Гигиеническая оценка различных источников водоснабжения
В качестве источников водоснабжения могут быть использованы атмосферные осадки, открытые водоемы и подземные воды различной глубины залегания.
Атмосферные осадки по своему составу приближаются к дистиллированной воде. При прохождении в атмосфере, особенно над населенными пунктами, они могут загрязняться пылью, газами, различными микроорганизмами. Из-за своей загрязненности, неудовлетворительных вкусовых качеств, отсутствия необходимых микроэлементов атмосферная вода малопригодна для питья и используется непродолжительное время при отсутствии других источников водоснабжения.
При соприкосновении с почвой метеорные воды растворяют находящиеся в ней органические и неорганические вещества, обогащаются микроорганизмами, становятся мутными. Часть метеорной воды фильтруется через поры почвы, при этом она постепенно освобождается от взвешенных частиц, бактерий, гуминовых соединений, обогащается минеральными солями (в связи с чем увеличивается жесткость), редкими элементами (микроэлементами); количество кислорода в ней уменьшается, а количество углекислого газа увеличивается.
Движение воды в почве зависит от строения породы, через которую она протекает. По отношению к воде породы делятся на водопроницаемые — песок, гравий, трещиноватый известняк и водонепроницаемые — глина, сплошной гранит, известняк. Эти пласты чередуются в земной коре.
Подземные воды, скапливающиеся при фильтрации на первом от поверхности земли водоупорном пласте, называются грунтовыми, или ненапорными.
Поток грунтовых вод обычно движется в направлении уклона водоупорного слоя. Направление уклона надо знать, чтобы определить, откуда идут загрязнения.
В результате простой фильтрации через почвенный покров состав грунтовых вод отражает состав почвы, поэтому чем массивнее загрязнение почвы населенного пункта и чем ближе к поверхности лежат грунтовые воды, тем реальнее опасность их загрязнения и заражения.
Воды, находящиеся в водоносном горизонте, залегающем между двумя водонепроницаемыми пластами, называются межпластовыми. При наклонном положении межпластовые горизонты становятся напорными и вода в скважинах, использующих такой горизонт, поднимается выше верхнего водонепроницаемого горизонта. Такие воды называются артезианскими (рис. 13).
Рис. 13. Схема залегания подземных вод;
К1 — нисходящий родник; К2 — восходящий родник; Г — колодец на грунтовой воде; В — колодец на «верховодке»; А — самоизливающаяся скважина на межпластовой воде; М — несамоизливающаяся скважина (колодец) на межпластовой воде.
Артезианские воды отличаются прозрачностью, отсутствием взвешенных частиц, низкой температурой. Их химический состав зависит от пород, по которым они передвигаются. Эти воды обычно характеризуются повышенной жесткостью, малым бактериальным обсеменением, почти полным отсутствием кислорода. Физико-химический состав артезианских вод определенного водоносного слоя отличается постоянством, и изменение его является признаком санитарного неблагополучия. Как правило, это чистая вода. Однако на практике нельзя полностью исключить опасность загрязнения глубоких водоносных горизонтов. Загрязнение может происходить через трещины в земных породах, заброшенные шахты и др. Поэтому при пользовании такими водоисточниками систематический лабораторный контроль обязателен.
Часть атмосферной воды стекает по поверхности земли к водоемам (рекам, озерам, водохранилищам и т. д.).
Речная вода представляет собой смесь атмосферных и грунтовых вод. Ее физические, химические и бактериологические свойства во многом зависят от санитарного состояния реки и расположенных по берегам населенных пунктов и промышленных предприятий. Реки, имеющие преимущественно грунтовое питание, чище, чем реки, питающиеся в основном за счет поверхностного стока. В последнем случае качество речной воды будет зависеть от наличия населенных пунктов и их благоустройства, сезона года. Так, зимой подо льдом реки лишаются поверхностного питания и вода становится несколько чище в бактериальном отношении, а весной и осенью, в период стока атмосферных вод, санитарное состояние рек ухудшается.
Особенности изменения состава рек зависят также от характера русла, скорости течения, многоводности. Например, желтый цвет Днепра, Камы свидетельствует о том, что эти реки берут начало в болотах и выносят оттуда гуминовые вещества. Если русло реки глинистое, то вымываемая течением глинистая взвесь делает воду мутной (Сыр-Дарья в паводок содержит до 6500 мг/л взвешенных веществ).
Таким образом, в результате естественных условий, воздействия извне физико-химический состав и содержание бактерий в речной воде колеблются в широких пределах. Загрязненная вода постепенно очищается в результате самоочищения, за счет разбавления стоков, оседания на дно реки взвешенных частиц, разложения органических веществ под влиянием кислорода, водных бактерий, бактерицидного действия солнечных лучей. Однако она редко достигает первоначальной чистоты.
Гигиеническая оценка источников водоснабжения
Источником питьевой воды отличаются по химическому составу и гигиенической значимости для человека. Их 3:
А) Атмосферная вода (в маловодных р-нах Австралия..) – дождевая характеризуется как мягкая, поскольку в ней нет солей Са и Мg. Но в атмосферной воде городов и в промышленных зонах содержится много загрязнений: кислоты, соли металлов из дымов и разнообразные неболезнетворные микроорганизмы. Такая вода без обработки не пригодна для питья: ее можно употреблять после отстоя или очистки и кипячения.
Б) Подземные воды (фильтрация атмосферных осадков через почву). Бывают:
—Поверхностные воды располагаются у самой поверхности земли – это почвенные воды. Эта вода появляется в период снеготаяния, обильных дождей. Часть воды уходит ниже, а часть испаряется. Эта вода ограничено, годна для питья в нежилой зоне и не годна в жилой (не постоянный источник), т.к. в ней много антропогенных загрязнений – микробных и химических.
— Грунтовые воды. Образуются если поверхностные воды, проходя ниже, встречают глиняную или каменную преграду, скапливаются над ней – это колодцы, родники, ключи. Эти воды отражают состав почвы: чем сильнее загрязнение почвы (в жилой зоне), тем больше этих веществ в воде. В сельской местности используют.
Двигаясь по уклону местности под землей, эта вода с одной стороны фильтруется от поверхностных загрязнений, а с другой – в жилой зоне она может загрязняться, (содержимое выгребных уборных и помойных ям). В этой воде часто присутствуют химические вещества (аммиак, нитриты, нитраты) и микроорганизмы (повышенное содержание кишечной палочки), указывающие на фекальные загрязнения и возможное наличие болезнетворных микробов (дизентерийных и брюшнотифозных) и вирусов (гепатита А и др.).
—Межпластовая. Образуется между 2-мя водонепроницаемые пластами (межпластовые пространства), скапливается здесь. Если пробурить скважину глубиной 20 — 90 м, то вода из нее будет называться артезианской. Эта вода имеет характерный химический состав, зависящим от пород, по которым она двигается, большей прозрачностью из-за отсутствия взвешенных частиц, низкой температурой; в ней мало микробов и почти полностью отсутствует кислород. Чаще это вода с повышенной жесткостью. Минусом ее является жесткость воды (водопроводные трубы быстро выходят из строя в результате закупорки их просвета известью). Люди, употребляющие эту воду в сыром виде (некипяченой), чаще болеют желудочно-кишечными и сердечно-сосудистыми заболеваниями.
В) Поверхностные водоисточники разделяются на
— естественные водоемы (реки, озера, пруды)
— искусственные (водохранилища, каналы).
Реки: Чистота воды зависит от сезона года, источника воды, скорости течения, многоводности и объема загрязнений, стекающих в нее, от санитарного состояния ее берегов и расположения – предприятий, спускающие сточные воды или ферм. Весной и осенью идут дожди – и реки сильно загрязняются сточными водами. Зимой из-за уменьшения атмосферных осадков реки становятся чище. Большинство рек в настоящее время перегорожены плотинами и используются для гидроэлектростанций, поэтому вода в них малопроточна, что снижает процессы самоочищения.
То же относится к воде озер и прудов. Поэтому вода рек, озер и прудов из-за микробной загрязненности для непосредственного питья непригодна, только после очистки и обеззараживания( Волга используется).
Водохранилища. Чаще используются искусственные водохранилища. Строят с помощью платин (Куйбышевское, Саратовское). Минусом является их малопроточность, из-за чего они сильно зацветают зелеными водорослями, которые при разложении ухудшают вкус воды и засоряют очистные фильтры.
2. Водоснабжение населённых мест
Источниками централизованного водоснабжения служат поверхностные воды (их доля составляет 68%) и подземные воды (32%).
Различают 2 системы водоснабжения:
— При децентрализованном (местном) водоснабжении потребитель берет воду непосредственно из водоисточника – родника, колодца. Распространено в сельской местности. Такое водоснабжение менее благоприятно в санитарном отношении – при получении и транспортировке воды, возможно ее загрязнение.
— При централизованном водоснабжении вода подается в дома с помощью водопровода. Обычно для централизованных водоисточников используется вода поверхностных или подземных источников.
Вода из подземных источников ( артскважин) используется для небольших населенных пунктов. Преимущество этого способа – воду не надо подвергать очистке и можно делать водозабор в самом населенном пункте.
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).
