Оценка эффективности локальной доочистки и кондиционирования водопроводной воды (на примере водоматов в городе Кокшетау)
DOI:
https://doi.org/10.32523/hf63ss09Ключевые слова:
качество воды, локальная доочистка, водоматы, кондиционирование воды, обратный осмос, реминерализация, пермеат, централизованное водоснабжение, питьевая водаАннотация
Аннотация. Исследование посвящено оценке эффективности локальной доочистки и кондиционирования водопроводной воды с помощью стационарных автоматов очистки воды (водоматов) марки «Живая вода» в городе Кокшетау. Целью работы являлся сравнительный анализ свойств исходной водопроводной воды и пермеата, полученного после фильтрации и обратного осмоса. В качестве эталона для сравнения физико-химических параметров принята бутилированная столовая вода «TURAN». Отбор проб для лабораторного анализа выполнялся в трёх районах города. Расчёт элиминирующей способности мембран проводился по классической формуле баромембранного разделения. Установлено, что каскадная система фильтрации обеспечивает абсолютную 100%-ю барьерную эффективность по отношению к взвешенным веществам, снижая мутность до 0 NTU (Nephelometric Turbidity Units). При этом зафиксирована глубокая дезодорация водопроводной воды со снижением интенсивности её запаха на 1 балл по органолептической шкале. Спектрофотометрический анализ показал высокую степень элиминации остаточного свободного хлора (до 96,0 %), общего железа (до 78,6 %), общего хрома (до 70,0 %), меди (25,0-40,0 %), марганца (до 50,0 %) и фосфат-ионов (до 100 %) при характерно более низкой селективности к низкомолекулярным однозарядным нитрат-анионам. Полученные результаты свидетельствуют о значительном улучшении общего физико-химического профиля воды и снижении совокупной нагрузки примесей. Зафиксировано направленное изменение pH воды в сторону снижения, обусловленное удержанием гидрокарбонатного буфера мембраной и сопутствующим сдвигом углекислотного равновесия. При этом стабильность показателей общей жёсткости подтвердила эффективность кондиционирования воды в интегрированном блоке минерализации, что полностью предотвращает глубокое деминерализование готового продукта. Полученные данные демонстрируют, что водоматы эффективно приближают качество водопроводной воды к параметрам природного эталона, что позволяет рекомендовать их как доступный способ децентрализованного повышения безопасности питьевого водопотребления на потребительском уровне.
Скачивания
Библиографические ссылки
Aben, A., & Zholdasqyzy, Z. (2026). Kazakhstan’s Water Security: Current Challenges and Future Alternatives: Analytical Report. Kazakhstan Institute for Strategic Studies under the President of the Republic of Kazakhstan. https://kisi.kz/wp-content/uploads/2026/04/eng-water-security-in-kz-2026-poln-1.pdf
Adams, H., Burlingame, G., Ikehata, K., Furatian, L., & Suffet, I. H. (2022). The effect of pH on taste and odor production and control of drinking water. AQUA - Water Infrastructure Ecosystems and Society, 71(11), 1278–1290. https://doi.org/10.2166/aqua.2022.133
Al Sayed, M. A., Kamel, M. K., Hamdy, A., Mohammed, K. Z., & Abbas, M. A. (2012). Reverse osmosis (RO) pretreatment: removal of iron in groundwater desalination plant in Shupramant-Giza – a case study. Current World Environment, 7(1), 23–32. http://dx.doi.org/10.12944/CWE.7.1.04
Alive Water Kazakhstan. (2026). Vending machines for purification and sale of drinking water for bottling - Alive Water (Vendingovyye apparaty po ochistke i prodazhe pit'yevoy vody dlya rozliva v taru - Zhivaya voda in Russian). https://alivewater.kz/
Altekrety, A. A., & Al-Fatlawy, Y. F. (2017). The study of the efficiency of household reverse osmosis system to remove the pollutants from different water sources. International Journal of Scientific & Nature, 8(4), 674–680. https://www.scienceandnature.org/IJSN/IJSN_Vol8(4)D2017/IJSN-VOL8(4)17-10.pdf
Aydogan Gokturk, P., Sujanani, R., Qian, J., Wang, Y., Katz, L. E., Freeman, B. D., & Crumlin, E. J. (2022). The Donnan potential revealed. Nature Communications, 13(1), 5880. https://doi.org/10.1038/s41467-022-33592-3
Azmi, L. S., Jabit, N. A., Ismail, S., Ku Ishak, K. E. H., & Abdullah, T. K. (2025). Membrane filtration technologies for sustainable industrial wastewater treatment: a review of heavy metal removal. Desalination and Water Treatment, 323, 101321. https://doi.org/10.1016/j.dwt.2025.101321
Balali-Mood, M., Naseri, K., Tahergorabi, Z., Khazdair, M. R., & Sadeghi, M. (2021). Toxic mechanisms of five heavy metals: mercury, lead, chromium, cadmium, and arsenic. Frontiers in Pharmacology, 12, 643972. https://doi.org/10.3389/fphar.2021.643972
Chen, J., Wang, X., & Liu, Y. (2025). The association between low-concentration heavy metal exposure and chronic kidney disease risk through α-klotho. Scientific Reports, 15(1), 9601. https://doi.org/10.1038/s41598-025-96016-4
Church, J. M. (2024). UN Initiatives on Water Management in Central Asia and Potential Entry Points. Issue-Based Coalition on Environment and Climate Change; United Nations Economic Commission for Europe. https://unece.org/sites/default/files/2025-01/IBC%20Central%20Asia%20Water%20Paper%202024_Final.pdf
Сommittee for Standardization, Metrology and Certification of the Ministry of Industry and Trade of the Republic of Kazakhstan. (2003). Drinking water. General requirements for organization and quality control methods: ST RK GOST R 51232 – 2003 (Voda pitevaya. Obshchie trebovaniya k organizatsii i metodam kontrolya kachestva: ST RK GOST R 51232 – 2003 in Russian). Gosstandart https://waterservice.kz/downloads/rd/gst7.pdf?ysclid=ld3fpwacho899490449
Dedele, A., Nikiforov, N., Madieva, A. N., & Miškinytė, A. (2022). Potential of water vending machine to remove trihalomethanes and heavy metals during high and low water seasons in Petropavlovsk. Polish Journal of Environmental Studies, 31(2), 1667–1674. https://doi.org/10.15244/pjoes/143255
Direct Industry by Virtualexpo Group. (n.d.). Turbidity Meter PCE-TUM 20 (Turbidity Meter PCE-TUM 20 in Russian). Retrieved January 5, 2023, from https://www.directindustry.com.ru/prod/pce-deutschland-gmbh/product-37414-1616695.html
Dytnerskii, Yu. I. (1986). Baromembrane processes. Theory and calculation (Baromembrannye protsessy. Teoriya i raschet in Russian). Khimiya. https://www.studmed.ru/dytnerskiy-yu-i-baromembrannye-processy-teoriya-i-raschet_4aea33d5c50.html
Ecoinstrument LLC. (n.d.). DR 1900 Portable spectrophotometer (DR 1900 Portativnii spectrophotometer in Russian). Retrieved January 5, 2023, from https://www.ecoinstrument.ru/catalog/fiziko_khimicheskiy_analiz/spektrofotometry/dr1900/
Gomelya, M., Shabliy, T., Makarenko, I., & Vakulenko, A. (2022). Efficiency of reverse osmosis and ion exchange in water purification from nitrates. Journal of Ecological Engineering, 23(10), 172–180. https://doi.org/10.12911/22998993/152457
Gomelya, M., Vakulenko, A., Trus, I., & Taranenko, A. (2023). Determining the efficiency of reverse osmosis in the purification of water from phosphates. Journal of Ecological Engineering, 24(4), 104–111. https://doi.org/10.12911/22998993/157023
Hazzazi, L. W., Soto‐Rojas, A. E., & Martínez‐Mier, E. A. (2024). The effect of water filter pitchers on the mineral concentration of tap water. Journal of Public Health Dentistry. Advance online publication. https://doi.org/10.1111/jphd.12649
Imbulana, S., Oguma, K., & Takizawa, S. (2020). Evaluation of groundwater quality and reverse osmosis water treatment plants in the endemic areas of chronic kidney disease of Unknown Etiology (CKDu) in Sri Lanka. Science of The Total Environment, 745, 140716. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.140716
Khripko, E. N., & Baykenova, G. E. (2025). Ecological assessment of drinking water in Akmola region (Ekologicheskaya otsenka pitievoy vody Akmolinskoy oblasti in Russian). Vestnik Nauki, 1(4), 541–546. https://cyberleninka.ru/article/n/ekologicheskaya-otsenka-pitievoy-vody-akmolinskoy-oblasti
Kokshetau Mineral Waters. (n.d.). TURAN natural still drinking water in a PET bottle, volume 1.0 L. Export.gov.kz; Ministry of Trade and Integration of the Republic of Kazakhstan. https://export.bgov.kz/ru/agricultural/30/turan-natural-still-drinking-water-in-a-pet-bottle-volume-1-0-l/
Li, M., Liu, Z., Chen, Y., & Hai, Y. (2016). Characteristics of iron corrosion scales and water quality variations in drinking water distribution systems of different pipe materials. Water Research, 106, 593–603. https://doi.org/10.1016/j.waters.2016.10.044
Lumami Kapepula, V., García Alvarez, M., Sang Sefidi, V., Buleng Njoyim Tamungang, E., Ndikumana, T., Musibono, D.-D., Van Der Bruggen, B., & Luis, P. (2022). Evaluation of commercial reverse osmosis and nanofiltration membranes for the removal of heavy metals from surface water in the Democratic Republic of Congo. Clean Technologies, 4(4), 1300– 1316. https://doi.org/10.3390/cleantechnol4040080
Ministry of Healthcare of the Republic of Kazakhstan. (2022). On approval of Hygienic standards for safety indicators of domestic and drinking and cultural and community water use: Order of the Minister of Healthcare of the Republic of Kazakhstan dated November 24, 2022, No. KR DSM-138 (Ob utverzhdenii Gigienicheskikh normativov pokazatelei bezopasnosti khozyaistvenno-pitevogo i kulturno-bitovogo vodopolzovaniya in Russian). Information and Legal System of Normative Legal Acts of the Republic of Kazakhstan "Adilet". https://adilet.zan.kz/rus/docs/V2200030713
Muhammad, M.S., Abdul-Wahab, M. F., Saidin, M. A. R., Asraf, M. H., & Nik Malek, N. A. N. (2020). Microbiological analysis of drinking water from water vending machines. Malaysian Journal of Fundamental and Applied Sciences, 16(2), 186–189. https://doi.org/10.11113/mjfas.v16n2.1486
Pleshakov, N. A., Belikov, M. L., & Safaryan, S. A. (2023). Water purification from phosphate ions using different reagents (Ochistka vody ot fosfat-ionov s primeneniem razlichnyh reagentov in Russian). Trudy Kol’skogo Nauchnogo Centra RAN. Seriya: Tehnicheskie Nauki, 14(5), 60–66. https://doi.org/10.37614/2949-1215.2023.14.5.011
Richardson, S. D., & Postigo, C. (2012). Drinking water disinfection by-products. In D. Barceló (Ed.), Emerging Organic Contaminants and Human Health (pp. 93–137). Springer. https://doi.org/10.1007/698_2011_125
Rojas-Ramos, M., de la Cruz, M. B., del Rosario-Sosa, M., & de la Cruz, K. S. (2023). Evaluation of concentration polarization due to the effect of feed flow rate on reverse osmosis membranes using CFD. Membranes, 13(1), 3. https://doi.org/10.3390/membranes13010003
Salikova, N. S., & Uralbayeva, A. A. (2016). Monitoring of hydrochemical indicators of surface reservoirs of Akmola region (Monitoring gidrokhimicheskikh pokazateley poverkhnostnykh vodoyemov Akmolinskoy oblasti (in Russian)). Actual Problems of Humanities and Natural Sciences (Aktual'nyye Problemy Gumanitarnykh i Yestestvennykh Nauk), (2-4), 185–188. https://cyberleninka.ru/article/n/monitoring-gidrohimicheskih-pokazateley-poverhnostnyh-vodoemov-akmolinskoy-oblasti
Tautest. (n.d.). Universal pH indicator paper 0–12 (Indikatornaya bumaga universal’naya pH 0– 12). Tautest.kz. https://tautest.kz/product-category/ph-metry/indikatornaya-bumaga-universalnaya-ph-0-12/
Teschke, R., & Xuan, T. D. (2025). Heavy metals like aluminum, arsenic, cadmium, chromium, copper, iron, lead, manganese, mercury, nickel, and zinc polluting the drinking water: their individual health hazards. International Journal of Molecular Sciences, 26(23), 11656. https://doi.org/10.3390/ijms262311656
Thaçi, B. S., & Gashi, S. T. (2018). Reverse osmosis removal of heavy metals from wastewater effluents using biowaste materials pretreatment. Polish Journal of Environmental Studies, 27(3), 1105–1113. https://doi.org/10.15244/pjoes/81268
Thuadaij, P., & Duangkham, S. (2024). Quality Assessment of Drinking Water from Vending Machines for a Healthier Life. South East European Journal of Public Health (SEEJPH), 24, 252–262. https://doi.org/10.70135/seejph.vi.579
Tursunova, A., Medeu, A., Alimkulov, S., Saparova, A., & Baspakova, G. (2022). Water resources of Kazakhstan in conditions of uncertainty. Journal of Water and Land Development, (54), 138–149. https://doi.org/10.24425/jwld.2022.141565
U.S. Environmental Protection Agency. (2004). Drinking water health advisory for manganese. EPA Office of Water. https://nepis.epa.gov/Exe/ZyPDF.cgi/P100537R.PDF?Dockey=P100537R.PDF
United Nations Economic Commission for Europe. (2026). Project of Revised National Target Indicators of the Republic of Kazakhstan under the UNECE - WHO/Europe Protocol on Water and Health (Proekt peresmotrennykh natsionalnykh tselevykh pokazatelei Respubliki Kazakhstan po Protokolu po problemam vody i zdorovya EEK OON – VOZ/Evropa in Russian). UNECE. https://unece.org/environment/documents/2026/05/revised-national-targets-republic-kazakhstan-under-unece-whoeurope
United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization. (2023). The United Nations World Water Development Report 2023: Partnerships and Cooperation for Water. UNESCO. https://doi.org/10.54679/QQJG4824
United Nations. (2015). Transforming Our World: The 2030 Agenda for Sustainable Development. https://sdgs.un.org/2030agenda
United Nations. (2024). The United Nations World Water Development Report 2024: Water for Prosperity and Peace. UNESCO. https://digitallibrary.un.org/record/4042870?v=pdf
Vingerhoeds, M. H., Nijenhuis-de Vries, M. A., Ruepert, N., van der Laan, H., Bredie, W. L. P., & Kremer, S. (2016). Sensory quality of drinking water produced by reverse osmosis membrane filtration followed by remineralisation. Water Research, 94, 42–51. https://doi.org/10.1016/j.watres.2016.02.043
Wang, Z., Yang, X., Fu, L., & Li, M. (2025). A review of secondary contamination of drinking water quality in distribution systems: sources, mechanisms, and prospects. AQUA - Water Infrastructure, Ecosystems and Society, 74(1), 118–141. https://doi.org/10.2166/aqua.2024.284
World Bank Group. (2022). Kazakhstan Country Climate and Development Report. World Bank. https://doi.org/10.1596/38215
World Health Organization. (2022). Guidelines for drinking-water quality: fourth edition incorporating the first and second addenda. World Health Organization. https://iris.who.int/server/api/core/bitstreams/69c17edd-ee26-425b-9d34-33799377e886/content
World Health Organization. (2024). Guidelines for Drinking-Water Quality: Small Water Supplies – Global Update 2024. WHO Publishing. https://www.who.int/publications/i/item/9789240088740
Yu, H.-Y., Gupta, S., & Zhou, Z. (2024). Removal of metals and assimilable organic carbon by activated carbon and reverse osmosis point-of-use water filtration systems. Chemosphere, 365, 143251. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2024.143251
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2026 Наталья Грабовская, Татьяна Карнаухова, Татьяна Литау, Асель Агайдарова (Автор)
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.
