bbk 000000

УДК 628.312:54.01

Кофман В. Я.

«Новые загрязняющие вещества» (emerging contaminants)  в водной среде: зарубежные исследования (обзор)

Аннотация

Рассмотрены научные достижения за период с конца 1990-х годов по настоящее время в области исследований, изучающих присутствие в водной среде «новых загрязняющих веществ» (еmerging contaminants). К ним относятся в основном фармацевтические препараты, запрещенные наркотические средства, ультрафиолетовые фильтры, искусственные заменители сахара, биоциды, их метаболиты и продукты трансформации, а также наноматериалы и микро(нано)пластики. Прогресс в данной сфере стал возможен благодаря внедрению в лабораторную практику аналитических методик на основе жидкостной хромато­графии/масс-спектрометрии. Метод позволяет идентифицировать и определять в водной среде полярные загрязняющие вещества, их метаболиты и продукты трансформации на уровне концентраций нг/л. Используемые масс-спектрометрические детекторы характеризуются высокой чувствительностью и селективностью. Представлены усовершенствованные технологические приемы, обеспечивающие более высокую по сравнению с традиционными процессами эффективность удаления новых загрязняющих веществ из сточных вод. Обсуждаются современные подходы к оценке токсичности рассматриваемых загрязняющих веществ в ситуациях, когда низкие концентрации этих веществ в составе смеси препаратов в течение длительного времени воздействуют на нецелевые организмы.

Ключевые слова

сточные воды , водная среда , новые загрязняющие вещества , жидкостная хроматография/масс-спектрометрия , продукты трансформации загрязнений

bbk 000000

УДК 504.054

Кофман В. Я.

«Новые загрязняющие вещества» в водной среде. Наркотические препараты, ультрафиолетовые фильтры, искусственные заменители сахара (обзор)

Аннотация

Представлены данные о содержании в сточных, поверхностных, подземных водах и питьевой воде запрещенных наркотических препаратов (кокаин и его метаболиты, опиоиды, производные марихуаны, амфетамин и вещества группы экстази), ультрафиолетовых фильтров, входящих в состав солнцезащитных кремов (диоксид титана пара-аминобензоаты, циннаматы, бензофеноны, дибензоилметаны, производные камфары, бензимидазолы) и искусственных заменителей сахара (сукралоза, аспартам, сахарин, ацесульфам). В результате неполного удаления в процессах физико-химической и биологической обработки на традиционных очистных сооружениях данные загрязняющие вещества попадают в природную водную среду, где присутствуют в концентрациях в основном на уровне нанограммов в литре воды. За рубежом заметный рост числа исследовательских работ по проблематике загрязнения водной среды запрещенными наркотическим препаратами, ультрафиолетовыми фильтрами и искусственными заменителями сахара относится к началу 2000-х годов. При этом основное внимание уделяется повышению эффективности деградации этих веществ на очистных сооружениях; трансформации в водной среде при воздействии природных факторов с возможным образованием продуктов, токсичность которых превосходит исходные вещества; потенциальной роли данных веществ в качестве прекурсоров побочных продуктов обеззараживания воды; механизму токсического действия и соответствующим рискам для водных организмов и человека, развитию методов анализа.

Ключевые слова

токсическое действие , наркотические препараты , ультрафиолетовые фильтры , искусственные заменители сахара , водная среда , фотодеградация

bbk 000000

УДК 628.1/.2 (98)

Кофман В. Я.

Водоснабжение и водоотведение в Арктическом регионе: Гренландия, Канада, США (обзор)

Аннотация

Особенности инфраструктуры водоснабжения и водоотведения в Арктическом регионе обусловлены экстремальными, резко изменяющимися климатическими условиями, разбросанностью по огромной территории отдельных поселений, отсутствием, за небольшим исключением, дорожного сообщения между населенными пунктами, различиями в представлениях людей традиционной и современной культуры о роли систем водоснабжения и водоотведения. Транспортная инфраструктура предусматривает преобладающее использование морских судов, самолетов и вертолетов. В этих условиях практически все поселения имеют автономные системы энергоснабжения, водоснабжения и водоотведения. Водопроводной водой обеспечены лишь некоторые наиболее крупные города, в большинстве случаев транспортируемую в цистернах воду жители запасают в резервуарах или самостоятельно доставляют из водораспределительных пунктов. Сточные воды сбрасывают либо необработанными, либо организуют пассивную очистку в естественных условиях в стабилизационных прудах и/или на заболоченных участках местности, где происходит их самоочищение за счет седиментации, биодеструкции и инактивации микроорганизмов под воздействием солнечного света. После пассивной обработки сточные воды сбрасывают в эстуарии или море. В небольших населенных пунктах в домовладениях широко используют биотуалеты со съемными полиэтиленовыми мешками. Сбор, транспортировку и опорожнение в море этих мешков осуществляют муниципальные службы, аутсорсинговые компании или индивидуальные сборщики. В последние годы получили распространение локальные системы очистки и повторного использования воды; регулярным становится мониторинг антропогенного загрязнения природной водной среды.

Ключевые слова

водоснабжение , антропогенное загрязнение , водная среда , Арктический регион , Гренландия , Канадская Арктика , Аляска

DOI 10.35776/MNP.2019.09.03
УДК 543.3:544.576

Викулина В. Б., Кирошка Стефания

Изменение ζ-потенциала среды в ультразвуковом поле

Аннотация

На границе адсорбционного слоя мицеллы возникает электрокинетический потенциал, который получил название ζ-потенциала. Численное значение ζ-потенциала существенно влияет на процессы, происходящие при очистке воды, а именно при коагуляции и осаждении. Рассмотрено влияние ультразвуковой кавитации на изменение ζ-потенциала водной среды. Представлено ультразвуковое оборудование и приборы для определения ζ-потенциала. Приведены ­экспериментальные данные по влиянию ультразвукового поля на электрофоретическую подвижность частиц в воде. Получена зависимость ζ-потенциала от продолжительности ультразвуковой обработки. Проведенные экспериментальные исследования подтверждают использование ультразвукового метода обработки воды для интенсификации процессов водоочистки.

Ключевые слова

очистка воды , водная среда , ζ-потенциал , ультразвуковое поле

bbk 000000

УДК 504.4.054

Кофман В. Я.

Микропластики – новая опасность для водной среды?
(обзор)

Аннотация

Пластиковый мусор, размер элементов которого составляет от микронов до метров, встречается в пелагической и придонной зонах всех морей и океанов. На городские очистные сооружения и станции водоподготовки с водой и сточными водами после предварительной обработки попадают мелкие фракции пластиков. Под микропластиками подразумевают частицы размером менее 5 мм. По происхождению они делятся на первичные и вторичные. К первичным относятся микропластики, входящие в состав промышленной продукции, вторичные образуются в результате фрагментации более крупных пластиков. В городских сточных водах из числа вторичных преобладают микропластики в виде волокон, их концентрация может доходить до 100 частиц/л. Факт неполного удаления микропластиков на очистных сооружениях считается установленным. В результате сброса сточных вод реки становятся основным источником поступления этого загрязнителя в моря и океаны. Тенденция роста загрязнения морской водной среды микропластиками считается безусловной. Кроме того, отмечена тенденция уменьшения их размера. Микропластики характеризуются биодоступностью для широкого круга морской биоты. В организме животных микропаластики могут вызвать физические повреждения или стать источниками токсического воздействия в результате миграции из их состава мономеров и различных добавок, используемых при производстве плас­тиков. Отмечается также высокая сорбционная активность микропластиков в морской воде, в результате чего содержание в них стойких органических загрязняющих веществ на 6 порядков превосходит концентрацию в морской воде. Существует высокая вероятность бионакопления и переноса по пищевой цепи целого ряда токсичных веществ, адсорбированных микропластиками.

Ключевые слова

очистные сооружения , токсическое действие , водная среда , первичные и вторичные микропластики , сорбционная активность