. - №3. - 2004. - С.19 - 22.
25. Запольський А. К. Водопостачання, водовідведення та якість води: Підручник . - К.: Вища шк., 2005. 671 с.: іл.
26. Положення про державний моніторинг навколишньогосередовища. Верховна Рада України. — Офіц. вид. — К. : Парлам. вид-во, 1998. — 207 с. — (Бібліотека офіційних видань).
27. Якість води. Словник термінів : ДСТУ ISO 6107-1:2004 — ДСТУ ISO 6107-9:2004. — [Чинний від 2005-04-01]. — К. : Держспоживстандарт України, 2006. — 181 с. — (Національні стандарти України).
28. Вода питна: Hоpмат. документи: [Законодавство. Стандаpтизація. Класифікація. Сеpтифікація]: Довідник: [У 2 т.] / [Упоpяд. Тимошенко В. С.; за заг. pед. В. Л. Іванова]. - Львів: ЛEОHОРМ, 2001. - Т.1. 258 с.; Т.2. - 232 с.
29. Пособие по проектированию сооружений для забора подземных вод / ВННИВодгео. М.: Стройиздат, 1989. 270 с.
30. Фізико-хімічні основи технології очищення стічних вод: Підручник / Під заг. ред. Запольського А. Г. К.: Лібра 2000 552 с.
31. Україна. Президент (1999 -; Л. Д. Кучма) Про рішення Ради національної безпеки і оборони України від 11 листопада 2002 року "Про стан безпеки водних ресурсів держави та якість питної води в містах і селах України": Указ. 4 лют. 2003 р. № 75 // Офіц. вісн. України. - 2003. - № 6. - С. 36.
32. ГОСТ 2874-82 «Вода питьевая. Гигиенические требования и контроль за качеством»
33. ДсанПіН № 136/1940 «Вода питна. Гігієнічні вимоги до якості води централізованого господарсько-питного водопостачання»
34. За матеріалами наказу Державного Комітету України по Водному Господарству від 04.02.2004 року № 24 / [електронний ресурс] - Режим доступу: http://www.scwm.gov.ua/122003.htm
35. Водний кодекс України від 6 червня 1995 р. № 213/95ВР // Відомості Верховної Ради України. - 1995. - № 24. - С. 189.
36. Кодекс України Про надра.
37. Україна. Закон. Про питну воду та питне водопостачання: від 10 січня 2002 р. №2918-ІІІ // Офіц. вісн. України. - 2002. - № 6. - С.1.
38. Екологічна ситуація. Третя Міжнародна Екологічна Виставка Форум „Довкілля 2005” / [електронний ресурс] - Режим доступу: http://dovkil-e.expo2000.com.ua/38323193-327.html
39. WHO/UNICEF Joint Monitoring Programme for Water Supply and Sanitation. Access to Improved Drinking Water Sources. Ukraine. 2001. [електронний ресурс] - Режим доступу: http://www.childinfo.org/eddb/water/ceecis/ukraine_water1.pdf
40. Гриценко А. В. Концептуальні підходи охорони природних ресурсів. Вода і водоочисні технології. - №2. - 2002. - С.15 - 18.
41. Кульский Л. А. Основы химии и технологии воды. К.: Наукова думка, 1991. 568 с.
42. Конинов В. Ф. Очистка питьевой и технической воды. - М.: Стройиздат, 1971. 303 с.
43. Кастальский А. А.. Подготовка воды для питьевого и промышленного водоснабжения / А. А. Кастальский А. А., Д. М. Минц. М.: «Высшая школа», 1962. 345c.
44. Прокопов В. О., Чичковская Г. В. Хлороформ у хлорованій питній воді України та канцерогенний ризик для здоров’я населення від її споживання / В. О. Прокопов, Г. В. Чичковская // Міжнародний Водний Форум 4 міжнар. науч.-техн. конф, 19 21 травня 2006.: тези доп.. С. 276 279.
45. Про схвалення Концепції Державної програми проведення моніторингу навколишнього природного середовища: Розпорядження Кабінету Міністрів України від 31 грудня 2004 р. № 992 р.
46. Витріщак В. Я. Регіональні проблеми питного водопостачання / В. Я. Вітріщак, О. Л. Савіна, С. В. Вітріщак, Н. В. Качур // Міжнародний Водний Форум 4 міжнар. науч.-техн. конф, 19 21 травня 2006.: тези доп. С. 298 300.
47. Ластков Д. О. Гигиеническая оценка водоснабжения старопромышленных городов Донбасса и контрль качества питьевой воды по органическим веществам. // Міжнародний Водний Форум 4 міжнар. науч.-техн. конф, 19 21 травня 2006.: тези доп. С. 315 -318
48. Зуев Е. Т. Питьевая и минеральная вода: Требования мировых и европ. стандартов к качеству и безопасности / Е. Т. Зуев, Г. С. Фомин - М.: [Протектор], 2003. - 319 с
49. Загальнодержавна програма охорони та відтворення довкілля Азовського і Чорного морів.
50. Абрамов Н. Н. Водоснабжение. М.: Стройиздат, 1982. - 440 с.
51. Белан А. Б. Проектирование и расчет устройств водоснабжения / А. Б. Белан, П. Д. Хоружий. К.: Будівельник, 1981. - 188 с.
52. Карамбиров Н. А. Сельскохозяйственное водоснабжение. М.: Колос, 1978 - 444 с.
53. Логинов В. П. Справочник по сельскохозяйственному водоснабжению / В. П. Логинов, Л. М. Шуссер. М.: Колос, 1980. 280 с.
54. Орлов В. О. Сільськогосподарське водопостачання. К.: Вища школа, 1998. 182 с.
55. Орлов В. О. Интенсификация роботы водоочистных сооружений / В. О. Орлов, Б. И. Шевчук Б. И. К.: Будивельник,1989. 128 с.
56. Золотова Е. Ф. Очистка воды от железа, марганца, фтора и сероводорода / Е. Ф. Золотова, Г. Ю. Асс. - М.: Стройиздат, 1975. ???
57. Водоподготовка. Процессы и аппараты / Под ред. О. М. Мартыновой. - М.: Агропромиздат, 1967 543 с.
58. Фрог Б. Н. Водоподготовка / Б. Н. Фрог, А. П. Левченко. - М., 1996. 348 с.
59. Аюкаев Р. И. Производство и применение фильтрующих материалов для очистки воды / Р. И. Аюкаев, В. З. Мельцер. Л., 1985. 125 с.
60. Фильтр с автоматической и обратной промывкой. Японский патент // Реферат. «Химия». - № 2443. - 1965. С. 34 113.
61. Технические записки по проблемам воды: пер с англ. в 2-х . т., т.1 / К. Бараке, Ж. Бабен, Ж. Бернар и др. / Под ред. Т. А. Карюхиной, И. Н. Чурбановой. М.: Стройиздат, 1983. 607 с.
62. Жуоба М. Г. Фильтры с полимерной плавающей загрузкой для систем водоснабжения // ЦБНТИ Минводхоза СССР. М.: Обзор информ. 1987. Вып. 2, сер. 3. С. 61.
63. Гироль Н. Н. Доочистка сточных вод на зернистых фильтрах / Н. Н. Тироль, М. Г. Журба, Г. М. Семчук, Б. Н. Якимчук. - СПООО «Типография левобережная», 1998 92 с.
64. Орлов В. О. Пінополістиролові фільтри в технологічних програмах водопідготовки / В.О. Орлов, А. М. Зо щук, С. Ю Мартинов. Рівне: РДТУ, 1999. 144 с.
65. Ефимов А. Я. Очистка сточных вод предприятий легкой промышленности. К.: 1985 232 с.
66. Смирнов А. Д. Сорбционная очистка воды. Л.: Химия, 1982. 168 с.
67. Сандуляк А. В. Электромагнитные фильтры-осадители / А. В. Сандуляк, В. И. Гаращенко. Львов: Высшая школа, 1982. 72 с.
68. Закон України «Про основи національної безпеки України» // Відомості Верховної Ради. 2003. №39. - С.351.
69. ЯцикА. В. Екологічна безпека в Україні. К.: Генеза, 2001. 216с.
70. Філософія. Підручник / За заг. ред. М. Г. Горлача, В. Г. Кременя, В. К. Рибалка. Харків: Консум, 2000 672 с.
71. Філософія. Навчальний посібник / І. Ф. Надольний, В. П. Андрущенко, І. В. Бойченко, В. П. Розумний та ін. / За ред. І. Ф. Надольного. К.: Вікар, 1997 р. 584 с.
72. ДанилкоВ. К. Екологічна статистика: водні ресурси. К.: Держкомстат, 2003. 368с.
73. ЯцыкА. В. Научные исследования в области экологически безопасного водопользования в Украине // Мелиорация и водное хозяйство. 2002. №3. С.33 34.
74. Современное состояние источников водоснабжения и качества питьевой воды в Украине: анализ ситуации, проблемы и пути их решения / В. А.Прокопов, С. Б.Тарабарова, И. А.Тетенева, Н. В.Миронец // ЭСКО. 2003. № 10.
75. Закон України «Про питну воду та питне водопостачання» // Відомості Верховної Ради. 2002. №16. - С.112.
76. Экологические аспекты современных технологий охраны водной среды / В. В.Гончарук, А. П.Чернявская, В. Н.Жукинский и др. К.: Наукова думка, 2005. 399 c.
77. Башива О. Вода з крана - пити чи не пити: Всесвітній день прав споживачів, що у 2004 р. за рішенням Всесвітньої організації споживачів проводиться за темою "Вода як життєва необхідність" // Екологія водопостачання, питна вода, статистика споживання. Профспілкові вісті. - 2004. - №14. - С.4.
78. Большак Ю. Про воду нашу насущну: джерельну, хлоровану, бюветну та бутильовану: Про якість питної води / Керівник Центру технологій водообробки. // Голос України. - 2004. - №142. - С.7.
79. Брик М. Т. Питна вода і мембранні технології (огляд) // Національний ун-т "Києво-Могилянська академія". Наукові записки. - К., 2000. - Т.18: Хімічні науки. - С.4 - 24.
80. Ваpнавский И. H. Вода и здоровье // Матеpиалы VI междунар. научно-пpактической кон