Управление рисками при повторного использ. воды

Поскольку повторное использование воды становится все более необходимым компонентом региональных и глобальных стратегий устойчивого развития водных ресурсов, государственные и частные заинтересованные стороны соответственно увеличивают объем инвестиций. Множество передовых методов очистки быстро повышают целесообразность и безопасность использования регенерированной воды в широком спектре областей применения, включая орошение, промышленные процессы и питьевое потребление.

Однако успешные планы повторного использования воды должны учитывать несколько факторов, включая нормативы качества воды , различные представления общественности и опасения, связанные с потреблением очищенных сточных вод.

Надежные нормативы качества воды необходимы для укрепления общественного доверия к потреблению повторно используемой воды. Эти нормы, как правило, разработанные с учетом особенностей конкретных регионов, определяют допустимые уровни содержания множества загрязняющих веществ в воде различных классификаций, гарантируя, что каждый тип соответствует строгим стандартам безопасности для использования по назначению. В то время как общественность легко воспринимает эту концепцию по отношению к традиционно очищенной пресной воде для питья, принятие этих стандартов для очищенных сточных вод сталкивается со скептицизмом.

Среди различных подходов к повторному использованию воды все большее внимание привлекают методы IPR и DPR в качестве эффективных решений для пополнения запасов питьевой воды. Однако для внедрения любого из этих относительно новых методов требуется всестороннее изучение концентрации загрязняющих веществ в воде, разработка четких требований к очистке, проведение широких просветительских кампаний среди населения, а также обширные гидрогеологические исследования окружающей среды, если дело касается метода IPR.

Метод IPR включает в себя очистку сточных вод и попадание их в экологический буфер, например, в подземный водоносный горизонт или поверхностный водоем, где они подвергаются естественной фильтрации и биодеградации перед последующим извлечением и очисткой для питьевого использования. С другой стороны, метод DPR предполагает очистку сточных вод до стандартов питьевой воды и введение их непосредственно в систему водоснабжения.

Благодаря естественным буферам фильтрации и успешному использованию в течение последнего десятилетия метод IPR сталкивается с меньшими трудностями. Однако для получения разрешения на использование метода IPR необходимы жесткие правила по сбросу сточных вод, а также жесткие требования по управлению подземными водами для предотвращения загрязнения принимающего водоема. Регионы с естественным засушливым или полузасушливым климатом, такие как Австралия, Намибия и часть юго-запада США, успешно интегрировали в свою стратегию управления водными ресурсами метод IPR, часто используя существующую инфраструктуру рециркуляции воды и естественную фильтрационную способность своих геологических формаций.

Отсутствие экологического буфера в методе DPR требует более продвинутых процессов очистки и жесткого мониторинга для обеспечения соответствия стандартам питьевой воды. Несмотря на то, что с помощью метода DPR можно получить наибольшее количество воды, он часто сталкивается с неприятием от общественности — психологическое неприятие факта, что питьевая вода добывается непосредственно из сточных вод. Для решения этих проблем такие страны, как Сингапур, Израиль, Египет и США, которые активно применяют метод DPR или разрабатывают программы выдачи разрешений, внедряют строгие многоступенчатые системы очистки, часто сочетая передовые технологии очистки с дополнительными мерами предосторожности, такими как фильтрация активированным углем.

Нормативно-правовая база в области применения методов IPR и DPR быстро формируется и развивается, отражая прогресс в технологиях очистки, новое научное понимание, осознание потенциальных рисков и различные уровни общественного одобрения. Большинство нормативных документов, касающихся повторного использования питьевой воды, направлены на обеспечение безопасности конечной воды путем установления жестких стандартов качества, обязательной тщательной очистки и жестких систем мониторинга. В этих рамках рассматриваются:

• Микробные и химические загрязнения: Регулирующие органы во всем мире уделяют первоочередное внимание удалению микробных загрязнений, таких как бактерии и вирусы, которые представляют непосредственную угрозу для здоровья. Они также устанавливают предельные значения для различных химических загрязнителей, включая тяжелые металлы, пестициды, фармацевтические препараты и побочные продукты дезинфекции — все из-за их потенциального негативного долгосрочного воздействия на здоровье.

• Буферизация окружающей среды: В соответствии с правилами применения метода IPR, минимальное время удержания в водохранилище или водоносном слое обеспечивает достаточное естественное затухание и биодеградацию загрязняющих веществ в сбрасываемых очищенных сточных водах. Кроме того, в данных нормах рассматривается потенциальное воздействие на водоемы, принимающие сточные воды, что гарантирует, что эти сточные воды не будут нарушать экологическую целостность.

• Технологии очистки: Каждая нормативная база для повторного использования питьевой воды должна определять подход к очистке для борьбы с загрязнениями, характерными для конкретного региона. Обычно для этого требуется сочетание нескольких процессов, включая ультрафильтрацию, обратный осмос, ультрафиолетовое обеззараживание и усовершенствованное окисление, каждый из которых направлен на определенные типы примесей.

• Новые загрязняющие вещества: Признавая ограниченность традиционных подходов к мониторингу, многие нормативно-правовые акты включают в себя положения о мониторинге новых загрязнителей, таких как эндокринные разрушители и средства личной гигиены, которые не подвергаются регулярному мониторингу, но представляют потенциальный риск даже при низких концентрациях.

• Мониторинг и управление рисками: Строгий мониторинг необходим для проверки эффективности процессов очистки, выявления некачественной воды и обеспечения долгосрочной безопасности систем повторного использования питьевой воды. Для упреждающего применения профилактических мер и поддержания безопасности во многих нормативных документах применяются подходы к управлению рисками, такие как система анализа опасностей и критических контрольных точек, профилактическая система, предназначенная для выявления и контроля потенциальных опасностей в процессе водоподготовки.

Несмотря на значительный прогресс в области технологий повторного использования воды, при внедрении любой системы на первый план по-прежнему выходят вопросы охраны здоровья населения. В результате были проведены многочисленные эпидемиологические исследования существующих проектов IPR, которые охватывают различные технологии очистки, экологические буферы и соотношения смешивания оборотной и пресной воды. На сегодняшний день ни одно из этих исследований не выявило негативного воздействия на здоровье населения. Так, Национальный исследовательский совет США в 1998 году пришел к выводу, что риски, связанные с этими методами, сопоставимы или даже ниже, чем риски, возникающие при использовании обычных водных источников.

Безопасность метода IPR обеспечивается благодаря надежному многоступенчатому подходу к очистке, который включает в себя контроль источников, передовые процессы очистки сточных вод, буферизацию окружающей среды, очистку питьевой воды и строгий мониторинг на протяжении всего периода эксплуатации. Программы мониторинга IPR обычно анализируют воду на широкий спектр характеристик, включая микробные индикаторы, химические загрязнители и аналитические показатели процесса. Использование химических индикаторов и носителей, отражающих более широкие группы загрязнителей со схожими свойствами, помогает удалить как известные, так и неидентифицированные вещества.

Хотя международные организации, такие как Всемирная организация здравоохранения и Международная ассоциация водоснабжения, разрабатывают руководства по применению передовых методов и распространяют научно обоснованные концепции повторного использования воды и устойчивого развития, ответственность за внедрение и обеспечение соблюдения этих структур лежит на национальных и региональных правительственных агентствах.

В силу необходимости для борьбы с нехваткой воды, особенно в регионах, страдающих от засухи, и в засушливых районах, методы IPR и DPR получают все большее распространение по всему миру. В то время как метод IPR является проверенным безопасным и эффективным краеугольным камнем во многих генпланах по обеспечению водной безопасности городов, метод DPR — это более новая технология, и ей предстоит преодолеть трудности, связанные с завоеванием доверия населения.

Однако с помощью правильных технологий очистки сточных вод можно получить чистую питьевую воду. Эффективное внедрение подобных систем требует тщательного изучения региональных загрязняющих веществ, для того чтобы правильно определить и сконструировать подходящие системы очистки. Затем, чтобы заручиться поддержкой общественности в реализации этих проектов, необходимо проводить разъяснительную работу, открытый диалог и обеспечить прозрачность этих процессов.

Хотя проекты ПИР и ППР сопряжены с экономическими затратами, с их помощью городские органы власти могут достичь достаточного количества воды и обеспечить безопасное и бесперебойное водоснабжение обслуживаемых ими населенных пунктов. По мере роста населения планеты и изменения погодных условий эти и, возможно, другие методы очистки будут становиться все более необходимыми для обеспечения экологически безопасной добычи воды для будущих поколений.