Гигиеническое обоснование норм водопотребления в населенных пунктах

Гигиенические требования касаются не только качества воды, подаваемой населению, но и ее количества. Только при условии достаточного количества доброкачественная питьевая вода способна удовлетворить физиологические по­требности, препятствовать распространению инфекционных и неинфекцион­ных болезней, обеспечивать высокий уровень личной гигиены, санитарно-бы-товых условий и общего санитарного благоустройства населенного пункта.

Воду расходуют в населенных пунктах для различных целей, однако пре­жде всего для питья и хозяйственно-бытовых целей в жилых и общественных зданиях (школах, детских дошкольных заведениях, лечебно-профилактических учреждениях, культурно-массовых и спортивно-массовых заведениях, пред­приятиях общественного питания и т. п.), а также для санитарно-бытовых по­требностей работников промышленных и сельскохозяйственных объектов. Кроме того, на многих промышленных предприятиях для производственных целей также требуется питьевая вода. Это, в частности, предприятия пищевой промышленности — молокозаводы, мясокомбинаты, кондитерские фабрики, заводы безалкогольных напитков и т. п. Для некоторых производств (фармаце­втического, текстильного, микробиологического синтеза и т. п.) требуется во­да специального качества, например стерильная, апирогенная, умягченная, де-ионизированная, дистиллированная. Ее получают из питьевой водопроводной воды путем дополнительной обработки. Определенные технологические по­требности в воде существуют и на самих водопроводах (например, для промы­вания быстрых фильтров, приготовления растворов коагулянтов и дезинфекта-нтов и т. п.). В каждом населенном пункте обязателен запас воды для тушения пожаров. Большое количество водопроводной воды расходуется для мытья улиц и полива зеленых насаждений в теплую пору года, для работы фонтанов и орошения теплиц. Несмотря на исключительное значение воды в поддержа­нии жизни, физиологическая потребность в ней невелика. Значительно боль­ше воды используют на нужды общей гигиены. По расчетам А.Н. Марзеева и В.М. Жаботинского, выполненным еще в 50-х годах XX ст., в среднем для умывания трижды в день требуется 5 л, для ежедневного гигиенического ду­ша — 25 л, для принятия ванны 1 раз в неделю — 250 л, на приготовление еды расходуют 5 л, на мытье полов — 1 л на 1 м³ (в среднем 10 л/сут), для промыва­ния ватер-клозета трижды в сутки — 18 л. Подсчитав среднюю повторяемость указанных операций на протяжении суток и недели, пришли к выводу, что ми­нимальная норма водоснабжения только для удовлетворения питьевых и сани­тарно-бытовых потребностей человека должна быть не менее 150 л/сут. Если учесть все другие потребности и принять во внимание современный значитель­но более высокий уровень санитарного благоустройства, следует признать абсо­лютно обоснованной удельную норму водопотребления в городах — 600 л/сут, в сельской местности — 150 л/сут на 1 жителя (СНиП 2.04.02-84 "Водоснабже-

Ь

РАЗДЕЛ I. ГИГИЕНА ВОДЫ И ВОДОСНАБЖЕНИЯ НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ

ние, наружные сети и сооружения"). Указанная ориентировочная норма во-допотребления предусматривает затраты воды на хозяйственно-питьевые по­требности в жилых и общественных сооружениях, потребности местной про­мышленности, уборку улиц и полив зеленых насаждений. Эта норма может изменяться на 10—20% в зависимости от климатических и других местных условий, а также от степени благоустройства. Если в населенном пункте есть крупные промышленные предприятия, которым необходима для производ­ственных потребностей питьевая вода, норму увеличивают на 25%. С учетом промышленного водопользования она составляет в больших городах 750 л/сут на 1 жителя.

Суточные затраты воды, которые зависят от многих факторов, прежде всего обусловлены видом водоснабжения. Различают два вида водоснабжения: цент­рализованное (водопроводное) и децентрализованное (местное). В условиях централизованного водоснабжения воду подают потребителям через водопро­вод. Это комплекс инженерных сооружений, предназначенный для забора во­ды из источника водоснабжения (поверхностного или подземного), обработки для доведения ее качества до требований действующего стандарта на питьевую воду, подачи питьевой воды к местам использования и распределения ее меж­ду водопользователями сетью трубопроводов. При этом конкретные потреби­тели имеют возможность брать воду или из уличных водоразборных устройств (колонок), или из водопроводных кранов, если дом подключен к водопровод­ной сети, т. е. при наличии внутреннего водопровода. В случае местного водо­снабжения потребитель берет воду непосредственно из источников при помощи водозаборного сооружения, например, грунтовую воду — из шахтных колод­цев, родниковую — из каптажей. Такой способ водоснабжения широко рас­пространен в сельской местности.

Зависимость водопотребления от вида водоснабжения демонстрируют следующие данные. В Украине в условиях централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения, которым в начале XXI ст. было обеспечено бо­лее 80% населения, удельное водопотребление достигло в среднем 370 л/сут на 1 человека. Среднесуточное потребление воды в расчете на 1 жителя Киева составляло 410—450 л/сут. В то же время сельские жители при местном водо­снабжении потребляли лишь 30—40 л/сут на каждого.

Общее суточное водопотребление (Q) в населенном пункте рассчитывают по формуле:

Q=Q, +Q₂+Q₃⁺Q4⁺Q5+Q6+Q7'

где З>! — суточные затраты воды на хозяйственно-питьевые и бытовые потреб­ности в жилых и общественных зданиях. Они зависят от степени благоустрой­ства с учетом коэффициента суточной неравномерности; Q₂ — затраты воды на перспективу развития населенного пункта (15% от Qj и Q₃); Q3 — затраты воды на производственные потребности промышленных и сельскохозяйствен­ных предприятий. Определяют на основании технологических данных. При их отсутствии принимают равными 25% от затрат, рассчитанных, исходя из удельного водопотребления. Q₄ — затраты воды для домов отдыха, санатор-

ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ НОРМ ВОДОПОТРЕБЛЕНИЯ

ТАБЛИЦА 9 Нормы хозяйственно-питьевого водоснабжения в населенных пунктах (ДБН 360-92)

но-туристических комплексов, детских лагерей, не учтенных в Q,; Q₅ — затраты воды для полива зеленых насаждений и мытья улиц; Q₆ — затраты воды на ту­шение пожаров; Q₇ — дополнительные затраты воды с учетом местных осо­бенностей, в частности климатических условий. Принимают в размере 10—20% от Q_t. При наличии в населенном пункте централизованной системы горячего водоснабжения до 40% воды от общих затрат поступает потребителям через отдельную сеть.

Водопотребление в значительной мере зависит от степени благоустройст­ва населенного пункта и его жилищного фонда, а именно, увеличиваются при его повышении. Исходя из этого, были разработаны нормы удельного хозяй­ственно-питьевого водопотребления, которые по согласованию с Министерст­вом здравоохранения были включены в ДБН 360-92 "Градостроительство, пла­нировка и застройка городских и сельских поселений" (табл. 9). В указанные нормы входит расход воды в жилых домах, общежитиях, гостиницах, школах, детских дошкольных заведениях, общественных учреждениях, средних и выс­ших учебных заведениях, а также на предприятиях культурно-бытового, ком­мунального обслуживания и общественного питания, за исключением домов отдыха, санаторно-туристических комплексов, детских лагерей. Кроме степе­ни благоустройства, при определении нормы водоснабжения учитывают кли­матические условия, мощность источника водоснабжения, этажность застрой­ки, культурные традиции населения и другие местные условия. В некоторых городах, благодаря развитию водопроводной сети, нормы водопотребления более высокие, например до 400 л/сут. Считается, что норма водопотребления 500 л/сут—максимально целесообразная. Суточный расход воды (м³/сут) на хозяйственно-питьевые и бытовые нужды в жилых и общественных зданиях рассчитывают по формуле:

Q =/S ^v' І оooo '

где q, — удельное среднесуточное водопотребление на 1 жителя (по данным табл. 9), л/сут; Ni — расчетное количество жителей в районах жилой застрой­ки с различным уровнем благоустройства.

РАЗДЕЛ I. ГИГИЕНА ВОДЫ И ВОДОСНАБЖЕНИЯ НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ

При расчетах водопотребления нужно учитывать, что воду используют не­равномерно как в отдельные часы суток, так и сезоны года. Для этого среднюю норму водопотребления принимают с так называемыми коэффициентами не­равномерности: суточным (отношение максимальных или минимальных суточ­ных расходов воды к среднесуточным) и почасовым (отношение максималь­ных или минимальных расходов воды в час к среднечасовым). Коэффициенты суточной неравномерности составляют K^ _max = 1,1—1,3, К^ _min = 0,7—0,9. Учет коэффициентов неравномерности во время проектирования водопровода дает возможность обеспечить непрерывную подачу воды в часы пик, в теплый период года, когда водопотребление увеличивается.

Отдельно учитывают расходы воды на хозяйственно-бытовые нужды на промышленных предприятиях: 45 л за смену на 1 работника в горячих цехах с тепловыделением свыше 83,68 кДж (20 ккал) на 1 м² воздуха в 1 ч и 25 л за смену — в других. Кроме общих норм удельного хозяйственно-питьевого во­допотребления в населенных пунктах, приведенных в табл. 9, разработаны диф­ференцированные нормы расходов воды отдельными потребителями. В жилых домах квартирного типа, общежитиях, гостиницах эти нормы установлены из расчета на 1 жителя, в больницах — на 1 койку, в детских дошкольных учреж­дениях — на 1 ребенка, в учебных заведениях — на 1 учащегося и 1 преподава­теля и др. Эти нормы указаны в СНиПе 2.04.01-85 "Внутренний водопровод и канализация зданий".

В санаториях и домах отдыха среднесуточный расход воды на 1 койку со­ставляет при наличии во всех жилых комнатах ванн — 200 л, душей — 150 л. В детских лагерях со столовыми, работающими на сырье, и прачечными — 130 л/сут на 1 место.

Расход воды на полив зеленых насаждений и мытье улиц в теплый период года в среднем составляют 80—90 л/сут в расчете на 1 жителя. Если известна площадь зеленых насаждений улиц и городских площадей, количество воды рассчитывают по СНиПу 2.04.02-84.

Таким образом, суммарная мощность городского хозяйственно-питьевого водопровода должна обеспечивать все потребности населенного пункта в доб­рокачественной питьевой воде. Как свидетельствуют наблюдения, не только длительные, но и кратковременные перерывы в подаче воды резко ухудшают санитарно-бытовые условия в жилых домах, лечебно-профилактических уч­реждениях, детских дошкольных заведениях, предприятиях общественного питания, учреждениях коммунально-бытового обслуживания населения и т. п. Недостаточное количество воды в часы максимального водоразбора приводит к снижению давления в водопроводной сети, что при нарушении герметичнос­ти труб создает реальную угрозу загрязнения воды во время перемещения ее от водопроводной станции к потребителям. Это приводит к ухудшению качест­ва воды и становится причиной эпидемических вспышек кишечных инфекций. Именно поэтому в практической деятельности врача медико-профилактичес­кой специальности проверка расчетов водопотребления в населенном пункте при экспертизе проектов водоснабжения занимает важное место.

ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ИСТОЧНИКОВ ВОДОСНАБЖЕНИЯ

Гигиеническая характеристика источников водоснабжения

Источниками воды для централизованной системы хозяйственно-питьево­го водоснабжения могут служить как пресные поверхностные водоемы (ре­ки, озера, водохранилища, каналы и т. п.), так и подземные воды (межпласто­вые — напорные и ненапорные). В условиях децентрализованного (местного) водоснабжения чаще используют подземные (грунтовые) воды, а также родни­ки. В аридной зоне при отсутствии других источников водоснабжения широ­ко используют атмосферные (дождевые) воды. Кроме того, в мировой практи­ке рассматривают возможности водоснабжения населенных мест (и морских транспортных средств) за счет айсбергов Гренландии и Антарктиды, а также опресненной морской воды (Каспийское море, Мексиканский залив). Удель­ный вес использования тех или иных водоисточников в различных странах су­щественно отличается.

Водные ресурсы планеты Земля составляют почти 1,39 • 10⁹ км³. Однако 96,5% всей воды на Земле сосредоточены в Мировом океане. Запасы пресной воды весьма ограничены и составляют в целом только 2,53%, из которых 1,74%> (т. е. более половины) сконцентрированы в ледниках. Вода составляет биосферу, а так­же содержится в других оболочках земли: в атмосфере в виде пара (12,9 • 10³ км³), в литосфере (2,34 • 10⁷ км³) и в живых организмах (1,1 • 10³ км³). Пары воды, образу­емые вследствие испарения с поверхностей океанов, морей, озер, водохранилищ, рек, почвы и транспирации растениями, поднимаются в атмосферу. Отсюда вода выпадает в виде дождя, снега; питает водоемы, пополняет моря и океаны. Часть атмосферных вод просачивается в почву, течет под землей и вливается в реки и моря, возвращаясь в дальнейшем в океан. Такое движение воды в природе назы­вается большим круговоротом. В нем можно рассматривать два малых круго­ворота (рис. 2). Они связаны: один — с океанической, а второй — внутренний — с континентальной влагой.

Главным источником водоснабжения в Украине является речной сток. Он состоит из местного стока (52,4 км³), который формируется на территории Украины, и транзитного, поступающего с территорий других государств. Глав­ными водоисточниками для Украины являются реки Днепр, Дунай, Днестр, Десна, Южный Буг, Прут и др. Наиболее мощной водоносной артерией являет­ся Днепр. Днепр обеспечивает водой почти 32 млн человек и 2/3 хозяйственно­го потенциала страны. Состояние воды и полноводье водных артерий зависят главным образом от состояния их притоков — малых рек, которых на террито­рии Украины около 60 тыс, 90% населенных пунктов размещены именно в до­линах малых рек. На территории Украины семь больших водохранилищ: Ки­евское, Каневское, Кременчугское, Днепропетровское, Днепродзержинское, Запорожское и Каховское. Полный объем аккумулированной в них воды со­ставляет 43,8 км³.

В то же время Украина является одной из наименее обеспеченных водными ресурсами стран Европы. Ее водообеспечение составляет 1700 м³/год на 1 чело­века, из которых за счет стока местного формирования — только 1000 м³/год.

Рис. 2. Схема круговорота воды в природе: 1 — испарение с поверхности океанов и морей; 2 — атмосферные осадки над океанами и морями и час­тично над континентами; 3 — осадки, которые приносятся из океанов и стекают в них по поверхности суши; 4 — осадки, которые приносятся из океанов и стекают в них подземными путями; 5 — осадки, испаряющиеся на континенте; 6 — осадки, которые выпали на континенте, образовавшись за счет ис­парения на континенте; 7 — осадки, которые проникли в землю и стекают подземными путями в океаны

Водообеспечение из расчета на 1 человека в год во Франции, наиболее удобной для сравнения европейской стране, близкой Украине по площади и численности насе­ления, составляет 4570м³. В Австрии этот показатель достигает 7700, в Швей­царии — 7280, в Италии — 3380, Великобритании — 2730. Становится очевид­ным, что водные ресурсы Украины используют, а следовательно, и загрязняют, в несколько раз интенсивнее, чем в других странах.

Подземные воды Украины имеют не меньшее значение. Прогнозируемые ресурсы подземных вод составляют 22,5 км³/год, из которых 30,2% — эксплу­атационные запасы. Реально используют до 32% эксплуатационных запасов подземных вод. Почти 70% сел и поселков городского типа удовлетворяют по­требности в питьевой воде за счет грунтовых вод, или более глубоких межплас-товых водоносных горизонтов.

Население и промышленность Украины ежегодно используют почти 30 км³, сельское хозяйство — 10,9 км³ воды. Общее использование подземных вод со­ставляет 4,57 км³/год.

Гигиеническая оценка атмосферных вод. На качество и свойства атмо­сферных вод влияют процессы их формирования и условия сбора и хранения. Атмосферные воды образуются в результате конденсации водяного пара. Они содержат небольшое количество солей Ca и Mg и поэтому являются очень мяг­кими. В то же время на капельках дождевой воды и кристаллах снега сорбиру­ются вещества, которые содержатся в атмосферном воздухе населенных пунк­тов: взвешенные частицы (пыль), серы диоксид, азота оксиды, углеводороды (в том числе и бенз(а)пирен), сероуглерод, различные аэрозоли (в том числе тяжелых металлов) и т. п. Особенно высокие уровни загрязнения выявляют в первых порциях атмосферных осадков, которые фактически промывают воз-

______ ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ИСТОЧНИКОВ ВОДОСНАБЖЕНИЯ ____

дух, очищая его. Кроме того, на содержание взвешенных веществ и уровень контаминации микроорганизмами заметно влияют способ и условия сбора и хранения атмосферных вод.

В сельской местности, где нет подземных и поверхностных источников пресной воды, дождевую воду чаще всего собирают с крыш домов. Наилучши­ми являются крыши из оцинкованного железа. Первые порции дождевой во­ды омывают крышу и желоба от пыли, опавшей листвы и других загрязнений, вследствие чего в них отмечают неудовлетворительные органолептические свойства и они являются эпидемически опасными. Поэтому их надо сливать. Дождевую воду собирают в специальные бочки емкостью до 200 л. Ее коли­чество зависит от среднего количества осадков для определенной местности. Если количество осадков значительное и составляет 1000 мм/год, то с 1 м² мож­но собрать приблизительно 0,8 м³ воды. Такая вода является эпидемически опасной, поэтому для использования в питьевых целях ее нужно обеззаражи­вать кипячением.

Для сбора больших количеств атмосферной воды используют специальные инженерно-технические сооружения—водосборные площадки.

Сравнительная гигиеническая характеристика подземных водоисточ­ников. В зависимости от условий формирования выделяют три типа подзем­ных вод: верховодку, грунтовые и межпластовые (напорные и ненапорные).

Подземные воды, имеющие хозяйственное значение, образуются главным образом за счет фильтрации атмосферных осадков через почву. Небольшое ко­личество их образуется в результате фильтрации воды поверхностных водо­емов (рек, озер, прудов, болот, водохранилищ и др.) через русла.

Накопление и движение 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. Вода заполняет поры между частичками пород или трещины и продвигается под действием сил тяжести и капиллярности, постепенно заполняет водоносный горизонт. Глубина залега­ния подземных вод колеблется от 1—2 до нескольких десятков и тысяч метров.

Верховодка — это подземные воды, залегающие вблизи земной поверх­ности. Они накапливаются на первых от поверхности земли небольших по площади, прерывистых (линзоподобных) и водонепроницаемых включениях (рис. 3). Образуются за счет фильтрации атмосферных осадков. Режим попол­нения верховодки водой непостоянен, так как зависит от количества осадков на ограниченной территории. Неглубокое залегание и особенности режима пи­тания обусловливают очень малые запасы этой воды, которые к тому же зна­чительно колеблятся на протяжении года. Кроме того, верховодка легко загря­зняется, качество воды в ней значительно изменяется во времени и заслуживает низкой гигиенической оценки. Поэтому верховодку используют как источник хозяйственно-питьевого водоснабжения в исключительно редких случаях при отсутствии других источников водоснабжения. Кроме того, вследствие поверх­ностного залегания она является препятствием для эксплуатации подземных сооружений.

Рис. 3. Залегание подземных вод (схема): 1 — водонепроницаемые слои; 2 — горизонт грунтовых вод; 3 — горизонт межпластовых ненапор­ных вод; 4 — горизонт межпластовых напорных вод; 5 — верховодка; 6 — колодец, питающийся гру­нтовой водой; 7 — скважина, питающаяся межпластовой ненапорной водой; 8 — скважина, питающа­яся адежпластовой напорной (артезианской) водой

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. В Туркмении, например, есть колодцы глубиной до 150 м. Грунтовые воды движутся в на­правлении уклона водонепроницаемого слоя. Скорость их движения обычно невелика — от нескольких сантиметров до 1—3 м/сут в зависимости от водо-вмещающей породы.

Грунтовые воды являются ненапорными, их статический уровень в колод­це соответствует глубине залегания. Они характеризуются непостоянным ре­жимом, который зависит от гидрометеорологических факторов: частоты выпа­дения и количества осадков, наличия открытых водоемов. В результате этого регистрируются сезонные колебания уровня стояния, дебита, химического и бактериального состава грунтовых вод. С гигиенической точки зрения опреде­ляющим для качества грунтовых вод является санитарное состояние выше за­легающей почвы, степень влияния которой зависит от глубины залегания грун­товых вод. В случае неглубокого их размещения вероятность попадания загряз­нения повышается.

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 мелкозер-

ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ИСТОЧНИКОВ ВОДОСНАБЖЕНИЯ

нистая, 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. Количество растворенных солей в грунтовой воде увеличивается в зависимости от глуби­ны залегания, однако в большинстве случаев повышение минерализации нез­начительно.

Грунтовые воды широко используют в сельской местности для местного (децентрализованного) водоснабжения. Воду забирают с помощью колодцев различной конструкции (шахтных, трубчатых и др.). Иногда грунтовые воды используют для небольших локальных водопроводов, которые обеспечивают водой отдельные объекты, размещенные, например, за пределами населенных пунктов, в пригородной зоне зеленых насаждений или в поселках с местным водоснабжением. При децентрализованном водоснабжении в населенном пунк­те такие локальные водопроводы обязательно должны быть в больнице, на пред­приятиях местной пищевой промышленности (молокозавод, хлебозавод и др.) и т. п. Но чаще всего запасов грунтовых вод недостаточно для создания даже локального водопровода. Из шахтного колодца, забирающего грунтовую воду, можно получить от 1 до 10 м³/сут. К тому же пополнение почвенного слоя во­дой непостоянно и зависит от количества осадков. Поэтому иногда при созда­нии водопровода с использованием грунтовых вод в качестве источника водо­снабжения предусматривают их искусственное пополнение при помощи спе­циальных инженерно-технических сооружений.

При загрязнении почв нечистотами существует опасность заражения грун­товых вод патогенными микроорганизмами. Опасность тем больше, чем интен­сивнее загрязнение и чем глубже оно занесено в почву, чем выше зернистость породы и чем выше залегают грунтовые воды. В местах, где залегают трещи­новатые породы или известняки с карстовыми ходами, бактерии могут распро­страняться на сотни метров. В предотвращении загрязнения грунтовых вод большую роль играет санитарная охрана почв.

Грунтовые воды на территориях, расположенных вблизи поверхностных водоемов, могут иметь с ними гидравлическую связь. В таких случаях речная вода фильтруется через породы, формирующие русло, пополняя запасы грун­товой воды. Такие грунтовые воды называют подрусловыми. Подрусловые воды иногда используют для водоснабжения посредством оборудования ин-фильтрационных колодцев, но из-за связи с открытым водоемом состав воды в них непостоянен и в гигиеническом отношении менее надежен.

Межпластовые подземные воды залегают между двумя водоупорными слоями, из которых один — нижний — является водонепроницаемым ложем, а другой — верхний — водонепроницаемой кровлей. Глубина залегания меж-пластовых 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 надеж-

РАЗДЕЛ I. ГИГИЕНА ВОДЫ И ВОДОСНАБЖЕНИЯ НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ

нее 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 ненапорными. 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 артезианской¹, а уровень, на ко­торый она поднимается в скважине самотеком, называется статическим. Нена­порные межпластовые воды не способны подниматься самостоятельно, их ста­тический уровень в скважине соответствует глубине залегания.

Условия формирования и залегания (наличие водоупорного перекрытия, большое расстояние от мест выклинивания, значительная глубина залегания) определяют главную особенность межпластовых вод — постоянство количест­венных и качественных характеристик. Именно постоянство физических свойств и химического состава является важнейшими показателями санитарной на­дежности межпластового водоносного слоя. Какие-либо изменения хотя бы одного из показателей качества межпластовой воды являются сигналом о по­ступлении в ее слой воды из размещенных выше горизонтов, то есть сигналом о возможном загрязнении.

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. Межпластовые воды — пресные, но могут иметь разную степень минерализации, вплоть до высокоминерализованных. Степень минерализации определяет другие пока­затели качества межпластовой воды (в частности, вкус и привкус) и коррел-лирует с содержанием хлоридов, сульфатов, солей жесткости (кальция и маг­ния) и т. п. Межпластовые воды преимущественно щелочные (pH > 7) бла­годаря наличию гидрокарбонатов щелочных и щелочно-земельных металлов. Иногда могут содержать много железа (II) в виде гидрокарбонатов, марган­ца (II) в виде сульфатов, сероводорода. Последний образуется в межпласто­вых водах в результате химических превращений некоторых минеральных со­лей: восстановления сульфатов, разложения сульфидов металлов (по реакции FeS₂ + 2С0₂ + 2Н₂0 = H₂S + S4- + Fe(HC0₃)₂), при взаимодействии сернокислых солей, растворенных в воде, с битумозными глинами, торфом, нефтью и т. п. Иногда в межпластовых водах выявляют аммонийные соли, которые, как и се-

В 1126 г. во Франции, в провинции Артуа, был оборудован колодец, из которого вода вы­ливалась на поверхность. Это было необычным явлением. Колодцы, из которых вода самовыли­валась, стали называть артезианскими.

ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ИСТОЧНИКОВ ВОДОСНАБЖЕНИЯ

роводород, имеют исключительно минеральное происхождение. При отсутст­вии свободного растворенного кислорода в глубоких межпластовых водах соз­даются условия для восстановления нитратов в нитриты и аммонийные соли. Поэтому относительно высокое содержание в межпластовых водах сероводо­рода и аммиака иногда бывает естественным и не свидетельствует об их загря­знении. В природных биогеохимических провинциях, связанных с залежами по­лиметаллических руд, межпластовые воды могут содержать значительное ко­личество тех или иных микроэлементов, в частности мышьяка, свинца, кадмия, ртути, хрома и др. Межпластовые воды Бучакского водоносного слоя (Полтав­ская область Украины) отличаются высоким содержанием фтора. Разумеется, что такие воды невозможно использовать для хозяйственно-питьевого водо­снабжения без специальной обработки.

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.

К сожалению, наряду с природными, на формирование состава подземных вод могут влиять и техногенные факторы. Такое влияние обычно бывает отри­цательным и приводит к ухудшению качества межпластовой воды. Загрязне­ние может возникнуть в случае попадания воды из расположенных выше гори­зонтов при повреждении водоупорного перекрытия, при нарушениях во время бурения скважин, при их неправильном устройстве и эксплуатации, отсут­ствии тампонирования в процессе выведения из эксплуатации и т. п. В таких условиях наиболее вероятным является загрязнение ненапорных межпласто­вых вод, тогда как артезианские воды благодаря избыточному давлению в меж­пластовом слое лучше защищены и поэтому с гигиенической точки зрения бо­лее надежны.

Родниковая вода. Подземные воды, самостоятельно выходящие на поверх­ность, называют родниками. 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.

РАЗДЕЛ I. ГИГИЕНА ВОДЫ И ВОДОСНАБЖЕНИЯ НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ

Гигиеническая характеристика поверхностных водоемов. К поверх­ностным водоемам относятся реки, проточные и непроточные озера, водохра­нилища, ручьи. Поверхностные водоемы питаются за счет как атмосферных осадков, так и подземных вод. Поскольку водоемы пополняются преимущест­венно атмосферными осадками, химический состав воды в них в основном за­висит от гидрометеорологических условий и заметно колеблется на протяже­нии года. В то же время на химический состав воды существенно влияет харак­тер грунтов на территории водосбора — площади, с которой поверхностный сток в конечном счете попадает в конкретный водоем. Так как во время форми­рования поверхностных водоемов вода контактирует преимущественно с по­родами и почвами на поверхности земли, то она обычно содержит мало солей и является пресной.

По сравнению с подземными водами для поверхностных водоемов харак­терны большое количество взвешенных веществ, низкая прозрачность, повы­шенная цветность за счет гуминовых веществ, вымывающихся из почвы, более высокое содержание органических соединений, наличие аутохтонной микро­флоры, наличие в воде растворенного кислорода. Поверхностные воды, как правило, слабо или мало минерализованы, мягкие или умеренно жесткие. В то же время в непроточных озерах и водоемах концентрация солей в воде может быть повышенной вследствие испарения. Кроме того, высокая минерализация и жесткость характерны для водоемов, формирующихся в солончаковых грун­тах. Химический состав воды поверхностных водоемов разнообразный. Сухой остаток главным образом представлен ионами: СГ~, НСО~, SO^^-, Ca²⁺, Mg²⁺, Na⁺. Соотношение этих ионов в воде разных водоемов значительно варьирует. Поверхностные водоемы в большинстве случаев имеют очень низкое содер­жание микроэлементов, хотя в природных биогеохимических провинциях воз­можна высокая их концентрация.

Для открытых водоемов характерно непостоянство качества воды, которое может изменяться в зависимости от сезона года и даже погоды. Так, во время ливня или таяния снега в водоем смываются взвешенные и гуминовые вещест­ва, остатки химикатов с сельскохозяйственных полей, твердые бытовые и про­мышленные отходы и т. п. С атмосферными осадками, таянием снега связаны значительные колебания количества воды в поверхностных водоемах. В про­точных водоемах расход воды¹ весной во время наводнения значительно уве­личивается, в то время как летом, особенно в жару и засуху, — уменьшается.

Открытые водоемы легко загрязняются извне. В природных условиях на­блюдается определенное загрязнение взвешенными и гуминовыми веществами, остатками растений, которые вымываются поверхностным стоком из почвы, продуктами жизнедеятельности животных и птиц, рыб и водорослей. Поэтому с эпидемиологической точки зрения открытые водоемы потенциально опасны.

Основным источником загрязнения являются сточные воды, которые обра­зуются вследствие использования воды в быту, на промышленных предприятиях,

Под расходом воды подразумевают ее объем, проходящий за единицу времени через площадь поперечного сечения реки. Чаще всего измеряют в кубических метрах за секунду.

ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ИСТОЧНИКОВ ВОДОСНАБЖЕНИЯ

животноводческих и птицеводческих комплексах и т. п. Особенно опасен спуск в водоемы неочищенных или недостаточно очищенных сточных вод. Частичное загрязнение водоемов происходит поверхностным стоком: дождевыми, ливневы­ми водами, водами, образовавшимися во время таяния снегов. И сточные воды, и поверхностный сток добавляют в водоемы значительное количество взвешен­ных веществ и органических соединений, вследствие чего повышается цветность, сниэ/сается прозрачность, увеличивается окисляемость и БПК воды, уменьшает­ся количество растворенного кислорода, повышаются концентрации азотсодер-жащих веществ и хлоридов, усиливается бактериальное обсеменение. С промыш­ленными сточными водами и стоком с сельскохозяйственных полей в водоемы по­ступают токсические химические вещества.

Кроме того, вода открытых водоемов моэ/сет загрязняться вследствие ис­пользования водоема для транспортных (пассажирское и грузовое пароходство, лесосплав) целей, во время работы в руслах рек (например, добычи речного песка), водопоя животных, проведения спортивных соревнований, отдыха населения (см. раздел Л).

Однако каким бы значительным ни был уровень природного загрязнения, водоемы противостоят ему, пытаются избавиться от вредных веществ и, нако­нец, справляются с этим. Естественные процессы очистки воды от загрязнений называются самоочищением водоемов.

Самоочищение открытых водоемов происходит под влиянием различных факторов, которые действуют одновременно в разных комбинациях. Такими факторами являются: а) гидравлические (смешивание и разбавление загрязне­ний водой водоема); б) механические (осаждение взвешенных частиц); в) физи­ческие (влияние солнечной радиации и температуры); г) биологические (слож­ные процессы взаимодействия водных растений с микроорганизмами стоков, которые попали в водоем); д) химические (разрушение загрязняющих веществ путем гидролиза); е) биохимические (превращение одних веществ в другие за счет микробиологической деструкции, минерализация органических веществ в результате биохимического окисления водной аутохтонной микрофлорой). Самоочищение от патогенных микроорганизмов происходит за счет их гибели вследствие антагонистического влияния водных организмов, действия антибио­тических веществ, бактериофагов и т. п.

При загрязнении водоемов бытовыми и промышленными сточными вода­ми процессы самоочищения могут быть заторможены или угнетены. Влияние сточных вод на водоемы зависит от их характера. Бытовые сточные воды, об­разовавшиеся в результате хозяйственно-бытовой деятельности человека, опас­ны в эпидемиологическом отношении. Неочищенные промышленные сточные воды загрязняют водоемы значительным количеством различных химических веществ. Одни из них влияют на органолептические свойства воды, придавая ей неприятный привкус, запах, вид (хлорбензол, дихлорэтан, стирол, нефть и пр.), другие оказывают токсическое действие на организм человека и живот­ных (мышьяк, кадмий, цианиды и пр.). Иные нарушают биологические и хими­ческие процессы в водоеме, замедляя или совсем прекращая самоочищение (ацетон, метанол, этиленгликоль и т. д.). Иногда одно и то же вещество оказы­вает токсическое действие на организм человека и одновременно отрицательно

РАЗДЕЛ I. ГИГИЕНА ВОДЫ И ВОДОСНАБЖЕНИЯ НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ

влияет на самоочищение водоемов или ухудшает органолептические свойства воды (соединения свинца, меди, цинка, ртути и т. д.).

Гигиенические требования к качеству воды источников централизо­ванного хозяйственно-питьевого водоснабжения. С гигиенической точки зрения оптимальной является ситуация, когда вода в источниках водоснабже­ния полностью отвечает современным представлениям о доброкачественной питьевой воде. Такая вода не нуждается в обработке, и важно лишь не ухуд­шить ее качество на этапах забора из источника и подачи потребителям. Исхо­дя из приведенной выше гигиенической характеристики, такими источниками могут быть подземные межпластовые воды, чаще всего — артезианские (на­порные). В других случаях вода источников, особенно поверхностных, нужда­ется в улучшении качества: уменьшении мутности (осветлении) и цветности (обесцвечивании), удалении патогенных и условно-патогенных микроорганиз­мов (обеззараживании), иногда — улучшении химического состава (опрес­нении, умягчении, дефторировании, фторировании, обезжелезивании и т. п.). Несмотря на постоянное усовершенствование методов водоподготовки, их во­зможности имеют определенные технологически и экономически обоснован­ные ограничения.

Вода источников централизованного хозяйственно-питьевого водоснабже­ния должна быть такой, чтобы современные методы водоподготовки позво­лили получить доброкачественную питьевую воду, которая по всем пока­зателям отвечала бы государственному стандарту (ГОСТ 2874-82, СанПиН № 136/1940).

Особого внимания заслуживают те показатели качества воды, которые ма­ло изменяются в процессе обычной обработки, предусматривающей осветле­ние, обесцвечивание и обеззараживание. Такая обработка неэффективна в отно­шении растворенных в воде химических веществ. Даже специальные методы водоподготовки дают возможность уменьшить содержание лишь некоторых из них: железа — путем обезжелезивания, фтора — благодаря дефторирова-нию, сероводорода — за счет аэрации. Методы опреснения (снижения общей минерализации) и умягчения (снижения общей жесткости) требуют значитель­ных дополнительных затрат электроэнергии, из-за чего стоимость водопровод­ной воды значительно повышается. Поэтому во время организации водоснаб­жения населенных пунктов желательно их избегать, хотя отсутствие пресновод­ных источников иногда вынуждает опреснять соленую морскую воду.

Изложенное выше обусловливает жесткое ограничение в воде всех источ­ников централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения содержа­ния сухого остатка, хлоридов, сульфатов, растворенных химических (особенно токсических) веществ, общей жесткости. Состав воды пресноводных подзем­ных и поверхностных источников по этим показателям должен отвечать требо­ваниям, предъявляемым к доброкачественной питьевой воде: сухой остаток — до 1000 мг/л (по согласованию с органами СЭС допускается до 1500 мг/л), кон­центрация хлоридов и сульфатов — до 350 мг/л и 500 мг/л соответственно,

______ ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ИСТОЧНИКОВ ВОДОСНАБЖЕНИЯ ____

общая жесткость — до 7 мг-экв/л (по согласованию с СЭС до 10 мг-экв/л). Уро­вень химических веществ не должен превышать ПДК для воды водоемов хо­зяйственно-бытового водопользования, а также норм радиационной безопас­ности, которые утверждены Министерством здравоохранения Украины. При условии одновременного наличия в воде токсических химических веществ, спо­собных при комбинированном действии суммировать отрицательные эффек­ты, нужно придерживаться правил суммационной токсичности (см. с. 92).

Поскольку подземные и поверхностные водоисточники имеют природные особенности, а также разную степень защиты от неблагоприятного воздейст­вия антропогенных факторов, гигиенические требования к качеству воды в них по всем другим показателям несколько отличаются.

Среди подземных источников есть такие, вода которых вообще не нужда­ется в обработке, поскольку обладает хорошими органолептическими свойст­вами, эпидемически безопасна, безвредна по химическому (в том числе радио-нуклидному) составу, физиологически полноценна. Эта вода полностью отве­чает представлениям о доброкачественной питьевой воде и может подаваться населению без обработки. Такие подземные водоисточники относят к I классу. Гигиенические требования и нормативы качества воды в них полностью соот­ветствуют таковым для питьевой воды согласно ГОСТу 2874-82.

Вода подземных источников II класса может содержать сероводород мине­рального происхождения (до 3 мг/л), значительно больше железа (до 10 мг/л) и марганца (до 1 мг/л). Это ухудшает ее органолептические свойства, поэтому необходимо применять специальные методы обработки. Для удаления H₂S, Fe, Mn — применяют специальные аэраторы или окислители перед фильтрацией. От сероводорода можно очистить воду путем аэрации, от железа — путем аэрации с дальнейшей фильтрацией. Во время аэрации вследствие окисления кислородом воздуха Fe²⁺ превращается в Fe³⁺, в воде образуется нераствори­мый железа (III) гидроксид Fe(OH)₃, взвешенные частички которого остаются на фильтре. Одновременно вода очищается от избытка марганца.

Кроме того подземные воды II класса могут обладать повышенной перман-ганатной окисляемостью (до 5 мг/л) и повышенным индексом БГКП (до 100). Это является свидетельством эпидемической опасности воды. Поэтому ее не­обходимо обеззараживать перед подачей потребителю.

В отдельных случаях подземная вода может иметь несколько худшее каче­ство, а именно повышенную до 10 мг/л мутность, увеличенную до 50° цвет­ность, еще большее содержание железа (до 20 мг/л), марганца (до 2 мг/л), серо­водорода (до 10 мг/л). Некоторые подземные воды содержат чрезмерное коли­чество фтора (5 мг/л). Индекс БГКП достигает 1000 в 1 л. Такие подземные источники относят к III классу. Для улучшения качества воды необходима бо­лее глубокая обработка. Для снижения мутности и цветности следует освет­лять и обесцвечивать воду путем фильтрации, предварительно подвергнув ее отстаиванию. Сероводород, железо и марганец удаляют методом аэрации с да­льнейшей фильтрацией. При повышенном содержании фтора такую воду деф-торируют. И, наконец, для обеспечения эпидемической безопасности воду обя­зательно обеззараживают.

_______ РАЗДЕЛ I. ГИГИЕНА ВОДЫ И ВОДОСНАБЖЕНИЯ НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ ______

Таким образом, подземные водоисточники в зависимости от качества во­ды и методов водоподготовки делят на три класса (табл. 10). Аналогичный принцип лежит в основе классификации поверхностных водоисточников (табл. 11). С учетом условий формирования, среди них нет водоисточников с абсолютно прозрачной и бесцветной водой, не содержащих микроорганизмы и не нуждающихся в обработке. Поверхностные водоемы с маломутной (до 20 мг/л) и малоцветной водой (до 35°), без запаха, содержащей незначительное количе­ство легко окисляемых (в том числе органических) веществ (перманганатная окисляемость до 7 мг/л, БПК₂о до 3 мг/л) и марганца (до 0,1 мг/л), с несколь­ко повышенной концентрацией железа (до 1 мг/л) и относительно невысокие

ТАБЛИЦА 10 Показатели качества воды подземных источников водоснабжения

Содержание фтора зависит от климатического пояса.

ТАБЛИЦА 11 Показатели качества воды поверхностных источников водоснабжения

ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ИСТОЧНИКОВ ВОДОСНАБЖЕНИЯ

уровни бактериальной контаминации (количество лактопозитивных кишеч­ных палочек не превышает 1000 в 1 л) и фитопланктона (1000 кл/см³), относят к I классу. Соответствие такой воды требованиям ГОСТа 2874-82 можно обес­печить фильтрацией без коагуляции или применением небольших доз коагу­лянта и обеззараживания.

Ко II классу относят водоисточники с водой большей мутности (до 1500 мг/л) и большей цветности (до 120°), которая обладает ощутимым природным запа­хом интенсивностью не выше 3 баллов. Такая вода содержит несколько боль­ше легко окисляемых (особенно органических) веществ. Перманганатная окис-ляемость такой воды достигает 15 мг 0₂/л, БПК₂₀ — до 5 мг 0₂/л. Содержание в воде железа достигает 3 мг/л. Отмечается относительно высокий уровень бак­териальной контаминации воды (количество лактозоположительных кишеч­ных палочек не превышает 10 000 в 1 л) и значительное количество планктона (10 000 кл/см³). Такие водоемы считают сравнительно чистыми относительно промышленных и бытовых загрязнений и их можно использовать в качестве источников централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения. Для очистки такой воды применяют традиционные методы обработки: для уда­ления фитопланктона — микрофильтрацию, для осветления и обесцвечива­ния — коагуляцию с отстаиванием (или осветление в массе взвешенного осад­ка) и дальнейшей фильтрацией; коагуляцию с двухступенчатой фильтрацией, контактное осветление и обязательно обеззараживание.

К III классу относят поверхностные источники, качество воды которых не может быть доведено до требований ГОСТа с помощью традиционных мето­дов очистки. Вода таких водоемов очень мутная (до 10 000 мг/л), интенсивно окрашена в желто-коричневый цвет за счет гуминовых веществ (цветность до 200°), обладает сильным (но не более 4 баллов) природным запахом, содержит много окисляемых (особенно органических) веществ (перманганатная окисля-емость до 20 мг/л, БПК₂о — до 7 мг/л). Содержание в воде железа до 5 мг/л. Вода имеет высокий уровень бактериальной контаминации (количество лактозопо­ложительных кишечных палочек до 50 000 в 1 л) и большое количество планк­тона (100 000 кл/см³). При таком качестве воды в поверхностном водоеме для получения доброкачественной питьевой воды недостаточно применять только те методы обработки, которые предусмотрены для воды II класса. Необходимо проводить дополнительную обработку: для устранения мугности воды —до­полнительную ступень отстаивания, запаха — применение окислителей и сор­бентов, бактериальной загрязненности — более эффективное обеззараживание.

Если вода поверхностного водоема не отвечает гигиеническим требова­ниям, то есть по качеству не соответствует даже III классу (по некоторым или даже по одному показателю), то ее нельзя использовать для централизованно­го хозяйственно-питьевого водоснабжения, так как современные методы водо-подготовки не дают возможности получить из воды таких водоемов доброка­чественную питьевую воду.

Выбор источника централизованного хозяйственно-питьевого водо­снабжения является принципиально важной задачей гигиены воды и водоснаб­жения населенных мест. Гигиенически обоснованный выбор источника явля-

РАЗДЕЛ I. ГИГИЕНА ВОДЫ И ВОДОСНАБЖЕНИЯ НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ

ется предпосылкой обеспечения населения доброкачественной питьевой водой в достаточном количестве. Это одна из ответственных задач, от решения кото­рой зависит здоровье потребителей, санитарно-бытовые условия проживания и благоустройство населенного пункта.

Выбор источника водоснабжения основан на нескольких принципах.

Первый принцип основан на необходимости обеспечения потребителя доб­рокачественной питьевой водой. Без сомнений, во время выбора источника предпочтение отдают тому, в котором качество воды выше. В этом смысле оптимальными являются подземные воды, а среди них — источники I класса, вода которых вообще не требует обработки.

Второй принцип — это принцип санитарной надежности. То есть в основу выбора источника положены оценка и прогноз вероятности его загрязнения. Ввиду условий формирования, залегания и питания подземные воды значи­тельно лучше защищены от попадания загрязнений, и поэтому в санитарном отношении надежнее по сравнению с поверхностными. Самыми надежными с гигиенической точки зрения являются межпластовые напорные (артезиан­ские) воды. Вторую позицию занимают межпластовые ненапорные, третью — грунтовые при условии искусственного пополнения. Поверхностные водоис­точники — занимают последнее место. К тому же проточные водоемы (реки), процессы самоочищения в которых протекают интенсивнее, всегда имеют пре­имущество над непроточными (озерами, водохранилищами).

Во время выбора источника централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения, кроме качества воды и санитарной надежности, учитывают достаточность запасов воды для удовлетворения нужд населенного пункта, определяют места водозабора и оценивают возможность организации зон са­нитарной охраны.

Гигиенические принципы, положенные в основу выбора источника водо­снабжения, требования к качеству воды в подземных и поверхностных источ­никах, порядок осуществления выбора отражены в ГОСТе 2761-84 "Источники централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения. Гигиенические, технические требования и правила выбора".

Методика выбора источников централизованного хозяйственно-пи­тьевого водоснабжения состоит в следующем. Прежде всего следует выявить местные водные ресурсы, собрать информацию о подземных и поверхностных водоемах, санитарных, гидрологических, гидрогеологических и топографиче­ских условиях их формирования, залегания и питания, санитарном состоянии прилегающей территории. Собирая сведения о поверхностных водоемах, необ­ходимо обратить внимание на: 1) санитарное состояние водосборных площа­дей, их заселенность, развитие промышленности и сельского хозяйства; 2) нали­чие выпусков сточных вод; 3) характер использования реки выше предпола­гаемого места забора; 4) средний расход воды в реке, его колебания в течение года и особенно минимальный расход в самом маловодном месяце. Информа­ция о подземных водах включает: 1) глубину залегания водоносных горизонтов; 2) надежность их защиты водоупорными слоями; 3) характер водоносной по­роды (трещиноватая или песчаная); 4) размещение зон питания и их санитар-

ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ИСТОЧНИКОВ ВОДОСНАБЖЕНИЯ ____

ную характеристику; 5) мощность водоносного горизонта; 6) санитарную ха­рактеристику местности в районе водозабора; 7) наличие источников загрязне­ния почвы и водоносных слоев и пр. На основании указанных сведений и данных личного санитарного обследования врач дает гигиеническую оценку условиям формирования и пополнения источников и делает прогноз их сани­тарного состояния.

Затем необходимо выяснить, отвечает ли качество воды в источниках ги­гиеническим требованиям, в каком источнике вода лучше и вообще не требует обработки или же необходимо значительно меньше усилий для получения до­брокачественной питьевой воды. Для этого отбирают пробы воды и проводят их лабораторный анализ. Место взятия проб воды из водоема для физико-хи­мических и микробиологических исследований выбирают исключительно уч­реждения санитарно-эпидемиологической службы. Результаты лабораторных исследований должны отражать особенности режима источника, а не случай­ные изменения, возникшие под влиянием переменных факторов. Особенно это касается поверхностных водоемов, состав воды которых изменяется в соответ­ствии с временем года. Поэтому в таком случае необходим ежемесячный ана­лиз проб воды в течение последних 3 лет. На основании данных санитарного обследования и результатов лабораторного исследования врач медико-профи­лактической специальности определяет, отвечает ли вода в источнике гигие­ническим требованиям, изложенным в ГОСТе 2761-84, устанавливает класс подземных или поверхностных водоемов и определяет методы обработки во­ды для доведения ее до доброкачественной питьевой.

Далее следует определить, соджержит ли один или несколько источников необходимое количество воды, соответствующее гигиеническим нормам во-допотребления населенного пункта в целом. При этом следует учитывать пер­спективы роста города или села и его инфраструктуры. Вопрос о количестве воды уже сам по себе может радикально повлиять на выбор. В то же время са­нитарная надежность и качество воды в источнике являются первостепенными критериями. Поэтому возможность использования подземных межпластовых вод рассматривается даже при недостатке их запасов. Тот дефицит воды, кото­рый образуется при выборе более надежного, но недостаточно мощного под­земного источника, может компенсироваться за счет менее надежных в гигие­ническом отношении поверхностных источников.

В процессе выбора источника водоснабжения и определения мест водоза­бора обязательно учитывают возможность создания зон санитарной охраны и соблюдения соответствующего режима в пределах их поясов. Источник водо­снабжения при наличии нескольких водоемов и одинаковой возможности обес­печения качества и количества воды выбирают путем технико-экономическо­го сравнения вариантов схем обработки воды с учетом санитарной надежности источников.

На заключительном этапе на основании гигиенической оценки условий формирования и залегания подземных вод, санитарной оценки поверхностно­го источника и прилегающей к нему территории, оценки качества и количества воды источника, санитарной оценки места водозабора, возможности создания

РАЗДЕЛ I. ГИГИЕНА ВОДЫ И ВОДОСНАБЖЕНИЯ НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ

зон санитарной охраны (ЗСО) и прогноза санитарного состояния источника врач-профилактик делает гигиеническое заключение о пригодности конкретно­го подземного или поверхностного водоема в качестве источника централизо­ванного хозяйственно-питьевого водоснабжения. Заключение должно содержать информацию о: 1) объекте водоснабжения; 2) гигиенической характеристике источника водоснабжения; 3) качестве воды в нем; 4) прогнозе санитарного состояния источника; 5) мероприятиях по организации ЗСО; 6) надлежащей обработке воды с целью доведения ее качества до требований стандарта на пи­тьевую воду.

Гигиенические требования к организации и эксплуатации ЗСО источ­ников централизованного водоснабжения. Для обеспечения санитарно-эпи­демиологической надежности источников централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения и водопроводных очистных сооружений устанавли­вают ЗСО. Их организуют на всех водопроводах — речных и артезианских, на действующих и сооружаемых или только проектируемых. Основной задачей ЗСО является охрана от загрязнения источников централизованного водоснаб­жения, мест водозабора, а также водопроводных сооружений и прилегающих территорий. Проектирование и эксплуатация ЗСО источников централизован­ного водоснабжения и водопроводов, подающих воду хозяйственно-питьевого назначения, осуществляется в соответствии с "Положением о порядке проек­тирования и эксплуатации зон санитарной охраны источников водоснабжения и водопроводов хозяйственно-питьевого назначения".

Организацию СЗО начинают с разработки проекта. Определяют границы ЗСО и ее поясов и намечают план мероприятий по улучшению санитарного со­стояния ЗСО путем устранения существующего и предупреждения возможно­го загрязнения источника централизованного водоснабжения и ухудшения ка­чества воды на этапах забора, водоподготовки и подачи ее населению.

ЗСО включают три пояса особого режима. Первый — пояс строгого режи­ма — охватывает территорию и акваторию размещения водозаборов, площа­док головных сооружений водопровода и водоподводящего канала. Второй и третий — пояс ограничений и пояс наблюдений — охватывают территорию, предназначенную для охраны от загрязнения источника водоснабжения. Сани­тарную охрану водоводов обеспечивают санитарно-защитной полосой.

Первый пояс ЗСО (строгого режима) устанавливают с целью исключения случайного или умышленного загрязнения воды в месте расположения водо­забора и на этапах водоподготовки на головных очистных сооружениях во­допровода. Второй и третий пояса ЗСО {ограничений и наблюдений) предна­значены для предупреждения неблагоприятного влияния на качество и коли­чество воды используемых или планируемых к использованию подземных и поверхностных источников централизованного хозяйственно-питьевого водо­снабжения.

Границы поясов ЗСО. Для водозаборов из подземных источников первый пояс ЗСО устанавливают при использовании надежно защищенных межплас-товых вод — в радиусе не менее 30 м вокруг скважины; недостаточно за­щищенных межпластовых вод — не менее 50 м. При использовании группы

ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ИСТОЧНИКОВ ВОДОСНАБЖЕНИЯ

подземных водозаборов граница первого пояса должна находиться на расстоя­нии не менее 30 и 50 м соответственно от крайних скважин (или шахтных ко­лодцев).

Границу второго и третьего поясов ЗСО устанавливают на основании гид­родинамических расчетов. Границу второго пояса устанавливают так, чтобы при попадании микробного (нестабильного) загрязнения в водоносный гори­зонт за пределами второго пояса оно не достигало водозабора. Для эффектив­ной защиты подземного источника водоснабжения от микробного загрязнения необходимо, чтобы расчетное время продвижения загрязнения с подземными водами от границы второго пояса до водозабора было достаточным для потери жизнеспособности и вирулентности патогенными микроорганизмами, то есть для эффективного самоочищения воды. В климатических условиях Украины этот расчетный период составляет для грунтовых вод 200 или 400 сут в зависи­мости от отсутствия или наличия гидравлической связи с открытыми водоема­ми, для межпластовых — 100 или 200 сут соответственно. Гидрогеологически­ми и гидродинамическими показателями, определяющими скорость движения подземных вод, являются: дебит водозабора; мощность водоносного слоя; ве­личина уклона естественного потока подземных вод; коэффициент фильтра­ции; активная пористость грунта. Существует несколько методик для расчета границ второго пояса ЗСО¹.

Поиск по сайту: