Гигиеническая характеристика источников водоснабжения

Источниками воды для систем хозяйственно-питьевого водоснабжения могут быть поверхностные водные объекты (реки, озера, водохранилища) и подземные воды (грунтовые, межпластовые воды напорные и безнапорные).

Подземные пресные воды,пригодные для целей питьевого водоснабжения залегают на глубине не более 250-300 м. По условиям залегания различаются верховодка, грунтовые и межпластовые воды.

Верховодка. Подземные воды, залегающие наиболее близко к земной поверхности, называются верховодкой. Причиной появления верховодки служит наличие под почвой отложений в виде линз, создающих местный водоупор. Скапливающиеся на этом водоупоре атмосферные воды и образуют верховодку. Вследствие поверхностного залегания верховодка легко загрязняется и не может считаться хорошим источником водоснабжения.

Грунтовые воды. Воды первого от поверхности земли постоянно существующего водоносного горизонта (рис.4.1).

Рисунок 4.1 — Схема залегания грунтовых вод

1 — водопроницаемый слой, 2 — водоупорный слой;

а — верховодка, б — грунтовая вода.

Они не имеют защиты из водоупорных слоев; область питания грунтовых вод совпадает с областью их распространения. Грунтовые воды характеризуются непостоянным составом, который зависит от частоты выпадения и обилия осадков. Используются грунтовые воды главнымобразом в сельской местности при организации колодезного водоснабжения.

Межпластовые подземные воды. Межпластовые подземные воды залегают между двумя водоупорными слоями и в зависимости от условий залегания могут быть напорными или безнапорными (рис. 4.2). В каждом межпластовом водоносном горизонте различают область питания, где горизонт выходит на поверхность, область напора и область разгрузки, где вода изливается на поверхность земли или дно водоема в виде восходящих ключей. Добыча межпластовых вод производится через буровые скважины. Качество воды скважины во многом определяется ее расстоянием от границы области питания.

Рисунок 4.2 — Схематическое изображение артезианского бассейна

АВ — область современной инфильтрации атмосферных вод;

БВ — область распространения напорного водоносного горизонта;

ВГ — участок разгрузки; С — самоизливающаяся скважина; Н — несамоизливающаяся скважина; 1 — водоупорные слои; 2 — водоносный горизонт; 3 — речные отложения; 4 — уровень воды; 5 — источники.

Химический состав подземных вод формируется под влиянием химического и физико-химического процессов. Характерной особенностью межпластовых вод является отсутствие в них растворенного кислорода, существенное влияние на их состав. Межпластовые воды вследствие защищенности от поверхностного загрязнения, постоянства состава и достаточно большого дебита высоко оцениваются с санитарной точки зрения и при выборе источника хозяйственно-питьевого водоснабжения имеют преимущество перед другими водоисточниками.

В Республике Беларусь значительная часть эксплуатируемых систем водоснабжения на подземных водах приурочена к долинам рек.

Общими свойствами воды поверхностных источников являются низкая минерализация, большое количество взвешенных веществ, высокий уровень микробного загрязнения, колебания расхода воды в зависимости от времени года и метеорологических условий. Величина активной реакции большинства поверхностных источников находится в диапазоне рН 6,5-8,5. Часто отмечается интенсивное техногенное загрязнение их в результате сброса промышленных сточных вод, судоходства и других причин. Отмеченные особенности состава и свойств воды поверхностных источников не позволяют использовать ее для целей хозяйственно-питьевого водоснабжения в природном виде и вызывают необходимость предварительной обработкой с целью осветления и обеззараживания.

На первом месте стоят межпластовые напорные воды, затем (в порядке снижения надежности) идут межпластовые безнапорные, трещинно-карстовые, грунтовые. Последнее место отведено поверхностным водоисточникам.

Дата добавления: 2017-01-13 ; просмотров: 1696 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

1. Гигиеническая характеристика источников хозяйственно-питьевого водоснабжения

Источниками воды для систем хозяйственно-питьевого водоснабжения могут быть поверхностные водные объек­ты (реки, озера, водохранилища), подземные воды (грунтовые, межпластовые напорные и безнапорные) и атмосферные осадки. Удельный вес использования тех и других водоисточников в различных странах и регионах значительно колеблется. Главная причина этого — наличие или отсутствие запасов подземных вод, так как вопросы разведки и добычи подземной воды в настоящее время технически достаточ­но совершенны.

Поверхностные источники.

К поверхностным источникам относятся реки, озера, искусственные водохранилища, пруды. Общими свойствами воды поверхностных источников являются низкая минерализация, большое количество взвешенных веществ, высокий уровень микробного загрязнения, колебания расхода воды в зависимости от времени года и метеорологических условий. Величина активной реакции большинства поверхностных источников находится в диапазоне рН 6,5-8,5. Часто отмечается интенсивное техногенное загрязнение их в результате сброса промышленных, хозяйственно-бытовых сточных вод, судоходства, лесосплава, массового купания и других причин. Добавляется также чрезмерное развитие микроскопических одноклеточных водорослей – так называемое цветение, способное в значительной мере ухудшить органолептические свойства воды и придать ей аллергенные свойства.

Отмеченные особенности состава и свойств воды по­верхностных источников не позволяют использовать ее для целей хозяйственно-питьевого водоснабжения в при­родном виде и вызывают необходимость предварительной обработки с целью улучшения органолептических свойств и обеззараживания.

В открытых водоемах уже в силу есте­ственных особенностей их режима свойства воды не могут отли­чаться постоянством. Ледяной покров, дожди и паводки неизбежно вызывают изменения, как количества, так и качества воды.

После вскрытия реки под влиянием талых вод снижается минерализованность и окисляемость воды и одновременно увеличи­вается количество бактерий, от которых ранее реку охранял ледя­ной покров. В июне, с уменьшением расхода воды, в реке концентрация солей возрастает, а развитие органической жизни на берегах реки и использование ее населением приводят к резкому уве­личению количества бактерий. Поми­мо таких неизбежных колебаний химического состава, возникающих вследствие смены времен года, состав воды в реке меняется на отдельных участках. Иногда химический состав водоема и на значительном протяжении различен в результате использо­вания его для различных хозяйственных, технических и промыш­ленных целей. Химический состав воды зависит от спуска городских и промышленных сточных вод, пароходных пристаней, от рыболовного промысела, массовых купаний, удобрения сельскохозяйственных площадей на склонах берегов. Наиболее существенна в этом отношении роль сточных вод, кото­рые, могут при неупорядоченном выпуске вызывать резкую дена­турацию физических и химических свойств и состава воды и соз­давать опасность заражения.

Особенности состава и свойств речной воды могут зависеть и от природных условий. Желтый цвет (цветность до 65°) и высокая окисляемость (до 15—16 мг О₂/л) воды может быть обусловлена наличием гуминовых веществ. Если русло реки сложено из глинистых пород, то постоянно вымываемая течением мельчайшая глинистая взвесь вызывает естественную стойкую мутность воды. Таким образом, в результате естественных условий и воздей­ствия извне физические свойства, химический состав и содержа­ние бактерий в речной воде колеблются в широких пределах в одних реках сравнительно с другими и в одной и той же реке в раз­ное время.

Озера весьма разнообразны по размерам, глубине, режиму стока и составу воды. Пресные озера, формируются в основном за счет стока впадающих в них рек, и состав воды близок к таковому речной воды. В озерах осаждение взвеси происходит с большой полнотой. В донных отложениях (ил) содержится значительное количество органических веществ и идут энергичные биохимиче­ские процессы. В мелких озерах при волнении взмучивание ила может сказаться на всей тол­ще воды. Наибольшие достоинства как источник водоснабжения имеют большие и глубокие озера. На глубине 10 м и бо­лее вода отличается высокой чистотой в бактериальном от­ношении, а ее температура и химический состав колеблют­ся в узких пределах. Сани­тарные условия водоснабже­ния из таких озер благопри­ятнее, чем из рек, режим ко­торых меняется по временам года. Вместе с тем загрязненные стоки, поступая в озеро, могут при отсутствии выраженного течения оказывать влияние на значи­тельном расстоянии. Место для забора воды, расстояние от берега, глубина должны выбираться с учетом этого обстоятельства.

Искусственные водохранилища возникли в связи со строительством гидроэлектростанций, развитием промышленно­сти, созданием новых и ростом старых городов и рабочих поселков. Чтобы создать запасы воды и сосредоточить их вблизи потреби­телей, на многих реках были построены плоти­ны, задерживающие и накапливающие огромные запасы воды за счет, как постоянного стока, так и стока дождевых и талых вод.

Химический состав воды водохранилищ и его колебания отра­жают разнообразие состава речных, талых, дождевых и грунтовых вод, участвующих в образовании водохранилища.

Характерной особенностью их режима является постепенное повышение концентрации минеральных солей. Происходит это в основном в связи с испарением воды с поверхности водохранили­ща. Чем больше отношение площади водохранилища к массе воды, тем сильнее выражена в нем минерализация воды.

Другая особенность водохранилищ — летнее цветение воды в результате бурного разрастания водорослей, главным образом си­не-зеленых, за счет поступления избыточного количества биоген­ных веществ. Последующее массовое отмирание водорослей при­водит к обогащению воды разлагающейся органической материей, появлению сероводорода, падению содержания растворенного кис­лорода и замору рыбы. Кроме того, огромное количество водорос­лей попадает на очистные сооружения водопроводов, забивает фильтры, чрезвычайно осложняет их эксплуатацию. Вода в водохранилищах в большинстве случаев обладает хоро­шими бактериологическими качествами: будучи прослежены в ди­намике, они свидетельствуют об интенсивном ходе процессов само­очищения. Для предотвращения порчи воды большое значение имеет очистка чаши водохранилища до ее затопления, чтобы устранить все, что может служить причиной ухудшения органолептических свойств, химических особенностей воды и ликвидировать источники возможного ее заражения. Наиболее существенны в этом отно­шении удаление древесной и кустарниковой растительности, что­бы предотвратить насыщение воды продуктами ее распада, и сана­ция площади затопляемых сел. Водохранилища в отношении анофелогенности могут играть как положительную, так и отрицательную роль, уничтожая мелко­водье и заболоченности или, наоборот, создавая их. Создание искусственных водохранилищ следует расценивать как положительное явление в жизни прилегающих населенных мест. Они облегчают организацию централизованного водоснабже­ния, улучшают микроклимат и являются значительным оздорови­тельным фактором.

Изложенные особенности качества воды и режима различных водных объектов должны учитываться при выборе источника вновь проектируемого или реконстру­ируемого водопровода.

Источники водоснабжения и их гигиеническая характеристика

Для водоснабжения могут быть использованы:

Открытые водоёмы делятся на:

· естественные (реки, озёра);

· искусственные (водохранилища, каналы).

Характерной чертой открытых водоёмов является наличие большой водной поверхности, которая под воздействием лучистой энергии солнца создает условия развития водной флоры и фауны, активного процесса самоочищения. Однако вода открытых водоемов подвержена опасности загрязнения различными химическими веществами и микроорганизмами.

Речные воды характеризуются большим количеством взвешенных веществ, низкой прозрачностью и большой микробной обсеменённостью. Реки наиболее часто используются с целью водоснабже6ния.

Озёра и пруды представляют собой различной величины и формы котлованы. На дне образуются значительные илистые отложения за счёт выпадения взвешенных частиц. Эти водоисточники менее пригодны для питьевых целей, т. к. подвержены загрязнению и обладают слабовыраженной способностью к самоочищению. Эти воды небезопасны в эпидемиологическом отношении.

Открытые водоёмы характеризуются непостоянством химического и бактериального состава, резко меняющегося в зависимости от сезона года и атмосферных осадков. Воды отличаются небольшим содержанием солей и значительным количеством взвешенных и коллоидных веществ.

При оценке открытых источников водоснабжения большое внимание уделяется флоре и фауне водоёмов. Эти биологические организмы называются сапробными (sapros, гнилостный). Различают четыре степени сапробности водоёмов или зон.

Полисапробная зона характеризуется сильным загрязнением воды, отсутствием кислорода, восстановительными процессами. Окислительные процессы отсутствуют. Флора и фауна крайне бедны. Происходит интенсивное размножение микроорганизмов, их число измеряется многими сотнями тысяч и миллионами в 1 мл.

a-Мезосапробная зона по степени загрязнения воды приближается к предыдущей, условия разложения белка в значительной степени анаэробные, но отмечаются и аэробные. Количество бактерий исчисляются сотнями тысяч в 1 мл. Цветковые растения редки, но имеются водоросли и простейшие.

b-Мезосапробная зона имеет среднюю степень загрязнения. Окислительные процессы преобладают над восстановительными, и поэтому вода не загнивает. Число бактерий в 1 мл воды измеряется десятками тысяч. Появляются инфузории, рыбы.

Олигосапробная зона характеризуется практически чистой водой. В воде отсутствуют процессы восстановления, органические вещества полностью минерализованы, много кислорода. Число бактерий превышает 1 тыс. в 1 мл. Флора и фауна разнообразна.

Подземные водыобразуются за счёт фильтрации атмосферных осадков через почву.

Почвенные воды (поверхностные или верховодка) наиболее близко залегают к земной поверхности в первом водоносном горизонте. Больше всего почвенных вод накапливается весной, летом они высыхают, зимой промерзают, легко загрязняются, поэтому использовать почвенные воды с целью водоснабжения не следует.

Грунтовые воды располагаются в последующих водоносных горизонтах; они скапливаются на первом водонепроницаемом слое, не имеют водоупорного слоя сверху, и поэтому между ними и почвенными водами происходит водообмен. Грунтовые воды образуются за счёт просачивания атмосферных осадков. Они отличаются более или менее постоянным составом и лучшим качеством, чем поверхностные. Фильтруясь через значительный слой почвы, они становятся бесцветными, прозрачными, свободными от микроорганизмов. Глубина их залегания от 2 м до нескольких десятков метров. Грунтовые воды являются наиболее распространёнными источниками водоснабжения в сельской местности. Забор воды производится с помощью колодцев.

Межпластовые воды представляют собой подземные воды, заключённые между двумя водонепроницаемыми породами. Они имеют непроницаемую крышу и ложе, полностью заполняют пространство между ними и передвигаются под давлением. Питание межпластовых вод происходит в местах выхода на поверхность водоносного слоя. Вследствие глубокого залегания межпластовые воды имеют устойчивые физические свойства и химический состав. Межпластовые воды могут иметь естественный выход на поверхность в виде восходящих ключей и родников.

Наиболее предпочтительным источником являются артезианские межпластовые воды, т. к. они настолько чисты, что не нуждаются в мероприятиях по очистке и обеззараживанию.

Употребление недоброкачественной питьевой воды может быть причиной заболеваний неинфекционной природы, связанных с загрязнением воды химическими веществами в результате промышленного, сельскохозяйственного, бытового видов хозяйственной деятельности человека.

4. Методы санитарного исследования водоисточникавключают:

· Санитарно-топографическое обследование и определение количества воды в водоисточнике (его дебит).