ком гигиена Гончарюк

ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ИСТОЧНИКОВ ВОДОСНАБЖЕНИЯ

Гигиеническая характеристика источников водоснабжения

Источниками воды для централизованной системы хозяйственно-питьево­ го водоснабжения могут служить как пресные поверхностные водоемы (ре­ ки, озера, водохранилища, каналы и т. п.), так и подземные воды (межпласто­ вые — напорные и ненапорные). В условиях децентрализованного (местного) водоснабжения чаще используют подземные (грунтовые) воды, а также родни­ ки. В аридной зоне при отсутствии других источников водоснабжения широ­ ко используют атмосферные (дождевые) воды. Кроме того, в мировой практи­ ке рассматривают возможности водоснабжения населенных мест (и морских транспортных средств) за счет айсбергов Гренландии и Антарктиды, а также опресненной морской воды (Каспийское море, Мексиканский залив). Удель­ ный вес использования тех или иных водоисточников в различных странах су­ щественно отличается.

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

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

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

111

Рис. 2. Схема круговорота воды в природе:

1 — испарение с поверхности океанов и морей; 2 — атмосферные осадки над океанами и морями и час­ тично над континентами; 3 — осадки, которые приносятся из океанов и стекают в них по поверхности суши; 4 — осадки, которые приносятся из океанов и стекают в них подземными путями; 5 — осадки, испаряющиеся на континенте; 6 — осадки, которые выпали на континенте, образовавшись за счет ис­ парения на континенте; 7 — осадки, которые проникли в землю и стекают подземными путями в океаны

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

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

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

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

112

ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ИСТОЧНИКОВ ВОДОСНАБЖЕНИЯ

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

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

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

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

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

Накопление и движение подземных вод зависят от строения пород, кото­ рые делятся на водонепроницаемые и водопроницаемые. Водонепроницаемы­ ми являются глина, известняки, гранит. К водопроницаемым относятся: песок, супесок, гравий, галечник, трещеноватые породы. Вода заполняет поры между частичками пород или трещины и продвигается под действием сил тяжести и капиллярности, постепенно заполняет водоносный горизонт. Глубина залега­ ния подземных вод колеблется от 1—2 до нескольких десятков и тысяч метров.

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

113

Рис. 3. Залегание подземных вод (схема):

1 — водонепроницаемые слои; 2 — горизонт грунтовых вод; 3 — горизонт межпластовых ненапор­ ных вод; 4 — горизонт межпластовых напорных вод; 5 — верховодка; 6 — колодец, питающийся гру­ нтовой водой; 7 — скважина, питающаяся межпластовой ненапорной водой; 8 — скважина, питающа­ яся адежпластовой напорной (артезианской) водой

Грунтовые воды собираются над первым от поверхности земли слоем во­ донепроницаемых пород (глина, гранит, известняк), где образуют первый по­ стоянно существующий водоносный горизонт, который называется горизон­ том грунтовых вод. В зависимости от местных условий глубина залегания грун­ товых вод колеблется от 1—2 до нескольких десятков метров. В Туркмении, например, есть колодцы глубиной до 150 м. Грунтовые воды движутся в на­ правлении уклона водонепроницаемого слоя. Скорость их движения обычно невелика — от нескольких сантиметров до 1—3 м/сут в зависимости от водовмещающей породы.

Грунтовые воды являются ненапорными, их статический уровень в колод­ це соответствует глубине залегания. Они характеризуются непостоянным ре­ жимом, который зависит от гидрометеорологических факторов: частоты выпа­ дения и количества осадков, наличия открытых водоемов. В результате этого регистрируются сезонные колебания уровня стояния, дебита, химического и бактериального состава грунтовых вод. С гигиенической точки зрения опреде­ ляющим для качества грунтовых вод является санитарное состояние выше за­ легающей почвы, степень влияния которой зависит от глубины залегания грун­ товых вод. В случае неглубокого их размещения вероятность попадания загряз­ нения повышается.

Грунтовые воды имеют более или менее постоянный физико-химический состав и лучшее качество, чем поверхностные. Фильтруясь через слой почвы, они преимущественно становятся прозрачными, бесцветными, не содержат па­ тогенных микроорганизмов. Если почва по механическому составу мелкозер-

114

ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ИСТОЧНИКОВ ВОДОСНАБЖЕНИЯ

нистая, то при залегании на глубине 5—6 м и более грунтовые воды вообще не содержат бактерий. В зависимости от химического состава почвы грунтовые воды могут быть слабо-, среднеили сильноминерализованными. Количество растворенных солей в грунтовой воде увеличивается в зависимости от глуби­ ны залегания, однако в большинстве случаев повышение минерализации нез­ начительно.

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

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

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

Межпластовые подземные воды залегают между двумя водоупорными слоями, из которых один — нижний — является водонепроницаемым ложем, а другой — верхний — водонепроницаемой кровлей. Глубина залегания межпластовых вод колеблется от десятков и сотен до тысячи метров и более. Нали­ чие водонепроницаемой кровли препятствует попаданию воды в межпласто­ вые слои из расположенных выше горизонтов. Пополнение межпластовых вод может происходить лишь в местах выклинивания водоносного горизонта на поверхность. Обычно зоны питания залегают на значительном (сотни километ­ ров) расстоянии от места водозабора. Чем больше это расстояние, тем надеж-

115

РАЗДЕЛ I. ГИГИЕНА ВОДЫ И ВОДОСНАБЖЕНИЯ НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ

нее защита межпластовых вод от поступления загрязнений с поверхности. До­ быча межпластовых вод производится через буровые скважины.

В зависимости от условий залегания межпластовые воды могут быть на­ порными или ненапорными. Чаще всего межпластовая вода заполняет всю то­ лщу водосодержащей породы (песчаной, гравелистой или трещиноватой) ме­ жду водоупорными слоями. При этом давление, под которым находится вода в водоносном слое, становится выше атмосферного. Если прорезать водонепро­ ницаемую кровлю скважиной, то благодаря чрезмерному давлению вода в ней поднимается, а иногда даже выливается на поверхность в виде фонтана. Такая межпластовая вода называется напорной, или артезианской1, а уровень, на ко­ торый она поднимается в скважине самотеком, называется статическим. Нена­ порные межпластовые воды не способны подниматься самостоятельно, их ста­ тический уровень в скважине соответствует глубине залегания.

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

Надежно перекрытые межпластовые воды отличаются от грунтовых не­ высокой температурой (5—12 °С), постоянным физико-химическим соста­ вом, постоянным уровнем и значительным дебитом. Они прозрачные, без цвета, часто — без запаха и какого-либо привкуса. Концентрация минераль­ ных солей в них выше, чем в грунтовых водах, и зависит от химического со­ става породы, в которой они накапливаются и передвигаются. Межпластовые воды — пресные, но могут иметь разную степень минерализации, вплоть до высокоминерализованных. Степень минерализации определяет другие пока­ затели качества межпластовой воды (в частности, вкус и привкус) и корреллирует с содержанием хлоридов, сульфатов, солей жесткости (кальция и маг­ ния) и т. п. Межпластовые воды преимущественно щелочные (pH > 7) бла­ годаря наличию гидрокарбонатов щелочных и щелочно-земельных металлов. Иногда могут содержать много железа (II) в виде гидрокарбонатов, марган­ ца (II) в виде сульфатов, сероводорода. Последний образуется в межпласто­ вых водах в результате химических превращений некоторых минеральных со­ лей: восстановления сульфатов, разложения сульфидов металлов (по реакции FeS2 + 2С02 + 2Н2 0 = H2S + S4- + Fe(HC03)2), при взаимодействии сернокислых солей, растворенных в воде, с битумозными глинами, торфом, нефтью и т. п. Иногда в межпластовых водах выявляют аммонийные соли, которые, как и се-

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

116

ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ИСТОЧНИКОВ ВОДОСНАБЖЕНИЯ

роводород, имеют исключительно минеральное происхождение. При отсутст­ вии свободного растворенного кислорода в глубоких межпластовых водах соз­ даются условия для восстановления нитратов в нитриты и аммонийные соли. Поэтому относительно высокое содержание в межпластовых водах сероводо­ рода и аммиака иногда бывает естественным и не свидетельствует об их загря­ знении. В природных биогеохимических провинциях, связанных с залежами по­ лиметаллических руд, межпластовые воды могут содержать значительное ко­ личество тех или иных микроэлементов, в частности мышьяка, свинца, кадмия, ртути, хрома и др. Межпластовые воды Бучакского водоносного слоя (Полтав­ ская область Украины) отличаются высоким содержанием фтора. Разумеется, что такие воды невозможно использовать для хозяйственно-питьевого водо­ снабжения без специальной обработки.

Безусловным преимуществом межпластовых вод является почти полное отсутствие микробной контаминации. Благодаря длительной фильтрации и на­ личию водоупорной кровли, защищающей межпластовые воды от загрязнения, они почти не содержат микроорганизмов, тем более патогенных. Такие меж­ пластовые воды эпидемически безопасны и не нуждаются в обеззараживании.

Межпластовые воды, в связи с условиями их формирования и залегания, надежностью перекрытия водоупорными слоями, постоянством состава и дос­ таточно большим дебитом, имеют явные преимущества перед другими источ­ никами водоснабжения и с гигиенической точки зрения заслуживают высокой оценки. В большинстве случаев они обладают высоким качеством — им при­ сущи положительные органолептические свойства, физиологически благопри­ ятный минеральный, в том числе микроэлементный, состав, отсутствие или очень низкое содержание вредных (токсических) химических веществ, эпиде­ мическая безопасность. Поэтому их используют без предварительной обработки.

К сожалению, наряду с природными, на формирование состава подземных вод могут влиять и техногенные факторы. Такое влияние обычно бывает отри­ цательным и приводит к ухудшению качества межпластовой воды. Загрязне­ ние может возникнуть в случае попадания воды из расположенных выше гори­ зонтов при повреждении водоупорного перекрытия, при нарушениях во время бурения скважин, при их неправильном устройстве и эксплуатации, отсут­ ствии тампонирования в процессе выведения из эксплуатации и т. п. В таких условиях наиболее вероятным является загрязнение ненапорных межпласто­ вых вод, тогда как артезианские воды благодаря избыточному давлению в меж­ пластовом слое лучше защищены и поэтому с гигиенической точки зрения бо­ лее надежны.

Родниковая вода. Подземные воды, самостоятельно выходящие на поверх­ ность, называют родниками. Выходить на поверхность могут как грунтовые, так и межпластовые воды, если соответствующий водоносный горизонт разре­ зается при падении рельефа, например на склоне горы, в глубоком овраге. Род­ ники делятся на нисходящие и восходящие. Восходящие родники образуются при выходе на поверхность межпластовых напорных вод, нисходящие — грун­ товых вод. Забирают родниковую воду для хозяйственных нужд с помощью водозаборных сооружений — каптажей.

117

РАЗДЕЛ I. ГИГИЕНА ВОДЫ И ВОДОСНАБЖЕНИЯ НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ

Гигиеническая характеристика поверхностных водоемов. К поверх­ ностным водоемам относятся реки, проточные и непроточные озера, водохра­ нилища, ручьи. Поверхностные водоемы питаются за счет как атмосферных осадков, так и подземных вод. Поскольку водоемы пополняются преимущест­ венно атмосферными осадками, химический состав воды в них в основном за­ висит от гидрометеорологических условий и заметно колеблется на протяже­ нии года. В то же время на химический состав воды существенно влияет харак­ тер грунтов на территории водосбора — площади, с которой поверхностный сток в конечном счете попадает в конкретный водоем. Так как во время форми­ рования поверхностных водоемов вода контактирует преимущественно с по­ родами и почвами на поверхности земли, то она обычно содержит мало солей и является пресной.

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

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

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

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

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

118

ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ИСТОЧНИКОВ ВОДОСНАБЖЕНИЯ

животноводческих и птицеводческих комплексах и т. п. Особенно опасен спуск в водоемы неочищенных или недостаточно очищенных сточных вод. Частичное загрязнение водоемов происходит поверхностным стоком: дождевыми, ливневы­ ми водами, водами, образовавшимися во время таяния снегов. И сточные воды, и поверхностный сток добавляют в водоемы значительное количество взвешен­ ных веществ и органических соединений, вследствие чего повышается цветность, сниэ/сается прозрачность, увеличивается окисляемость и БПК воды, уменьшает­ ся количество растворенного кислорода, повышаются концентрации азотсодержащих веществ и хлоридов, усиливается бактериальное обсеменение. С промыш­ ленными сточными водами и стоком с сельскохозяйственных полей в водоемы по­ ступают токсические химические вещества.

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

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

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

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

119

РАЗДЕЛ I. ГИГИЕНА ВОДЫ И ВОДОСНАБЖЕНИЯ НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ

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

Гигиенические требования к качеству воды источников централизо­ ванного хозяйственно-питьевого водоснабжения. С гигиенической точки зрения оптимальной является ситуация, когда вода в источниках водоснабже­ ния полностью отвечает современным представлениям о доброкачественной питьевой воде. Такая вода не нуждается в обработке, и важно лишь не ухуд­ шить ее качество на этапах забора из источника и подачи потребителям. Исхо­ дя из приведенной выше гигиенической характеристики, такими источниками могут быть подземные межпластовые воды, чаще всего — артезианские (на­ порные). В других случаях вода источников, особенно поверхностных, нужда­ ется в улучшении качества: уменьшении мутности (осветлении) и цветности (обесцвечивании), удалении патогенных и условно-патогенных микроорганиз­ мов (обеззараживании), иногда — улучшении химического состава (опрес­ нении, умягчении, дефторировании, фторировании, обезжелезивании и т. п.). Несмотря на постоянное усовершенствование методов водоподготовки, их во­ зможности имеют определенные технологически и экономически обоснован­ ные ограничения.

Вода источников централизованного хозяйственно-питьевого водоснабже­ ния должна быть такой, чтобы современные методы водоподготовки позво­ лили получить доброкачественную питьевую воду, которая по всем пока­ зателям отвечала бы государственному стандарту (ГОСТ 2874-82, СанПиН

№ 136/1940).

Особого внимания заслуживают те показатели качества воды, которые ма­ ло изменяются в процессе обычной обработки, предусматривающей осветле­ ние, обесцвечивание и обеззараживание. Такая обработка неэффективна в отно­ шении растворенных в воде химических веществ. Даже специальные методы водоподготовки дают возможность уменьшить содержание лишь некоторых из них: железа — путем обезжелезивания, фтора — благодаря дефторированию, сероводорода — за счет аэрации. Методы опреснения (снижения общей минерализации) и умягчения (снижения общей жесткости) требуют значитель­ ных дополнительных затрат электроэнергии, из-за чего стоимость водопровод­ ной воды значительно повышается. Поэтому во время организации водоснаб­ жения населенных пунктов желательно их избегать, хотя отсутствие пресновод­ ных источников иногда вынуждает опреснять соленую морскую воду.

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

120