Санитарно гигиеническая характеристика подземных вод. Источники водоснабжения, их санитарно - гигиеническая характеристика. Подземные источники – достоинства и недостатки

Для водоснабжения могут быть использованы:

· открытые водоёмы;

· подземные воды;

· атмосферные воды.

Открытые водоёмы делятся на:

· естественные (реки, озёра);

· искусственные (водохранилища, каналы).

Характерной чертой открытых водоёмов является наличие большой водной поверхности, которая под воздействием лучистой энергии солнца создает условия развития водной флоры и фауны, активного процесса самоочищения. Однако вода открытых водоемов подвержена опасности загрязнения различными химическими веществами и микроорганизмами.

Речные воды характеризуются большим количеством взвешенных веществ, низкой прозрачностью и большой микробной обсеменённостью. Реки наиболее часто используются с целью водоснабже6ния.

Озёра и пруды представляют собой различной величины и формы котлованы. На дне образуются значительные илистые отложения за счёт выпадения взвешенных частиц. Эти водоисточники менее пригодны для питьевых целей, т. к. подвержены загрязнению и обладают слабовыраженной способностью к самоочищению. Эти воды небезопасны в эпидемиологическом отношении.

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

При оценке открытых источников водоснабжения большое внимание уделяется флоре и фауне водоёмов. Эти биологические организмы называются сапробными ( sapros, гнилостный). Различают четыре степени сапробности водоёмов или зон.

Полисапробная зона характеризуется сильным загрязнением воды, отсутствием кислорода, восстановительными процессами. Окислительные процессы отсутствуют. Флора и фауна крайне бедны. Происходит интенсивное размножение микроорганизмов, их число измеряется многими сотнями тысяч и миллионами в 1 мл.

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

b-Мезосапробная зона имеет среднюю степень загрязнения. Окислительные процессы преобладают над восстановительными, и поэтому вода не загнивает. Число бактерий в 1 мл воды измеряется десятками тысяч. Появляются инфузории, рыбы.

Олигосапробная зона характеризуется практически чистой водой. В воде отсутствуют процессы восстановления, органические вещества полностью минерализованы, много кислорода. Число бактерий превышает 1 тыс. в 1 мл. Флора и фауна разнообразна.

Подземные воды образуются за счёт фильтрации атмосферных осадков через почву.

Почвенные воды (поверхностные или верховодка) наиболее близко залегают к земной поверхности в первом водоносном горизонте. Больше всего почвенных вод накапливается весной, летом они высыхают, зимой промерзают, легко загрязняются, поэтому использовать почвенные воды с целью водоснабжения не следует.

Грунтовые воды располагаются в последующих водоносных горизонтах; они скапливаются на первом водонепроницаемом слое, не имеют водоупорного слоя сверху, и поэтому между ними и почвенными водами происходит водообмен. Грунтовые воды образуются за счёт просачивания атмосферных осадков. Они отличаются более или менее постоянным составом и лучшим качеством, чем поверхностные. Фильтруясь через значительный слой почвы, они становятся бесцветными, прозрачными, свободными от микроорганизмов. Глубина их залегания от 2 м до нескольких десятков метров. Грунтовые воды являются наиболее распространёнными источниками водоснабжения в сельской местности. Забор воды производится с помощью колодцев.

Межпластовые воды представляют собой подземные воды, заключённые между двумя водонепроницаемыми породами. Они имеют непроницаемую крышу и ложе, полностью заполняют пространство между ними и передвигаются под давлением. Питание межпластовых вод происходит в местах выхода на поверхность водоносного слоя. Вследствие глубокого залегания межпластовые воды имеют устойчивые физические свойства и химический состав. Межпластовые воды могут иметь естественный выход на поверхность в виде восходящих ключей и родников.

Наиболее предпочтительным источником являются артезианские межпластовые воды, т. к. они настолько чисты, что не нуждаются в мероприятиях по очистке и обеззараживанию.

Употребление недоброкачественной питьевой воды может быть причиной заболеваний неинфекционной природы, связанных с загрязнением воды химическими веществами в результате промышленного, сельскохозяйственного, бытового видов хозяйственной деятельности человека.

4. Методы санитарного исследования водоисточника включают:

· Санитарно-топографическое обследование и определение количества воды в водоисточнике (его дебит).

· Санитарно-эпидемиологическое обследование.

· Санитарно-техническое обследование.

· Взятие проб воды для анализа.

Гигиеническая характеристика источников водоснабжения.

Причины антропогенного загрязнения водоемов.

Санитарная охрана водоемов.

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

Выбор источника водоснабжения устанавливается на основании следующих данных:

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

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

Оценка качества воды источника водоснабжения;

Определение степени природной и санитарной надежности и прогноза санитарного состояния.

Открытые водоемы (наземные воды) делятся на естественные (реки, озера) и искусственные (водохранилища, каналы). Их формирование происходит главным образом за счет поверхностного стока, атмосферных, талых, ливневых вод и в меньшей степени за счет питания подземными водами. Характерной чертой открытых водоемов является наличие большой водной поверхности, которая непосредственно соприкасается с атмосферой и находится под воздействием лучистой энергии солнца, что создает благоприятные условия для развития водной флоры и фауны, активного течения процессов самоочищения. Однако вода открытых водоемов подвержена опасности загрязнения различными химическими веществами и микроорганизмами, особенно вблизи крупных населенных пунктов и промышленных предприятий.

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

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

Искусственные водохранилища (или зарегулированные водоемы) создаются путем сооружения плотин, задерживающих водоотток. Устраиваются на реках, что сопровождается затоплением прилегающих огромных территорий. Качество воды в таких водохранилищах в значительной мере зависит от состава речных, талых и грунтовых вод, участвующих в их формировании.

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

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

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

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

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

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

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

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

Подземные воды образуются главным образом за счет фильтрации атмосферных осадков через почву. Небольшая часть их образуется в результате фильтрации воды открытых водоемов через русло.

Накопление и движение подземных вод зависят от строения пород, которые по отношению к воде разделяются на водоупорные (водонепроницаемые) и водопроницаемые. Водоупорными породами являются гранит, глина, известняк; к водопроницаемым относятся песок, гравий, галечник, трещиноватые породы. Вода заполняет поры и трещины этих пород. Подземные воды по условиям залегания делятся на почвенные, грунтовые и меж - пластовые.

Почвенные воды (поверхностные, или верховодка) наиболее близко залегают к земной поверхности в первом водоносном горизонте, не имеют защиты в виде водоупорного слоя, поэтому состав их резко меняется в зависимости от гидрометеорологических условий. Больше всего почвенных вод накапливается весной, летом они высыхают, зимой промерзают, легко подвергаются загрязнению, так как находятся в зоне просачивания атмосферных вод, поэтому использовать почвенные воды с целью водоснабжения не следует.Состояние почвенных вод может оказывать влияние на качество грунтовых вод, расположенных ниже почвенных.

Грунтовые воды располагаются в последующих водоносных горизонтах; они скапливаются на первом водонепроницаемом слое, не имеют водоупорного слоя сверху и поэтому между ними и почвенными водами происходит водообмен. Грунтовые воды безнапорные, их уровень в колодце устанавливается на уровне подземного слоя воды. Образуются они за счет просачивания атмосферных осадков и уровень вод подвержен большим колебаниям в различные годы и сезоны. Грунтовые воды отличаются более или менее постоянным составом и лучшим качеством, чем поверхностные. Фильтруясь через довольно значительный слой почвы, они становятся бесцветными, прозрачными, свободными от микроорганизмов. Грунтовые воды являются наиболее распространенными источниками водоснабжения в сельских местностях.В местности с пересеченным рельефом на склонах гор или в глубине больших оврагов грунтовые воды могут выходить на поверхность в виде родников. Эти родники называются безнапорными, или нисходящими. Родниковая вода по составу и качеству не отличается от питающей ее грунтовой воды и может быть использована для целей водоснабжения.

Межпластовые воды представляют собой подземные воды, заключенные между двумя водонепроницаемыми породами. Они имеют как бы непроницаемую крышу и ложе, полностью заполняют пространство между ними и передвигаются под давлением. Поэтому такие воды благодаря напору снизу могут высоко подниматься в колодцах, а иногда самопроизвольно фонтанировать (артезианские воды). Водонепроницаемая кровля надежно изолирует их от просачивания атмосферных осадков и вышерасположенных грунтовых вод. Питание межпластовых вод происходит в местах выхода на поверхность водоносного слоя. Эти места часто находятся далеко от места пополнения основных запасов межпластовой воды. Вследствие глубокого залегания межпластовые воды имеют устойчивые физические свойства и химический состав. Малейшее колебание их качества можно рассматривать как признак санитарного неблагополучия. Загрязнение межпластовых вод происходит крайне редко при нарушении целости водоупорных слоев, а также при отсутствии надзора за старыми, уже используемыми скважинами. Межпластовые воды могут иметь естественный выход на поверхность в виде восходящих ключей или родников. Их образование связано с тем, что водоупорный слой, расположенный над водоносным, прерывается оврагом. Качество родниковой воды не отличается от питающих ее межпластовых вод.

ИСТОЧНИКИ ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО
ХОЗЯЙСТВЕННО-ПИТЬЕВОГО
ВОДОСНАБЖЕНИЯ
ГОСТ – 2761 – 84

Классификация водоисточников по степени санитарной надежности
- Межпластовые напорные подземные воды
- Межпластовые безнапорные воды - Грунтовые воды, искусственно наполняемые и подрусловые подземные воды
- Поверхностные воды (реки, водохранилища, озера, каналы).

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.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.

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 артезианской1, 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 поступлении 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 + 2С02 + 2Н20 = H2S + S4- + Fe(HC03)2), при взаимодействии сернокислых солей, растворенных в воде, с битумозными глинами, торфом, нефтью и т. п.

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. Разумеется, что такие воды невозможно использовать для хозяйственно-питьевого водоснабжения без специальной обработки. Безусловным преимуществом межпластовых вод является почти полное отсутствие микробной контаминации. Благодаря длительной фильтрации и наличию водоупорной кровли, защищающей межпластовые воды от загрязнения, они почти не содержат микроорганизмов, тем более патогенных. Такие меж­пластовые 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 достаточно большим дебитом, имеют явные преимущества перед другими источниками водоснабжения и с гигиенической точки зрения заслуживают высокой оценки. В большинстве случаев они обладают высоким качеством - им присущи положительные органолептические свойства, физиологически благоприятный минеральный, в том числе микроэлементный, состав, отсутствие или очень низкое содержание вредных (токсических) химических веществ, эпидемическая 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 отрицательным и приводит к ухудшению качества межпластовой воды. Загрязнение может возникнуть в случае попадания воды из расположенных выше горизонтов при повреждении водоупорного перекрытия, при нарушениях во время бурения скважин, при их неправильном устройстве и эксплуатации, отсутствии тампонирования в процессе выведения из эксплуатации и т. п. В таких условиях наиболее вероятным является загрязнение ненапорных межпластовых вод, тогда как артезианские воды благодаря избыточному давлению в межпластовом слое лучше защищены и поэтому с гигиенической точки зрения более надежны.

Гигиеническая характеристика поверхностных водоемов. К поверхностным водоемам относятся реки, проточные и непроточные озера, водохранилища, ручьи. Поверхностные водоемы питаются за счет как атмосферных осадков, так и подземных вод. Поскольку водоемы пополняются преимущественно атмосферными осадками, химический состав воды в них в основном зависит от гидрометеорологических условий и заметно колеблется на протяжении года. В то же время на химический состав воды существенно влияет характер грунтов на территории водосбора - площади, с которой поверхностный сток в конечном счете попадает в конкретный водоем. Так как во время формирования поверхностных водоемов вода контактирует преимущественно с породами и почвами на поверхности земли, то она обычно содержит мало солей и является пресной. По сравнению с подземными водами для поверхностных водоемов характерны большое количество взвешенных веществ, низкая прозрачность, повышенная цветность за счет гуминовых веществ, вымывающихся из почвы, более высокое содержание органических соединений, наличие аутохтонной микрофлоры, 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 грунтах. 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 содер­жание микроэлементов, хотя в природных биогеохимических провинциях воз­можна 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 вещества, остатки химикатов с сельскохозяйственных полей, твердые бытовые и промышленные отходы и т. п. С атмосферными осадками, таянием снега связаны значительные колебания количества воды в поверхностных водоемах. В проточных водоемах расход воды1 весной во время наводнения значительно увеличивается, в то время как летом, особенно в жару и засуху, - уменьшается. Открытые водоемы легко загрязняются извне. В природных условиях на­блюдается 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 образуются вследствие использования воды в быту, на промышленных предприятиях, и т.д.

Методика выбора источников централизованного хозяйственно-пи­

тьевого водоснабжения состоит в следующем . Прежде всего следует выявить

местные водные ресурсы, собрать информацию о подземных и поверхностных

водоемах, санитарных, гидрологических, гидрогеологических и топографиче­

ских условиях их формирования, залегания и питания, санитарном состоянии

прилегающей территории. Собирая сведения о поверхностных водоемах, необ­

ходимо обратить внимание на: 1) санитарное состояние водосборных площа­

дей, их заселенность, развитие промышленности и сельского хозяйства; 2) нали­

чие выпусков сточных вод; 3) характер использования реки выше предпола­

гаемого места забора; 4) средний расход воды в реке, его колебания в течение

года и особенно минимальный расход в самом маловодном месяце. Информа­

ция о подземных водах включает: 1) глубину залегания водоносных горизонтов;

2) надежность их защиты водоупорными слоями; 3) характер водоносной по­

роды (трещиноватая или песчаная); 4) размещение зон питания и их санитар-

ную характеристику; 5) мощность водоносного горизонта; 6) санитарную ха­

рактеристику местности в районе водозабора; 7) наличие источников загрязне­

ния почвы и водоносных слоев и пр. На основании указанных сведений и

данных личного санитарного обследования врач дает гигиеническую оценку

условиям формирования и пополнения источников и делает прогноз их сани­

тарного состояния.

Затем необходимо выяснить, отвечает ли качество воды в источниках ги­

гиеническим требованиям, в каком источнике вода лучше и вообще не требует

обработки или же необходимо значительно меньше усилий для получения до­

брокачественной питьевой воды. Для этого отбирают пробы воды и проводят

их лабораторный анализ. Место взятия проб воды из водоема для физико-хи­

мических и микробиологических исследований выбирают исключительно уч­

реждения санитарно-эпидемиологической службы. Результаты лабораторных

исследований должны отражать особенности режима источника, а не случай­

ные изменения, возникшие под влиянием переменных факторов. Особенно это

касается поверхностных водоемов, состав воды которых изменяется в соответ­

ствии с временем года. Поэтому в таком случае необходим ежемесячный ана­

лиз проб воды в течение последних 3 лет. На основании данных санитарного

обследования и результатов лабораторного исследования врач медико-профи­

лактической специальности определяет, отвечает ли вода в источнике гигие­

ническим требованиям, изложенным в ГОСТе 2761-84, устанавливает класс

подземных или поверхностных водоемов и определяет методы обработки во­

ды для доведения ее до доброкачественной питьевой.

необходимое количество воды, соответствующее гигиеническим нормам во-

допотребления населенного пункта в целом. При этом следует учитывать пер­

спективы роста города или села и его инфраструктуры. Вопрос о количестве

воды уже сам по себе может радикально повлиять на выбор. В то же время са­

нитарная надежность и качество воды в источнике являются первостепенными

критериями. Поэтому возможность использования подземных межпластовых

вод рассматривается даже при недостатке их запасов. Тот дефицит воды, кото­

рый образуется при выборе более надежного, но недостаточно мощного под­

земного источника, может компенсироваться за счет менее надежных в гигие­

ническом отношении поверхностных источников.

В процессе выбора источника водоснабжения и определения мест водоза­

бора обязательно учитывают возможность создания зон санитарной охраны и

соблюдения соответствующего режима в пределах их поясов. Источник водо­

снабжения при наличии нескольких водоемов и одинаковой возможности обес­

печения качества и количества воды выбирают путем технико-экономическо­

го сравнения вариантов схем обработки воды с учетом санитарной надежности

источников.

На заключительном этапе на основании гигиенической оценки условий

формирования и залегания подземных вод, санитарной оценки поверхностно­

го источника и прилегающей к нему территории, оценки качества и количества

воды источника, санитарной оценки места водозабора, возможности создания

зон санитарной охраны (ЗСО) и прогноза санитарного состояния источника

врач-профилактик делает гигиеническое заключение о пригодности конкретно­

го подземного или поверхностного водоема в качестве источника централизо­

ванного хозяйственно-питьевого водоснабжения. Заключение должно содержать

информацию о: 1) объекте водоснабжения; 2) гигиенической характеристике

источника водоснабжения; 3) качестве воды в нем; 4) прогнозе санитарного

состояния источника; 5) мероприятиях по организации ЗСО; 6) надлежащей

обработке воды с целью доведения ее качества до требований стандарта на питьевую воду

Гигиенические требования к организации и эксплуатации ЗСО источ­

ников централизованного водоснабжения. Для обеспечения санитарно-эпи­

демиологической надежности источников централизованного хозяйственно-

питьевого водоснабжения и водопроводных очистных сооружений устанавли­

вают ЗСО. Их организуют на всех водопроводах - речных и артезианских, на

действующих и сооружаемых или только проектируемых. Основной задачей

ЗСО является охрана от загрязнения источников централизованного водоснаб­

жения, мест водозабора, а также водопроводных сооружений и прилегающих

территорий. Проектирование и эксплуатация ЗСО источников централизован­

ного водоснабжения и водопроводов, подающих воду хозяйственно-питьевого

назначения, осуществляется в соответствии с «Положением о порядке проек­

тирования и эксплуатации зон санитарной охраны источников водоснабжения

и водопроводов хозяйственно-питьевого назначения».

Организацию СЗО начинают с разработки проекта. Определяют границы

ЗСО и ее поясов и намечают план мероприятий по улучшению санитарного со­

стояния ЗСО путем устранения существующего и предупреждения возможно­

го загрязнения источника централизованного водоснабжения и ухудшения ка­

чества воды на этапах забора, водоподготовки и подачи ее населению.

ЗСО включают три пояса особого режима. Первый - пояс строгого режи­

ма - охватывает территорию и акваторию размещения водозаборов, площа­

док головных сооружений водопровода и водоподводящего канала. Второй и

третий - пояс ограничений и пояс наблюдений - охватывают территорию,

предназначенную для охраны от загрязнения источника водоснабжения. Сани­

тарную охрану водоводов обеспечивают санитарно-защитной полосой.

Первый пояс ЗСО (строгого режима) устанавливают с целью исключения

случайного или умышленного загрязнения воды в месте расположения водо­

забора и на этапах водоподготовки на головных очистных сооружениях во­

допровода. Второй и третий пояса ЗСО {ограничений и наблюдений) предна­

значены для предупреждения неблагоприятного влияния на качество и коли­

чество воды используемых или планируемых к использованию подземных и

поверхностных источников централизованного хозяйственно-питьевого водо­

снабжения.

Эколого-гигиенические проблемы, связанные с денатурацией водных ресурсов планеты Земля. Основные источники загрязнения, пути решения проблем.

 Промышленные (горнодобывающая пром-ть, нефтегазодобывающая пром-ть, заводы и фабрики, бесхозные скважины, отвалы и свалки промышленных отходов, аварии)

 Коммунально-бытовые (хозяйственно-бытовые, садово-парковое хозяйство, свалки)

 Сельскохозяйственные (полеводство, животноводство, парниковое хозяйство)

 Транспортные (наземный транспорт, водный транспорт, продукто- и нефтепроводы)

Гигиена населенных мест ее задачи. Гигиенические требования к выбору участка, плани-ровке и застройке жилыми зданиями.

Гигиена жилых и общественных зданий - это комплекс мероприятий

(законодательных, архитектурно-планировочных, санитарно-технических, тех­

нологических, научно-гигиенических), направленных на создание безопасных

для здоровья человека условий пребывания в жилых и общественных зданиях.

Требования к земельному участку, отводимому под строительство жи­

лых домов . Должны быть направлены на устранение неблагоприятного влия­

ния факторов окружающей среды (физических, химических, биологических)

на состояние здоровья населения и санитарно-бытовые условия проживания.

Под жилые здания отводят участки, наиболее благоприятные в природном

отношении: расположенные на возвышенностях, вдали от источников шума,

технологических выбросов, выхлопных газов автотранспорта; прилегающие

к водоемам, зеленым массивам; имеющие удобные подъездные пути, связь с

местом работы, культурно-бытовыми объектами.

Одним из важных этапов предупредительного санитарного надзора, в ко­

тором обязательно принимает участие врач-гигиенист, является выбор и отвод

земельного участка под строительство. Земельный участок, отводимый под

строительство жилых и общественных зданий, должен отвечать следующим

гигиеническим требованиям.

1. Быть достаточного размера, который позволит, кроме жилого дома, обо­

рудовать на нем детские и спортивные площадки, посадить деревья и кусты,

а в сельской местности - построить хозяйственные помещения, разместить

приусадебный земельный участок.

Плотность застройки земельного участка зависит от этажности здания

и не должна превышать 26%:

Количество этажей 2-3 4 5 6 7 8 9 и больше

Плотность застройки, % 26 22 21 20 19 18 17

Для 16- и 9-этажных зданий оптимальная плотность застройки должна со­

ответствовать 12,5 и 15%.

2. Иметь хорошо фильтрующую незагрязненную почву. От этого в значи­

тельной степени зависит микроклимат помещений, особенно комнат, располо­

женных на первом этаже. Гигиеническое значение этого требования состоит в

том, что хорошо проницаемые для воздуха и влаги почвы всегда сухие. В таких

почвах хорошо происходят процессы самоочищения.

3. Иметь низкий уровень стояния грунтовых вод, не ближе 1,5 м от поверх­

ности земли и 1 м от подошвы фундамента. В противном случае необходимо

проводить мероприятия по снижению их уровня. При несоблюдении этого тре­

бования жилище будет влажным и холодным. Для предупреждения проникно­

вения в помещение почвенной влаги необходимо предусмотреть горизонталь­

ную и вертикальную гидроизоляцию фундамента.

4. Должен располагаться в хорошо освещенной солнцем и доступной про­

ветриванию местности. Выполнение этого требования будет способствовать

надлежащему естественному освещению и проветриванию помещений. Рас­

стояние между жилыми зданиями, жилыми и общественными, а также произ­

водственными следует определять исходя из данных о продолжительности их

инсоляции. Расстояние между фасадами (длинными сторонами) 2-3-этажных

жилых зданий должно быть не менее 15 м, между фасадами зданий высотой в

4 этажа и более - 20 м. Расстояние между торцами зданий, имеющих окна жи­

лых комнат, должно быть не менее 15 м. При расположении 9-16-этажек ря­

дом с домами усадебного типа, расстояние между их фасадами должно состав­

лять не менее одной высоты многоэтажного здания.

5. Иметь хороший естественный или легко осуществимый путем верти­

кальной планировки уклон, благоприятный для стока атмосферных вод, устрой­

ства водопроводной и канализационной сетей, движения транспорта. Наибо­

лее благоприятным считается спокойный малопересеченный рельеф с укло­

ном 1-6%, пригодным для строительства - до 10%, ограничено пригодным -

10-20% (в горной местности - до 30%). Уклон свыше 20-30% считается

непригодным.

6. Иметь достаточные санитарно-защитные разрывы, установленные сани­

тарным законодательством, от возможных источников загрязнения почвы, атмо-

сферного воздуха. Например, дворовые и общественные туалеты в неканали-

зованных зданиях, площадки для стационарных мусоросборников устраивают

на расстоянии не ближе 20 м от окон и дверей здания.

Сведения о других санитарно-защитных разрывах от источников загрязне­

ния почвы, воды, атмосферного воздуха, шума приведены в «Государственных

санитарных правилах планировки и застройки населенных пунктов», утверж­

денных МЗ Украины приказом № 173 от 19.06.1996 г.

Жилые дома с квартирами на первом этаже нужно строить с отступом от

«красной» линии (внешней границы улицы) не менее чем 2 м (в сельской мест­

ности - не менее 6 м). По «красной» линии допускается размешать жилые до­

ма со встроенными (на первых этажах) помещениями общественного назначе­

ния, а также на улицах при условии реконструкции застройки.

7. Быть удобным для прокладывания водопровода, канализации, газовой

и электросети, для подъезда транспорта. Если в населенном пункте канализа­

ция отсутствует, земельный участок должен быть достаточным для устройства

местных очистных сооружений.

8. Быть максимально озелененным. В общем балансе площади парков, са­

дов зеленые насаждения должны составлять не менее 40%. На 1 человека долж­

но приходиться не менее 6 м2 площади зеленых насаждений территории жило­

го квартала (без учета площади озеленения школ и детских дошкольных заве­

9. Входить в состав территории, отводимой по генеральному плану разви­

тия населенного пункта под жилую застройку.

Выбор и отвод земельного участка с его санитарной оценкой оформляют

в виде «Заключения №… по выбору (отводу) земельного участка под застрой­

ку», форма 301/У. В этом документе врач-гигиенист должен изложить свои за­

мечания относительно пригодности участка, если необходимо, наметить меро­

приятия по его оздоровлению. Перед выдачей такого документа обязательно

следует узнать, какие объекты на нем будут строиться (5-, 9-, 16-этажный дом),

чтобы учесть условия инсоляции и возможность затенения.

Ориентация зданий. Ориентация зданий и помещений существенно вли­

яет на условия инсоляции, уровни естественного освещения и микроклимат.

Различают несколько видов ориентации (рис. 107).

Рис. 107. Виды ориентации зданий:

а - меридиональная; б - экваториальная; в - по гелиотермической оси

Меридиональная - длинная ось здания расположена по меридиану или

параллельно ему. При такой ориентации один фасад будет ориентирован на за­

пад, другой - на восток. Этот вид ориентации рекомендуется для умеренного

климатического пояса (II пояс). Украина в основном относится к III поясу,

лишь юг Крыма - к IV. В теплом и жарком климатических поясах (III-IV)

комнаты фасада, обращенные на запад, будут перегреваться, а это нежелатель­

но для спальных помещений.

Экваториальная, или широтная, ориентация - длинная ось здания распо­

ложена по экватору или параллельно ему. При такой ориентации один фасад

будет ориентирован соответственно на север, второй - на юг. Широко исполь­

зуют на севере (севернее 60°) и юге (южнее 45°). При этом южные фасады по­

лучают максимальное количество солнечных лучей, а летом даже северные

фасады хорошо освещаются с северо-востока и северо-запада лучами еще не

заходящего солнца. В южных широтах экваториальная ориентация определя­

ется по другим соображениям. Летом на юге стоящее высоко над горизонтом

полуденное солнце не будет облучать южные фасады прямым светом. Неинсо-

лированные северные фасады обеспечат желательной прохладой. Зимой низко

стоящее солнце хорошо обогреет южные фасады здания.

Диагональная - длинная ось здания расположена под углом к меридиану.

Одной из разновидностей диагональной ориентации является расположение

здания по гелиотермической оси. Это такая ориентация, когда длинная ось зда­

ния отклонена от меридиана по ходу часовой стрелки на восток на 19-22,5°.

При такой ориентации световые и тепловые условия для обоих фасадов срав­

ниваются. Используют в средних широтах, теплом и жарком климатическом

В отношении инсоляции и ориентации жилых зданий по сторонам света

действует общее требование: все жилые помещения должны ориентироваться

на южные румбы, а вспомогательные - на северные. Ограничение возможно

лишь в тех случаях, если ориентация на юг может привести к перегреву поме­

щений. Каждая ориентация имеет свои преимущества и недостатки. Недостат­

ки в разных климатических зонах выражены по-разному.

В качестве примера приведем те ориентации зданий, которые запрещены

санитарным законодательством с точки зрения возможного перегрева помеще­

ний или недостаточной инсоляции в том или ином климатическом поясе. Так,

ориентация квартир с односторонним выходом окон на сектор 310-50° недо­

пустима для всех поясов. Для III и IV климатических поясов недопустима ори­

ентация квартир с односторонним выходом окон на сектор 200-290°, так как

будут перегреваться помещения. Ориентация на сектор 290-70° ограниченно

пригодна для двухкомнатных и многокомнатных квартир (рис. 108).

В III и IV климатических поясах необходимо защищать здания и террито­

рии от перегрева посредством свободной застройки, озеленения, использова­

ния солнцезащитных средств.

Государственными строительными нормами «Градостроительство. Плани­

ровка и застройка городских и сельских поселений» определены такие ориен­

тация и размещение на местности жилых и общественных зданий (за исключе-

нием детских дошкольных учреждений, школ, школ-интернатов, учреждений здравоохранения и отдыха), которые обеспечивали бы непрерывную инсоля­цию жилых помещений и территории в период 22 марта - 22 сентября южнее 58° северной широты продолжительностью не менее 2,5 ч/сут. Расположение и ориентация зданий детских дошкольных учреждений, общеобразовательных школ, школ-интернатов, учреждений здравоохранения и отдыха должны обеспечивать беспрерывную трехчасовую инсоляцию в помещениях. Нормированная продолжительность инсоляции должна быть обеспечена не менее чем в одной комнате одно-, трехкомнатных квартир и не менее чем в двух комнатах четырех-, пяти-, шестикомнатных квартир, а в спальнях общежития - не менее чем в 60% комнат

В жилых зданиях меридиональной ориентации, где инсолируются все комнаты, а также в случае реконструкции

жилой застройки или при расположении нового строительства в особо слож­

ных градостроительных условиях (исторически ценная городская среда, доро­

гостоящая подготовка территории, зона общегородского районного центра)

допускается сокращение продолжительности инсоляции помещений на 0,5 ч.

Для обеспечения нормированной продолжительности инсоляции жилых

помещений важно, чтобы они не затенялись соседними зданиями. Поэтому рас­

стояние между длинными сторонами зданий должно быть не менее 2-2,5 их

Типы жилых зданий. В практике жилищного строительства выделяют не­

сколько классификаций жилищ:

1) одно-, двухквартирный одноэтажный дом;

2) одно-, двухквартирный двухэтажный дом (коттедж);

3) многоквартирный малоэтажный дом (1-2 этажа);

4) многоквартирный многоэтажный дом (3-5 этажей и более);

5) многоэтажный дом гостиничного типа;

6) общежития для работников и студентов.

Кроме этой классификации, жилье по назначению можно разделить следу­

ющим образом:

1. Дома с квартирами:

а) секционного типа (мало- и многоквартирные);

б) галерейного типа;

в) гостиничного, или коридорного, типа.

2. Общежития.

3. Гостиницы.

4. Временное жилье в районах новостроек (бараки, казармы и др.).

По градостроительным признакам здания распределяют на рядовые или

здание-пластину; здание-башню.

По форме плана здания классифицируют на: 1) прямоугольные; б) П-образ-

ные; в) с криволинейными очертаниями; г) сложной конфигурации.

Наиболее распространены секционные дома. Дома-башни можно охарак­

теризовать как градостроительный акцент. Что касается этажности зданий, то

в Украине высота зданий не превышает 27 этажей. В столице Украины г. Киеве

осуществляется экспериментальное строительство группы жилых зданий вы­

сотой в 36 этажей. В США и других странах имеются 60-, 70- и даже 100-этаж­

ные здания. В книге рекордов Гиннеса зарегистрирован небоскреб-гигант

(130 этажей, высота 560 м).

При определении этажности здания учитывают все надземные этажи, в том

числе технический, мансардный, а также цокольный, если верх его перекрытия

расположен выше планировочной отметки земли не менее чем на 2 м.

Надземные - это такие этажи, отметка пола которых находится не ниже

планировочной отметки земли, или отмостки.

Цокольный этаж - это такой этаж, в котором отметка пола расположена

ниже планировочной отметки, но не более чем на половину высоты помещения.

Подвальные помещения - помещения, в которых отметка пола находится

ниже планировочной отметки, или отмостки, более чем на половину высоты

помещения. Оборудование жилых помещений в подвальных и цокольных по­

мещениях запрещено санитарным законодательством.

Гигиеническая характеристика типов жилых зданий. Остановимся на

характеристике одно-, двухквартирных 1-, 2-этажных зданий. Этот вид жилищ

типичен для районов индивидуальной застройки городов, пригородной зоны,

а также является основным типом жилья в сельской местности. Кроме того,

ныне, когда наша страна переходит к рыночным отношениям, уменьшается уро­

вень государственного строительства и, как никогда, возрастает уровень инди­

видуального строительства жилья.

Правда, в сельской местности, кроме названных выше домов с приусадеб­

ными участками, строят и многоэтажные сблокированные дома с земельными

участками, а также секционные дома до 4 этажей.

Размеры приусадебного участка обусловливаются заданием на проектиро­

вание в соответствии с местными условиями и действующим законодательст­

вом. На приусадебном участке предусматривается расположение хозяйствен­

ных построек. В этом случае важно соблюдение санитарных разрывов. В соот­

ветствии с санитарными требованиями, строения для содержания животных

и птицы должны сооружаться в глубине двора, не ближе 12 м от окон жилого

дома, в том числе и соседних усадеб; дворовые уборные, очистные сооруже­

ния канализации, площадки для компоста - не ближе 15 м.

29.По функциональному использованию городские территории разделяют на следующие зоны:

Селитебную - для размещения жилых районов, общественных центров (административных, научных, учебных, медицинских, спортивных и др.), зеленых насаждений общего пользования;

Промышленную - для размещения промышленных предприятий и связанных с ними объектов;

Коммунально-складскую - для размещения баз и складов, гаражей, трамвайных депо, троллейбусных и автобусных парков и т.п.;

Внешнего транспорта - для размещения транспортных устройств и сооружений пассажирских и грузовых станций, портов, пристаней и пр.

Имеет большое значение расположение этих зон с учетом организации санитарно-защитных зон и разрывов между селитебной зоной и другими. На территориях, прилегающих к городам, следует предусматривать организацию пригородных зон, используемых в качестве резерва для последующего развития городов и размещения объектов их хозяйственного обслуживания. Должны быть предусмотрены также зеленые зоны, служащие для организации отдыха населения, улучшения микроклимата и состояния воздушного бассейна.

Зеленая зона называется также лесопарковой и предназначается в основном для размещения загородных парков и садов, питомников, домов отдыха, пансионатов и оздоровительных лагерей.

Благоприятным условиям в селитебной зоне способствуют различные системы застройки квартала, который является частью жилой зоны, огражденной внутригородскими проездами.

Различают периметральную, строчную и групповую застройку квартала. Различные типы застройки в определенных климатических районах позволяют снижать скорость движения воздуха или, наоборот, повышать ее в случае необходимости, а также регулировать поступление прямых солнечных лучей в помещение, способствовать снижению уровня транспортного шума и вибрации.

Периметральная застройка - это сплошная застройка квартала без отступов от тротуаров внутрь квартала. При небольшой ширине улицы создает неблагоприятные условия для проветривания, инсоляции жилищ и организации зон отдыха и озеленения. Строчная застройка квартала лишена этих недостатков. За последние годы наиболее распространенной стала групповая или свободная застройка жилой зоны.

В крупных городах основным структурным элементом селитебной зоны стал микрорайон. В пределах его размещаются жилые

здания, учреждения и предприятия бытового обслуживания населения, дошкольные учреждения, школы, аптеки, продовольственные магазины, озелененные участки для отдыха и занятий спортом, хозяйственные площадки, гаражи и стоянки для индивидуального автотранспорта.

Гигиенические требования к застройке микрорайона предусматривают:

Создание благоприятных условий микроклимата, инсоляции и защиты от перегрева, аэрации или снижения подвижности воздуха на территории и в помещениях жилых и общественных зданий;

Защиту от транспортного шума, внутримикрорайонного загрязнения атмосферного воздуха выхлопными газами транспорта

Организацию полноценного обслуживания жителей учреждениями культурно-бытового назначения и коммунальными объектами;

Благоустройство и озеленение территории;

Централизованное водоснабжение, канализацию и удаление бытовых отходов.

На селитебной территории городов формируются жилые районы, состоящие из 3-8 микрорайонов и общественного центра с учреждениями и предприятиями обслуживания. К учреждениям жилого района относятся поликлиники, диспансеры, спортивные залы и бассейны, кинотеатры, библиотеки, а также крупные продовольственные магазины, магазины непродовольственных товаров, предприятия общественного питания, связи и т.п. В жилом районе предусматривается сад с площадками для отдыха и спорта.

Жилой район площадью от 80 до 250 га представляет собой самостоятельно функционирующую градостроительную единицу. Показателем эффективности использования селитебной территории является так называемая плотность жилого фонда, или количество квадратных метров общей площади квартир, построенных на 1 га территории жилого района и микрорайона. Нормативы плотности жилого фонда устанавливаются строительными нормами в зависимости от этажности застройки и климатогеографических особенностей местности. В последнее время в градостроительстве намечается тенденция к повышению плотности жилого фонда. Если при пятиэтажной застройке на одного жителя приходится 27,3 кв. м территории микрорайона, то при девятиэтажной застройке - 21,6 кв. м.

По происхождению и локализации воды бывают трех видов:

· подземные (грунтовые, межпластовые безнапорные и артезианские),

· поверхностные (моря, реки, озёра, океаны и другие),

· атмосферные.

Подземные воды формируются из атмосферных осадков, проходящих через толщу почвы и задерживающихся на водо­непроницаемых слоях глины или гранита.

Грунтовые воды скапливаются на первом от поверхности зем­ли водоупорном слое. Глубина их залегания зависит от местных условий, составляя от 1-2 до десятков метров. Используются для устройства колодцев. Они могут легко загрязняться в ре­зультате хозяйственно-бытовой деятельности человека.

Межпластовые воды располагаются между двумя водоупор­ными слоями и поэтому более надежно защищены от всех ви­дов загрязнений, хотя и их человек может загрязнить. Самыми чистыми считаются глубоко залегающие артезианские напорные воды , которые через пробуренную скважину могут сами изливаться на поверхность. Поскольку эти воды надежно защищены, то при благоприятном химическом составе они наиболее предпочтительны для хозяйственно-питьевого водоснабжения, причём без всякой предварительной обработки. Однако запас этих вод ограничен, их трудно добывать и нередко вода содержит слишком много солей.

Схема залегания подземных вод Рис. 1

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

Поверхностные воды формируются из атмосферных осадков, стекающих по неровностям почвы и скапливающихся на водоупорных горизонтах в виде рек, озёр, водохранилищ, каналов, прудов, морей и океанов. Поверхностные воды обладают рядом весомых достоинств, которые позволяют широко использовать их для хозяйственно-питьевого водоснабжения. Достоинства поверхностных водоисточников: огромный запас воды, доступность её добычи, способность к самоочищению за счёт разбавления, осаждения, окисления, воздействия ультрафиолетовых лучей. О чистоте воды поверхностных водоисточников судят по флоре и фауне (гидробионтам), которые могут обитать в разных по степени загрязненности водах, что называется сапробностью (от лат. sapros-гнилостный). Все обитатели водоёмов делятся на полисапробные, α и β- мезосапробные и олигосапробные организмы. Полисапробная зона - самая грязная, так как в ней содер­жится много органических соединений, мало кислорода, при­сутствуют продукты распада белка (аммиак, сульфаты и др.). В этой зоне могут обитать анаэробные микроорганизмы, сапрофиты и нитчатые бактерии. Альфа-мезосапробная зона характеризуется тем, что в ней на­чинают протекать аэробные процессы окисления органических веществ, вследствие чего появляются соли аммония и поселя­ются сине-зеленые водоросли, но вода все еще остается доста­точно грязной. Бета-мезосапробная зона отличается большим содержанием кислорода, поддерживающим процессы аэробного окисления. Количество микробов уменьшается, появляются инфузории, моллюски, некоторые виды рыб (например, карась). Процессы самоочищения в этой зоне протекают активно. Олигосапробная зона - зона чистой воды, в которой обнару­живают продукты полного распада белка (нитраты), присут­ствуют только аэробные микроорганизмы, появляются цветко­вые растения (кувшинки, лилии и зеленые водоросли), рак, щука, форель, стерлядь, жук-плавунец. В олигосапробной зоне можно устраивать водозабор для ор­ганизации водопровода. Системы водоснабжения 1.Централизованная (водопровод), 2.Децентрализованная (колодец, буровая скважина, каптаж). Водоснабжение современных городских и сельских населен­ных пунктов должно обеспечивать качество и количество пода­ваемой воды в соответствии с установленными гигиеническими нормативами, поддерживать высокий уровень общественного здоровья, исключая опасность распространения заболеваний, передающихся водным путем. При централизованном водоснабжении воду забирают из поверхностных или подземных водоисточников ме­ханическим путем, подвергают специальной обработке и по сети труб доставляют под давлением к месту потребления (к уличной колонке или домашнему водопроводному крану). Децентрализованным (местным) водоснабжением называется использование населением воды подземных источников для питьевых и хозяйственных нужд при помощи водоразборных систем - колодцев, каптажей без системы разводящей сети. Для устройства колодцев и каптажей, как правило, должны использоваться водоносные горизонты, защищенные с поверхности водонепроницаемыми породами. Использование верхнего, недостаточно защищенного горизонта допускается только в виде исключения, при этом вода в колодце (каптаже) должна постоянно обеззараживаться хлорсодержащими реагентами путём засыпки и погружения их в воду в керамических патронах или полиэтиленовых мешочках. Санитарное состояние прилегающей к колодцам и каптажам территории является одним из решающих факторов, обуславливающих качество воды, поэтому место для их устройства должно располагаться на незагрязненном возвышенном участке, выше от существующих и возможных источников загрязнения, удаленном не менее чем на 50 м от уборных, выгребных ям, сети канализации, скотных дворов, мест захоронения людей и животных, складов удобрений и ядохимикатов. Безопасность водозабора обеспечивается созданием вокруг водоисточника зон санитарной охраны. Зоны санитарной охраны: 1) зона строгого режима, 2) зона ограничения, 3) зона наблюдения. Это территория, прилегающая к ис­точнику водоснабжения и водозаборным сооружениям, на кото­рой устанавливается особый режим для поверхностных ис­точников, ограничивающий (для подземных - исключающий) возможность загрязнения или снижения качества воды источ­ника в месте водозабора или уменьшения дебита (мощности). Для подземных во­доисточников устраивают только первые два пояса.

Зоны санитарной охраны реки Рис.2

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.

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.