Глава 10 гигиена труда в химико- фармацевтической промышленности 456

10.1. Гигиеническая характеристика основных технологических процессов 457

10.2. Общая характеристика промышленных факторов, определяющих условия труда в производстве лекарств 464

10.3. Гигиена труда в производстве синтетических лекарственных веществ 469

Глава И ГИГИЕНА ТРУДА В ПРОИЗВОДСТВЕ АНТИБИОТИКОВ 474

11.1. Гигиеническая характеристика условий труда и состояние здоровья работающих в производстве антибиотиков 480

12.2. Гигиеническая характеристика условий труда в производстве лекарств в ампулах 489

12.3. Гигиеническая характеристика условий труда при изготовлении таблеток 492

12.4. Гигиеническая характеристика условий труда в производстве драже 495

ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ 496

ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ 531

Общая гигиена 547

где С¹, С², С^п — концентрации индивидуальных химических веществ 1-го и 2-го классов опасности; факт. — фактическая и доп. — допустимая.

Таблица 4.9. Нормативы органолептимеских свойств питьевой воды (извлечение из СанПиН 2.1.4.1074—01)

Единица измерения

Показатель

Норматив, не более

Запах

Баллы Баллы Градусы

2 2

20(35)

Привкус

«Ь, У)

Цветность

Мутность ЕМФ (единицы мутности по фор­малину) или мг/л (по коал и ну)

Радиационная безопасность питьевой воды определяется ее со­ответствием нормативам по показателям общей а- и р-активно- сти. Общая а-радиоактивность не должна превышать 0,1 Бк/л, общая p-радиоактивность — 1,0 Бк/л (ГН 2.6.1.054—96).

В воде могут находиться вещества, влияющие также на орга- нолептические свойства. Запах, вкус, цвет, мутность являются весьма важными гигиеническими показателями качества пить­евой воды, так как они не только обусловливают ее внешний вид, но и могут указывать на загрязнение посторонними, не свойственными воде веществами.

СанПиН 2.1.4.1074—01 регламентируют наиболее характер­ные химические вещества, влияющие на органолептические свойства воды (см. табл. 4.8).

Органолептические свойства воды нормируются следующим образом (табл. 4.9).

Санитарно-гигиенический лабораторный контроль за соблю­дением показателей, указанных в СанПиН 2.1.4.1074—01, осу­ществляется по стандартным методикам.

В указанном СанПиН предусматривается контроль за эффек­тивностью обеззараживания воды. В частности, указываются нормы содержания в воде, прошедшей обеззараживание, оста­точного активного хлора — основного показателя надежности обеззараживания воды (см. табл. 4.7).

При озонировании воды с целью обеззараживания концентра­ция озона после камеры смешения должна быть 0,1—0,3 мг/л при обеспечении времени контакта не менее 12 мин.

Государственный санитарно-эпидемиологический надзор за качеством воды централизованных систем хозяйственно-питье­вого водоснабжения осуществляется по программе и в сроки, ус­тановленные местными органами санитарно-эпидемиологиче­ской службы. Как отмечалось выше, в нашей стране существует не только контроль за качеством питьевой водопроводной воды, который осуществляется на основе СанПиН 2.1.4.1074-01, но и контроль качества воды источников централизованного хозяй­ственно-питьевого водоснабжения.

4.6. Гигиеническая оценка качества воды при нецентрализованном водоснабжении

В современных сельских населенных пунктах, снабженных водопроводом и канализацией, используется централизованное водоснабжение. Оценка воды при этом производится в соответ­ствии с требованиями СанПиН 2.1.4.1074—01.

Однако в большинстве случаев в сельских населенных пуктах и рабочих поселках, особенно при освоении новых земель, ис­пользуют воду из местных источников водоснабжения.

К источникам нецентрализованного водоснабжения относят подземные и поверхностные (реки, озера) источники водоснабже­ния, обеспечивающие питьевые и хозяйственные нужды жителей населенных мест при помощи водозаборных устройств без разво­дящей сети. Это шахтные и трубные колодцы, каптажи родников и др. Санитарно-эпидемиологическая оценка таких местных не­централизованных источников не может производиться по СанПиН 2.1.4.1074—01, так как она не подвергается тем мето­дам обработки, которые применяются на водопроводных станци­ях и являются обязательными для водопроводной воды.

Водозаборные сооружения (шахтные колодцы, родники) ча­ще всего используют грунтовые воды на первом водоупорном слое. Как правило, они залегают на небольшой глубине и прак­тически не защищены от возможного загрязнения, что делает их ненадежными с точки зрения эпидемиологической опасно­сти и химической безвредности. Качество воды таких источни­ков по органолептическим и микробиологическим показате­лям, а также по химическому составу подвержено существен­ным колебаниям.

Для санитарно-гигиенической оценки качества воды источ­ников нецентрализованного водоснабжения предложены пока­затели, изложенные в СанПиН 2.1.4.544—96 "Требования к ка­честву воды нецентрализованного водоснабжения. Санитарная охрана источников". В соответствии с данным документом вода местных источников водоснабжения по составу и свойствам должна соответствовать следующим нормативам:

• запах — не более 2—3 баллов;

• привкус — не более 2—3 баллов;

• цветность — не более 30°;

• прозрачность — не менее 30 см по шрифту;

• мутность — не более 2 мг/л;

• нитраты (N0₃) — не более 45 мг/л;

• коли-индекс — не более 10.

Содержание химических веществ не должно превышать ПДК в питьевой воде.

Особое внимание в воде источника нецентрализованного во­доснабжения следует обращать на азотсодержащие вещества.

Аммиак образуется в начальной стадии разложения попав­ших в воду веществ органического происхождения. Его наличие даже в виде следов вызывает подозрение, что в воду попали све­жие физиологические выделения человека и животных. С этой точки зрения аммиак является косвенным показателем, указы­вающим на возможное заражение воды микробами. Вместе с тем его находят в болотистых, торфяных, а также в железистых грунтовых водах. Естественно, что в этом случае аммиак не имеет санитарно-показательного значения.

Нитриты (соли азотистой кислоты) могут быть также раз­личного происхождения. Дождевые воды почти всегда содержат азотистую кислоту в количестве 3,0 мг/л. Нитриты могут обра­зовываться в результате восстановления нитратов денитрифи­цирующими бактериями, а также при нитрификации аммиака. В последнем случае они приобретают большее санитарно-по- казательное значение и их наличие указывает на то, что аммиак, образовавшийся в воде в результате разложения органических веществ, начал подвергаться минерализации. Таким образом, наличие нитритов в воде свидетельствует о недавнем загрязне­нии ее органическими веществами животного происхождения.

Нитраты (соли азотной кислоты) обнаруживаются в неза­грязненных водах болотистого происхождения, но могут ока­заться в воде как продукт минерализации аммиака и нитритов, образовавшихся в результате гниения органических отбросов. Наличие только нитратов при отсутствии нитритов и аммиака указывает на давнее, возможно случайное, однократное загряз­нение воды фекалиями человека и животных. Если одновремен­но с нитратами в воде присутствуют аммиак и нитриты, это яв­ляется серьезным признаком постоянного и длительного загряз­нения воды. В связи с тем что в настоящее время установлена роль нитратов воды в возникновении метгемоглобинемии, осо­бенно у детей, этому показателю придается большое значение.

Хлориды являются важным санитарным показателем за­грязнения воды. Они всегда содержатся в моче и кухонных от­бросах, а следовательно, если их находят в воде, возникает по­дозрение о загрязнении ее хозяйственно-бытовыми сточными водами. Хлориды воды могут быть естественного, природного происхождения, что зависит от характера почвы, с которой со­прикасается вода.

Окисляемость — косвенный показатель, характеризую­щий количество находящихся в воде легкоокисляющихся орга­нических веществ. Так как непосредственное определение в воде органических веществ является методически сложным, о них су­дят косвенно, по количеству кислорода, затраченного на их окис­ление в 1 л воды. Следовательно, этот показатель дает общее, ус­ловное представление о количестве органических загрязнений.

При оценке качества воды открытых водоемов большое зна­чение приобретают и другие методы и приемы. Так, например, проводится определение биохимической потребности кислоро­да (БПК).

Наряду с перечисленными показателями большую роль играет санитарно-топографическое обследование территории водосбо­ра, который питает водоисточник, а также факторов, которые могут ухудшить качество воды. С него фактически начинается са­нитарно-гигиеническое исследование любого водоисточника. Изучаются рельеф местности, состав почвы, наличие лесных массивов, размещение населенных пунктов, промышленных предприятий, сельскохозяйственное использование террито­рии. Особое значение имеет изучение степени заселения тер­ритории, так как чем выше плотность населения, тем больше образуется отбросов органического происхождения и тем ре­альнее возможность попадания их в водоем и возникновения водных эпидемий. Необходимо получить сведения об исполь­зовании водоема в народно-хозяйственных целях, обратив осо­бое внимание на водный транспорт и рыбное хозяйство, ис­пользование водоемов в спортивных целях, на уровень заболе­ваемости населения данного района. Большое значение имеют гидрометрические измерения (глубина, скорость течения, рас­ход воды и т. д.).

4.7. Источники водоснабжения, их санитарно- гигиеническая характеристика

Для целей водоснабжения могут быть использованы откры­тые водоемы, подземные и атмосферные воды.

Выбор источника водоснабжения устанавливается на основа­нии следующих данных:

• характеристика санитарного состояния места размещения водозаборных сооружений и прилегающей территории (для подземных источников водоснабжения);

• характеристика санитарного состояния места водозабора и самого источника выше и ниже водозабора (для поверхно­стных источников водоснабжения);

• оценка качества воды источника водоснабжения;

• определение степени природной и санитарной надежности и прогноза санитарного состояния.

Пригодность источника для хозяйственно-питьевого водо­снабжения и места водозабора устанавливают органы государ­ственной санитарно-эпидемиологической службы министерств здравоохранения.

При оценке пригодности места водозабора и источника в целом учитываются следующие данные:

• краткая характеристика населенного пункта;

• ситуационный план, на котором обозначено место предпо­лагаемого водозабора;

• схема проектируемого централизованного хозяйственно- питьевого водоснабжения;

• указание суточного уровня водопотребления с расчетом на перспективу;

• данные о качестве воды источника.

Помимо этих общих положений, отдельно дается оценка пригодности места водозабора для поверхностных и подземных водоисточников, а именно:

• при подземном водоисточнике необходимо учитывать гидрогеологическую характеристику используемого водо­носного горизонта, наличие и характер перекрывающих его слоев и степень их водонепроницаемости, зону пита­ния, соответствие дебита источника намеченному водо- отбору, санитарную характеристику местности в районе водозабора, существующие и потенциальные источники загрязнения;

• при выборе водоисточника из поверхностных водоемов необходимо обращать внимание на гидрологические дан­ные, минимальные и средние расходы воды, соответствие их предполагаемому водозабору, санитарную характери­стику бассейна, наличие промышленных, бытовых, сель­скохозяйственных и других объектов, их развитие в буду­щем.

4.7.1. Открытые водоемы

Открытые водоемы (наземные воды) делятся на естественные (реки, озера) и искусственные (водохранилища, каналы). Их формирование происходит главным образом за счет поверхно­стного стока, атмосферных, талых, ливневых вод и в меньшей степени за счет питания подземными водами. У некоторых во­доемов питание может быть смешанным.

Характерной чертой открытых водоемов является наличие большой водной поверхности, которая непосредственно сопри­касается с атмосферой и находится под воздействием лучистой энергии солнца, что создает благоприятные условия для разви­тия водной флоры и фауны, активного течения процессов са­моочищения. Однако вода открытых водоемов подвержена опасности загрязнения различными химическими веществами и микроорганизмами, особенно вблизи крупных населенных пунктов и промышленных предприятий.

С целью водоснабжения наиболее часто используются реки, которые представляют собой естественные стоки родников, бо­лот, озер, ледников. Речные воды характеризуются большим количеством взвешенных веществ, низкой прозрачностью и большой микробной обсемененностью.

Озера и пруды представляют собой различной величины и формы котлованы, пополняющиеся водой главным образом за счет атмосферных осадков, родников. На дне образуются зна­чительные илистые отложения за счет выпадения взвешенных частиц. Пруды и озера могут бьггь использованы для водоснаб­жения в небольших сельских населенных пунктах лишь в том случае, если подземные воды залегают очень глубоко. Эти во­доисточники менее пригодны для питьевых целей, так как зна­чительно подвержены загрязнению и обладают слабовыражен- ной способностью самоочищения. В них часто наблюдается цветение за счет развития водорослей, что ухудшает органолеп- тические свойства воды. Эти воды небезопасны в эпидемиоло­гическом отношении.

Искусственные водохранилища (или зарегулированные во­доемы) создаются путем сооружения плотин, задерживающих водоотгок. Чаще всего имеют комплексное назначение (про­мышленное, энергетическое, для целей водоснабжения и др.). Устраиваются на реках, что сопровождается затоплением при­легающих огромных территорий. Качество воды в таких водо­хранилищах в значительной мере зависит от состава речных, та­лых и грунтовых вод, участвующих в их формировании.

Большое влияние на качество воды в водохранилище, осо­бенно в первые годы его эксплуатации, оказывает санитарная подготовка его ложа (дна). Только полная и тщательная сани­тарная обработка всей затапливаемой территории, удаление растительности, уборка и дезинфекция земельного участка, за­нимаемого населенным пунктом, особенно кладбищ, больниц, скотомогильников и др., могут гарантировать эпидемиологиче­скую безопасность и хорошие органолептические свойства во­ды. В условиях застойного режима, особенно летом, наблюда­ется "цветение" водохранилищ за счет развития сине-зеленых водорослей. Продукты распада водорослей (аммиак, индол, скатол, фенолы) ухудшают органолептические свойства воды.

Открытые водоемы характеризуются непостоянством хими­ческого и бактериального состава, резко меняющегося в зави­симости от сезонов года и атмосферных осадков. Они отлича­ются небольшим содержанием солей и значительным количе­ством взвешенных и коллоидных веществ.

При оценке открытых источников водоснабжения большое внимание уделяется флоре и фауне водоемов, так как известно, что в водоеме может находиться большое количество низших растений и животных, влияющих на качество воды. Вследствие этого водная флора и фауна используются в качестве показа­тельных организмов, чувствительных к изменению условий жизни водоема. Эти биологические организмы называются са- пробными (sapros — гнилостный). Существуют четыре степени

Рис. 4.1. Сапробные зоны.

(зоны) сапробности: полисапробная, а-мезосапробная, р-мезо- сапробная и олигосапробная. Каждой зоне сапробности соот­ветствуют свои условия жизни, степень загрязненности, содер­жание в воде органических веществ, кислорода, наличие жи­вотных и растительных форм (рис. 4.1).

Полисапробная зона характеризуется сильным загрязнением воды, отсутствием кислорода, восстановительными процесса­ми. Окислительные процессы отсутствуют. Отмечается боль­шое количество белковых веществ, распадающихся в анаэроб­ных условиях. В полисапробных зонах флора и фауна крайне бедны. Обитает мало видов и преобладает один вид, наиболее устойчивый к этим условиям. Происходит интенсивное раз­множение микроорганизмов, их число измеряется многими сотнями тысяч и миллионами в 1 мл. Водные цветковые расте­ния и рыбы отсутствуют.

а-Мезосапробная зона по степени загрязнения воды прибли­жается к полисапробной, условия разложения белка в значи­тельной степени анаэробные, но отмечаются и аэробные. Ко­личество бактерий исчисляется сотнями тысяч в 1 мл. Цветко­вые растения редки, но имеются водоросли и простейшие.

Р-Мезосапробная зона имеет среднюю степень загрязнения. Окислительные процессы преобладают над восстановительны­ми и поэтому вода не загнивает. Количество органических ве­ществ сравнительно невелико, так как они минерализуются почти до конца. Число бактерий в 1 мл воды измеряется десят­ками тысяч. Появляются инфузории, разнообразные виды рыб.

Олигосапробная зона характеризуется практически чистой во­дой, пригодной для водоснабжения. В воде отсутствуют процес­сы восстановления, органические вещества полностью минера­лизованы, много кислорода. Число бактерий не превышает 1000 в 1 мл воды. Флора и фауна весьма разнообразны, интенсивно развиваются различные водоросли, появляются моллюски, ра­кообразные, насекомые. Много цветковых растений и рыб.

Полисапробная а-Мезосапробная р-Мезосапробная Олигосапробная

Число видов

Кислород

Интенсивность

развития отдельных форм

Бактерии

Органические вещества

z to о

CL

При санитарно-гигиенической оценке открытых водоемов большое значение имеют и другие исследования, в частности гельминтологические.

4.7.2. 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 (рис. 4.2).

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 почвенных вод накапливается весной, летом они высыхают, зимой промерзают, легко подвер­гаются загрязнению, так как находятся в зоне просачивания ат­мосферных вод, поэтому использовать почвенные воды с целью водоснабжения не следует.

Состояние почвенных вод может оказывать влияние на ка­чество грунтовых вод, расположенных ниже почвенных.

Рис. 4.2. Общая схема залегания подземных вод.

1 — водоупорные слои; 2 — водоносный горизонт грунтовых вод; 3 — водонос­ный горизонт межпластовых безнапорных вод; 4 — водоносный горизонт меж- пластовых напорных вод (артезианских); 5 — колодец, питающийся грунтовой водой; 6 — колодец, питающийся межпластовой безнапорной водой; 7 — ко­лодец, питающийся межпластовой напорной водой.

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 безнапорные, их уровень в колодце устанавливается на уровне подземного слоя воды. Образуются они за счет просачивания ат­мосферных осадков и уровень вод 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 метров. Грунтовые воды являются наиболее распространенными источ­никами водоснабжения в сельских местностях.

В предупреждении загрязнения грунтовых вод большую роль играет санитарная охрана почвы.

Забор воды производится с помощью 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 происходят 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. Однако вследствие связи с открытым водоемом со­став воды в них непостоянен и менее надежен в санитарном от­ношении, чем в хорошо защищенных грунтовых слоях.

В местности с пересеченным рельефом на склонах гор или в глубине больших оврагов грунтовые воды могут выходить на поверхность в виде родников. Эти родники называются безна­порными, или нисходящими. Родниковая вода по составу и ка­честву не отличается от питающей ее грунтовой воды и может быть использована для целей водоснабжения.

Межпластовые воды представляют собой подземные воды, заключенные между двумя водонепроницаемыми породами. Они имеют как бы непроницаемую крышу и ложе, полностью заполняют пространство между ними и передвигаются под дав­лением. Поэтому такие воды благодаря напору снизу могут вы­соко подниматься в колодцах, а иногда самопроизвольно фон­танировать (артезианские воды). Водонепроницаемая кровля надежно изолирует их от просачивания атмосферных осадков и вышерасположенных 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. Вследствие глубокого за­легания межпластовые воды имеют устойчивые физические свойства и химический состав. Малейшее колебание их каче­ства можно рассматривать как признак санитарного неблагопо­лучия. Загрязнение межпластовых вод происходит крайне ред­ко при нарушении целости водоупорных слоев, а также при от­сутствии надзора за старыми, уже используемыми 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.

4.7.3. Атмосферные осадки

Атмосферные осадки образуются в результате сгущения во­дяных паров атмосферы и выпадения их на землю в виде дождя, содержат небольшое количество солей кальция, магния и по­этому являются очень мягкими. В качестве источника водо­снабжения атмосферные осадки используются редко, главным образом в безводных, засушливых местах, т. е. там, где нет от­крытых водоемов, а получение подземных вод затруднено вследствие их глубокого залегания. При использовании осадков для питьевых целей сбор их должен производиться с соблюде­нием санитарных правил, в чистые емкости, надежно защищен­ные от внешних загрязнений. Ввиду того что атмосфера про­мышленных городов может быть загрязнена различными ки­слотами, солями натрия, кальция, магния, сажей, пылью, микроорганизмами, атмосферные осадки могут загрязняться и становятся непригодными для питья.

Качество атмосферных осадков зависит также от климатиче­ских условий и от того, когда была собрана вода — во время обильных дождей или в период засухи.

Талые воды, образующиеся после таяния снега и льда, ис­пользуют крайне редко в безводных местах. Загрязняются они так же, как атмосферные.

При выборе источников водоснабжения необходимо провести их сравнительную санитарно-гигиеническую оценку и решить этот вопрос конкретно, с учетом местных условий (табл. 4.10).

Исходя из основных гигиенических принципов, в качестве источника водоснабжения должен быть выбран тот, который в своем естественном состоянии более всего приближается к тре­бованиями СанПиН 2.1.4.1074—01. Наиболее предпочтитель­ным источником являются межпластовые артезианские воды, так как они настолько чисты, что не нуждаются в мероприятиях по очистке и обеззараживанию, требующих специальных со­оружений, обслуживающего персонала, больших экономиче­ских затрат на строительство и эксплуатацию. Кроме того, они являются напорными, самоизливающимися, что также удобно

Таблица 4.10. Сравнительная санитарная характеристика источников хозяйственно-шггьевого водоснабжения (по С. Н. Черкинскому)

Подземные источники

Поверхностные источники

грунтовые межпластовые

Характерные особенности источников водоснабжения

Влияние социально-быто­вых факторов (плотность населения, развитие про­мышленности и др.) Влияние природных фак­торов (климатических, сезонных)

Ухудшение органолепти- ческих свойств воды Загрязнение химически­ми веществами Микробное загрязнение (в том числе и патогенны­ми микроорганизмами) Постоянство качества воды

Обычно весьма зна­чительная

Доступность, географиче- Большое ское распространение Обильность (полезный дебит)

Большое

Ограничен­ное

Различная, часто огра­ниченная Весьма огра­ниченное

Ограничен­ная

Весьма боль- Большое шое

Весьма боль­	Большое	Ограничен­
шое		ное
Частое	Частое	Ограничен­
		ное
Нередкое	Редкое	Весьма ред­
		кое
Весьма час­	Редкое	Весьма ред­
тое		кое
Отсутствует	Слабо выра­	Сильно вы­
	жено	ражено

и экономично. К сожалению, использование таких вод часто затрудняется вследствие большой глубины залегания, недоста­точного дебита (особенно для крупных городов), технико-эко- номических и других трудностей.

Использование больших открытых водоемов (полноводные реки, водохранилища), несмотря на их опасность в эпидемио­логическом отношении, наиболее целесообразно для водоснаб­жения большинства городов.

Очистка и обеззараживание их на современных хорошо обо­рудованных водопроводных станциях под контролем государ­ственной санитарно-эпидемиологической службы и при тща­тельном соблюдении требований СанПиН 2.1.4.1074—01 созда­ют гарантию чистоты воды в эпидемиологическом и санитарно- гигиеническом отношении.

Все возрастающая потребность больших городов в питьевой и хозяйственной воде удовлетворяется в настоящее время за счет создания системы водохранилищ, а также переброски реч­ной воды.

В перспективном водоснабжении городов переброска вод бу­дет играть значительную роль. Не исключено также использо­вание опресненной (морской) воды.

Таблица 4.11. Показатели качества источников централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения (извлечение из ГОСТа 2761—84)

Определяемые показатели	Показатели качества воды по классам
	1-й	2-й	3-й

/. Подземные источники водоснабжения

Мутность, мг/дм³, не более Цветность, градусы, не более Водородный показатель (рН) Железо (Fe), мг/дм³, не более Марганец (Мп), мг/дм³, не более Сероводород (H₂S), мг/дм³, не более

Фтор (F), мг/дм³, не более Окисдяемость перманганатная, мг/дм³ по кислороду, не более Число бактерий группы кишеч­ной палочки (БГКП) в 1 дм³, не более

II. Поверхностные источники водоснабжения

Мутность, мг/дм³, не более Цветность, градусы, не более Запах при 20 и 60 °С, баллы, не более

1,5		1,5		10
20		20		50
6-9		6-9		6-9
0,3		10		20
0,1		1		2
Отсутст­		3		10
вие
1,5-0,7*		1,5-0,7*		5
2		5		15
3		100		1000
20	1500		10 000
35	120		200
2	3		4
6,5-8,5	6,5-8,5		6,5-8,5
1	3		5
0,1	1,0		2,0
1	5		50
1000	100 000		100 000
7	15		20
3	5		7
1000	10 000		50 000

Водородный показатель (рН) Железо (Fe), мг/дм³, не более Марганец (Мп), мг/дм³, не более Фитопланктон, мг/дм³, не более Клостридии в 1 см , не более Окисляемость перманганатная, по кислороду, мг/дм³, не более ВПК полное, по кислороду, мг/дм³, не более Число лакгозоположительных, кишечных палочек (ЛКП) в 1 дм воды, не более

* В зависимости от климатического района.

При невозможности их применения, учитывая качество воды, водоисточники следует выбирать в такой последовательности: межпластовые безнапорные, грунтовые, открытые водоемы.

Вода всех водоисточников в зависимости от ее химического состава, содержания микроорганизмов и других свойств в со­ответствии с ГОСТом 2761—84) делится на 3 класса (табл. 4.11).

В зависимости от класса "Источника" устанавливается соот­ветствующая технологическая схема обработки воды.

4.8. Системы водоснабжения, их санитарно- гигиеническая характеристика

В настоящее время используют 2 системы водоснабжения:

• централизованная, при которой вода подается в жилые дома, учреждения, предприятия бытового обслуживания и т. д.;

• нецентрализованная (местная), при которой потребитель сам берет воду непосредственно из водоисточника.

4.8.1. Централизованное водоснабжение

Централизованное водоснабжение осуществляется путем устройства водопровода. Современный водопровод может при­менять воду открытых водоемов и воду подземных источников (межпластовую).

Централизованное водоснабжение из подземных водоисточников организуется главным образом для поселков городского типа, небольших городов и населенных пунктов. В некоторых круп­ных городах имеется комбинированная система водоснабжения из подземных и поверхностных водоисточников. Преимущество водопровода из подземного водоисточника заключается в том, что отпадает необходимость подвергать воду очистке и обезза­раживанию, так как она надежно защищена от загрязнения во­доупорными слоями; водозабор расположен в самом населен­ном пункте или в непосредственной близости от него. Если под­земные воды отвечают требованиям СанПиН 2.1.4.1074—01, они используются без обработки. При этом схема водопровода весьма проста (рис. 4.3). Он состоит из скважины, насосов пер­вого подъема, поднимающих воду в водосборный резервуар, сборного (или запасного) резервуара, насоса второго подъема, который выкачивает воду из сборного резервуара и подает ее в разводящую сеть. По ходу разводящей сети устанавливается во­донапорный резервуар.

Для забора воды сооружаются вертикальные скважины, гори­зонтальные водозаборы (галереи, трубчатые водосборы), капта­жи выходов подземных вод.

Выбор типа водозабора определяется глубиной и условиями за­легания подземных вод, характером пород, величиной давления в пласте, мощностью водоносного пласта и количеством воды.

Скважины (трубчатые колодцы) представляют собой вер­тикальные каналы, доходящие до водоносного слоя. По мере бурения, для того чтобы земля не осыпалась, в шахту вставляют обсадные кольца, укрепляющие ее стенки.

Из водоносного горизонта вода поступает в приемную часть скважины, снабженную фильтром. Он задерживает частицы по-

План

Рис. 4.3. Водопровод из подземного водоисточника.

1 — водоисточник, артезианская скважина; 2 — насосная станция первого подъема; 3 — резервуар запасной воды; 4 — насосная станция второго подъема; 5 — трубопровод, подающий воду в населенный пункт; 6 — разводящая сеть; 7 — водопроводный резервуар.

роды из водоносного пласта. Устье скважины (наземная часть обсадной трубы) должно быть оборудовано герметично в целях предупреждения загрязнений. Для откачивания воды из сква­жины устанавливают насос. Наиболее целесообразно использо­вание центробежного насоса, эрлифта (воздушные водоприем­ники и др.).

Из артезианских скважин воду собирают в подземных резер­вуарах запасной воды (рис. 4.4), которые должны быть устрое­ны в соответствии с гигиеническими требованиями и в процес­се эксплуатации быть безопасными в санитарном и эпидемио­логическом отношении.

Горизонтальные водозаборы (рис. 4.5) состоят из водоприемной части, получающей воду из водоносного гори­зонта, отводящей части — для отвода забранной воды самоте­ком в водосборный колодец, и насосной станции. Сооружаются при небольшой мощности потока подземных вод и неглубоком залегании водоносного пласта.

Вода при использовании водопровода, основанного на гори­зонтальном водозаборе, менее надежна в санитарном и эпиде­миологическом отношении, так как вследствие неглубокого за­легания может легко загрязняться с поверхности. При употреб­лении такой воды для хозяйственно-питьевого водоснабжения ее следует подвергать обеззараживанию.

Каптажные устройства применяются для захвата подземных вод, выходящих на поверхность в виде родников (рис. 4.6). Забор воды из восходящего родника производится через дно каптажной камеры, из нисходящего — через отвер-

Рис. 4.4. Железобетонный резервуар для запасной воды.

Рис. 4.5. Горизонтальный водозабор.

1 — дренажные трубы; 2 — сборный колодец; 3 — смотровые колодцы; 4 — ста­тический уровень подземных вод.

стие в стене камеры. При устройстве каптажа необходимо со­блюдать санитарные требования. Прежде всего прием воды в камеру должен быть оборудован фильтром для того, чтобы час­тицы породы не проникали в воду и не загрязняли ее. Камера

Рис. 4.6. Каптаж ключа.

1 — водопровод; 2 — выпуск; 3 — сборный резервуар; 4 — каптаж.

должна быть защищена от поверхностных загрязнений, про­мерзания и затопления поверхностными водами. Для этого сле­дует оборудовать каптажную камеру водоотводными трубами, укрепить ее, замостить вокруг территорию водонепроницаемы­ми материалами.

Если качество воды при ее каптировании с целью хозяйст­венно-питьевого водоснабжения не соответствует СанПиН 2.1.4.1074—01, необходимо предусмотреть соответствующую обработку перед подачей ее в водопроводную сеть.

Централизованное водоснабжение из открытых водоемов. Оно организуется путем сооружения водопроводной сети, состоя­щей из:

• водозаборных сооружений;

• сооружения для улучшения качества воды (главным об­разом для очистки и обеззараживания);

• распределительной сети.

Весь комплекс сооружений до распределительной сети назы­вается головными сооружениями водопровода (рис. 4.7).

Для забора воды из открытого водоема пользуются специаль­ным приемником. Месторасположение приемного отверстия трубы должно быть тщательно выбрано и максимально удалено от берега, поверхности и дна водоема, что устраняет опасность загрязнения воды непосредственно в момент ее забора. Прием­ник может быть устроен в виде берегового колодца или ковша. Далее при помощи насосов первого подъема вода подается на очистные сооружения, где улучшаются ее свойства.

8 9

Рис. 4.7. Водопровод при заборе воды из реки.

1 — речной водозабор; 2 — насосная станция первого подъема; 3 — отстойник (с коагуляцией); 4 — фильтры; 5 — хлораторная; о — резервуар для чистой воды; 7 — насосная станция второго подъема; 8 — водопроводы; 9 — водонапорная башня; 10 — распределительная водонапорная сеть.

Основной задачей обработки воды на водопроводной стан­ции является улучшение ее органолептических свойств за счет освобождения от взвешенных и коллоидных примесей, уничто­жения микроорганизмов для создания гарантии безопасности в эпидемиологическом отношении, а также изменение ее орга­нолептических и химических свойств, если в этом есть необхо­димость (дезодорация, фторирование, обезжелезивание, умяг­чение, опреснение и др.).

Обработка воды на водопроводной станции осуществляется в несколько этапов.

4.8.2. Методы улучшения качества воды

Использование природных вод открытых водоемов, а иногда и подземных вод в целях хозяйственно-питьевого водоснабже­ния практически невозможно без предварительного улучшения свойств воды и ее обеззараживания. Чтобы качество воды со­ответствовало гигиеническим требованиям, применяют предва­рительную обработку, в результате которой вода освобождается от взвешенных частиц, запаха, привкуса, микроорганизмов и различных примесей. Такое улучшение свойств воды достига­ется на водопроводных станциях.

Для улучшения качества воды применяются следующие методы: 1) очистка — удаление взвешенных частиц; 2) обеззараживание — уничтожение микроорганизмов; 3) специальные методы улучшения органолептических свойств воды, умягчение, удаление некоторых химических веществ, фторирование и др.

Очистка воды. Очистка является важным этапом в общем ком­плексе методов улучшения качества воды, так как улучшает ее физические и органолептические свойства. При этом в процессе удаления из воды взвешенных частиц удаляется и значительная часть микроорганизмов, в результате чего полная очистка воды позволяет легче и экономичнее осуществлять обеззараживание. Очистка осуществляется механическим (отстаивание), физиче­ским (фильтрование) и химическим (коагуляция) методами.

Отстаивание, при котором происходит осветление и частич­ное обесцвечивание воды, осуществляется в специальных соору­жениях — отстойниках. Используются две конструкции отстой­ников: горизонтальные и вертикальные. Принцип их действия состоит в том, что благодаря поступлению через узкое отверстие и замедленному протеканию воды в отстойнике основная масса взвешенных частиц оседает на дно. Процесс отстаивания в от­стойниках различной конструкции продолжается в течение 2— 8 ч. Однако мельчайшие частицы, в том числе значительная часть микроорганизмов, не успевают осесть. Поэтому отстаива­ние нельзя рассматривать как основной метод очистки воды.

Фильтрация — процесс более полного освобождения воды от взвешенных частиц, заключающийся в том, что воду пропуска­ют через фильтрующий мелкопористый материал, чаще всего через песок с определенным размером частиц. Фильтруясь, во­да оставляет на поверхности и в глубине фильтрующего мате­риала взвешенные частицы. На водопроводных станциях фильтрация применяется после коагуляции. В санитарной практике используются медленные и быстрые фильтры, фильтр АКХ (Академии коммунального хозяйства).

В настоящее время начали применяться кварцево-антраци- товые фильтры, значительно увеличивающие скорость фильт­рации.

Для предварительной фильтрации воды используются мик­рофильтры для улавливания зоопланктона — мельчайших вод­ных животных, и фитопланктона — мельчайших водных расте­ний. Эти фильтры устанавливают перед местом водозабора или перед очистными сооружениями.

Коагуляция представляет собой химический метод очистки воды. Преимущество этого метода заключается в том, что он позволяет освободить воду от загрязнений, находящихся в виде взвешенных частиц, не под дающихся удалению с помощью от­стаивания и фильтрации. Сущность коагуляции заключается в добавлении к воде химического вещества — коагулянта, спо­собного реагировать с находящимися в ней бикарбонатами. В результате этой реакции образуются крупные, довольно тяже­лые хлопья, несущие положительный заряд. Оседая вследствие собственной тяжести, они увлекают за собой находящиеся в во­де во взвешенном состоянии частицы загрязнений, заряженные отрицательно, и тем самым способствуют довольно быстрой очистке воды. За счет этого процесса вода становится прозрач­ной, улучшается показатель цветности.

В качестве коагулянта в настоящее время наиболее широко применяется сульфат алюминия, образующий с бикарбонатами воды крупные хлопья гидроксида алюминия. Для улучшения процесса коагуляции используются высокомолекулярные флоккулянты: щелочной крахмал, флоккулянты ионного типа, активизированная кремниевая кислота и другие синтетические препараты, производные акриловой кислоты, в частности по- лиакриламид (ПАА).

В настоящее время в водопроводной системе применяется установка, заменяющая весь комплекс очистных сооружений обычного типа и работающая по схеме: коагуляция — отстаи­вание — фильтрация. Она называется контактным осветлите­лем и представляет собой бетонный резервуар, заполненный гравием и песком на высоту 2,3—2,6 м. Вода подается через систему труб в нижнюю часть осветлителя, а коагулянт вводит­ся непосредственно в трубопровод перед поступлением воды в осветлитель. Коагуляция происходит в нижних крупнозерни­стых частях осветлителя, а в верхних задерживаются хлопья коагулянта и другие взвешенные вещества.

Обеззараживание. Уничтожение микроорганизмов является последним завершающим этапом обработки воды, обеспечиваю­щим ее эпидемиологическую безопасность. Для обеззараживания воды применяются химические (реагентные) и физические (безреа- гентные) методы. В лабораторных условиях для небольших объе­мов воды может быть использован механический метод.

Химические (реагентные) методы обеззараживания основаны на добавлении к воде различных химических ве­ществ, вызывающих гибель находящихся в воде микроорганиз­мов. Эти методы достаточно эффективны. В качестве реагентов могут быть использованы различные сильные окислители: хлор и его соединения, озон, йод, перманганат калия, некоторые со­ли тяжелых металлов, серебро.

В санитарной практике наиболее надежным и испытанным способом обеззараживания воды является хлорирование. На водопроводных станциях оно производится при помощи газо­образного хлора и растворов хлорной извести. Кроме этого, мо­гут использоваться такие соединения хлора, как гипохлорат на­трия, гипохлорит кальция, двуокись хлора.

Механизм действия хлора заключается в том, что при добав­лении его к воде он гидролизуется, в результате чего происхо­дит образование хлористоводородной и хлорноватистой кислот:

С1₂ + Н₂0 = НС1 + НОС1.

Хлорноватистая кислота в воде диссоциирует на ионы водо­рода (Н) и гипохлоритные ионы (ОС1), которые наряду с дис­социированными молекулами хлорноватистой кислоты облада­ют бактерицидным свойством. Комплекс (НОС1 + ОС1) назы­вается свободным активным хлором.

Бактерицидное действие хлора осуществляется главным обра­зом за счет хлорноватистой кислоты, молекулы которой малы, имеют нейтральный заряд и поэтому легко проходят через обо­лочку бактериальной клетки. Хлорноватистая кислота воздейст­вует на клеточные ферменты, в частности на SH-группы, нару­шает обмен веществ микробных клеток и способность микроор­ганизмов к размножению. В последние годы установлено, что бактерицидный эффект хлора основан на угнетении ферментов — катализаторов окислительно-восстановительных процессов, обеспечивающих энергетический обмен бактериальной клетки.

Обеззараживающее действие хлора зависит от многих факто­ров, среди которых доминирующими являются биологические особенности микроорганизмов, активность действующих пре­паратов хлора, состояние водной среды и условия, в которых производится хлорирование.

Процесс хлорирования зависит от стойкости микроорганиз­мов. Наиболее устойчивыми являются спорообразующие. Сре­ди неспоровых отношение к хлору различное, например брюш­нотифозная палочка менее устойчива, чем палочка паратифа, и т. д. Важным является массивность микробного обсемене­ния: чем она выше, тем больше хлора нужно для обеззаражи­вания воды. Эффективность обеззараживания зависит от актив­ности используемых хлорсодержащих препаратов. Так, газооб­разный хлор более эффективен, чем хлорная известь.

Большое влияние на процесс хлорирования оказывает состав воды; процесс замедляется при наличии большого количества органических веществ, так как большее количество хлора ухо­дит на их окисление, и при низкой температуре воды. Сущест­венным условием хлорирования является правильный выбор дозы. Чем выше доза хлора и чем продолжительнее его контакт с водой, тем более высоким будет обеззараживающий эффект.

Хлорирование производится после очистки воды и является заключительным этапом ее обработки на водопроводной стан­ции. Иногда для усиления обеззараживающего эффекта и для улучшения коагуляции часть хлора вводят вместе с коагулян­том, а другую часть, как обычно, после фильтрации. Такой ме­тод называется двойным хлорированием.

Различают обычное хлорирование, т. е. хлорирование нор­мальными дозами хлора, которые устанавливаются каждый раз опытным путем, суперхлорирование, т. е. хлорирование повы­шенными дозами.

Хлорирование нормальными дозами применяется в обычных условиях на всех водопроводных станциях. При этом большое значение имеет правильный выбор дозы хлора, что обусловли­вается степенью хлорпоглощаемости воды в каждом конкрет­ном случае.

Для достижения полного бактерицидного эффекта определяется оптимальная доза хлора, которая складывается из количества ак­тивного хлора, которое необходимо для: а) уничтожения микроор­ганизмов; б) окисления органических веществ и количества хлора, которое должно остаться в воде после ее хлорирования для того, чтобы служить показателем надежности хлорирования. Это ко­личество называется свободным остаточным хлором. Его норма 0,3—0,5 мг/л, при остаточном связанном хлоре 0,8—1,2 мг/л. Не­обходимость нормирования этих количеств связана с тем, что при наличии свободного остаточного хлора менее 0,3 мг/л его может быть недостаточно для обеззараживания воды, а при дозах выше 0,5 мг/л вода приобретает неприятный специфический запах хлора.

Главными условиями эффективного хлорирования воды яв­ляются перемешивание ее с хлором, контакт между обеззара­живаемой водой и хлором в течение 30 мин в теплое время года и 60 мин в холодное время.

На крупных водопроводных станциях для обеззараживания воды применяется газообразный хлор. Для этого жидкий хлор, доставляемый на водопроводную станцию в цистернах или бал­лонах, перед применением переводится в газообразное состоя­ние в специальных установках — хлораторах, с помощью кото­рых обеспечиваются автоматическая подача и дозирование хлора. Наиболее часто хлорирование воды производится 1 % раство­ром хлорной извести. Хлорная известь представляет собой про­дукт взаимодействия хлора и гидроксида кальция в результате реакции:

2Са(ОН)₂ + 2С1₂ = Са(ОС1)₂ + СаС1₂ + 2Н₂0.

Техническая хлорная известь содержит обычно около 35 % активного хлора. При хранении ее в сыром помещении, на свету и при высокой температуре она разлагается и значительно сни­жает свою активность. Для обеззараживания воды допускается использование хлорной извести, содержащей не менее 25 % ак­тивного хлора. Поэтому, прежде чем использовать хлорную из­весть для хлорирования воды, необходимо определить в ней процентное содержание активного хлора.

Суперхлорирование (гиперхлорирование) воды проводится по эпидемиологическим показаниям или в условиях, когда невоз­можно обеспечить необходимый контакт воды с хлором (в тече­ние 30 мин). Обычно оно применяется в военно-полевых усло­виях, экспедициях и других случаях и производится дозами, в 5—10 раз превышающими хлорпоглощаемость воды, т. е. 10— 20 мг/л свободного хлора. Время контакта между водой и хлором при этом сокращается до 15—10 мин. Суперхлорирование имеет ряд преимуществ. Основными из них являются значительное со­кращение времени хлорирования, упрощение его техники, так как нет необходимости определять остаточный хлор и дозу, и возможность обеззараживания воды без предварительного осво­бождения ее от мути и осветления. Недостатком гиперхлориро­вания является сильный запах хлора, но его можно устранить до­бавлением к воде тиосульфата натрия, активированного угля, сернистого ангидрида и других веществ (дехлорирование).

На водопроводных станциях иногда проводят хлорирование с преаммонизацией. Этот метод применяется в тех случаях, когда обеззараживаемая вода содержит фенол или другие вещества, которые придают ей неприятный запах. Для этого в обеззара­живаемую воду вначале вводят аммиак или его соли, а затем, через 1—2 мин, — хлор. При этом образуются хлорамины, об­ладающие сильным бактерицидным свойством.

К химическим методам обеззараживания воды относится озо­нирование. Озон является нестойким соединением. В воде он разлагается с образованием молекулярного и атомарного кисло­рода, с чем связана сильная окислительная способность озона. В процессе его разложения образуются свободные радикалы ОН и Н0₂, обладающие выраженными окислительными свойствами. Озон имеет высокий окислительно-восстановительный потен­циал, поэтому его реакция с органическими веществами, нахо­дящимися в воде, происходит более полно, чем у хлора. Меха­низм обеззараживающего действия озона аналогичен действию хлора: являясь сильным окислителем, озон повреждает жизненно важные ферменты микроорганизмов и вызывает их гибель. Имеют­ся предположения, что он действует как протоплазматический яд.

Преимущество озонирования перед хлорированием заключа­ется в том, что при этом способе обеззараживания улучшаются вкус и цвет воды, поэтому озон может быть использован одно­временно для улучшения ее органолептических свойств. Озо­нирование не оказывает отрицательного влияния на минераль­ный состав и рН воды. Избыток озона превращается в кисло­род, поэтому остаточный озон не опасен для организма и не влияет на органолептические свойства воды. Контроль за озо­нированием менее сложен, чем за хлорированием, так как озо­нирование не зависит от таких факторов, как температура, рН воды и т. д. Для обеззараживания воды необходимая доза озона в среднем равна 0,5—6 мг/л при экспозиции 3—5 мин. Озони­рование производится при помощи специальных аппаратов — озонаторов.

При химических способах обеззараживания воды используют также олигодинамические действия солей тяжелых металлов (серебра, меди, золота). Олигодинамическим действием тяже­лых металлов называется их способность оказывать бактери­цидный эффект в течение длительного срока при крайне малых концентрациях. Механизм действия заключается в том, что по­ложительно заряженные ионы тяжелых металлов вступают в воде во взаимодействие с микроорганизмами, имеющими отрицательный заряд. Происходит электроадсорбция, в результате которой они проникают в глубь микробной клетки, образуя в ней альбуминаты тяжелых металлов (соединения с нуклеиновыми кислотами), в ре­зультате чего микробная клетка погибает. Данный метод обычно применяется для обеззараживания небольших количеств воды.

Перекись водорода давно известна как окислитель. Ее бак­терицидное действие связано с выделением кислорода при раз­ложении. Метод применения перекиси водорода для обеззара­живания воды в настоящее время еще полностью не разработан.

Химические, или реагентные, способы обеззараживания воды, основанные на добавлении к ней того или иного химического вещества в определенной дозе, имеют ряд недостатков, которые заключаются главным образом в том, что большинство этих ве­ществ отрицательно влияет на состав и органолептические свойства воды. Кроме того, бактерицидное действие этих ве­ществ проявляется после определенного периода контакта и не всегда распространяется на все формы микроорганизмов. Все это явилось причиной разработки физических методов обезза­раживания воды, имеющих ряд преимуществ по сравнению с химическими. Безреагентные методы не оказывают влияния на состав и свойства обеззараживаемой воды, не ухудшают ее ор- ганолептических свойств. Они действуют непосредственно на структуру микроорганизмов, вследствие чего обладают более широким диапазоном бактерицидного действия. Для обеззара­живания необходим небольшой период времени.

Наиболее разработанным и изученным в техническом отноше­нии методом является облучение воды бактерицидными (ультра­фиолетовыми) лампами. Наибольшим бактерицидным свойством обладают УФ-лучи с длиной волны 200—280 нм; максимум бакте­рицидного действия приходится на длину волны 254—260 нм. Ис­точником излучения служат аргонно-ртутные лампы низкого давления (БУВ) и ртутно-кварцевые лампы (ПРКи РКС).

Для обеззараживания воды применяются специальные уста­новки (напорные и безнапорные). Для обеззараживания боль­шого объема воды используется установка ОВ-АКХ-1 большой производительности с применением бактерицидных ламп ПРК.

На небольших водопроводах используются аргонно-ртутные лампы низкого давления (БУВ-15, БУВ-30, БУВ-ЗОП). Обезза­раживание воды наступает быстро, в течение 1—2 мин. При обез­зараживании воды УФ-лучами погибают не только вегетативные формы микробов, но и споровые, а также вирусы, яйца гельмин­тов, устойчивые к воздействию хлора. Применение бактерицид­ных ламп не всегда возможно, так как на эффект обеззаражива­ния воды УФ-лучами влияют мутность, цветность воды, содер­жание в ней солей железа. Поэтому, прежде чем обеззараживать воду таким способом, ее необходимо тщательно очистить.

Из всех имеющихся физических методов обеззараживания воды наиболее надежным является кипячение. В результате ки­пячения в течение 3—5 мин погибают все имеющиеся в ней микроорганизмы, а после 30 мин вода становится полностью стерильной. Несмотря на высокий бактерицидный эффект, этот метод не находит широкого применения для обеззаражи­вания больших объемов воды. Его можно использовать в быту, детских учреждениях и т. д. Недостатком кипячения является ухудшение вкуса воды, наступающего в результате улетучива­ния газов, и возможность более быстрого развития микроорга­низмов в кипяченой воде.

К физическим методам обеззараживания воды относится ис­пользование импульсного электрического разряда, ультразвука и ионизирующего излучения. В настоящее время эти методы широкого практического применения не находят.

Необходимость обеззараживания индивидуальных запасов воды (во фляге и т. д.) возникает в полевых, экспедиционных и других условиях. Для этой цели применяются главным образом химические методы. Обеззараживание производится специаль­ными таблетками пантоцида (парадихлорсульфамидбензойная кислота), изготовленными из органических хлораминов. Одна таблетка должна содержать не менее 3 мг активного хлора. Обеззараживание воды наступает в течение 30 мин. Недостатком этих таблеток является продолжительное их растворение. Они плохо обеззараживают воду, содержащую гуминовые и другие органические вещества. Кроме таблеток пантоцида, применя­ются персульфатные таблетки, перекисные соединения в соче­тании с солями серебра и меди, бисульфатпантоцидные таблет­ки и йодорганические соединения.

Специальные способы улучшения качества воды. Помимо ос­новных методов очистки и обеззараживания воды, в некоторых случаях возникает необходимость производить специальную ее обработку. В основном эта обработка направлена на улучшение минерального состава воды и ее органолептических свойств.

Дезодорация — удаление посторонних запахов и привку­сов. Необходимость проведения такой обработки обусловлива­ется наличием в воде запахов, связанных с жизнедеятельностью микроорганизмов, грибов, водорослей, продуктов распада и разложения органических веществ. С этой целью применяются такие методы, как озонирование, углевание, хлорирование, об­работка воды перманганатом калия, перекисью водорода, фто­рирование через сорбционные фильтры, аэрация.

Дегазация воды — удаление из нее растворенных дур- нопахнущих газов. Для этого применяется аэрация, т. е. раз­брызгивание воды на мелкие капли в хорошо проветриваемом помещении или на открытом воздухе, в результате чего проис­ходит выделение газов.

Умягчение воды — полное или частичное удаление из нее катионов кальция и магния. Умягчение проводится специ­альными реагентами или при помощи ионообменного и терми­ческого методов.

Опреснение (обессоливание) воды чаще производится при подготовке ее к промышленному использованию. Частич­ное опреснение воды осуществляется для снижения содержания в ней солей до тех величин, при которых воду можно использо­вать для питья (ниже 1000 мг/л). Опреснение достигается дис­тилляцией воды, которая производится в различных опресни­телях (вакуумные, многоступенчатые, гелиотермические), ио- нитовых установках, а также электрохимическим способом и методом вымораживания.

Обезжелезивание — удаление из воды железа произво­дится аэрацией с последующим отстаиванием, коагулировани­ем, известкованием, катионированием. В настоящее время раз­работан метод фильтрования воды через песчаные фильтры.

Обесфторивание — освобождение природных вод от из­быточного количества фтора. С этой целью применяют метод осаждения, основанный на сорбции фтора осадком гидроокиси алюминия и других адсорбентов.

При недостатке в воде фтора ее фторируют. В случае загряз­нения воды радиоактивными веществами ее подвергают дезак­тивации, т. е. удалению радиоактивных веществ.

4.8.3. Нецентрализованное водоснабжение

Местное, или нецентрализованное, водоснабжение распро­странено главным образом в сельской местности. Местное во­доснабжение менее благоприятно в санитарном отношении, так как при нем создаются условия для загрязнения воды при ее получении и транспортировке. В небольших сельских насе­ленных пунктах широко используются грунтовые воды. Для их забора сооружают различного типа колодцы, каптированные родники.

Каптаж (захват) родника представляет собой специальную камеру для сбора воды, изготовленную из бетона, железобето­на, кирпича, камня или дерева. Для того чтобы вода в каптаже не поднималась выше необходимого уровня, устраиваются пе­реливные трубы, отводящие избыток воды. Каптаж должен быть благоустроен в санитарном отношении, водонепроница­ем, площадка вокруг него защищена, вокруг каптажной камеры сделан "глиняный замок", препятствующий протеканию с по­верхности загрязненных вод. Воду из каптажа необходимо за­бирать только из водовода, удаленного максимально от сбор­ного резервуара.

Другим способом получения воды при местном водоснабже­нии являются колодцы различного типа. Большое значение при устройстве колодца любого типа имеет выбор места его распо­ложения. Колодец должен находиться на возвышенном чистом участке, на расстоянии не менее 25 м от уборных, мусоросбор­ников, скотных дворов и других возможных источников загряз­нения. Колодцы не следует располагать в местах большого ско­пления людей и животных.

Наиболее распространенным типом колодца является шахтный (рис. 4.8), представляющий собой шахту площадью около 1 м², доходящую до второго водоносного слоя. Шахту укрепляют де­ревянными или бетонными кольцами, которые возвышаются над поверхностью земли на 1 м. Дно колодца покрывается сло­ем крупного песка, затем слоем мелкого песка, а сверху — круп­ного гравия толщиной 30 см. Вокруг колодца устраивается "глиняный замок", представляющий собой слой глины шири­ной 1 м и глубиной 1,5 м, препятствующий проникновению в колодец различных загрязнений с поверхности. Площадка во­круг колодца должна быть вымощена камнем или покрыта ас­фальтом, по краю вырыты водоотводные канавки. Колодец снабжается крышкой. Воду следует брать общественным ве­дром или откачивать насосом.

Кроме шахтных колодцев, при местном водоснабжении пользуются трубчатыми, которые могут обеспечить получение воды из глубоких слоев почвы, хорошо защищенных от про­никновения загрязнений и поэтому более благополучных в са-

Рис. 4.8. Конструкция шахтных колодцев.

а — деревянный срубовый колодец; б — железобетонный колодец; в — камен ный колодец; 1 — крышка; 2 — булыжная отмостка; 3 — глиняный замок.

нитарном отношении. Колодец периодически следует очищать. Если колодезная вода по бактериологическим показателям не соответствует санитарным требованиям, проводится ее хлори­рование в специальной таре или непосредственно в колодце.

Эффективен метод обеззараживания воды в колодце при по­мощи дозирующих хлорсодержащих патронов, которые пред­ставляют собой цилиндрический сосуд из пористой керамики емкостью 250, 500 и 1000 мл. Патрон наполняют хлорсодержа- щим материалом (хлорная известь, гипохлорит кальция), за­крывают керамической пробкой и подвешивают в колодце на 0,5 м ниже уровня воды. Пористые стенки патрона пропускают хлорсодержащее вещество в воду, в результате чего происходит ее обеззараживание.

Необходимо ежегодно после ремонта дезинфицировать сам колодец. Для этого предварительно выкачивают воду из колод­ца, очищают его стенки и дно от осадка и загрязнений, обмы­вают 3—5 % раствором хлорной извести. Затем колодец напол­няют водой, добавляют в нее 1 % раствор хлорной извести из расчета одно ведро на 1 м³ воды, перемешивают и оставляют на 10—12 ч. После этого воду выкачивают до тех пор, пока она не утратит запаха хлора.

Источником местного водоснабжения могут служить пруды. В этом случае устраиваются колодцы, в которые вода фильтру­ется через береговой грунт.

Большое внимание уделяется водоснабжению полевых ста­нов, так как в период сельскохозяйственных работ летом, в жар­кое время, оно должно быть бесперебойным и качественным. Каждый полевой стан оборудуется пунктом водоснабжения, ко­торый представляет собой источник воды и тару для хранения ее запасов. При отсутствии источника водоснабжения на террито­рии полевого стана воду подвозят к нему в бочках или автоцис­тернах. Тара должна быть хорошо закрыта, содержаться в чис­тоте и периодически хлорироваться. Храниться тара с водой должна в месте, недоступном для солнечных лучей. На каждом тракторе или комбайне должен быть бачок с кипяченой водой.

4.9. Санитарная охрана водоисточников

Основным источником загрязнения открытых водоемов и подземных вод являются бытовые сточные воды, сточные воды промышленных предприятий, коммунальных объектов и объ­ектов сельского хозяйства. Вода открытых водоемов может за­грязняться также в результате водопоя скота, использования водоема в транспортных, спортивных и других целях. Подсчи­тано, например, что если город потребляет в день 600 ООО м во­ды (на все нужды), то он дает 500 000 м³ сточных вод.

Бытовые сточные воды представляют опасность в эпидемио­логическом отношении, так как содержат в своем составе боль­шое количество микроорганизмов, среди которых могут быть и патогенные. С промышленными стоками в водоем поступают самые разнообразные химические вещества и их соединения. Многие химические соединения обладают токсическими свой­ствами (соединения хрома, мышьяка, ртути, пестициды и др.). Наиболее часто в водоем со сточными водами поступает не од­но, а несколько токсичных веществ.

Большую опасность представляет загрязнение воды искусст­венными радиоактивными веществами, которые могут накапли­ваться (кумулироваться) в водной флоре и фауне и поэтому дли­тельно находиться в водоеме (особенно долгоживущие изотопы).

Промышленные стоки могут загрязнять воду канцерогенными веществами, среди которых наиболее опасны полициклические, ароматические углеводороды, нитрозамины, ароматические ами­ны. Бластомогенные вещества (коканцерогены) и, в частности, синтетические поверхностно-активные вещества, которые уси­ливают действие канцерогенов, также поступают в водоемы с промышленными стоками и сточными водами коммунальных объектов. Весьма серьезные опасения вызывает поступление в природные воды пестицидов, широко используемых в сельском хозяйстве для борьбы с вредителями растений.

В сточных водах нефтехимических предприятий содержатся такие вещества, как фенол, нефть, нефтепродукты, которые да­же в самых незначительных концентрациях ухудшают органо­лептические свойства природных водоисточников.

Загрязнение водоемов происходит также за счет поверхност­ных стоков: дождевых, ливневых вод, таяния снегов. Эти за­грязнения вносят в водоем большое количество взвешенных частиц и органических соединений, в результате чего повыша­ется цветность и уменьшается прозрачность воды, возрастает количество азотсодержащих веществ, хлоридов, повышается окисляемость, понижается количество растворенного кислоро­да, увеличивается бактериальная обсемененность.

Загрязнение артезианских вод возможно за счет полей фильтрации и ассенизации, скотных дворов. Особую опасность представляют эти загрязнения в местах, где почва состоит из хо­рошо проницаемых трещиноватых пород. Загрязнение артези­анских вод возможно при сбросе сточных вод в поглощающие скважины, а также при протекании загрязненных грунтовых вод через коррозированные трубы и затрубное пространство за­брошенных скважин.

Загрязнение подземных вод химическими веществами может происходить за счет поверхностных вод, питающих подземные водоисточники и содержащих эти вещества. Источником за­грязнения подземных вод могут быть также атмосферные осад­ки, загрязняющиеся на территориях, занятых промышленными отходами, самоотвалами, на участках хранения нефтепродук­тов, сырья и готовой продукции предприятий химической про­мышленности, складов ядохимикатов и удобрений.

Однако, как бы ни были велики эти естественные загрязне­ния, в водоемах обычно происходит освобождение воды от за­грязнений естественным путем. Этот процесс называется само­очищением. Самоочищение открытых водоемов осуществляет­ся под действием разнообразных факторов. К ним относятся: а) гидравлические — разбавление и смешение попавших за­грязнений с основной массой воды; б) механические — осаж­дение взвешенных частиц; в) физические — влияние солнечной радиации и температуры; г) биологические — сложные процес­сы взаимодействия водных растительных организмов с орга­низмами поступающих стоков; д) химические — превращение одних веществ в другие, главным образом минерализация.

Самоочищение воды от патогенных микроорганизмов про­исходит благодаря их гибели в результате антагонистического влияния водных организмов, действия антибиотических ве­ществ, бактериофагов и других факторов.

Наиболее интенсивно естественное самоочищение происхо­дит в проточных водоемах. Самоочищение малопроточных во­доемов (пруды, озера, водохранилища и др.) осуществляется не полностью, потому что вследствие замедленного тока воды в них степень разбавления взвешенных частиц невелика и взвесь падает на дно, в результате чего происходит заиливание водо­ема и ухудшается качество воды.

Самоочищение подземных вод происходит в основном бла­годаря фильтрации через почву и процессу минерализации, что обусловливает полное освобождение воды от органических примесей и микроорганизмов.

При загрязнении водоемов бытовыми и промышленными сточными водами процессы самоочищения могут быть затор­можены или полностью подавлены.

4.9.1. Мероприятия по охране водоисточников

В нашей стране уделяется большое внимание охране водоис­точников от загрязнения. Все эти мероприятия осуществляются санитарными органами совместно с ведомственными органи­зациями на основании законодательных документов. В каждом конкретном случае учитываются местные условия и вид водо­источника.

Мероприятия по борьбе с загрязнениями подземных вод. Прежде всего необходимо проводить бо­лее полное регулирование потребления подземных вод, исполь­зовать подземные, особенно межпластовые, воды, преимуще­ственно для хозяйственно-бытовых целей. Большую роль игра­ет оздоровление тех участков открытых водоемов, которые имеют гидравлическую связь с водоносными горизонтами. Не­допустимо захоронение в грунт и отвалы токсичных отходов промышленных предприятий в районах возможного влияния их на участки водоносных горизонтов, используемых для водо­снабжения. Наиболее важным является санитарно-гигиениче­ский и геологический контроль за размещением новых пред­приятий. Его необходимо проводить с учетом защищенности подземных вод и взаимосвязи отдельных водоносных горизон­тов между собой и поверхностными водами.

Следует выявлять и ликвидировать все очаги возможного за­грязнения водоносного горизонта (помойницы, надворные убор­ные и др.). Необходима тщательная очистка колодцев, каптажей, скважин и других источников водоснабжения, находящихся в подпоре. Важным мероприятием является тампонирование не- эксплуатируемых и вышедших из строя скважин и вертикальных дренажей агротехнических сооружений. Непригодные колодцы следует засыпать чистым грунтом.

Важнейшими документами, направленными на охрану водо­емов от загрязнения, являются принятый федеральный закон "О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения" (№ 52-ФЗ), закон РСФСР "Об охране окружающей природной среды" от 19.12.91 г., в которых определены основные меро­приятия по охране источников водоснабжения.

Как отмечалось выше, большую опасность для открытых во­доемов представляют бытовые и особенно промышленные сточные воды, загрязняющие водоем различными химически­ми веществами и микроорганизмами. Мероприятия по борьбе с этими загрязнениями проводятся целенаправленно на осно­вании СП 2.1.5.1059—01 "Гигиенические требования к охране подземных вод от загрязнения" и СанПиН 2.1.4.027—95 "Зоны санитарной охраны источников водоснабжения и водопроводов хозяйственно-питьевого назначения".

Кроме мероприятий, регламентирующих спуск сточных вод в водоемы, в этих правилах указаны ПДК вредных веществ, которые необходимо строго соблюдать при спуске сточных вод.

Наиболее эффективными мерами, способствующими сани­тарной охране водоемов, являются совершенствование техно­логических процессов производства, направленных на умень­шение сбросов сточных вод в водоемы, замена токсичных про­дуктов в технологии производства менее токсичных или совсем безвредными, разработка оборотных систем водоснабжения.

К мероприятиям, направленным на охрану водоемов от за­грязнений, относятся контроль за составом сточных вод и со­стоянием воды водоема в местах их спуска, за содержанием мест водопоя скота, расположения пристаней, причалов, пор­тов, проведение мероприятий по обезвреживанию отходов вод­ного транспорта, особенно судов, предназначенных для пере­возки нефтепродуктов и др.

Много внимания уделяется в нашей стране охране малых рек. Трудно переоценить их хозяйственную, климатическую и ги­гиеническую роль. Малые реки являются источником хозяйст­венного водоснабжения многих городов и сельских населенных пунктов, местом проведения спортивно-оздоровительных ме­роприятий, своими живописными берегами и спокойными во­дами украшают ландшафт, оказывая большое эстетическое воз­действие на человека.

Бесхозяйственное отношение к малым рекам приводит к их заиливанию, загрязнению, ухудшению качества воды. В на­стоящее время разработаны и проводятся в жизнь мероприятия по охране этих рек, в частности паспортизация, позволяющая учитывать все имеющиеся в стране малые реки. В малые реки не должны сбрасываться неочищенные сточные воды. Стоки крупных животноводческих комплексов даже после их полной очистки не должны поступать в малые водоемы. Немаловажное значение для сохранения малых рек имеет рациональное ис­пользование их ресурсов.

Особое внимание санитарная служба уделяет охране непосред­ственно источников водоснабжения. С целью охраны от загряз­нений источников централизованного водоснабжения, а также всех водопроводных сооружений и окружающих территорий Са­нитарными правилами и нормами (СанПиН 2.1.4.027—95) "Зоны санитарной охраны источников водоснабжения и водопроводов хозяйственно-питьевого назначения" определены зоны санитар­ной охраны (ЗСО) источников водоснабжения и водопроводов хозяйственно-питьевого назначения. Эти зоны устанавливаются на всех водопроводах вне зависимости от их ведомственной при­надлежности, что дает возможность сохранить санитарно-эпиде- миологическую надежность водоисточника. На территории зон предусмотрен специальный режим и проводятся комплексные мероприятия, исключающие возможность микробного и хими­ческого загрязнения и ухудшения качества воды, подаваемой на­селению.

Санитарным законодательством предусматривается организа­ция трех зон (поясов) санитарной охраны. Границы зон сани­тарной охраны и комплекс санитарных мероприятий, которые должны проводиться в их пределах, определяются в зависимо­сти от вида водоисточников (поверхностные или подземные), степени их естественной защищенности и возможности загряз­нения, особенности санитарного состояния, гидрогеологиче­ской характеристики.

Первый пояс, или зона строгого режима, включает территорию, на которой располагаются место водозабора, во­доподъемные устройства, головные сооружения водопроводной станции и водоподводящий канал. Эта территория огражда­ется и строго охраняется. В ее пределах разрешается пребыва­ние только тех лиц, которые непосредственно связаны с рабо­той на водопроводной станции.

Границы первого пояса при устройстве водопровода из под­земного водоисточника устанавливаются в радиусе не менее 30 м вокруг водозабора при использовании надежно защищенных межпластовых вод и в радиусе не менее 50 м при использова­нии грунтовых или недостаточно защищенных межпластовых вод санитарными правилами и нормами (СанПиН 2.1.4.027—95 "Зоны санитарной охраны источников водоснабжения и водо­проводов хозяйственно-питьевого назначения". При использо­вании инфильтрационных вод в границы первого пояса вклю­чается прибрежная территория между водозабором и поверхно­стным водоемом.

Для водозаборов из защищенных подземных вод, располо­женных на территории объекта, исключающего возможность загрязнения почвы и подземных вод, размеры первого пояса ЗСО допускается сокращать при условии гидрогеологического обоснования.

К защищенным подземным водам относятся напорные и безна­порные межпластовые воды, имеющие в пределах всех поясов ЗСО сплошную водоупорную кровлю, исключающую возможность ме­стного питания из вышележащих, недостаточно защищенных во­доносных горизонтов.

К недостаточно защищенным подземным водам относятся:

а) грунтовые воды, т. е. подземные воды первого от поверхно­сти земли безнапорного водоносного горизонта, получающего пи­тание на площади его распространения;

б) напорные и безнапорные межпластовые воды, которые в ес­тественных условиях или в результате эксплуатации водозабора получают питание на площади ЗСО из вышележащих недоста­точно защищенных водоносных горизонтов через гидрогеологиче­ские окна или проницаемые породы кровли, а также из водотоков и водоемов путем непосредственной гидравлической связи.

Граница первого пояса для водопровода с поверхностными источниками водоснабжения устанавливается:

а) для проточных водоемов — вверх по течению не менее 200 м от водозабора, вниз по течению не менее 100 м от водозабора; по прилегающему к водозабору берегу — не менее 100 м от линии уреза воды при наивысшем ее уровне;

б) для водоемов (водохранилища, озера) граница первого поя­са должна устанавливаться в зависимости от местных санитар­ных и гидрологических условий, но не менее 100 м во всех на­правлениях по акватории водозабора и по прилегающему к во­дозабору берегу от линии уреза воды при летне-осенней межени.

Водопроводные сооружения, расположенные вне территории водозабора, окружены первым поясом (строгого режима). Гра­ница первого пояса ЗСО водопроводных сооружений распро­страняется на расстоянии не менее 30 м от стен запасных и ре­гулирующих емкостей, фильтров и контактных осветлителей; не менее 10 м от водопроводных башен; не менее 15 м от ос­тальных помещений (отстойники, реагентное хозяйство, насос­ные станции и др.).

Второй пояс, или зона ограничения, включает террито­рию, предназначенную для охраны от загрязнения источников водоснабжения (источник водоснабжения и бассейн его пита­ния). Он устанавливается с целью предупреждения неблагопри­ятного влияния на качество воды подземных и поверхностных источников централизованного хозяйственно-бытового водо­снабжения. Санитарно-гигиенические мероприятия на этой территории проводятся с учетом местных санитарных усло­вий, гидрогеологических особенностей источников водоснабже­ния и характера возможного загрязнения.

Размещение на этой территории жилых, общественных, про­мышленных и транспортных объектов, а также объектов сель­ского хозяйства регулируется органами санитарного надзора.

В пределах второго пояса запрещается или ограничивается спуск сточных вод, которые могут ухудшить качество воды в ре­ке, не разрешается использование водоема для спортивных це­лей, купания, стирки белья, водопоя скота и т. д. В зоне огра­ничений строительство животноводческих ферм, инфекцион­ных больниц и других объектов, отбросы которых могут загрязнить водоем, разрешается лишь при условиях, гаранти­рующих источник водоснабжения от неблагоприятного воздей­ствия. Здесь должны строго проводиться все мероприятия по санитарному благоустройству населенных мест (устройство не­проницаемых выгребов, ликвидация свалок и др.).

Границы второго пояса для водотоков (реки, каналы) и водо­емов (водохранилища, озера) определяются в зависимости от природных, климатических и гидрологических условий. Так, гра­ницу второго пояса для мелких водоемов следует принимать по линии водораздела всего речного бассейна со всеми притоками. Для крупных проточных водоемов — территория не менее 3 км в стороны от обоих берегов; при этом для береговой полосы шириной не менее 300 м устанавливается более строгий режим, который определяется органами санитарно-эпидемиологиче­ской службы.

Установление границы второго пояса для водотоков прово­дится из расчета обеспечения оптимальных условий для про­цессов самоочищения воды. Они устанавливаются на таком удалении, при котором время пробега воды по основному во­дотоку и его притокам (при расходе воды в водотоке на 95 % обеспеченности) было бы не менее 3—5 сут.

Граница второго пояса на водоемах должна быть удалена по акватории во все стороны от водозабора на расстоянии 3—5 км, в зависимости от ветрового режима, но не менее 250 м от во­дозабора.

Границы второго пояса для подземных источников водоснаб­жения рассчитываются в зависимости от типа водозабора (от­дельная скважина, группа скважин, линейный ряд скважин и т. д.), расхода воды и понижения ее уровня в водоисточнике, гидрологических условий, определяющих форму и размер во­доносного пласта, и условий его питания. Главным критерием, определяющим границы второго пояса и обеспечивающим ги­гиеническую и эпидемиологическую надежность водоисточни­ка, является время продвижения загрязнений с потоком под­земных вод к месту водозабора. В пределах III и IV климатиче­ских поясов это время равно не менее 200 сут, для I и II — не менее 400 сут.