Санитарно-гигиеническая характеристика водоисточников
С целью водоснабжения могут быть использованы подземные воды, открытые водоемы и атмосферные воды.
1. Подземные воды
Подземные воды образуются главным образом за счет фильтрации атмосферных осадков через почву; небольшая часть их образуется в результате фильтрации воды открытых водоемов (рек, озер, водохранилищ и т. д.) через русло.
Накопление и движение подземных вод зависят от строения пород, которые по отношению к воде разделяются на водоупорные (водонепроницаемые) и водопроницаемые. Водоупорными породами являются гранит, глина, известняк; к водопроницаемым относятся песок, гравий, галечник, трещиноватые породы. Вода заполняет поры и трещины этих пород. Подземные воды по условиям залегания делятся на почвенные, грунтовые и межпластовые.
а) Почвенные воды (поверхностные или верховодка) наиболее близко залегают к земной поверхности в первом водоносном горизонте, не имеют защиты в виде водоупорного слоя, поэтому состав их резко меняется в зависимости от гидрометеорологических условий. Больше всего их накапливается весной, летом они высыхают, зимой промерзают. Они легко подвергаются загрязнению, так как находятся в зоне просачивания атмосферных вод и поэтому использовать их с целью водоснабжения не следует.
б) Грунтовые воды располагаются в последующих водоносных горизонтах; они скапливаются на первом водонепроницаемом слое, не имеют водоупорного слоя сверху и поэтому между ними и поверхностными водами происходит водообмен. Грунтовые воды безнапорные, их уровень в колодце устанавливается на уровне подземного слоя воды. Образуются они за счет просачивания атмосферных осадков и уровень воды подвержен большим колебаниям в различные годы и сезоны. Грунтовые воды отличаются более или менее постоянным составом и лучшим качеством, чем поверхностные. Фильтруясь через довольно значительный слой почвы, они становятся бесцветными, прозрачными, свободными от микроорганизмов. Глубина их залегания в различных местностях колеблется от 2 м до нескольких десятков. Грунтовые воды являются распространенным источником водоснабжения в сельских местностях.
В предупреждении загрязнения грунтовых вод большую роль играет санитарная охрана почвы от загрязнений.
Забор воды производится с помощью различных колодцев (шахтные, трубчатые и др.). Некоторые из них иногда используются для небольших водопроводов.
В прибрежных местностях грунтовые воды могут иметь гидравлическую связь с водами рек и других открытых водоемов. В этих случаях происходит просачивание речной воды в грунтовый слой и увеличение количества грунтовой воды. Эти воды называются подрусловыми.
Подрусловые воды иногда используются в питьевых целях путем устройства инфильтрационных колодцев. Но в силу связи с открытым водоемом состав воды в них непостоянен и менее надежен в санитарном отношении, чем в хорошо защищенных грунтовых слоях.
В пересеченном рельефе местности на склоне гор или в глубине больших оврагов грунтовые воды могут выходить на поверхность в виде родников. Эти родники называются безнапорными, или нисходящими. Родниковая вода по своему составу и качеству не отличается от питающей ее грунтовой воды и может быть использована с целью водоснабжения.
в) Межпластовые воды представляют собой подземные воды, заключенные между двумя водонепроницаемыми породами. Они имеют как бы непроницаемую крышу и ложе, полностью заполняют между ними пространство и передвигаются в нем под давлением. Поэтому эти воды в силу напора снизу могут высоко подниматься в колодцах, а иногда самопроизвольно фонтанировать (артезианские воды). Водонепроницаемая кровля надежно изолирует их от просачивания атмосферных осадков и расположенных выше грунтовых вод. Питание межпластовых вод происходит в местах выхода на поверхность водоносного слоя. Эти места часто находятся далеко от места пополнения основных запасов межпластовой воды. В силу глубокого залегания межпластовые воды имеют устойчивые физические свойства и химический состав. Малейшее колебание их качества можно рассматривать как признак санитарного неблагополучия. Загрязнение межпластовых вод возможно крайне редко. Это происходит при нарушении целости водоупорных слоев, а также при отсутствии надзора за старыми, уже неиспользуемыми скважинами. Межпластовые воды могут иметь естественный выход на поверхность в виде восходящих ключей или родников. Их образование связано с тем, что водоупорный слой, расположенный над водоносным, прерывается оврагом. Качество родниковой воды не отличается от питающих ее межпластовых вод.
Гигиеническая характеристика подземных источников водоснабжения.
Подземные источники. Пресные подземные воды, пригодные для питьевого водоснабжения, залегают на глубине не более 250-300 м.
В зависимости от условий формирования выделяют три типа подземных вод: верховодку, грунтовые и межпластовые (напорные и безнапорные).
подземных вод зависят от строения пород, которые делятся на водонепроницаемые и водопроницаемые. Водонепроницаемыми являются глина, известняки, гранит. К водопроницаемым относятся: песок, супесок, гравий, галечник, трещеноватые породы.
Верховодка — это подземные воды, залегающие вблизи земной поверхности. Образуются за счет фильтрации атмосферных осадков. Неглубокое залегание и особенности режима питания обусловливают очень малые запасы этой воды, которые к тому же значительно колеблются на протяжении года. Кроме того, верховодка легко загрязняется, качество воды в ней значительно изменяется во времени и заслуживает низкой гигиенической оценки.
Грунтовые воды собираются над первым от поверхности земли слоем водонепроницаемых пород (глина, гранит, известняк), где образуют первый постоянно существующий водоносный горизонт, который называется горизонтом грунтовых вод. В зависимости от местных условий глубина залегания грунтовых вод колеблется от 1—2 до нескольких десятков метров. Грунтовые воды движутся в направлении уклона водонепроницаемого слоя. Скорость их движения обычно невелика — от нескольких сантиметров до 1—3 м/сут в зависимости от водовмещающей породы.
Грунтовые воды имеют более или менее постоянный физико-химический состав и лучшее качество, чем поверхностные. Фильтруясь через слой почвы, они преимущественно становятся прозрачными, бесцветными, не содержат патогенных микроорганизмов. Если почва по механическому составу мелкозернистая, то при залегании на глубине 5—6 м и более грунтовые воды вообще не содержат бактерий. В зависимости от химического состава почвы грунтовые воды могут быть слабо-, средне- или сильноминерализованными.
Межпластовые подземные воды залегают между двумя водоупорными слоями, из которых один — нижний — является водонепроницаемым ложем, а другой — верхний — водонепроницаемой кровлей. Глубина залегания межпластовых вод колеблется от десятков и сотен до тысячи метров и более. Наличие водонепроницаемой кровли препятствует попаданию воды в межпластовые слои из расположенных выше горизонтов. Пополнение межпластовых вод может происходить лишь в местах выклинивания водоносного горизонта на поверхность. Обычно зоны питания залегают на значительном (сотни километров) расстоянии от места водозабора. Чем больше это расстояние, тем надежнее защита межпластовых вод от поступления загрязнений с поверхности. Добыча межпластовых вод производится через буровые скважины.
В зависимости от условий залегания межпластовые воды могут быть напорными или безнапорными. Чаще всего межпластовая вода заполняет всю толщу водосодержащей породы (песчаной, гравелистой или трещиноватой) между водоупорными слоями. При этом давление, под которым находится вода в водоносном слое, становится выше атмосферного. Если прорезать водонепроницаемую кровлю скважиной, то благодаря чрезмерному давлению вода в ней поднимается, а иногда даже выливается на поверхность в виде фонтана. Такая межпластовая вода называется напорной, или артезианской, а уровень, на который она поднимается в скважине самотеком, называется статическим. Безнапорные межпластовые воды не способны подниматься самостоятельно, их статический уровень в скважине соответствует глубине залегания.
Именно постоянство физических свойств и химического состава является важнейшими показателями санитарной надежности межпластового водоносного слоя. Надежно перекрытые межпластовые воды отличаются от грунтовых невысокой температурой (5—12 °С), постоянным физико-химическим составом, постоянным уровнем и значительным дебитом. Они прозрачные, без цвета, часто — без запаха и какого-либо привкуса. Концентрация минеральных солей в них выше, чем в грунтовых водах, и зависит от химического состава породы, в которой они накапливаются и передвигаются.
Безусловным преимуществом межпластовых вод является почти полное отсутствие микробной контаминации. Благодаря длительной фильтрации и наличию водоупорной кровли, защищающей межпластовые воды от загрязнения, они почти не содержат микроорганизмов, тем более патогенных. Такие межпластовые воды эпидемически безопасны и не нуждаются в обеззараживании.
Межпластовые воды, в связи с условиями их формирования и залегания, надежностью перекрытия водоупорными слоями, постоянством состава и достаточно большим дебитом, имеют явные преимущества перед другими источниками водоснабжения и с гигиенической точки зрения заслуживают высокой оценки. В большинстве случаев они обладают высоким качеством — им присущи положительные органолептические свойства, физиологически благоприятный минеральный, в том числе микроэлементный, состав, отсутствие или очень низкое содержание вредных (токсических) химических веществ, эпидемическая безопасность. Поэтому их используют без предварительной обработки.
Родниковая вода – это подземные воды, самостоятельно выходящие на поверхность. Выходить на поверхность могут как грунтовые, так и межпластовые воды, если соответствующий водоносный горизонт разрезается при падении рельефа, например на склоне горы, в глубоком овраге. Родники делятся на нисходящие и восходящие. Восходящие родники образуются при выходе на поверхность межпластовых напорных вод, нисходящие — грунтовых вод. Забирают родниковую воду для хозяйственных нужд с помощью водозаборных сооружений — каптажей.
11. Гигиеническая характеристика поверхностных водоисточников. Степень их санитарной надежности.
Поверхностные источники. Воды поверхностных источников питьевого водоснабжения имеют низкую минерализацию, большое количество взвешенных веществ, высокое микробное загрязнение Расход воды меняется в зависимости от времени года и метеорологических условий Часто отмечается интенсивное техногенное загрязнение поверхностных вод в результате сброса промышленных стоков, судоходства и от других причин К указанным неблагоприятным свойствам воды в водохранилищах добавляется чрезмерное развитие 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 питьевого водоснабжения в природном виде и требуют предварительной обработки с целью осветления и обеззараживания
Большое значение для надежной эксплуатации питьевого водопровода имеет выбор места расположения водозабора на водохранилище В приплотинной и центральной частях водохранилища в связи с обилием воды создаются условия для стабилизации ее качества Менее благоприятные условия складываются в хвостовой части водохранилища, где есть сезонные колебания объема и уровня воды При этом резко изменяются условия разбавления сточных вод, сбрасываемых на прилежащие участки береговой полосы, и снижается качество воды водохранилища. В каскаде водохранилищ при уменьшении или временном прекращении попуска воды через вышерасположенный гидроузел в хвостовой части образуются обратные течения, также нарушающие разбавление и смешивание сточных вод.
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: 1684 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
