От реки до крана: как очищают и проверяют питьевую воду

Можно ли в Москве пить воду из-под крана, без фильтрации и кипячения? Специалисты центра контроля качества воды гарантируют: можно, вода не требует дополнительной очистки и пить ее абсолютно безопасно. Уже 10 лет эксперты центра строго следят за чистотой и качеством питьевой воды.

Мы побывали в лабораториях на Северной станции водоподготовки и узнал, как проверяют безопасность воды, поступающей в столичные дома.

Атомы, ионы и 80 химических элементов

Сегодня в структуру центра контроля качества воды АО «Мосводоканал» входит 11 отделений, которые работают на станциях водоподготовки, очистных сооружениях и гидроузлах. Еще четыре передвижные экспресс-лаборатории и несколько мобильных бригад берут пробы воды по графику в городских учреждениях и в местах проведения ремонтных работ на водопроводных сетях.

На сооружениях водоподготовки свыше 500 приборов в непрерывном режиме контролирует основные показатели качества воды на разных стадиях. Ежедневный оперативный контроль проводится по 30 основным физико-химическим и микробиологическим показателям. Регулярные расширенные исследования качества воды включают более 100 показателей. Для лабораторных анализов воды ежедневно используют более трех тысяч единиц оборудования.

Центр, по сути, объединил отдельные производственные лаборатории, что позволило сделать процесс проверки качества питьевой воды в городе системным, качественным и менее затратным.

«В 2018 году на Северной станции водоподготовки было организовано направление хромато-масс-спектрометрических методов анализа и закуплено высокоточное современное оборудование. Основные показатели, которые здесь определяются, — это широкий перечень металлов и более 40 органических соединений. Такие показатели, как, например, кадмий, свинец, ртуть, талий, определяют раз в месяц. И для того, чтобы не перегружать лаборатории оборудованием, было решено такие редкие анализы со всего города свозить сюда. Раньше их выполняли подрядным способом, теперь мы делаем их сами — это проще и дешевле. Сюда поступают пробы со всех станций водоподготовки и из городской распределительной сети», — рассказывает заведующий северным отделением центра контроля качества воды Андрей Салгалов.

В настоящее время работу центра обеспечивают более 400 квалифицированных сотрудников. Ежегодно отбирается 735 тысяч проб и производится 2,5 миллиона анализов. Такого объема работ не выполняет ни одна другая водная лаборатория в стране.

Современные приборы российского и японского производства способны определить как минимум 0,5 ПДК (предельно допустимой концентрации) самых редких соединений.

Чтобы определить, какие металлы и в каких количествах содержатся в воде, используют специальный прибор — атомно-абсорбционный спектрометр. Он измеряет содержание этих химических элементов в воде с помощью пламенной атомизации. В испарениях воды с помощью специальной лампы по поглощению волн света определенной длины прибор определяет, какие элементы были обнаружены, и сразу передает данные на компьютер. Хромато-масс-спектрометр и хроматограф позволяют обнаружить летучие органические соединения в воде — бензол, винилхлорид и другие. Предмет особой гордости сотрудников лаборатории — масс-спектрометр с индуктивно связанной плазмой.

«Этот прибор позволяет определять около 80 элементов таблицы Менделеева. Принцип работы прибора такой: проба воды поступает в прибор, где она не только атомизируется, но и ионизируется в аргоновой плазме. Происходит ионизация, ионы поступают в магнитное поле. В нем каждая заряженная частица имеет свойство отклоняться, и мы по отклонению определяем отношение массы к заряду и понимаем, что это был за элемент. Прибор может работать в диапазоне до пикограммов — это 10 в минус 12-й степени», — рассказывает Андрей Салгалов.

Пить или не пить?

Качество питьевой воды в столице год от года повышается. Серьезным прорывом стало использование с 2012 года гипохлорита натрия с аммиачной водой вместо обычного хлора. Соединение добавляют в воду, чтобы предотвратить ее вторичное заражение бактериями или микроорганизмами на пути к потребителю. Иными словами, если в городском водопроводе в воду попадет какая-то бактерия или живой организм, гипохлорит натрия не позволит ей размножиться и принести вред человеку, который выпьет стакан воды из-под крана.

Еще одно достоинство указанного соединения — его безопасность. Хотя в столице ни разу за всю историю существования водопровода не происходило масштабных аварий с отравлениями, чистый хлор в больших количествах в случае утечки может быть опасен. Гипохлорит — нет.

«20 лет назад еще не было тех показателей, которые есть сейчас в СанПиН. Они просто не отслеживались. В связи с ужесточением требований раз в 10–15 лет появляются и новые технологии, и новое оборудование, отслеживаются новые параметры, показатели, значения. Вода как раньше, так и сейчас соответствует всем нормативам. Допустимое содержание хлора в питьевой воде в городе было, есть и будет. И если кому-то от этого немного страшно, я скажу: страшнее было бы, если бы его там не было. В таком случае размножение бактерий в воде могло бы произойти очень быстро», — говорит заместитель главного инженера Северной станции водоподготовки Вячеслав Фомин.

Действительно, при отсутствии подобных элементов, позволяющих поддерживать чистоту воды, существует небольшой, но риск, что она испортится по пути к потребителю. Виной могут быть некачественные домовые трубы (а это уже сфера ответственности управляющей компании) либо авария на линии.

«В Москве вода на самом деле довольно мягкая, особенно в зоне питания волжского источника. Такую воду можно пить сколь угодно долго в любом количестве, это безопасно, если у человека нет серьезных нарушений обмена веществ. Если вода пахнет хлором, она на 100 процентов безопасна для организма. Вода в Москве соответствует всем нормам, она одна из лучших в Европе», — добавляет Андрей Салгалов.

Стоит отметить, что безопасная питьевая вода не может содержать никаких бактерий и живых организмов. При этом незначительная концентрация в ней неорганических веществ — нитратов, фторидов, меди, марганца, железа и других — допускается, так как не способна принести вред организму человека. Если вода из крана пахнет хлором (а это возможно, так как гипохлорит натрия, как и жидкий хлор, при попадании в воду образует одинаковое соединение), достаточно дать ей отстояться, чтобы запах улетучился. Никакого вреда для человека, однако, соединение не несет. Аммиачную же воду добавляют для химической реакции. До потребителя она не доходит.

От Волги до крана

Северная станция водоподготовки была построена после войны и открыта в 1952 году. Тогда же появился поселок Северный (теперь — район Северный) как место для жилья работников. Элементы советского неоклассицизма сохранились в местной архитектуре и по сей день. Залы в блоках очистных сооружений украшают высокие арки, колонны и прочие декоративные элементы.

Станция обеспечивает питьевой водой северную часть столицы, Зеленоград и города ближайшего Подмосковья, такие как Долгопрудный, Химки, Мытищи. Вода сюда поступает из Волги, Учинского и Клязьминского водохранилищ.

Забор воды происходит в нескольких километрах от города. На станции вода сначала попадает в так называемый смеситель. Это зал с бассейнами, разделенными голубыми перегородками, в которых она бурлит, как ручей весной. В соседнем зале движение воды замедляется.

«Исходная вода за счет большой скорости в смесителе перемешивается, и реагент распространяется в толще воды гораздо лучше, начинается реакция. Осветление воды происходит за счет того, что коагулянты сработали, и взвесь, которая была в воде, слиплась и выпадает в осадок. Это первая стадия очистки. После этого происходит отстаивание и фильтрование уже осветленной воды», — поясняет Вячеслав Фомин.

В фильтровальном зале пахнет как в настоящем спортивном бассейне. В огромном помещении с высокими сводами располагается несколько десятков емкостей, в которые равномерно поступает вода. Медленно вода в бассейнах проходит через слой кварцевого песка и дренажа. После фильтрации она распределяется по подземным резервуарам, откуда ее в городскую систему перекачивают насосные станции. Система из ярко-желтых насосов и ярко-зеленых труб работает автоматически, самостоятельно регулируя давление воды, подаваемой в городскую сеть. Утром и вечером больше, днем и ночью — меньше. Раньше, до внедрения этой системы, вода подавалась с постоянным давлением. Это могло приводить к таким знакомым многим москвичам проявлениям, как падение напора воды вечером на верхних этажах домов из-за большой нагрузки на сеть.

Контроль на каждом этапе

Контроль воды на станции происходит на нескольких этапах: перед водозабором, после попадания в систему водоподготовки, а также на каждой стадии очистки. Отбор проб проходит централизованно. В специальной комнате в большую раковину из дюжины кранов течет вода, поставляемая с разных этапов очистки. Здесь ее набирают в колбы и направляют на исследования.

Контроль качества воды ведется по трем видам показателей: физико-химическим, гидробиологическим и микробиологическим. Работа идет круглосуточно. Частота контроля зависит от показателей СанПиН, некоторые проверяют раз в час. Лаборанты заносят данные в специальную систему, потом их изучают технологи станции, чтобы решить, какие реагенты и в каких количествах следует применять.

Специальный отдел также проверяет качество реагентов для водоподготовки — гипохлорит натрия и коагулянтов на основе солей алюминия — полиоксихлорида алюминия и сульфата алюминия. Проба берется из каждой поставки. Они поступают в виде концентрированных растворов, и контролируют их по специальным методикам. Отдельная лаборатория проверяет воду на микробиологические показатели — содержание колиформных бактерий и общее микробное число. Для этого пробы проливают через специальную воронку на фильтр, который помещается в питательную среду, а затем в термостаты, похожие на небольшие холодильники, которые при этом держат температуру на отметке плюс 37 градусов. В таких условиях микроорганизмы, если они есть, начнут быстро размножаться и будут замечены. Проверка воды по гидробиологическим показателям — фито- и зоопланктону — проводится специалистами центра с помощью микроскопов с кратностью увеличения до 400 раз.

Подобные лаборатории работают на каждой из станций водоподготовки и также относятся к центру контроля качества воды.