Тестирование воды — это широкое описание различных процедур, используемых для анализа качества воды . Миллионы тестов качества воды проводятся ежедневно для выполнения нормативных требований и обеспечения безопасности. [1]
Тестирование может проводиться для оценки:
Ниже приведены государственные постановления, касающиеся тестирования воды и качества воды в некоторых крупных странах.
Министерство охраны окружающей среды Китайской Народной Республики является государственным департаментом охраны окружающей среды, которому поручена задача защиты воздуха, воды и земли Китая от загрязнения и заражения. Находясь непосредственно под контролем Государственного совета, оно уполномочено и обязано по закону осуществлять экологическую политику и обеспечивать соблюдение экологических законов и правил. В дополнение к своей регулирующей роли оно финансирует и организует научные исследования и разработки. [2] См. Министерство охраны окружающей среды Китайской Народной Республики .
В конце 2009 года Министерство жилищного строительства и развития городских и сельских районов Китая провело исследование для оценки качества воды в городских системах водоснабжения в городах Китая, которое показало, что «по крайней мере 1000» водоочистных сооружений из более чем 4000 обследованных на уровне уездов и выше не соответствовали государственным требованиям. Результаты исследования никогда официально не публиковались, но в 2012 году китайская газета Century Weekly опубликовала просочившиеся данные исследования. В ответ Ван Сюэнин, чиновник министерства здравоохранения, опубликовал цифры, полученные в ходе пилотной программы мониторинга в 2011 году, и предположил, что 80% городской водопроводной воды в Китае соответствует стандартам. [ необходима цитата ]
Новые стандарты питьевой воды Китая включают 106 показателей. Из 35 крупных городов Китая только 40% городов имеют возможность проводить тестирование по всем 106 показателям. Департамент, отвечающий за местное водоснабжение, и департамент здравоохранения проведут обсуждение, чтобы определить результаты по более чем 60 новым мерам; следовательно, нет необходимости тестировать воду по каждому показателю. Оценка качества воды основана на общем среднем показателе 95% для выполнения государственных требований. Частота проверок качества воды на водоочистных сооружениях составляет два раза в год. [3]
Созданный в 1964 году, Пакистанский совет по исследованиям в области водных ресурсов ставит своей целью проведение, организацию, координацию и продвижение исследований во всех аспектах водных ресурсов. Как национальная исследовательская организация, он проводит и продвигает прикладные и фундаментальные исследования в различных дисциплинах водного сектора. [4]
В марте 2013 года министр науки и технологий Мир Чангез Хан Джамали уведомил Национальную ассамблею, что собранные пробы грунтовых вод показали, что только 15-18% проб считаются безопасными для питья как в городских, так и в сельских районах Пакистана. Министерство создало 24 лаборатории по проверке качества воды по всему Пакистану, разработало и вывело на рынок наборы для проверки качества воды, фильтры для воды, таблетки для дезинфекции воды и пакеты для очистки питьевой воды, провело обучение 2660 специалистов агентств по водоснабжению и обследовало 10 000 схем водоснабжения из общего числа 12 000 схем. [5]
Инспекция по питьевой воде — это подразделение Департамента по охране окружающей среды, продовольствия и сельским делам, созданное для регулирования деятельности компаний по водоснабжению в Англии и Уэльсе. [6] Тестирование воды в Англии и Уэльсе может проводиться в офисе по охране окружающей среды в местном органе власти. [7] См. Инспекция по питьевой воде .
Министерство внутренней безопасности США — это департамент кабинета федерального правительства США, созданный в ответ на атаки 11 сентября, и имеющий основные обязанности по защите Соединенных Штатов Америки и территорий США (включая протектораты) от террористических атак, техногенных катастроф и стихийных бедствий и реагированию на них. См. Министерство внутренней безопасности США . [ требуется ссылка ]
Президентская директива 7 Министерства внутренней безопасности определяет Агентство по охране окружающей среды как специализированное агентство для деятельности по защите критической инфраструктуры водного сектора. Все действия Агентства по охране окружающей среды, связанные с безопасностью воды , осуществляются в консультации с Министерством внутренней безопасности. Возможные угрозы качеству воды включают загрязнение смертельными веществами, такими как цианид, [8] и физические атаки, такие как выброс токсичных газообразных химикатов. [9]
.jpg/1280px-A_scientist_inspects_a_water_sample._(15011059180).jpg)
Основными федеральными законами США, регулирующими тестирование воды, являются Закон о безопасной питьевой воде (SDWA) и Закон о чистой воде . Агентство по охране окружающей среды США (EPA) выпускает постановления в соответствии с каждым законом, определяющие методы аналитических тестов. Ежегодная нормативная повестка дня EPA устанавливает график конкретных целей по улучшению надзора за тестированием воды. [10]
Согласно Закону о безопасной питьевой воде, общественные системы водоснабжения обязаны регулярно проверять очищенную воду на наличие загрязняющих веществ. Образцы воды должны анализироваться с использованием методов тестирования, одобренных EPA, лабораториями, сертифицированными EPA или государственным агентством. [11] [12]
Пересмотренное правило 2013 года об общем количестве кишечных палочек и правило 1989 года об общем количестве кишечных палочек являются единственными микробными правилами питьевой воды, которые применяются ко всем системам общественного водоснабжения. Пересмотренное правило подчеркивает частоту и сроки микробного тестирования системами водоснабжения в зависимости от обслуживаемого населения, типа системы и типа исходной воды. Оно также устанавливает законный предел для уровня Escherichia coli . Потенциальные угрозы для здоровья должны быть раскрыты Агентству по охране окружающей среды или соответствующему государственному органу, а в некоторых обстоятельствах требуется уведомление общественности. [13]
Методы измерения острой токсичности обычно требуют от 24 до 96 часов для выявления загрязняющих веществ в водоснабжении. [14]
Все объекты в Соединенных Штатах, которые сбрасывают сточные воды в поверхностные воды (например, реки, озера или прибрежные воды), должны получить разрешение в рамках Национальной системы ликвидации сбросов загрязняющих веществ , программы Закона о чистой воде, администрируемой Агентством по охране окружающей среды и государственными агентствами. К охватываемым объектам относятся очистные сооружения, промышленные и коммерческие предприятия, военные базы и другие объекты. Большинство лиц, имеющих разрешение, обязаны регулярно собирать образцы сточных вод и анализировать их на предмет соответствия требованиям разрешения, а также сообщать результаты либо в Агентство по охране окружающей среды, либо в государственное агентство. [15]
Частные скважины не регулируются федеральным правительством. [16] Как правило, владельцы частных скважин несут ответственность за тестирование своих скважин. [17] Некоторые государственные или местные органы власти регулируют строительство скважин и могут требовать тестирования скважин. [18] Обычно тестирование скважин, требуемое местными органами власти, ограничивается несколькими загрязняющими веществами, включая бактерии кишечной палочки и E. Coli, и, возможно, несколькими преобладающими местными загрязняющими веществами, такими как нитраты или мышьяк. EPA публикует методы тестирования загрязняющих веществ, которые оно регулирует в соответствии с SDWA. [11]
Рецензируемые методы испытаний были опубликованы государственными учреждениями [19] , частными исследовательскими организациями [20] и международными организациями по стандартизации [21] для окружающей воды, сточных вод и питьевой воды. Одобренные опубликованные методы должны использоваться при испытаниях, чтобы продемонстрировать соответствие нормативным требованиям. [22] [23]
Закон о политике в области энергетики 2005 года создал лазейку, которая освобождает компании, занимающиеся бурением скважин для добычи природного газа, от раскрытия информации о химикатах, используемых в операциях по гидроразрыву, что обычно требуется в соответствии с федеральными законами о чистой воде. [24] Лазейка широко известна как « лазейка Halliburton », поскольку Дик Чейни, бывший генеральный директор Halliburton, как сообщается, сыграл важную роль в ее принятии. [25] Хотя Закон о безопасной питьевой воде исключает гидроразрыв из правил контроля за подземной закачкой, использование дизельного топлива во время гидроразрыва все еще регулируется. Государственные нефтегазовые агентства могут издавать дополнительные правила для гидроразрыва. Штаты или EPA имеют полномочия в соответствии с Законом о чистой воде регулировать сброс пластовых вод в результате операций по гидроразрыву. [26]
В декабре 2011 года федеральные должностные лица по охране окружающей среды впервые научно связали загрязнение подземных вод с гидроразрывом пласта в центральном Вайоминге. Агентство по охране окружающей среды заявило, что в воде содержится не менее 10 соединений, которые, как известно, используются в жидкостях для гидроразрыва пласта. Выводы отчета противоречат аргументам буровой промышленности о безопасности процесса гидроразрыва пласта, таким как гидрологическое давление, которое естественным образом заставляет жидкости двигаться вниз, а не вверх. Агентство по охране окружающей среды также прокомментировало, что загрязнение из 33 заброшенных нефтяных и газовых ям было причиной некоторой степени незначительного загрязнения подземных вод в окрестностях. [27]
В январе 2013 года Комиссия по сохранению нефти и газа Аляски, которая отвечает за надзор за добычей нефти и газа на Аляске, предложила новые правила регулирования гидроразрыва пласта в штате, который содержит более двух миллиардов баррелей сланцевой нефти (уступая только Баккану) и более 80 триллионов кубических футов природного газа. Компании будут обязаны проводить тестирование воды не менее чем за 90 дней до и в течение 120 дней после гидроразрыва скважины, что включает анализ pH, щелочности, общего количества растворенных твердых веществ и общего количества нефтяных углеводородов. Предлагаемые правила требуют раскрытия идентификационных данных и объема химикатов, используемых в жидкости для гидроразрыва. [28] См. Комиссия по сохранению нефти и газа Аляски .
В феврале 2013 года штат Иллинойс ввел Закон о регулировании гидроразрыва пласта в Иллинойсе, HB 2615, который устанавливает строгий контроль для компаний, занимающихся гидроразрывом пласта, например, требования по раскрытию информации о химических веществах и требования к тестированию воды. Законопроект включает базовое и периодическое тестирование после гидроразрыва потенциально затронутых вод, таких как поверхностные и грунтовые воды вблизи скважин гидроразрыва пласта, для выявления загрязнений, связанных с гидроразрывом пласта. Скважины гидроразрыва пласта будут закрыты, если жидкость гидроразрыва пласта будет выброшена за пределы сланцевой горной породы, подвергающейся гидроразрыву. [29]
Обнаруживаемые уровни фармацевтических препаратов и средств личной гигиены, в частях на триллион, обнаружены во многих общественных системах питьевой воды в США, поскольку многие заводы по тестированию воды не имеют технологических ноу-хау для удаления этих химических соединений из сырой воды. В настоящее время растет беспокойство по поводу того, как эти соединения разлагаются и реагируют в окружающей среде, в процессе обработки, внутри наших тел и при длительном воздействии множественных загрязняющих веществ в низких концентрациях. Из более чем 80 000 химических веществ, зарегистрированных в Агентстве по охране окружающей среды, федеральные правила США по питьевой воде требуют тестирования только 83 химических веществ, что требует усиления мониторинга фармацевтических препаратов на наличие и концентрацию химических соединений в реках, ручьях и очищенной водопроводной воде. Поскольку традиционные правила и системы очистки сточных вод нацелены на микроорганизмы и питательные вещества, не существует федеральных стандартов для фармацевтических препаратов в питьевой воде или сточных водах. [30]
В мае 2012 года Агентство по охране окружающей среды опубликовало новый список загрязняющих веществ, известный как нерегулируемый контрольный регламент 3 (UCMR3), который станет частью тестирования муниципальных систем водоснабжения, начиная с этого года и продолжающегося до 2015 года. Тестирование UCMR3 поможет операторам муниципальных систем водоснабжения измерить возникновение и воздействие уровней загрязнения, которые могут представлять опасность для здоровья человека. Государственная гигиеническая лаборатория при Университете Айовы является единственной государственной лабораторией общественного здравоохранения, которая была сертифицирована и одобрена для тестирования на все 28 химических загрязняющих веществ из нового списка. [31]
В марте 2013 года Агентство по охране окружающей среды разработало новый быстрый тест качества воды, который обеспечивает точные результаты уровня загрязнения в тот же день, что является значительным улучшением по сравнению с текущими тестами, для получения результатов которых требуется не менее 24 часов. Новый тест поможет властям определить, безопасны ли пляжи для купания, чтобы предотвратить заболевания населения и может помочь предотвратить закрытие пляжей. [32]
Международная морская организация, известная как Межправительственная морская консультативная организация до 1982 года [33] , была создана в Женеве в 1948 году [34] и вступила в силу десять лет спустя, впервые встретившись в 1959 году. [ необходима ссылка ] См. Международная морская организация .
Международная морская организация находится в авангарде международного сообщества, взяв на себя ведущую роль в решении проблемы переноса водных инвазивных видов через судоходство. 13 февраля 2004 года на дипломатической конференции, состоявшейся в штаб-квартире Международной морской организации в Лондоне, была принята на основе консенсуса Международная конвенция о контроле и управлении судовыми балластными водами и осадками. Согласно конвенции, все суда обязаны внедрить план управления балластными водами и осадками. Все суда должны будут иметь Журнал операций с балластными водами и выполнять процедуры управления балластными водами в соответствии с определенным стандартом. Сторонам конвенции предоставляется возможность принимать дополнительные меры, которые подчиняются критериям, изложенным в Конвенции, и руководящим принципам Международной морской организации. Управление балластными водами подчиняется стандарту замены балластных вод и стандарту эффективности балластных вод. Суда, осуществляющие замену балластной воды, должны делать это с эффективностью 95 процентов объемного обмена балластной воды, а суда, использующие систему управления балластной водой (BWMS), должны соответствовать стандарту производительности, основанному на согласованном количестве организмов на единицу объема. Конвенция вступит в силу через 12 месяцев после ратификации 30 государствами, представляющими 35 процентов мирового тоннажа торгового судоходства. [35] См. Сброс балластной воды и окружающая среда .
[[Всемирный день мониторинга водных ресурсов [36] |EarthEcho Water Challenge]] — это международная образовательная и просветительская программа, которая повышает осведомленность общественности и вовлекает ее в защиту водных ресурсов во всем мире путем привлечения граждан к проведению тестирования воды в местных водоемах. Участники учатся проводить простые тесты качества воды, анализировать общие показатели здоровья воды, в частности растворенный кислород, pH, температуру и мутность. Первоначально программа называлась «Всемирный день мониторинга водных ресурсов», а позднее — «Всемирный вызов мониторинга водных ресурсов» и была основана в 2003 году. EarthEcho International призывает участников проводить свою деятельность по мониторингу в рамках «EarthEcho Water Challenge» в любой период между 22 марта ( Всемирный день водных ресурсов ) и декабрем каждого года. [37]
По состоянию на 2009 год мировой рынок тестирования воды, включающий внутренние, небольшие коммерческие и крупные лабораторные группы, составил около 3,6 млрд долларов США. Мировой рынок испытательного оборудования низкого класса составляет около 300–400 млн долларов США. Мировой рынок встроенных мониторов составляет около 100–130 млн долларов США. [38]
Ключевые продукты включают аналитические системы, приборы и реагенты для анализа качества и безопасности воды. [39] Реагенты — это химические испытательные соединения, которые определяют наличие хлора, pH, щелочность, мутность и другие показатели.
Рынок оборудования включает в себя низкоуровневое оборудование для полевых испытаний на месте, встроенные мониторы и высококлассные испытательные лабораторные приборы. [38] Высококлассное лабораторное оборудование представляет собой устройства масс-спектрометрии , которые проводят органический анализ с использованием газовой хроматографии и жидкостной хроматографии или анализ металлов с использованием индуктивно связанной плазмы. [1]
Несколько тенденций, за которыми необходимо следить, включают в себя цифровые датчики с технологией plug-and-play и замену датчиков люминесцентными измерителями растворенного кислорода. [40]
Рынок тестирования воды примерно на две трети состоит из оборудования и на одну треть из расходных материалов. Реагенты используются в каждом тесте и приносят компаниям постоянный доход . Соглашения о послепродажном обслуживании, обучение операторов и замена деталей помогают обеспечить максимальное использование ресурсов. [40] Лидер рынка с предполагаемой долей рынка в 21%, Danaher, способен получать маржу EBIT [ необходимо разъяснение ] в диапазоне от высоких подростков до низких 20% на испытательном оборудовании, но может получать маржу в 40% и более на реагентах для тестирования воды. [41] См. Freebie marketing .
Компании, как правило, используют модель «прямой поставки конечному пользователю» для большинства продуктов, но также могут попытаться продавать низкокачественное оборудование через Интернет, чтобы снизить издержки на распространение. [40]
Цены зависят от применения и типа продукта. Инструменты варьируются от 10 долларов до тысяч долларов. [40]
На рынке испытательного оборудования низкого класса доминируют несколько крупных поставщиков, в частности, немецкие Loviband и Merck, DelAgua & ITS Europe Water Testing из Великобритании, которые работают по всему миру, и базирующаяся в США LaMotte. Основными производителями линейного оборудования являются Siemens и Hach компании Danaher. Thermo Scientific и Waters являются ключевыми производителями испытательного оборудования высокого класса. [38]
Конечными рынками являются муниципальные водоочистные сооружения, промышленные потребители, такие как производители напитков и электроники, а также экологические агентства, такие как Геологическая служба США. [40]
Существует два основных типа лабораторий: коммерческие и внутренние.
Внутренние лаборатории обычно присутствуют на муниципальных объектах водоснабжения и водоотведения, пивоваренных заводах и фармацевтических производственных предприятиях. Они составляют примерно половину всех испытаний, проводимых ежегодно. [1]
Большинство коммерческих лабораторий — это одноцентровые фирмы, которые обслуживают только учреждения в географическом регионе. Численность сотрудников каждой лаборатории обычно составляет менее пяти человек, а доходы — менее 1 миллиона долларов. На эти лаборатории приходится четверть всех тестов. Существует несколько крупных лабораторных групп, таких как Inspicio из Великобритании и ALS из Австралии, на которые приходится еще четверть всех тестов. [1]
Традиционное впечатление состоит в том, что частные системы водоснабжения, которые берут грунтовые воды из сельской местности, производят воду более высокого качества по сравнению с государственными системами водоснабжения. Исследования показали, что грунтовые воды уязвимы для бактерий, устойчивых к антибиотикам, что требует частого тестирования воды. Однако критики, такие как Шарруа, утверждают, что неудобства и ограничения по времени препятствуют регулярному тестированию в частных скважинах и системах водоснабжения, что создает риск плохого качества воды для потребителей. [42]
В 1998 году водоснабжение Сиднея, Австралия, на 85% контролируемое Suez Lyonnaise des Eaux до 2021 года, [43] содержало высокие концентрации паразитов Giardia и Cryptosporidium . Однако общественность не была немедленно проинформирована о загрязнении воды, когда это впервые произошло. [44]
В Онтарио, Канада, правительство Харриса провело «Революцию здравого смысла», чтобы сократить большой дефицит провинции, накопленный предыдущим правительством Рэя, осуществив значительные сокращения бюджета на охрану окружающей среды, приватизировав лаборатории по тестированию воды, дерегулируя инфраструктуру защиты воды и уволив обученных экспертов по тестированию воды. Смотрите Майк Харрис .
В 1999 году, несмотря на исследование канадского федерального правительства, которое обнаружило, что треть сельских колодцев Онтарио были заражены E. coli, правительство Онтарио исключило тестирование на E. coli из своей Программы надзора за питьевой водой и впоследствии закрыло программу в 2000 году. В июне 2000 года была волна вспышек E. coli в нескольких общинах в сельской местности Онтарио, где по меньшей мере семь человек умерли от употребления воды в Уокертоне. Частная испытательная компания A&L Laboratories обнаружила E. coli в воде, но не сообщила о загрязнении провинциальным властям из-за лазейки в регулировании «здравого смысла». A&L Laboratories заявила, что результаты теста являются «конфиденциальной интеллектуальной собственностью» и, следовательно, принадлежат только «клиенту», которым были власти Уокертона, не имевшие подготовки для надлежащей оценки. [44] См. Escherichia coli .
В 2011 году министр образования Гонконга Майкл Суен был диагностирован с болезнью легионеров. Бактериальное загрязнение произошло из здания штаб-квартиры правительства Гонконга стоимостью 5,5 млрд гонконгских долларов, где были обнаружены следы бактерий, превышающие допустимые уровни в 14 раз. [45]
В марте 2013 года французский потребительский журнал 60 Millions de Consommateurs и неправительственная организация Fondation France Libertés провели расследование, в ходе которого были обнаружены следы пестицидов и рецептурных препаратов, включая лекарство для лечения рака груди, почти в каждой пятой французской марке бутилированной воды, которую обычно рекламируют как более чистую, здоровую и прозрачную альтернативу французской водопроводной воде. Из 47 марок бутилированной воды, обычно доступных во французских супермаркетах, 10 марок содержали «остатки лекарств или пестицидов». [46]
В марте 2013 года почти 200 питьевых фонтанов в государственных школах Джерси-Сити содержали свинец сверх нормативных норм, а в одном из питьевых фонтанов уровень свинца превышал стандарт Агентства по охране окружающей среды более чем в 800 раз. Ситуация вызывает беспокойство, поскольку воздействие свинца в воде может привести к умственной отсталости у детей. [47]
В марте 2013 года адвокат защиты обратился к федеральному судье с просьбой снять обвинения против владельца Mississippi Environmental Analytical Laboratories Inc., обвиняемого в фальсификации записей по образцам промышленных сточных вод. Согласно обвинительному заключению, Borg Warner Emissions Systems Inc. наняла Тенни Уайта, владельца лаборатории, для проверки сброса сточных вод на своем заводе по производству автозапчастей в Уотер-Вэлли. Уайт обвиняется в создании трех отчетов в 2009 году, которые указывали на то, что тесты были завершены, хотя на самом деле они не были завершены. Ходатайство об отклонении иска основывалось на аргументе адвоката о том, что документы, упомянутые в обвинительном заключении, не были подписаны и не были представлены в государственное учреждение. [48]
Проверка качества воды в частных скважинах в округе Чемунг пострадала из-за сокращения бюджета. [49]