Гигиеническая оценка источников и систем водоснабжения

Для целей водоснабжения могут применятся атмосферные, поверхностные и подземные воды, причем первые используются для хозяйственно-питьевых нужд лишь маловодных районах.

К открытым водоемам относятся реки, озера, водохранилища, каналы и пруды. По вполне понятным причинам они всегда подвержены опасности загрязнения и инфицирования, особенно в зоне расположения крупных населенных пунктов и выпусков бытовых и производственных стоков. При этом качество речной воды отчасти зависит от сезона года: водоем, находящийся подо льдом, фактически лишается поверхностного питания, в период половодья, наоборот, значительно повышается роль атмосферного стока, что сильно отражается на санитарном состоянии реки. В результате для открытых водоисточников характерна непостоянство химического и бактериологического состава воды.

Говоря о возможности загрязнение поверхностных водоемов, нельзя забывать об их способности к самоочищению, что отчасти обусловливается простым разбавлением поступающих стоков и осаждением на дно крупных взвешенных веществ, мелкие же частицы предварительно подвергаются процессу коагуляции. Вместе с тем происходит химическое окисление органических соединений растворенным в воде кислородом. Однако основным фактором самоочищения является все-таки биологический распад загрязняющих веществ, играющий наиболее существенную роль в обезвреживании фекально-хозяйственных и некоторых производственных стоков.

Аналогичные процессы происходят с токсическими органическими соединениями, которые в состоянии утрачивать свою ядовитость как за счет разбавления, так и за счет физико-химических и биологических факторов внешней среды. В частности, некоторые вредные вещества переходят в нетоксические ингредиенты, разрушаются или улетучиваются из воды. опасности загрязнения и инфицирования, особенно в зоне расположения крупных реки.

Плановое использование природных водных ресурсов требует во многих случаях значительных изменений в режиме поверхностного стока, регулирования течения рек и т.д. Следовательно, одним из важных аспектов воздействия на открытые водоемы являются самые различные виды крупного гидротехнического строительства, то есть мощные электростанции, большие водохранилища и каналы.

Специфической чертой искусственных водохранилищ является повышение содержание в них биогенных веществ, что содействует массовому развитию фитопланктона и летнему цветению воды. В результате возможно некоторое понижение ее прозрачности, появление характерного запаха и привкуса, образование дефицита кислорода.

Таким образом, при строительстве и эксплуатации водохранилищ необходимо строгое соблюдение целой системы профилактических мероприятий. Первостепенное значение имеют тщательная подготовка ложа водохранилища и запрещение выпуска в него бытовых и промышленных стоков.

При гигиенической характеристике открытых водоемов имеют значение как биохимические, так и биологические показатели. К первым можно отнести определение содержания в воде растворенного кислорода, главными источниками которого являются атмосфера и фотосинтез его водной растительностью. О завершении самоочищение принято судить по восстановлению кислородного режима водоемов, когда концентрация этого газа в летний период достигает не менее 4 мг/л.

Важнейшим источником питьевого водоснабжения служат подземные воды, которые принято разделять на почвенные, грунтовые и межпластовые. Как известно, эти воды образуются в результате просачивания в грунт атмосферных осадков, а также путем конденсации водяных паров, проникающих в поры почвы. Указанное явление зависит от разности их упругости в почвенном и атмосферном воздухе.

Вода, которая скапливается в первом от поверхности водоупорном слое, обычно называется грунтовой. В зависимости от местных условий глубина ее залегания колеблется от 1- 2 до нескольких десятков метров, причем в приделах населенных пунктов она может загрязняться и инфицироваться. Однако наиболее опасна в указанном отношении верховодка, представляющая собой самый поверхностный водоносный слой, расположенный выше грунтового горизонта.

Межпластовые воды, как показывает само название, располагаются между двумя водоупорными пластами и более надежно защищены от поверхностного стока, особенно глубокие, напорные подземные воды, именуемые артезианскими, которые проходят большой путь от места водосбора, почти полностью освобождаясь от органических веществ и микробов.

Однако на практике мы не можем полностью исключить опасность заражения и загрязнения даже очень глубоких водоносных горизонтов, что может происходить через трещины в земных породах, поглощающие колодцы, заброшенные шахты и т.д. Это делает необходимым проведение повседневного лабораторного контроля за грунтовыми водоисточниками при любой глубине их залегания.

Наряду с качеством воды большое гигиеническое значение имеют особенности ее получения и доставки. При этом различают системы децентрализованного (местного) и централизованного водоснабжения [24]. Первая из них по вполне понятным причинам является более примитивной, трудоемкой и опасной в эпидемиологическом отношении. Основным способом получения воды при данной системе служат различного вида колодцы.

Очевидные санитарные преимущества имеют глубокотрубчатые или буровые колодцы (скважины), которые могут обеспечивать получение воды из глубоких, надежно защищенных горизонтов. Поэтому они используются для устройства водопроводов как в городах, так и в сельской местности.

Необходимо подчеркнуть, что устройства любой системы централизованного водоснабжения следует начинать с принципиального решения трех основных вопросов: выбора источника питания водопровода, установления зон его санитарной охраны и определения необходимых мероприятий по очистке и обеззараживанию воды. Наиболее трудной и ответственной задачей является нахождение достаточно мощного водоема, удовлетворяющего определенным гигиеническим требованиям. При этом нужно предусматривать не только текущие нужды населения, но и рост водопотребления на 10 – 15 лет вперед.

Рис. 1. Примерная схема водопровода

1-водоем; 2- заборные трубы и береговой колодец; 3 – насосная станция 1-го подъема; 4 – очистные сооружения; 5- резервуары чистой воды; 6 - насосная станция 2-го подъема; 7- трубопровод; 8-напорная башня; 9-разводящая сеть; 10- место водопотребления.

Как указывалось выше, для хозяйственно-питьевых целей лучше всего использовать межпластовые воды, в определенной степени защищенные от попадания внешних загрязнений и обладающие более благоприятными стабильными физическими свойствами. Однако практика показывает, что для больших городов очень трудно найти достаточно мощные подземные водоисточники, поэтому для этой цели широко применяются открытые водоемы. Как видно из рис1, в схеме централизованного водоснабжения необходимо различать головные сооружения водопровода и разводящую сеть. К первым из них относятся водозаборные скважины для чистой воды и т.д. Распределение же воды на обслуживаемом участке производится с помощью сети подземных труб, обычно изготовляемых из чугуна.

В настоящее время вспышки водных инфекций связаны не столько с неудовлетворительной эксплуатацией головных сооружений, сколько с непосредственным проникновением загрязнений в распределительную сеть. В этом отношении наиболее уязвимыми являются стыки между отдельными трубами и водоразборные колонки.

Таким образом, состояние любой системы централизованного водоснабжения нуждается в строжайшем, повседневном контроле, который необходим также при определении эффективности очистки и обеззараживания воды.