Наиболее доступная в природе вода — это вода открытых источников! Это та вода, которая находится на поверхности земли:
Конечно, эта тема вызывает улыбку — ну кто же станет пить воду из лужи или болота? Согласен, это звучит странно. Но я отвечу — пить станет тот, у кого нет другой воды. И Вы тоже станете, если не будет другой воды. Но так, как большинству людей доступна вода из-под земли — мы просто привыкли к тому, что вода у нас из колодца, скважины, водопровода… и не видим никакой ценности в воде из лужи. Но что делать, если нет другой воды?
Основная проблема поверхностных источников водоснабжения — это антропогенное загрязнение воды — влияние загрязнения атмосферы на всю воду, которая находится на поверхности. В промышленных, сельскохозяйственных районах реки, пруды и даже атмосферные осадки загрязнены выбросами фабрик и стоками с сельхоз.полей.
Антропогенному воздействию подвергаются также и верхние слои подземной воды (верховодка). Основным источником загрязнения в таком случае являются дачные выгребные ямы.
Вообще-то городские очистные станции в основном черпают воду из открытых источников — из рек, водохранилищ, озер… дорого добывать подземную воду в масштабах города. Но вода проходит сложный путь очистки от водозабора до подачи к потребителю, где осуществляется многоступенчатая очистка:
Смысл в том, что и Вы тоже можете использовать доступные открытые источники водоснабжения в хозяйственно-бытовых и питьевых целях соорудив у себя дома небольшую очистную станцию.
Я уже рассказывал в статье «нужна ли Вам водоочистка» об органолептических и токсических загрязнениях воды… не нужно бояться страшных канцерогенов, которые во множестве содержатся в грязной воде из реки!
Для питьевой воды есть система обратного осмоса, которая делает воду совершенно чистой, стоит не дорого!
Очистить до состояния технически чистой хозяйственно-бытовой воды… воду из открытых источников можно и даже это, я сказал бы, не так уж и сложно. Во всяком случае это проще, чем удалять 50 мг железа, либо 30 мг солей жесткости с высокой минерализацией.
Вода открытых источников бывает и без очистки питьевого качества в экологически чистых районах.
Например, у нас есть что-то вроде дачи на Белом море. Просто изба из топляка на небольшом островке в Кандалакшском заливе. Мы снимали об этом видео, посмотрите… Мы ездим туда в отпуск летом ловить рыбу и наслаждаться примитивным образом жизни. Так вот — острова скальные, гранитные… слой почвы до 1 метра — ни о какой подземной воде речи там быть не может.
Посуду мы моем прямо в море, а для питья и бани носим воду из лужи!
Я, например, с детства (в 9 лет начал туда ездить каждый год) пью воду прямо из этой лужи без опасений. И ничего, жив-здоров — проблем не было ни разу. Но, конечно, никто не запрещает фильтровать воду углем или кипятить перед питьем. Смысл в том, что там другой воды нет, а та, что есть — прекрасна! Единственное, что носить приходится ведрами, электричества на острове нет, но в этом и прелесть того места.
А на материке в той местности люди черпают воду из болота и она тоже питьевая. Представьте себе кристально прозрачная вода, а на дне черный ил. Вода чистейшая. Так что вода из болота тоже бывает пригодной к использованию.
Вода открытых источников не бывает химически и биологически чистой — это практически невозможно, если только это не горный ручей, бегущий с ледника по камням. Даже талая вода на своем пути растворяет в себе минералы и органические вещества, а уж вода лесного озера, болта или ручушки — точно будет содержать в себе большое количество органических веществ и микроорганизмов.
Открытые источники водоснабжения характеризуются:
- большим содержанием взвешенных частиц;
- высокой мутностью и цветностью,
- повышенной минерализацией,
- сезонными и погодными колебаниями химического состава воды;
- возможностью антропогенного загрязнения (сточными водами);
- большими органическим и бактериальным загрязнениями
Благодаря природному равновесию и насыщенности поверхностной воды кислородом в воде открытых водоемов не бывает высокого содержания сероводорода, аммиака, радона. Не бывает двухвалентных тяжелых металлов — марганца, железа и вообще небывает высокого содержания железа, потому что природная вода обладает свойством к равновесному pH, при котором железо окисляется, образует хлопья, на которых собираются коллоиды марганца и все это счастье идет ко дну. Жесткость обычно не велика, но это зависит от близости залегания известняка, конечно.
Вообще, надо сказать, что химический и биологический состав воды в реке, озере, море — не постоянный. Вода меняется каждый день следуя за изменениями погоды и смене сезонов. Самая чистая вода в начале лета и зимой. Самая грязная — весной, во время таяния снега — смывает гумус в водоемы и осенью, когда вода зацветает.
Основные загрязнения воды открытых водоемов — это:
- взвешенные частицы (песок, ил, глина, микроводоросли, частицы растений)
- органические вещества (гуминовые, фульво-кислоты, органическое железо)
- микробиологические загрязнения (бактерии, грибки, вирусы, одноклеточные организмы, планктон)
- токсичные вещества антропогенного происхождения (нитраты, фосфаты, аммиак, жесткость и всякие яды, которых может быть бесчисленное множество)
Методы очистки воды открытых источников
- окисления сильными окислителями (перманганат калия, гипохлорит натрия, перекись водорода и, конечно, озон!)
- Коагуляция
- Отстой или фильтрация
Система очистки воды на базе открытой емкости с дозированием окислителя в емкости и последующий отстой воды — будет идеальным вариантом! Посмотрите это видео, чтобы узнать больше:
Анализ воды из открытого источника водоснабжения
Анализ воды следует делать на следующие показатели:
- железо
- марганец
- ПМО (окисляемость)
- pH (водородный показатель)
- Нитраты/нитриты
- аммоний
- Цветность
- Мутность
- Щелочность
- Микробиология
Источники водоснабжения
1. Наземные — реки, озера.
2. Подземные — межпластные безнапорные, межпластные напорные (артезианские).
3. Атмосферные — атмосферные воды характеризуются малой минерализацией, большим количеством растворенных газов (азот, кислород, диоксид углерода), бактериальным загрязнением. Химический состав зависит от степени загрязнения атмосферного воздуха (кислотные дожди). Подлежат очистке и обеззараживанию.
4. Открытые водоисточники характеризуются большим количеством взвешенных частиц; пониженной прозрачностью; повышенной цветностью, высокой минерализацией, сезонными колебаниями содержания химических веществ; возможностью загрязнения токсическими веществами (сточными водами); значительным органическим и бактериальным загрязнением. Подлежат очистке и обеззараживанию.
5. Подземные водоисточники подразделяются на: почвенные, грунтовые, межпластовые (напорные и не напорные).
Гигиеническим требованиям отвечают подземные межпластовые напорные (артезианские) воды: вода из артезианского источника прозрачна, бесцветна, лишена запаха и вкуса, органических веществ, практически не содержит микроорганизмов и пригодна для питьевых целей без предварительной обработки. В отдельных случаях эта вода отличается высокой минерализацией (соли железа, карбонаты).
На втором месте по соответствию гигиеническим требованиям стоят межпластовые не напорные воды — они залегают между двумя водоупорными пластами, изолированы от атмосферных осадков и поверхностных вод. Имеют постоянный химический состав, низкое бактериальное загрязнение, часто высокоминерализованные.
Системы водоснабжения. Существуют две основные системы водоснабжения населенных мест:
1. Централизованная система состоит из головных сооружений водопровода и разводящей сети. К головным сооружениям относятся: водозаборные сооружения, насосные станции, очистные устройства, где она обеззараживается, резервуары чистой воды, напорная башня. Распределение воды производится с помощью сети подземных труб, изготовленных из оцинкованного железа или специального пластика.
2. Децентрализованное (местное) водоснабжение из местных источников подземных вод устраивается в сельской местности при сравнительно низкой плотностью населения, в пионерских лагерях, больницах. При этом сооружаются: местный водопровод, шахтный или трубчатый колодец, родник.
Основные принципы выбора источника хозяйственно-питьевого водоснабжения.Выбрать источник водоснабжения населенного пункта непросто. В каждом конкретном случае нужно учитывать в первую очередь санитарную надежность потенциального источника. Приоритет принадлежит межпластовым артезианским водам с наиболее высокими и стабильными санитарными показателями. Глубокое залегание водоносных горизонтов и повышенное давление практически гарантируют эпидемическую безопасность артезианских источников. При отсутствии артезианских вод вторыми по санитарной надежности являются межпластовые безнапорные воды. Их микробиологическая характеристика и природный химический состав близки к показателям артезианских вод, но опасность может возникнуть при интенсивном откачивании воды и подсосе загрязнений из других водоносных горизонтов, особенно если в водоупорных слоях есть включения трещиноватых пород.
Третьими по санитарной надежности считаются грунтовые воды первого водоносного горизонта. Однако ввиду отсутствия верхнего водонепроницаемого сл. воды этих источников могут значительно уступать по качеству межпластовым, из-за чего их чаще используют для децентрализованного водоснабжения небольших, преимущественно сельских, населенных пунктов.
Наконец, при невозможности использования для хозяйственно-питьевых целей подземных вод следует ориентироваться на поверхностные источники -реки, водохранилища, каналы, озера. Их вода во всех случаях требует специальной обработки, в первую очередь обеззараживания. Однако у поверхностных источников есть и неоспоримое преимущество по сравнению с подземными — несравнимо более высокий дебит. Так, если в среднем грунтовый колодец может обеспечить 1,5-6,5 м 3 /сут, артезианская скважина — 3-5 л/с, то дебит крупных рек составляет сотни и тысячи кубических метров воды в секунду.
При выборе не только вида, но и конкретного водоисточника обязательно учитывают гидрогеологические особенности местности и источники пополнения водоемов, исследуют эпидемиологическую и эпизоотологическую ситуацию в районе, учитывают возможные как биогенные, так и техногенные источники загрязнения водоемов, оценивают степень урбанизации, развитие промышленности и сельского хозяйства региона, величину и расположение населенных пунктов по отношению к водозабору. Одновременно рассчитывается экономическая целесообразность использования того или иного источника. Все параметры санитарно-эпидемиологической эффективности водоисточников определяют по результатам многократных анализов воды в разное время года.
Централизованное водоснабжение из поверхностных источников.
Водопровод для обеспечения населения водой из поверхностных водоемов — сложная многоступенчатая конструкция.
Водопровод включает в себя:
В состав головных сооружений входят:
— устройства очистки воды.
В зависимости от особенностей водоема и гидрогеологических условий водозабор может осуществляться различными способами:
— в русловые водоприемники вода поступает либо самотеком, либо по всасывающим трубам с помощью насосов.
— в береговые колодцы вода поступает непосредственно, фильтруясь через толщу грунта, глубина забора воды не менее 2,5 м, место забора воды на реке должно располагаться выше источников загрязнения.
— вода из реки может также накапливаться в искусственных заливах — ковшах, вход в которые направлен или против течения, или по течению реки.
Во всех случаях функции водоприемников состоят в накоплении достаточного количества воды, ее фильтрации от грубых механических примесей и отстаивании.
Далее вода из водоприемников насосами первого подъема подается на очистные сооружения. После очистки и обеззараживания питьевую воду перекачивают насосы второго подъема в водопроводную сеть населенного пункта.
Централизованное водоснабжение из подземных источников:
Подземные источники имеют ряд достоинств:
1) они в определенной мере защищены от антропогенного загрязнения;
2) они отличаются высокой стабильностью бактериального и химического состава.
Подземные водоисточники в зависимости от глубин залегания и отношения к породам делятся на:
Гигиеническая характеристика источников централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения:
Питьевая вода может отвечать высоким требованиям только после ее надежной обработки и кондиционирования.
В качестве источников водоснабжения могут быть использованы подземные и поверхностные источники водоснабжения.
Гигиенические требования к водоснабжению населенных мест.
Выбор источников водоснабжения:
При выборе источника питьевого водоснабжения с гигиенических позиций предпочтение отдается в убывающем порядке следующим источникам:
— напорные межпластовые (артезианские);
— поверхностные открытые водоемы — водохранилища, реки, озера, каналы.
Для каждого из них предложена соответствующая система обработки воды.
Выбор водоисточника очень ответственная задача:
— При решении ее необходимо выяснить количество воды в водоисточнике, чтобы удовлетворить гигиенические нормы водопотребления с учетом развития населенного места на 20 лет вперед.
— Затем для открытых водоемов выясняется санитарное состояние водосборных площадей; их заселенность, наличие выпусков сточных вод, характер использования реки выше предлагаемого водозабора.
— Для подземных вод изучается залегание водоносных слоев, защищенность их водоупорными слоями, характер водоносных пород и санитарная характеристика зон питания. Эти сведения необходимы для суждения о надежности и устойчивости положительного качества воды.
В настоящее время признается целесообразным и более надежным по возможности не рассчитывать на специальные способы по улучшению органолептических свойств воды и ее минерального состава и стремиться к тому, чтобы вода могла быть использована непосредственно. Кроме того, водоисточник может быть использован для централизованного водоснабжения только в том случае (несмотря на все его положительные качества), если вокруг него можно создать зоны санитарной охраны.
Физиологическое значение воды:
— вода является универсальным растворителем большого числа веществ средой, в которой протекает химические, физико-химические реакции, связанные с обменом веществ;
— с помощью воды транспортируются пластические и энергетические материалы;
— поддерживается нормальная структура и жизнедеятельность всех тканей организма;
— вода является главной частью секретов и экскретов организма;
— принимает участие в терморегуляции; поддерживает течение физиологических процессов в организме;
— почти все химические, физические и коллоидные процессы в организме протекают в водных растворах органических или неорганических веществ;
— только в жидкой среде совершаются процессы пищеварения;
— содержание воды в человеческом организме содержание воды составляет около 65%.
Гигиеническое значение воды:
— уровень благоустройства городов,
— оздоровительная роль водного фактора,
— санитарное состояние лечебно-профилактических организаций, вода может быть использована для гидротерапии,
— вода необходима для предприятий,
— для специального санитарно-технического режима,
— для борьбы с пылью в крупных промышленных городах,
— для удаления отбросов и нечистот.
Загрязнение воды — это привнесение в водную среду или возникновение в ней новых, обычно не характерных для нее, физических, химических, информационных и биологических агентов, либо превышение в рассматриваемое время естественного средне многолетнего уровня, нередко приводящая к негативным последствиям.
Показатели загрязнения воды:
— окисляемость (характеризует содержание в воде восстановителей)
— растворенный кислород (его снижение указывает на изменение биологических процессов)
— содержание сульфатов и фосфатов (загрязнение биологическими источниками)
— соли аммония, нитриты и нитраты (органическими веществами)
— содержание хлоридов (органические загрязнение животного происхождения)
— содержание железа (ржавеющие трубы, аварии)
— летучие органические соединения
Классификация загрязнений
1. Природные
2. Под влиянием деятельности человека — антропогенные
По масштабам: глобальные, региональные, локальные
По характеру: физические, физико-химические, биологические
По возможности устранения: стойкие, разрушаемые
По объектам: космос, атмосфера, литосфера
По источнику: первичные и вторичные
Из числа загрязнителей выделяют: нефть, нефтепродукты.
Влияние воды на здоровье человека определяется ее физическими свойствами, химическим составом, наличием в ней возбудителей инфекционных заболеваний.
Отрицательные воздействия гидросферы на человека:
— нарушение физических и физико-химических характеристик: жесткость воды и кислотно-щелочное состояние;
— нарушение микроэлементного состава;
— загрязнение гидросферы токсическими веществами, органическими веществами, трансформацией химических веществ в водной среде;
— загрязнение патогенными микроорганизмами.
Следовательно, через воду могут передаваться заболевания инфекционные и неинфекционные.
Для того, чтобы возможность водных эпидемий стала реальной необходимо наличие 3 условий:
— возбудители должны попасть в воду источника водоснабжения;
— патогенные микроорганизмы должны сохранять жизнеспособность в водной среде в течение длительного времени;
— возбудитель должен попасть с питьевой водой в организм человека.
Вода как путь передачи инфекционной болезни:
Эпидемия — это категория интенсивности эпидемического процесса, характеризующаяся уровнем заболеваемости, определенной инфекционной болезнью, значительно превышающих обычно регистрируемых на данной территории за аналогичный период.
Для водных эпидемий характерно:
— внезапный подъем заболеваемости,
— сохранение высокого уровня в течение времени,
— ограничение эпидемической вспышки кругом лиц, пользующихся общим источником водоснабжения,
— отсутствие заболеваний среди жителей того же населенного места, но пользующихся другим источником водоснабжения.
Водная вспышка отличается: быстрым уменьшением числа пострадавших после проведения комплекса противоэпидемических мероприятий.
Однако затем в течение длительного периода регистрируются отдельные контактные случаи заболевания в виде эпидемического «хвоста» (после проведения противоэпидемических мероприятий число заболеваний быстро уменьшается, но некоторое время заболеваемость сохраняется на относительно невысоком уровне из-за бытового заражения).
Водные эпидемии имеет ряд характерных особенностей:
— они всегда связаны с определенным источником (например, с колодцем) и практически отсутствуют при употреблении воды из других источников водоснабжения.
— эпидемия характеризуется резкой вспышкой инфекции, массовым поражением населения, и медленным утиханием ее в конце
— заболевание всегда подтверждается лабораторным анализом воды из зараженного источника.
Все это имеет важное значение при проведении санитарно-противоэпидемиологических мероприятий по профилактике и ликвидации водных эпидемий.
Безопасность питьевой воды в эпидемическом отношении определяется показателями, которые характеризуются достаточно высокой вероятностью отсутствия в ней опасных для здоровья потребителей (людей) — бактерий, вирусов и других биологических включений.
Заболевания инфекционные: холера (реки Ганг и Брахмапутра), брюшной тиф, бациллярная дизентерия (следствие аварии на водопроводной станции), колоноэнтерит, безжелтушный лептоспироз, желтушный, туляремия, бруцеллез, сибирская язва, туберкулез, дальневосточной скарлатиноподобной лихорадки, энтеровирсуные инфекции, аденовирусные инфекции, ринит, конъюнктивит, амебиаз, гельминтозы. Вода может стать также источником заражения человека животными паразитами – гельминтами (глистами). С загрязненной фекалиями водой к человеку могут попасть их яйца, которые в кишечнике превращаются во взрослых паразитов. К таким относятся аскариды, власоглав, острицы.
Заболевания неинфекционной природы могут быть связаны с особенностями природного химического состава воды и антропогенным изменением.
Профилактика водных заражений инфекционными (инвазионными) заболеваниями сводится к обеспечению населения водой свободной от возбудителей этих заболеваний.
6. Гигиенические требования к организации нецентрализованного водоснабжения. Требования к качеству воды местных источников водоснабжения.
По своему составу и свойствам вода нецентрализованного водоснабжения должна соответствовать нормативам, приведенным в таблице.
Показатели | Единицы измерения | Норматив |
Запах | баллы | неболее 2—3 |
Привкус | баллы | не более 2—3 |
Цветность | градусы | не более 30 |
Мутность | мг/л | не более 2 |
Нитраты (NO3) | мг/л | не более 45 |
Число бактерий группы кишечной палочки (коли-индекс) | к-во БГКП в 1000 мл воды | не более 10 |
Химические вещества | мг/л | ПДК |
Водозаборные сооружения располагаются на незагрязненном участке, не менее чем на 50 м выше по потоку от источников загрязнения (канализациооные сооружения, предприятия);
не устраивают на участках, затапливаемых паводковыми водами, в заболоченных местах, а также ближе 30 м от транспортных магистралей.
Водозаборные сооружения — шахтные и трубчатые колодцы, каптажи родников.
Колодец должен иметь ограждение. В радиусе 20 м от колодца не допускается мытье машин, стирка белья, водопой животных. Не разрешается брать воду из колодца своим ведром.
Нормируемые значения параметров воды водоемов:
1. Содержание плавающих примесей и взвешенных веществ;
2. Запах, привкус, окраска и температура воды;
3. Значение рН, состав и концентрация минеральных примесей и растворенного кислорода;
4. Биохимическая потребность в кислороде;
5. Возбудители заболеваний, концентрация и состав ядовитых и вредных веществ.
Вредные и ядовитые вещества нормируют по принципу лимитирующего показателя вредности (ЛПВ), под которым понимают наиболее вероятное неблагоприятное воздействие каждого вещества.
Лимитирующий показатель вредности (ЛПВ) — показатель, характеризующийся наименьшей безвредной концентрацией в воде; иными словами, это показатель, который определяет собой наиболее ранний и вероятный характер неблагоприятного влияния в случае появления в воде химического вещества в концентрации, превышающей ПДК.
При нормировании качества воды в водоемах питьевого и культурно-бытового назначения используют три вида ЛПВ:
7. Эндемические заболевания, связанные с особенностями микроэлементного и солевого состава воды. Методы улучшения качества питьевой воды.
Заболевания связанные с изменением солевого и микроэлементного состава:
— Эндемические болезни (эндемический зуб, флюороз, кариес, нитратная метгемоглобинемия)
— Патологии сердечнососудистой системы (ишемическая болезнь сердца, гипертоническая болезнь, цереброваскулярные заболевания)
— Болезни ЖКТ: хронический гастрит, язвенные болезни желудка и двенадцатиперстной, желчекаменная болезнь.
— Болезни мочеполовой системы: нефрит, мочекаменная болезнь, болезни женской половой сферы.
При высокой минерализации воды: снижение диуреза, задержка организмом воды. Такая вода влияет на секрецию желудка, нарушает водно-солевое равновесие в организме, может быть причиной патологии беременности и родов.
Вода с низким содержанием солей способствует развитию сердечнососудистых заболеваний, нарушается водно-солевой баланс организма.