Сравнительная гигиеническая характеристика подземных водоисточников. Характеристика источников водоснабжения Поверхностные водные источники их гигиены

Подземные воды образуются путем фильтрации атмосферных осадков через почвенный покров или воды рек и озер через их русло.

Дальнейшее движение воды и накопление в виде подземных бассейнов зависят от строения горных пород, через которые она протекает. По отношению к воде все породы делятся на водопроницаемые и водоупорные. К первым относятся песок, супесок, гравий, галечник, трещиноватые мел и известняк. Вода заполняет поры между частицами породы или трещины и передвигается в силу законов тяжести и капиллярности, постепенно заполняя водоносный слой. Водоупорные породы представлены сплошными залеганиями гранита, плотного песчаника и известняка или глинами. Пласты водопроницаемых и водоупорных пород залегают, чередуясь с большей или меньшей правильностью.

Подземные воды залегают до глубины 12-16 км. По условиям залегания различают верховодку, грунтовые и артезианские воды (от названия французской провинции Артуа, лат. Artesium, где они были добыты в XII веке), значительно отличающиеся по гигиеническим характеристикам. Подземные пресные воды, пригодные для целей питьевого водоснабжения, залегают на глубине 250-300 м и более.

Верховодка . Подземные воды, залегающие наиболее близко к земной поверхности, называются верховодкой. Причиной появления верховодки служит наличие под почвой отложений в виде линз, создающих местный водоупор. Скапливающиеся на этом водоупоре атмосферные воды и образуют верховодку выше уровня собственно грунтовых вод. Режим питания верховодки неустойчив, так как полностью зависит от атмосферных осадков, выпадающих на ограниченном пространстве. В теплом и жарком районах благодаря испарению минерализованность верховодки иногда настолько повышается, что делает ее непригодной для питьевого использования. Вследствие поверхностного залегания, отсутствия водоупорной кровли и малого объема верховодка легко загрязняется и как правило в санитарном отношении она ненадежна и не может считаться хорошим источником водоснабжения

Грунтовые воды . Вода, которая скапливается в процессе фильтрации на первом от поверхности земли водоупорном пласте, называется грунтовой, в колодце она устанавливается на том же уровне, что и в подземном слое. Она не имеет защиты из водоупорных слоев; область питания вод совпадает с областью их распространения. Глубина залегания грунтовых вод колеблется в пределах от 2-3 м до нескольких десятков метров.

Данный вид водоисточника характеризуется весьма непостоянным режимом, который целиком зависит от гидрометеорологических факторов - частоты выпадения и обилия осадков. Вследствие этого имеются значительные сезонные колебания уровня стояния, дебита, химического и бактериального состава грунтовых вод. Кроме того, состав грунтовых вод зависит от местных условий (характера загрязнения окружающих объектов) и состава почвы. Запас их пополняется за счет инфильтрации атмосферных осадков, либо воды рек в периоды высокого уровня; не исключена возможность поступления подземных ненапорных вод из более глубоких горизонтов. В процессе инфильтрации вода в значительной мере освобождается от органического и бактериального загрязнения; при этом улучшаются и ее органолептические свойства. Проходя через почвы, вода обогащается углекислотой и продуктами распада органических и других веществ, что и определяет в основном ее солевой состав. В природных условиях грунтовые воды не загрязнены и вполне пригодны для питьевого водоснабжения, если их минерализация не превышает вкусового порога. Однако, если почвенный слой тонок и, кроме того, загрязнен, возможно загрязнение грунтовых вод в период их формирования, что представляет опасность в эпидемическом отношении. Чем массивнее загрязнение почвы населенного места и чем ближе к поверхности лежит вода, тем реальнее становится опасность ее загрязнения и заражения.

Дебит грунтовых вод обычно невелик, что наряду с непостоянным составом ограничивает их применение для централизованного водоснабжения. Используются грунтовые воды главным образом в сельской местности при организации колодезного водоснабжения.

Межпластовые подземные воды . Межпластовые воды залегают между двумя водоупорными слоями, изолированы от атмосферных осадков и поверхностных грунтовых вод водонепроницаемой кровлей, в силу чего обладают наибольшей санитарной надежностью. В зависимости от условий залегания они могут быть напорными (артезианскими) или безнапорными. Их отличительная особенность - залегание ниже одного, двух или нескольких слоев водоупорных пород и отсутствие питания с поверхности непосредственно над ними. В каждом межпластовом водоносном горизонте различают область питания, где горизонт выходит на поверхность, область напора и область разгрузки, где вода изливается на поверхность земли или дно реки, озера в виде восходящих ключей. Добыча межпластовых вод производится через буровые скважины. Качество воды скважины во многом определяется ее расстоянием от границы области питания.

Санитарные достоинства глубоких подземных вод очень велики: они редко требуют дополнительного улучшения качества, обладают сравнительно устойчивым химическим составом и природной чистотой в бактериальном отношении, характеризуются высокой прозрачностью, бесцветностью, отсутствием взвешенных веществ и приятны на вкус.

Химический состав подземных вод формируется под влиянием химического (растворение, выщелачивание, сорбция, ионный обмен, образование осадка) и физикохимического (перенос веществ фильтрующих пород, смешение, поглощение и выделение газов) процессов. В подземных водах найдено около 70 химических элементов. Недостатком их часто является высокое солесодержание и, в ряде случаев повышенное содержание аммиака, сероводорода и ряда минеральных веществ – фтора, бора, брома, стронция и др. Наибольшее значение для хозяйственно-питьевого водоснабжения имеют фтор, железо, соли жесткости (сульфаты, карбонаты и бикарбонаты магния и кальция). Реже встречаются бром, бор, бериллий, селен, стронций.

Характерной особенностью межпластовых вод является отсутствие в них растворенного кислорода. Тем не менее микробиологические процессы оказывают существенное влияние на их состав. Серобактерии окисляют сероводород и серу до серной кислоты, железобактерии образуют конкреции железа и марганца, которые частично растворяются в воде; некоторые виды бактерий способны восстанавливать нитраты с образованием азота и аммиака. Химический солевой состав различных горизонтов подземных вод колеблется, их минерализация достигает иногда высоких пределов, и тогда они непригодны для водоснабжения населенных мест.

Чем дальше отстоит место водозабора (буровая скважина) от границы зоны питания или разгрузки и чем лучше защита от проникновения вышележащих вод, тем характернее и постояннее химический состав межпластовых вод. Постоянство солевого состава воды - важнейший признак санитарной надежности водоносного горизонта. На формирование состава подземных вод оказывают большое влияние естественные и искусственные факторы. Изменения в солевом составе воды глубоководной артезианской скважины должны рассматриваться как признак санитарного неблагополучия. Причиной таких изменений может быть:

а) поступление воды из вышележащего горизонта, в частности грунтовых вод, при недостаточной плотности изолирующего слоя, затекании вдоль стенок скважины, через заброшенные колодцы, при разработке карьеров, при нерациональной эксплуатации горизонта, отборе воды, превышающем его водообильность, сопровождающееся изменением минерализации;

б) фильтрация речной воды через промоины в водоупорном ложе русла;

в) загрязнение через устье скважины.

В некоторых случаях возможно и бактериальное загрязнение воды. Одной из причин загрязнения подземных вод являются промышленные сточные воды, которые инфильтрируются из накопителей, хвосто- и шламохранилищ, золоотвалов и т.п. в случае неудовлетворительной их гидроизоляции. Инфильтрация промышленных загрязнений наблюдается и с полей фильтрации, которые до недавнего времени использовались для обезвреживания промышленных сточных вод. Проникновению сточных вод через водоупорные горизонты способствуют поверхностно-активные вещества, присутствующие в большинстве промышленных сточных вод.

При эксплуатации скважины в определенной части водоносного горизонта в результате присасывающего действия водоподъемных устройств развивается зона пониженного давления воды. Степень понижения зависит от мощности водоподъемника, высоты давления в горизонте до его эксплуатации и водообильности горизонта. Наибольшего значения понижение давления достигает вокруг скважины, постепенно снижаясь по мере удаления от нее. Объем водоносной породы, на котором сказывается присасывающее влияние водоподъемника при его работе, получил вследствие характерной формы название «воронка депрессии». Наличие и размеры воронки депрессии изменяют гидрогеологические условия в водоносном горизонте, снижая его санитарную надежность, так как появляется возможность притока воды из выше- и нижележащих водоносных горизонтов через трещины и гидравлические окна в разделяющих их водоупорных пластах.

Территория на поверхности земли, соответствующая границе воронки депрессии, в наибольшей мере может служить источником загрязнения подземных вод, что учитывается при организации зон санитарной охраны водоисточника.

Межпластовые воды вследствие защищенности от поверхностного загрязнения, постоянства состава и достаточно большого дебита высоко оцениваются с санитарной точки зрения и при выборе источника хозяйственно-питьевого водоснабжения имеют преимущество перед другими водоисточниками. Весьма часто межпластовые воды могут использоваться для питьевых целей без предварительной обработки. Единственным принципиальным ограничением выбора их в качестве источника хозяйственно-питьевого водоснабжения является недостаточная водообильность горизонта по сравнению с намечаемой мощностью водопровода.

Общие положения

Замечание 1

Выбор источника водоснабжения основывается на следующих критериях:

для подземных источников – характеристика санитарного состояния территорий, на которых будут размещены водозаборные сооружения;
для поверхностных источников водоснабжения - характеристика санитарного состояния источника выше и ниже водозабора и места водозабора;
оценка качества воды данного источника водоснабжения;
прогноз санитарного состояния, определение степени санитарной и природной надежности.

Органы государственной санитарно-эпидемиологической службы устанавливают пригодность источника водозабора для хозяйственно-питьевого водоснабжения.

Оценка пригодности источника и места водозабора учитывает следующие факторы:

характеристика населенного пункта;
схема проекта централизованного водоснабжения;
ситуационный план с обозначением места водозабора;
данные о качестве воды обследуемого источника;
указание с расчетом на перспективу суточного уровня водопотребления.

Для поверхностных и подземных источников воды дается оценка пригодности водозабора:

при подземном источнике воды: гидрогеологическая характеристика водоносного горизонта, характер перекрывающих его слоев, зону питания, степень проницаемости слоев, потенциальные и существующие источники загрязнения;
использование поверхностных водоемов: средние и минимальные расходы воды, гидрологические данные, соответствие расходов воды предполагаемому водозабору, наличие бытовых, промышленных, сельскохозяйственных объектов, их перспективное развитие, санитарная характеристика бассейна.

Поверхностные водоемы

Наземные воды (открытые водоемы) делятся на:

естественные (озера, пруды, реки);
искусственные (каналы, водохранилища).

Их образование происходит в основном за счет атмосферных, ливневых, талых вод, поверхностного стока, за счет питания подземными водами.

Открытые водоемы характеризуются:

большой водной поверхностью,
активными процессами самоочищения,
непостоянством бактериологического и химического состава, который меняется в зависимости от атмосферных осадков и сезона года;
значительным количеством коллоидных и взвешенных частиц,
небольшим содержанием солей.

Реки – естественные стоки ледников, озер, родников, болот. Характеризуются низкой прозрачностью, большим количеством взвешенных частиц, большой обсемененностью микроорганизмами.

Пруды и озера – котлованы, пополняющиеся водой за счет родников и атмосферных осадков. Для питьевых целей менее пригодны, так как подвержены значительному загрязнению и обладают слабой способностью самоочищаться. Небезопасны в эпидемиологическом отношении.

Искусственные водохранилища создают в результате сооружения плотин. Как правило, имеют комплексное значение: водоснабжение, энергетическое, промышленное и др. Качество воды зависит от состава грунтовых, талых, речных вод, участвующих в их образовании.

Водная растительность и животный мир – организмы, чувствительные к изменяющимся условиям жизни в водоемах. Их называют сапробными организмами . Выделяют четыре зоны сапробности, каждой из которых соответствует свои степень загрязненности, условия жизни, содержание в воде органических веществ, кислорода, наличие растительных и животных форм (рисунок 1):

полисапробная,
альфа-мезосапробная,
бета-мезосапробная,
олигосапробная.

Подземные воды

Образование подземных вод происходит главным образом за счет атмосферных осадков, проникающих через почву, а также в следствие фильтрации воды открытых водоемов через русло.

По условиям залегания подземные воды делятся на

- Почвенные воды *(верховодка). Залегают в первом водоносном горизонте близко к земной поверхности. Их состав может резко меняться в зависимости от гидрометеорологических условий. Использовать с целью водоснабжения не рекомендуется.
- Грунтовые воды*. Располагаются на первом водонепроницаемом слое, не содержат водоупорного слоя сверху. Это безнапорные воды, их уровень устанавливается на уровне подземного слоя воды. Отличаются более менее постоянным составом. Проходя фильтрацию через значительный слой почвы, они становятся прозрачными, бесцветными, свободными от микроорганизмов.
Межпластовые воды – подземные воды, находящиеся между водонепроницаемыми породами. Обладают устойчивым физико-химическим составом. Их загрязнение происходит крайне редко.

Атмосферные осадки

Образование атмосферных осадков происходит вследствие сгущения водяных паров атмосферы и их последующего выпадения в виде осадков. Атмосферные осадки содержат в небольшом количестве соли магния, кальция.

В виде источника водоснабжения используются редко, в основном в засушливых, безводных местах, где затруднено получение подземных вод и нет открытых водоемов.

Качество атмосферных осадков напрямую зависит от климатических условий, где, как и когда была собрана вода.

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

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

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

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

Грунтовые воды собираются над первым от поверхности земли слоем водонепроницаемых пород (глина, гранит, известняк), где образуют первый постоянно существующий водоносный горизонт, который называется горизонтом грунтовых вод. В зависимости от местных условий глубина залегания грунтовых вод колеблется от 1 - 2 до нескольких десятков метров. В Туркмении, например, есть колодцы глубиной до 150 м.

Грунтовые воды движутся в на¬правлении уклона водонепроницаемого слоя. Скорость их движения обычно невелика - от нескольких сантиметров до 1 - 3 м/сут в зависимости от водо-вмещающей породы. Грунтовые воды являются ненапорными, их статический уровень в колодце соответствует глубине залегания. Они характеризуются непостоянным режимом, который зависит от гидрометеорологических факторов: частоты выпадения и количества осадков, наличия открытых водоемов. В результате этого регистрируются сезонные колебания уровня стояния, дебита, химического и бактериального состава грунтовых вод. С гигиенической точки зрения определяющим для качества грунтовых вод является санитарное состояние выше залегающей почвы, степень влияния которой зависит от глубины залегания грунтовых вод. В случае неглубокого их размещения вероятность попадания загрязнения повышается.

Грунтовые воды имеют более или менее постоянный физико-химический состав и лучшее качество, чем поверхностные. Фильтруясь через слой почвы, они преимущественно становятся прозрачными, бесцветными, не содержат патогенных микроорганизмов. Если почва по механическому составу мелкозернистая, то при залегании на глубине 5-6 м и более грунтовые воды вообще не содержат бактерий. В зависимости от химического состава почвы грунтовые воды могут быть слабо-, средне- или сильноминерализованными. Количество растворенных солей в грунтовой воде увеличивается в зависимости от глубины залегания, однако в большинстве случаев повышение минерализации незначительно.

Грунтовые воды широко используют в сельской местности для местного (децентрализованного) водоснабжения. Воду забирают с помощью колодцев различной конструкции (шахтных, трубчатых и др.). Иногда грунтовые воды используют для небольших локальных водопроводов, которые обеспечивают водой отдельные объекты, размещенные, например, за пределами населенных пунктов, в пригородной зоне зеленых насаждений или в поселках с местным водоснабжением. При децентрализованном водоснабжении в населенном пункте такие локальные водопроводы обязательно должны быть в больнице, на предприятиях местной пищевой промышленности (молокозавод, хлебозавод и др.) и т. п. Но чаще всего запасов грунтовых вод недостаточно для создания даже локального водопровода. Из шахтного колодца, забирающего грунтовую воду, можно получить от 1 до 10 м 3 /сут. К тому же пополнение почвенного слоя водой непостоянно и зависит от количества осадков. Поэтому иногда при создании водопровода с использованием грунтовых вод в качестве источника водоснабжения предусматривают их искусственное пополнение при помощи специальных инженерно-технических сооружений.

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

Грунтовые воды на территориях, расположенных вблизи поверхностных водоемов, могут иметь с ними гидравлическую связь. В таких случаях речная вода фильтруется через породы, формирующие русло, пополняя запасы грунтовой воды. Такие грунтовые воды называют подрусловыми. Подрусловые воды иногда используют для водоснабжения посредством оборудования 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. Наличие водонепроницаемой кровли препятствует попаданию воды в межпластовые слои из расположенных выше горизонтов. Пополнение межпластовых вод может происходить лишь в местах выклинивания водоносного горизонта на поверхность. Обычно зоны питания залегают на значительном (сотни километров) расстоянии от места водозабора. Чем больше это расстояние, тем надежнее защита межпластовых вод от поступления загрязнений с поверхности. Добыча межпластовых вод производится через буровые скважины.

В зависимости от условий залегания межпластовые воды могут быть напорными или ненапорными. Чаще всего межпластовая вода заполняет всю толщу водосодержащей породы (песчаной, гравелистой или трещиноватой) между водоупорными слоями. При этом давление, под которым находится вода в водоносном слое, становится выше атмосферного. Если прорезать водонепроницаемую кровлю скважиной, то благодаря чрезмерному давлению вода в ней поднимается, а иногда даже выливается на поверхность в виде фонтана. Такая межпластовая вода называется напорной, или артезианской, а уровень, на который она поднимается в скважине самотеком, называется статическим. Ненапорные межпластовые воды не способны подниматься самостоятельно, их статический уровень в скважине соответствует глубине залегания.

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

Надежно перекрытые межпластовые воды отличаются от грунтовых невысокой температурой (5-12 °С), постоянным физико-химическим составом, постоянным уровнем и значительным дебитом. Они прозрачные, без цвета, часто - без запаха и какого-либо привкуса. Концентрация минеральных солей в них выше, чем в грунтовых водах, и зависит от химического состава породы, в которой они накапливаются и передвигаются. Межпластовые воды - пресные, но могут иметь разную степень минерализации, вплоть до высокоминерализованных. Степень минерализации определяет другие показатели качества межпластовой воды (в частности, вкус и привкус) и корреллирует с содержанием хлоридов, сульфатов, солей жесткости (кальция и магния) и т. п. Межпластовые воды преимущественно щелочные (pH > 7) благодаря наличию гидрокарбонатов щелочных и щелочно-земельных металлов. Иногда могут содержать много железа (II) в виде гидрокарбонатов, марганца (II) в виде сульфатов, сероводорода. Последний образуется в межпластовых водах в результате химических превращений некоторых минеральных солей: восстановления сульфатов, разложения сульфидов металлов (по реакции FeS2 + 2 С0 2 + 2 Н 2 0 = H 2 S + S 4 - + 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 сероводород, имеют исключительно минеральное происхождение. При отсутствии свободного растворенного кислорода в глубоких межпластовых водах создаются условия для восстановления нитратов в нитриты и аммонийные соли. Поэтому относительно высокое содержание в межпластовых водах сероводорода и аммиака иногда бывает естественным и не свидетельствует об их загрязнении. В природных биогеохимических провинциях, связанных с залежами полиметаллических руд, межпластовые воды могут содержать значительное количество тех или иных микроэлементов, в частности мышьяка, свинца, кадмия, ртути, хрома и др. Межпластовые воды Бучакского водоносного слоя (Полтавская область Украины) отличаются высоким содержанием фтора. Разумеется, что такие воды невозможно использовать для хозяйственно-питьевого водоснабжения без специальной обработки.

Источниками воды для систем хозяйственно-питьевого водоснабжения могут быть поверхностные водные объекты (реки, озера, водохранилища), подземные воды (грунтовые, межпластовые напорные и безнапорные) и атмосферные осадки. Удельный вес использования тех и других водоисточников в различных странах и регионах значительно колеблется. Главная причина этого - наличие или отсутствие запасов подземных вод, так как вопросы разведки и добычи подземной воды в настоящее время технически достаточно совершенны.

1.1. Поверхностные источники.

К поверхностным источникам относятся реки, озера, искусственные водохранилища, пруды. Общими свойствами воды поверхностных источников являются низкая минерализация, большое количество взвешенных веществ, высокий уровень микробного загрязнения, колебания расхода воды в зависимости от времени года и метеорологических условий. Величина активной реакции большинства поверхностных источников находится в диапазоне рН 6,5-8,5. Часто отмечается интенсивное техногенное загрязнение их в результате сброса промышленных, хозяйственно-бытовых сточных вод, судоходства, лесосплава, массового купания и других причин. Добавляется также чрезмерное развитие микроскопических одноклеточных водорослей – так называемое цветение, способное в значительной мере ухудшить органолептические свойства воды и придать ей аллергенные свойства.

Отмеченные особенности состава и свойств воды поверхностных источников не позволяют использовать ее для целей хозяйственно-питьевого водоснабжения в природном виде и вызывают необходимость предварительной обработки с целью улучшения органолептических свойств и обеззараживания.

В открытых водоемах уже в силу естественных особенностей их режима свойства воды не могут отличаться постоянством. Ледяной покров, дожди и паводки неизбежно вызывают изменения, как количества, так и качества воды.

После вскрытия реки под влиянием талых вод снижается минерализованность и окисляемость воды и одновременно увеличивается количество бактерий, от которых ранее реку охранял ледяной покров. В июне, с уменьшением расхода воды, в реке концентрация солей возрастает, а развитие органической жизни на берегах реки и использование ее населением приводят к резкому увеличению количества бактерий. Помимо таких неизбежных колебаний химического состава, возникающих вследствие смены времен года, состав воды в реке меняется на отдельных участках. Иногда химический состав водоема и на значительном протяжении различен в результате использования его для различных хозяйственных, технических и промышленных целей. Химический состав воды зависит от спуска городских и промышленных сточных вод, пароходных пристаней, от рыболовного промысела, массовых купаний, удобрения сельскохозяйственных площадей на склонах берегов. Наиболее существенна в этом отношении роль сточных вод, которые, могут при неупорядоченном выпуске вызывать резкую денатурацию физических и химических свойств и состава воды и создавать опасность заражения.

Особенности состава и свойств речной воды могут зависеть и от природных условий. Желтый цвет (цветность до 65°) и высокая окисляемость (до 15-16 мг О 2 /л) воды может быть обусловлена наличием гуминовых веществ. Если русло реки сложено из глинистых пород, то постоянно вымываемая течением мельчайшая глинистая взвесь вызывает естественную стойкую мутность воды. Таким образом, в результате естественных условий и воздействия извне физические свойства, химический состав и содержание бактерий в речной воде колеблются в широких пределах в одних реках сравнительно с другими и в одной и той же реке в разное время.

Озера весьма разнообразны по размерам, глубине, режиму стока и составу воды. Пресные озера, формируются в основном за счет стока впадающих в них рек, и состав воды близок к таковому речной воды. В озерах осаждение взвеси происходит с большой полнотой. В донных отложениях (ил) содержится значительное количество органических веществ и идут энергичные биохимические процессы. В мелких озерах при волнении взмучивание ила может сказаться на всей толще воды. Наибольшие достоинства как источник водоснабжения имеют большие и глубокие озера. На глубине 10 м и более вода отличается высокой чистотой в бактериальном отношении, а ее температура и химический состав колеблются в узких пределах. Санитарные условия водоснабжения из таких озер благоприятнее, чем из рек, режим которых меняется по временам года. Вместе с тем загрязненные стоки, поступая в озеро, могут при отсутствии выраженного течения оказывать влияние на значительном расстоянии. Место для забора воды, расстояние от берега, глубина должны выбираться с учетом этого обстоятельства.

Искусственные водохранилища возникли в связи со строительством гидроэлектростанций, развитием промышленности, созданием новых и ростом старых городов и рабочих поселков. Чтобы создать запасы воды и сосредоточить их вблизи потребителей, на многих реках были построены плотины, задерживающие и накапливающие огромные запасы воды за счет, как постоянного стока, так и стока дождевых и талых вод.

Химический состав воды водохранилищ и его колебания отражают разнообразие состава речных, талых, дождевых и грунтовых вод, участвующих в образовании водохранилища.

Характерной особенностью их режима является постепенное повышение концентрации минеральных солей. Происходит это в основном в связи с испарением воды с поверхности водохранилища. Чем больше отношение площади водохранилища к массе воды, тем сильнее выражена в нем минерализация воды.

Другая особенность водохранилищ - летнее цветение воды в результате бурного разрастания водорослей, главным образом сине-зеленых, за счет поступления избыточного количества биогенных веществ. Последующее массовое отмирание водорослей приводит к обогащению воды разлагающейся органической материей, появлению сероводорода, падению содержания растворенного кислорода и замору рыбы. Кроме того, огромное количество водорослей попадает на очистные сооружения водопроводов, забивает фильтры, чрезвычайно осложняет их эксплуатацию. Вода в водохранилищах в большинстве случаев обладает хорошими бактериологическими качествами: будучи прослежены в динамике, они свидетельствуют об интенсивном ходе процессов самоочищения. Для предотвращения порчи воды большое значение имеет очистка чаши водохранилища до ее затопления, чтобы устранить все, что может служить причиной ухудшения органолептических свойств, химических особенностей воды и ликвидировать источники возможного ее заражения. Наиболее существенны в этом отношении удаление древесной и кустарниковой растительности, чтобы предотвратить насыщение воды продуктами ее распада, и санация площади затопляемых сел. Водохранилища в отношении анофелогенности могут играть как положительную, так и отрицательную роль, уничтожая мелководье и заболоченности или, наоборот, создавая их. Создание искусственных водохранилищ следует расценивать как положительное явление в жизни прилегающих населенных мест. Они облегчают организацию централизованного водоснабжения, улучшают микроклимат и являются значительным оздоровительным фактором.

Изложенные особенности качества воды и режима различных водных объектов должны учитываться при выборе источника вновь проектируемого или реконструируемого водопровода.

1.2. Подземные источники.

б) фильтрация речной воды через промоины в водоупорном ложе русла;

в) загрязнение через устье скважины.

1.Санитарно-гигиеническая характеристика подземных источников централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения. Классы водоисточников и методы обработки воды. ГОСТ 2761-84 «Источники централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения. Гигиенические, технические требования и правила выбора».

Подземные воды, имеющие хозяйственное значение, образуются главным

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

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

Верховодка - это подземные воды, залегающие вблизи земной поверхности, собирающиеся на отдельных площадях водонепроницаемых слоев. Образуются за счет фильтрации атмосферных осадков. Верховодка легко загрязняется, качество воды в ней значительно изменяется во времени и заслуживает низкой гигиенической оценки. Поэтому верховодку используют как источник хозяйственно-питьевого водоснабжения в исключительно редких случаях при отсутствии других источников водоснабжения.

Грунтовые воды собираются над первым от поверхности земли слоем водонепроницаемых пород(глина, гранит, известняк). Грунтовые воды являются ненапорными, их статический уровень в колодце соответствует глубине залегания. Они характеризуются непостоянным режимом, который зависит от гидрометеорологических факторов: частоты выпадения и количества осадков, наличия открытых водоемов. В результате этого регистрируются сезонные колебания уровня стояния, дебита, химического и бактериального состава грунтовых вод. Грунтовые воды имеют более или менее постоянный физико-химический состав и лучшее качество, чем поверхностные. Фильтруясь через слой почвы, они преимущественно становятся прозрачными, бесцветными, не содержат патогенных микроорганизмов.

В зависимости от условий залегания межпластовые воды могут быть напорными или ненапорными. Чаще всего межпластовая вода заполняет всю толщу водосодержащей породы(песчаной, гравелистой или трещиноватой) между водоупорными слоями. При этом давление, под которым находится вода в водоносном слое, становится выше атмосферного. Если прорезать водонепроницаемую кровлю скважиной, то благодаря чрезмерному давлению вода в ней поднимается, а иногда даже выливается на поверхность в виде фонтана. Такая межпластовая вода называется напорной, или артезианской, а уровень, на который она поднимается в скважине самотеком, называется статическим. Ненапорные межпластовые воды не способны подниматься самостоятельно, их статический уровень в скважине соответствует глубине залегания.

К методам улучшения качества воды (водоподготовки) относятся: основные(осветление - удаление из воды взвешенных веществ, обесцвечивание - удаление окрашенных коллоидов или растворенных веществ, обеззараживание - уничтожение вегетативных форм патогенных микроорганизмов) и специальные(опреснение, дефторирование, смягчение, фторирование, обезжелезивание, детоксикация, дезодорация, дезактивация).

ГОСТ 2761-84 «Источники централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения»:

1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ:

1.1. Выбор источника водоснабжения должен производиться с учетом его санитарной надежности и возможности получения питьевой воды, соответствующей ГОСТ 2874*.

* На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 51232-98 «Вода питьевая. Общие требования к организации и методам контроля качества»(здесь и далее).

1.2. Пригодность источника для хозяйственно-питьевого водоснабжения устанавливается на основе:

Санитарной оценки условий формирования и залегания вод подземного источника водоснабжения;

Санитарной оценки поверхностного источника водоснабжения, а также прилегающей территории выше и ниже водозабора по течению воды;

Оценки качества и количества воды источника водоснабжения;

Санитарной оценки места размещения водозаборных сооружений;

прогноза санитарного состояния источников.

1.3. Сбор данных и изучение санитарных, гидрологических, гидрогеологических и топографических условий для выбора источника водоснабжения, а также разработки прогноза санитарного состояния водоема организуются проектирующим учреждением.

1.4. Определение места отбора проб воды, отбор проб и их анализ осуществляются учреждениями санитарно-эпидемиологической службы; отбор проб и их анализ допускается проводить также другим организациям, которым санитарно-эпидемиологическая служба предоставляет такое право.

1.5. Заключение о соответствии источника требованиям стандарта дают органы и учреждения санитарно-эпидемиологической службы Министерства здравоохранения или медицинские службы других ведомств, на которые возложены эти обязанности.

2.Методы оценки и показатели санитарного состояния почв селитебных территорий городских и сельских населений.

Врач должен уметь дать гигиеническую оценку санитарного состояния естественной почвы. Во время текущего государственного санитарного надзора необходимо оценить санитарное состояние искусственно созданной почвы на земельных участках жилых и общественных

зданий, детских и спортивных площадках. При неблагоприятной эпидемической ситуации следует определить, не является ли почва фактором распространения патогенных микроорганизмов. Иногда, выясняя причину острых и хронических отравлений, необходимо определить степень загрязнения почвы токсическими химическими веществами(пестицидами, тяжелыми металлами и т. п.).

Для гигиенической оценки санитарного состояния естественной почвы земельных участков, которые отводят под новые населенные пункты, должен быть проведен полный санитарный анализ, т. е. анализ по всем

показателям: санитарно-физическим, физико-химическим, показателям химической, эпидемической и радиационной безопасности(определение механического состава, абсолютной и гигроскопической влажности, содержания общего органического азота, санитарного числа Хлебникова, уровня азота, аммиака, нитритов и нитратов, органического углерода, хлоридов, кислотности почвы, содержания валовых и подвижных форм природных макро- и микроэлементов, вредных химических веществ, в том числе остаточного количества пестицидов, концентрации валовых и подвижных форм тяжелых металлов и мышьяка, канцерогенных и радиоактивных веществ, микробного числа, титра бактерий группы кишечной палочки, титра анаэробов, количества яиц геогельминтов, личинок и куколок мух).

Контролируют наличие данных санитарного обследования(санитарно-топографического, санитарно-технического, санитарно-эпидемического), оценивают схемы отбора проб почвы, способы их подготовки к анализу, сроки выполнения анализов, условия хранения проб, контролируют наличие результатов лабораторного анализа почвы согласно программе исследований.

Данные санитарного обследования должны содержать санитарно-топографическую характеристику земельного участка(рельеф местности, уровень и направление движения грунтовых вод, размер участка, характер почвы, степень озеленения, расположение источников загрязнения), санитарно-техническое описание состояния объектов, которые могут повлиять на степень загрязнения почвы(перечень объектов, вероятность их влияния на качество почвы, характер загрязнения и его продолжительность, режим эксплуатации участка, механизм загрязнения), характеристику санитарно-эпидемических условий(заболеваемость населения и домашних животных, данные ведомственных лабораторий

о загрязнении смежных с почвой сред - воды поверхностных и подземных источников, продуктов растительного и животного происхождения местного производства).

По данным санитарного обследования можно судить о потенциальных источниках загрязнения почвы, возможных путях миграции и местах локализации загрязнений, т. е. определить, существуют ли основания подозревать, что почва может быть загрязнена экзогенными химическими веществами или быть фактором передачи инфекционных заболеваний.

Плотность населения микрорайона – не должна превышать 450 человек на гектар при площади квартиры 18м 2 . Плотность застройки – 20-21% при 5-6 этажных зданиях, меньше на 3-4% при многоэтажных и выше на 4-5% при малоэтажных зданиях. Краевая линия – разделяет территорию жилой застройки от территорий улиц(здания рекомендуется строить с отступом от краевой линии 3-6м).