Posobie-stomat-UMO

180

4)мутность

5)окисляемость

Профессиональная задача № 1.

Вода взята из артезианской скважины, расположенной в поселке недалеко от животноводческой фермы. Можно ли пить воду из данного источника? Нуждается она в проведении очистки и обеззараживания?

Цветность, градусы	15
Запах, баллы	2
Общая минерализация, мг/л	1500
Общая жесткость, ммоль/л	11,2
Солевой аммиак, мг/л	0,7
Нитраты, мг/л	3,0
Окисляемость, мг/л	28,0
Сульфаты, мг/л	530
Хлориды, мг/л	370
Общее микробное число	сплошной рост
Цисты лямблий в 50 л	10

Вариант ответа

Воду из данного источника пить нельзя. Имеет место повышение показателей органического загрязнения (солевой аммиак, сульфаты, хлориды, окисляемость); общего микробного числа и цист лямблий. Вода нуждается в проведении обеззараживания. Кроме того, повышены обобщенные показатели качества воды – общая минерализация и общая жесткость. Необходимо умягчение.

Профессиональная задача №2.

Для водоснабжения города используются подземные водоисточники. Годится ли данная вода для питьевых целей? Нуждается ли она в обработке?. Запах, баллы – 2 Цветность, градусы – 15

Общая жесткость, ммоль/л – 12,0 Солевой аммиак, мг/л – нет Нитриты, мг/л – нет

Нитрfты, мг/л – 19,0 Окисляемость, мг/л – 1,4 Общее микробное число – 20

Вариант ответа

Санитарно-гигиеническая оценка качества воды источников нецентрализованного водоснабжения проводится по СанПиН «Требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения. Санитарная охрана водоисточников».

180

181

Образец пробы воды соответствует гигиеническим требованиям по всем показателям, кроме показателей общей жесткости. Общая жесткость воды составляет 12,0 ммоль/л, что превышает гигиенический норматив в 1,7 раза (ПДК катионов кальция и магния в воде 7,0 (10) ммоль/л). В данном случае возникает необходимость провести специальную обработку воды с целью улучшения ее качестваумягчение.

181

182

ТЕМА №10

ГИГИЕНА ВОДЫ

СИСТЕМЫ ВОДОСНАБЖЕНИЯ И ВОДОПОДГОТОВКИ.ОЧИСТКА И ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЕ ВОДЫ.

Цель изучения темы – в результате изучения темы № 10 студент должен:

Знать.

1.Понятие и характеристику централизованных (хозяйственнопитьевой водопровод) и децентрализованных (шахтный колодец, каптаж родника) систем водоснабжения.

2.Гигиеничную характеристику общепринятых и специальных методов улучшения качества питьевой воды, технических средств их осуществления на головных сооружениях водопроводов при централизованных системах водоснабжения.

3.Комплекс мероприятий по санитарному надзору за эксплуатацией головных сооружений водопровода (отдельных его элементов

иводопроводной сети), а также колодцев, каптажей.

Уметь.

1.Давать гигиеничную оценку разным методам улучшения качества воды и эффективности эксплуатации отдельных сооружений и средств, используемых с этой целью.

2.Разрабатывать комплекс мероприятий по улучшению качества воды и профилактики заболеваний, связанных с ее качеством.

Овладеть.

1.Овладеть навыками организации водоснабжения населения качественной питьевой водой.

Теоретическая часть.

Источники водоснабжения и их сравнительная характеристика. Качество воды подаваемой населению, во многом зависит от вида

водоисточника и его санитарного состояния.

С гигиенических позиций все природные воды используемые в качестве водоисточников делятся на поверхностные и подземные. Классификация источников водоснабжения представлена на рисунке 1.

Состав природных вод, их качество и пригодность для питья определяются принципом формирования, степенью защищённости, гидрогеологическими, геохимическими и другими условиями.

Поэтому водоисточники можно условно разделить по степени их санитарной надежности на 4 вида: надежные – артезианские напорные, достаточно надежные – артезианские безнапорные, малонадежные – незащищённые грунтовые и ненадежные – верховодка и поверхностные водоёмы (рис. 2).

Гигиеническое предпочтение (приоритет) при выборе источника водоснабжения отдаётся водам с наиболее стабильным химическим составом и в наименьшей степени подверженным антропогенному влиянию.

182

183

Рисунок 1.

Первыми согласно гигиенического приоритета являются подземные водоисточники. Они пропитывают толщу земной коры примерно до глубины 13-14 км, заполняя поры, трещины и пустоты в виде тончайших пленок, струй и даже потоков.

Рисунок 2.

Схема водоносных горизонтов. Характерными особенностями подземных вод являются:

–тесный контакт с почвой и породами земной коры;

–послойное расположение водоносных горизонтов, разделенных водонепроницаемыми пластами породы;

–слабая связь с атмосферой (слабое аэрирование), слабое развитие биологических процессов и бедность форм жизни;

183

184

– нахождение (особенно в нижних зонах) в условиях повышенной температуры и давления.

Наиболее надежными с гигиенической точки зрения являются межпластовые или артезианские воды. Залегают они в водонепроницаемых породах ниже первого водоупорного слоя, образуя несколько горизонтов, перекрытых сверху и подстилаемых снизу водоупорными слоями. Поэтому эти водоносные горизонты считаются защищёнными.

В тех случаях, когда пространство между водоупорными пластами только частично заполнено межпластовыми водами, а напор в них отсутствует, эти воды называются безнапорными. Когда всё пространство между водоупорным ложем и кровлей заполнено водой, причём последняя обладает напором и в буровых скважинах поднимается выше кровли своего водоносного горизонта или даже выше поверхности земли, такие воды носят название межпластовых напорных вод.

В том случае, когда подземные воды приурочены к зернистым породам, в которых они движутся фильтруясь, они называются фильтрационными или поровыми, если же они текут в трещинах жёстких пород, то их называют флюационными (текущими) или трещинными. Их толщина может быть различной – от 14 до 36 метров. Они более минерализованы, чем грунтовые и, как правило, свободны от микроорганизмов.

По глубине залегания подземные артезианские воды делятся на две зоны. Верхняя зона – зона относительно активного водообмена, так как подвержена действию фильтрующихся сверху вод. Содержащиеся в ней воды обычно недавнего метеорного происхождения, преимущественно пресные, могут включать в себя много органических и биогенных веществ, как правило, находятся в движении сверху вниз по наклонной плоскости. В полосе, простирающейся от границы тундр до середины Украины и Нижнего Поволжья, глубина верхней зоны доходит до 120-160 метров. Минерализация воды колеблется от 100 до 1000 мг/дм3.На Юге Европейской части России глубина верхней зоны достигает 300 метров. Минерализация достигает нескольких граммов на 1 литр с преобладанием сульфатных и хлоридных ионов. Верхняя зона в основном используется для хозяйственно-питьевого и технического водоснабжения.

Нижняя зона располагается на глубине от 300 до 600 и даже 2000 метров; характеризуется замедленным водообменом и слабой циркуляцией воды. Она содержит, наряду с гидрокарбонатами, сульфатно-хлоридные, а иногда сероводородные и термальные воды, используемые преимущественно для бальнеологических целей.

Следующими по приоритету являются незащищённые водоносные горизонты.

Геологическое строение этой зоны не является однородным: верхний слой ее представлен почвой, нижний – породами. В почве начинается основное формирование состава подземных вод, отсюда характер почв оказывает большое влияние на состав воды. Почвы торфянисто-тундровой

184

185

зоны обогащают воду органическими веществами растительного происхождения. Это же относится к болотистым и подземным водам, расположенным южнее. Черноземные каштановые и, в особенности, солончаковые почвы обусловливают появление в воде преимущественно минеральных веществ.

Почвы крупных населенных пунктов, как правило, загрязненные органическими веществами животного происхождения и микробами, соответственно загрязняют воду названными элементами. Уменьшение числа микроорганизмов с глубиной резко падает. Подавляющее число микроорганизмов задерживается в самых верхних слоях почвы. Слой почвы 3,5-4 метров задерживает до 90 % микроорганизмов. На расстоянии 6 метров от поверхности неповрежденный грунт, а, следовательно, и находящаяся в нем вода, не содержит микробов.

Почвенная вода переходит в грунтовую, которая накапливается над первым водоупорным слоем. Важнейшими особенностями грунтовой воды является совпадение области накопления с областью питания, большая зависимость от метеофакторов, ненадежная защита от поверхностных загрязнений. Тем не менее, при достаточной глубине залегания первого водоупорного слоя и при хорошей фильтрующей способности грунта грунтовая вода освобождается от большинства нежелательных свойств, ухудшающих ее качество, и при правильной организации добычи может удовлетворять основным гигиеническим требованиям.

Разновидностью грунтовой воды является так называемая верховодка. Это вода, накапливающаяся на поверхности водоупорных глин, располагающихся в толще грунта недалеко от его дневной поверхности. Вследствие этого, такая вода недостаточно очищается. Это по сути дела почвенная вода со всеми присущими ей недостатками и добывать ее для хозяйственно-питьевого использования нужно крайне осторожно. Этот вывод имеет большое практическое значение, если вспомнить, что большинство сельского населения и жителей небольших городов для целей хозяйственно-питьевого водоснабжения используют, именно эту воду, добывая ее из шахтных колодцев.

Химический состав подземных вод формируется в результате сочетания многих процессов, которые условно делятся на две группы:

1) химические: растворение, выщелачивание, сорбция, ионный обмен, образование осадка, биохимические явления;

2) механические, физико-химические и обусловленные подвижностью подземных вод, в силу которых происходит перенос веществ, смешение, поглощение и выделение газов и др.

Качественный состав пресных подземных вод определяют многие природные факторы, основным из которых является физико-химическое взаимодействие воды с породами различного состава и структуры на пути от источников до участков разгрузки.

Кроме того, качественный состав воды может формироваться при смешении различных подземных потоков, может зависеть от просачивания

185

186

атмосферных осадков, характера почвенного покрова и растительности, количества и качества наполняемой и отбираемой воды. Среди микробиологических процессов, оказывающих большое влияние на состав подземных вод, существенное значение имеют выделение из почв железа и марганца железобактериями, восстановление сульфатов до сероводорода и разложение нитратов с выделением азота и образованием аммиака.

Подземные воды чаще всего бывают доброкачественными. Располагаясь на различной глубине, в отличие от поверхностных вод, имеют более стабильный состав, больше содержат веществ, полезных для организма человека (кальций, йод, фтор), меньше загрязняются различного рода нечистотами, микроорганизмами.

Однако следует иметь в виду, что вода даже глубоких водоносных горизонтов может загрязняться нечистотами и быть опасной в эпидемическом отношении. Такая опасность возникает при интенсивном загрязнении почвы и недостаточной мощности фильтрующего слоя пород. Последнее имеет место в случае близости области питания от места добычи воды, наличия естественных (овраги, трещины) или искусственных (старые буровые скважины, заброшенные колодцы, разработки камня, песка и т. п.) нарушений целости грунта. В связи с этим для оценки качества подземных вод необходимо знать не только их физико-химические свойства, но и геологические условия формирования, а также санитарное состояние окружения водоисточника.

К поверхностным водам относятся воды океанов, морей, озер, рек, болот, ручьев, прудов и искусственных водохранилищ. Несмотря на принадлежность их к одной группе, они резко различаются между собой, особенно по своему составу. Океаны, моря и часть озер имеют обычно соленую воду. Реки, пруды, искусственные водохранилища, большинство озер, болот и ручьи содержат воду пресную. Последние, как правило, и используются для целей водоснабжения.

Речная вода наиболее часто используется для целей хозяйственнопитьевого и технического водоснабжения.

Характерными особенностями воды рек являются:

–непостоянство и неоднородность химического и бактериологического состава;

–слабая минерализация при значительном содержании органических веществ, а также растительных и животных организмов, в том числе и микроорганизмов;

–интенсивное развитие биологических процессов;

–доступность для всевозможных загрязнений.

Непостоянство состава объясняется изменениями количества воды в реках, в зависимости от времени года и метеорологических факторов, а также локальными загрязнениями воды промышленными и хозяйственнобытовыми сточными водами. Основными источниками загрязнения являются хозяйственно-бытовые и ливневые воды. Последние, особенно во время дождей, смывают с почвы огромное количество всевозможной грязи и несут

186

187

ее в реки и другие поверхностные источники воды. К этому добавляются загрязнения производственными стоками, которые содержат не только микроорганизмы, но и, главным образом, вредные химические.

В настоящее время в деле водоснабжения населенных мест во многих регионах мира приобретают искусственные водоемы в виде водохранилищ. Характерной особенностью водохранилищ является резкое замедление движения воды. Это сближает гидрологический режим водохранилищ с режимом озер, что влечет за собой унификацию физико-химических показателей этих типов водоисточников.

Однако наряду с общностью имеются и отличия, особенно в первой фазе существования водохранилищ, когда вода обогащается большим количеством органических веществ, так как затопляются новые площади, покрытые иногда богатой растительностью. Постепенно этот процесс ослабевает и через несколько лет вода водохранилищ приобретает свойственный ей состав, который в дальнейшем изменяется лишь под воздействием метеофакторов и соотношения между притоком и стоком воды.

КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СИСТЕМ ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО И

ДЕЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ

В населенных пунктах подача питьевой воды потребителям обеспечивается с помощью системы водоснабжения, которая представляет собой комплекс сооружений обеспечения водой в требуемых количествах и требуемого качества.

Система водоснабжения населенного места должна обеспечивать получение воды из природных источников, ее очистку, если это необходимо, и подачу к местам потребления.

Для выполнения этих задач служат следующие сооружения, входящие обычно в состав системы водоснабжения:

1.Водоприемные сооружения, при помощи которых осуществляется прием воды из природных источников.

2.Водоподъемные сооружения, т.е. насосные станции, подающие воду

кместам ее потребления.

3.Сооружения для очистки воды.

4.Водоводы и водопроводные сети, служащие для транспортирования и подачи воды к местам ее потребления.

5.Башни и резервуары, играющие роль сборных, регулирующих и запасных емкостей в системе водоснабжения.

Характер и качество водоисточника определяет схему водоснабжения в целом. Сопоставление качества воды данного источника и требований, предъявляемых к ней СанПиН на питьевую воду, определяет необходимость очистки воды, а также степень и характер ее очистки или обработки.

Системы водоснабжения могут различаться по ряду основных признаков:

– по способу доставки воды потребителю:

1.централизованные системы водоснабжения населенных мест (имеющие разводящую сеть - водопровод);

187

	188
2. децентрализованные	(нецентрализованные)	системы

водоснабжения населенных мест ( не имеющие разводящей сети).

– по назначению:

1. системы бытового водоснабжения (или водопроводы) населенных мест (городов, поселков);

2. системы производственного водоснабжения;

3. системы сельскохозяйственного водоснабжения.

– по характеру используемых природных источников:

1.водопроводы, получающие воду из поверхностных источников (речные, озерные и т.д.);

2.водопроводы, основанные на подземных водах (артезианские, родниковые и т.п.);

3.водопроводы смешанного питания - при использовании источников различных видов;

– по способу подачи воды:

1.водопроводы самотечные (гравитационные);

2.водопроводы с механической подачей воды (с помощью насосов). В качестве водоприемных сооружений, при помощи которых

осуществляется прием воды из природных источников, могут использоваться различные технологические приспособления.

Все многообразие применяемых на практике сооружений для забора воды из поверхностных источников можно классифицировать по назначению (хозяйственно-питьевые, технические, ирригационные), месту расположения водоприемника (береговые, русловые, приплотинные и др.), типу водоема (речные, озерные, морские и др.) и по другим признакам. Характеристика водозаборных сооружений достаточно обширна и дается в ряде специальных руководств по коммунальному водоснабжению.

Для забора подземных вод, залегающих в различных породах и на разных глубинах, применяют следующие типы водозаборных устройств и сооружений: трубчатые и шахтные колодцы, горизонтальные водосборы, комбинированные водозаборы. лучевые водосборы, сооружения для каптажа родниковых вод. Тип водоприемного сооружения зависит от глубины залегания подземных вод, мощности и водообильности водоносного пласта, характера водовмещающей породы, наличия давления в пласте и т.п.

Шахтные колодцы сооружают из бетона, железобетона, кирпича, бута и дерева для приема обычно безнапорных вод при относительно небольшой глубине их залегания (до 40 м). Обычно шахтные колодцы не доходят до водоупора (колодцы несовершенного типа) и получают воду через днище и отверстия в стенках.

Каптажные (родниковые) водосборные сооружения устраивают двух типов: для каптажа восходящих и нисходящих родников, представляют собой шахты или резервуары, размещаемые над либо в месте наиболее интенсивного выхода вод

Трубчатые колодцы (скважины) сооружают бурением в грунте вертикальных цилиндрических выработок – скважин, стенки которых в

188

189

большинстве пород необходимо укреплять обсадными трубами (стальными, асбестоцементными, полиэтиленовыми), образующими трубчатый колодец. Трубчатые колодцы применяют при глубоком залегании водоносных пластов и их значительной мощности. Трубчатые колодцы могут быть использованы для получения подземных грунтовых, безнапорных и напорных артезианских вод.

Гигиеническая оценка качества воды природного источника позволяет определить характер необходимых операцией по улучшению ее качества. Проведение этих мероприятий является функцией очистных сооружений водопроводных станций и их можно разделить на 3 группы:

мероприятия по улучшению органолептических свойств (осветление, обесцвечивание, дезодорация и др.);

мероприятия по обеспечению эпидемической безопасности (обеззараживание);

специальные методы, имеющие цель кондиционирования ионного состава (дегазация, дезактивация, обессоливание, фторирование, обесфторивание, обезжелезивание, умягчение и др.).

Все указанные мероприятия по очистке воды в той или иной степени реализуются в зависимости от целого ряда условий (исходное качество воды водоисточника, величина расхода потребляемой воды, соблюдение гигиенической регламентации содержания химических веществ в питьевой воде и др.).

Сочетание процессов, необходимых для обработки воды, и сооружений, предназначенных для этой цели, представляется как технологическая схема обработка воды.

Принципиальная технологическая схема обработки воды показана на рисунке 3.

		Рисунок 3.
	1
	2
	3
	8
	7
	5	4
	6
1.	Подача раствора коагулянта 2. Реагентное хозяйство 3.Подача хлорной воды
4. Резервуар чистой воды 5. Фильтр 6. Отстойник 7. Камера реакции 8. смеситель

189