33. Гигиеническая характеристика централизованного водоснабжения. Факторы, влияющие на уровень водопотребления.

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

Вода  источников  централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения должна  быть такой, чтобы  современные методы  водоподготовки позволили  получить доброкачественную питьевую воду,  которая по  всем показателям отвечала бы СТБ 1756-2007 «Источники централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения».

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

Изложенное выше обусловливает жесткое  ограничение в воде всех источников  централизованного  хозяйственно-питьевого водоснабжения  содержания  сухого  остатка, хлоридов,  сульфатов, растворенных химических (особенно токсических) веществ,  общей  жесткости.  Уровень химических веществ  не должен  превышать  ПДК  для  воды водоемов  хозяйственно-бытового  водопользования. 

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

Среди  подземных источников  есть  такие, вода которых  вообще  не  нуждается  в обработке, поскольку обладает  хорошими органолептическими свойствами, эпидемически безопасна, безвредна по химическому (в том числе радионуклидному)  составу, физиологически полноценна. Эта вода полностью отвечает представлениям  о доброкачественной питьевой воде и может  подаваться населению без обработки. Такие подземные водоисточники относят к I классу. Гигиенические требования и нормативы качества воды в них полностью соответствуют таковым для  питьевой воды согласно СТБ 1756-2007 «Источники централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения».

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

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

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

Таким образом, подземные водоисточники в зависимости от качества воды  и  методов  водоподготовки  делят  на  три  класса. Аналогичный  принцип   лежит   в    основе   классификации   поверхностных   водоисточников (табл.  2).  

С учетом  условий формирования, среди них нет водоисточников с абсолютно прозрачной и бесцветной  водой, не содержащих микроорганизмы  и не нуждающихся в обработке. Поверхностные водоемы с маломутной (до 20 мг/л) и малоцветной водой (до 35°), без запаха, содержащей незначительное количество легко  окисляемых  (в  том  числе органических) веществ  (перманганатная окисляемость  до 7 мг/л, БПК_полное до 3 мг/л) и марганца (до 0,1  мг/л), с несколько повышенной концентрацией железа  (до  1 мг/л) и относительно  невысокие уровни  бактериальной контаминации   и фитопланктона (1000 кл/см3), относят к I  классу.  Соответствие такой  воды требованиям СТБ 1756-2007 «Источники централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения» можно  обеспечить  фильтрацией  без  коагуляции  или  применением  небольших доз  коагулянта  и обеззараживания.

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

К III  классу относят поверхностные источники, качество воды которых  не может  быть доведено до требований СТБ 1756-2007 «Источники централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения»  с помощью традиционных методов очистки. Вода таких водоемов очень  мутная  (до  10 000 мг/л), интенсивно окрашена в желто-коричневый цвет за счет гуминовых веществ (цветность  до 200°), обладает  сильным (но  не более 4 баллов) природным  запахом, содержит много  окисляемых (особенно органических) веществ (перманганатная окисляемость до 20 мг/л, БПК₂о — до 7 мг/л). Содержание в воде железа до 5 мг/л. Вода имеет высокий уровень бактериальной контаминации (количество ТКБ до 50 000 в  1 л) и большое  количество планктона  (100 000 кл/см³). При таком  качестве воды в поверхностном водоеме для получения доброкачественной питьевой воды недостаточно применять только  те методы  обработки, которые предусмотрены для воды II класса.  Необходимо проводить дополнительную обработку:  для  устранения  мугности  воды — дополнительную  ступень  отстаивания, запаха — применение окислителей и сорбентов, бактериальной загрязненности — более эффективное  обеззараживание.

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