Гигиена воды и водоснабжения

     В условиях сельской местности для  водоснабжения населения и снабжения  питьевой водой сельских больниц  часто применяется централизованная система, когда воду доставляют к  месту потребления в различной  таре. Также источниками водоснабжения  являются родники и колодцы. Для  предупреждения загрязнения воды этих источников их устройство должно отвечать определенным гигиеническим требованиям. Так, при использовании для водоснабжения  родника устраивается его каптаж – сооружение для сбора воды. При этом выход воды обносится плотными стенками (кирпич, бетон, дерево) с крышкой. Для предупреждения примешивания к воде родника поверхностных вод устраиваются отводные каналы, глиняный замок ( для этого вокруг стенок вынимают грунт на глубину 100 см и ширину 50 см и образовавшееся пространство заполняют плотно утрамбованной жирной глиной). Для предупреждения загрязнения воды люки каптажных сооружений запирают, сооружения огораживают забором, а воду забирают из переливной, выведенной от каптажа трубы. При устройстве колодцев в сельской местности выбирают место, на расстоянии не менее 30 – 50 метров от построек для животных и 100 – 150 метров от выгребных ям. Стенки колодца изготавливают из водонепроницаемых материалов, вокруг колодца устраивают глиняный замок и небольшой уклон для стока проливаемой воды шириной 2 метра, покрытый асфальтом или булыжником; в радиусе 5 метров ставят ограду. Над колодцем устраивают навес, устье колодца закрывают крышкой. Во избежание возможного загрязнения воды забор её следует производить с помощью насоса или общественного ведра.

     При появлении в населенном пункте инфекционных заболеваний, передаваемых через воду, ухудшении качества воды, а также  ремонта колодцев необходимо хлорирование воды. Оно производится путем ежедневного (утром) добавления в колодец 1.5 – 2 литра 1% осветленного раствора хлорной извести на 1 кубометр воды. Хлорирование воды можно осуществлять с помощью дозирующего патрона, изготовленного из пористой керамики. В зависимости от его объема внутрь патрона закладывают от 150 до 60 грамм хлорной извести, добавляют воду и перемешивают содержимое патрона до образования равномерной кашицы. Затем патрон закрывают пробкой и опускают на веревке в колодец на глубину 20 – 50 см от дна. Длительность эффективного хлорирования в этом случае составляет 20 – 30 дней. 

3.2. Гигиенические особенности поверхностных вод 

     Что же такое поверхностные воды?  Атмосферные осадки, поверхностные  и подземные воды, стекая по естественным уклонам земли к пониженным местам, образуют открытые (проточные и непроточные) водоемы (ручья, реки, озера). Открытые водоемы являются ненадежными в  санитарном отношении источниками  водоснабжения. Так, физические, химические и бактериологические свойства речной воды зависят от санитарного состояния  реки, расположенных по ее берегам  населенных пунктов и промышленных предприятий, а также периода  года. Известно, что зимой речная вода становится чище в бактериальном  отношении, а весной и осенью санитарное состояние реки ухудшается за счет обильного стока атмосферных  осадков. Наряду с увеличением бактериальной  обсемененности, от которой реку ранее  защищал ледяной покров,  под  влиянием талых вод уменьшается  количество минеральных солей и  окисляемость воды. Летом в связи  с интенсивным использованием речной воды населением происходит значительный рост микроорганизмов в этой воде, в том числе патогенных.

     Спуск промышленных и фекально-хозяйственных  сточных вод, пароходные пристани, рыболовный промысел, массовое купание — все  это влияет на состав воды и может  создавать опасность бактериального загрязнения.

     Состав  речной воды зависит также и от природных условий. Так, желтый цвет речной воды (цветность до 65ч) и высокая  окисляемость (15—16 мг Ог/л) обусловлены тем, что некоторые реки (Кама, Днепр) берут начало в болотистой местности и выносят оттуда гуминовые вещества. Если река берет свое начало из местности с глинистой почвой, вымываемая течением глинистая взвесь вызывает стойкую мутность воды. Это свойственно таким рекам, как Сырда-рья, Кубань.

     Таким образом, природные условия и  густонаселенные территории влияют на физико-химический состав речной воды  и содержание в  ней микроорганизмов.

     Озера имеют состав воды, приближающийся к речному, так как в основном они образуются за счет воды впадающих в них рек. Наиболее благоприятными источниками водоснабжения являются большие и глубокие озера. В них почти полностью происходит осаждение взвешенных веществ, а содержащиеся в иле органические вещества способствуют протеканию биохимических процессов. Так, на глубине 10 м и более вода отличается высокой чистотой в» бактериальном отношении, а ее температура и химический состав колеблются в незначительных пределах. Поэтому устройство водоснабжения из таких озер благоприятнее, чем из рек.

     Однако  при этом необходимо соблюдать санитарные требования к выбору места забора воды, расположению водозаборного устройства с учетом того, что в озеро могут  поступать бытовые и промышленные сточные воды, которые при отсутствии выраженного течения могут влиять на значительном расстоянии. 

3.3. Критерии выбора системы водоснабжения для населённых пунктов 

     Существует  две системы водоснабжения населенных мест — централизованная (водопровод) и децентрализованная, или местная. При централизованной системе водоснабжения подача воды потребителю происходит по трубам, при местной — с помощью различной тары: ведер, бочек, автоцистерн. Преимущества централизованного водоснабжения неоспоримы, так как эта система позволяет с помощью ряда сооружений и сети трубопроводов доставлять воду с водопроводной станции непосредственно к месту потребления. При децентрализованной системе водоснабжения получение воды и ее транспортировка чреваты опасностью загрязнения.

     При выборе источника для водоснабжения  населенного пункта учитываются  перспективы роста последнего и  развитие благоустройства. Вопрос о  количестве воды уже сам по себе может оказать решающее влияние  на выбор водоисточника.

     На  основании вышеизложенной гигиенической  характеристики источников водоснабжения  можно сделать вывод, что предпочтение следует отдавать подземным водам, так как они в большей степени  защищены перекрывающими их слоями пород  от загрязнения с поверхности. Большим  преимуществом являются также небольшое  содержание микроорганизмов и хорошие  физико-химические свойства подземных  вод, что обеспечивается естественным путем благодаря фильтрации через  слои почвы. Это освобождает от необходимости  прибегать к сложной системе  очистки.

     Однако  не всегда подземные воды могут обеспечить достаточное количество воды для  питания крупного населенного пункта. Необходимо также учитывать техническую  и экономическую целесообразность использования того или иного  источника. Ф. Ф. Эрисман по этому  поводу писал: «Гигиена не должна чрезмерной требовательностью в отношении  качества воды мешать выбрать ту воду, проведение которой обходится дешевле  и которой можно располагать  в большом количестве; необходимо только иметь уверенность, что вода может быть признана доброкачественной  и во всяком случае безвредной».

     При выборе водоисточника органы государственного санитарного   надзора    руководствуются    ГОСТ    17.1.3.03—77 «Правила выбора и оценки качества источников централизованного   хозяйственно-питьевого водоснабжения».

     Исследование  воды при этом проводится по схеме  полного санитарного анализа, которая  включает показатели, перечисленные  в приложениях 3 и 4 ГОСТа.

     Кроме соответствия воды требованиям ГОСТа  необходимо также установить, не будет  ли ухудшаться впоследствии ее качество. С этой целью проводят санитарно-гигиеническое  обследование водоисточника: выявляют существующие или возможные источники загрязнения, их санитарную и эпидемическую опасность; выясняют причины загрязнения водоисточника, величину загрязнения; определяют объем и программу лабораторных исследований; устанавливают границы зон санитарной охраны. Это осуществляется путем визуального, опросного и анамнестического изучения водоисточника и окружающей его территории. Выявленные при этом источники загрязнения наносятся на топографические карты, ситуационные планы местности с указанием расстояния между источниками загрязнения и водоисточником. При этом дают гигиеническую оценку источнику загрязнения по мощности поступления загрязняющих веществ (химических или бактериальных) и их санитарной и эпидемической опасности для организма человека. К наиболее опасным источникам загрязнения относятся промышленные сточные воды, содержащие канцерогенные, радиоактивные и особо токсические вещества. К ним также относятся источники возможного химического и бактериального загрязнения: поглощающие и всасывающие колодцы, поля орошения, фильтрации, ассенизации и запахивания, навозохранилища, накопители бытовых и промышленных сточных вод, животноводческие комплексы.

     Представляет  интерес для характеристики водоисточника изучение уровня инфекционной заболеваемости населения. С этой целью проводится выявление бактерионосителей или лиц, болеющих инфекционными заболеваниями, при которых фактором передачи может быть вода (холера, брюшной тиф, паратифы, сальмонеллез, дизентерия, амебиаз, лямблиоз, лептоспирозы, водная лихорадка, инфекционная желтуха — болезнь Васильева-Вейля), бруцеллез, туляремия, сибирская язва, туберкулез, гельминтозы (аскаридоз, трихоцефалез, дифиллоботриз, описторхоз), инфекционный гепатит (болезнь Боткина), энтеровирусные заболевания (полиомиелит, Коксаки), а также некоторые аденовирусные заболевания.

     При наличии инфекционных заболеваний  выясняют характер вспышки (число заболеваний, территориальное распространение) и результаты эпидемиологического  обследования отдельных случаев. Устанавливают  возможность возникновения заболеваний, причиной которых могли послужить  такие обстоятельства, как ремонт водоподъемного оборудования, проникновение  в водоисточник талых вод или атмосферных осадков после сильных дождей; наличие эпизоотии среди животных в данной местности. 

3.4. Способы очистки и обеззараживания воды. Коагулирование 

     Открытые  водоемы, используемые для централизованного  водоснабжения, в большей или  меньшей степени загрязнены различными сточными водами, что, естественно, обусловливает  необходимость очистки и обеззараживания  воды.

     Задачей очистки воды является полное освобождение ее от взвешенных веществ, сделать ее прозрачной и бесцветной. Обеззараживание  освобождает воду от микроорганизмов, в том числе патогенных.

     В результате очистки улучшаются физические (прозрачность, цветность, запах, вкус) и химические свойства воды (уменьшается  содержание соединений железа, марганца, кальция, магния), отдельные ее показатели приближаются к нормируемым.

     Существует  несколько способов очистки воды: осветление — устранение мутности, и обесцвечивание — устранение цветности  воды. Каждый из этих способов состоит из нескольких этапов: подготовка взвешенных веществ к выпадению путем укрупнения (коагулирование); осаждение взвеси в медленно текущей воде (отстаивание); задерживание взвешенных частиц на поверхности песка (фильтрование).

     Коагулирование. Сущность процесса коагуляции заключается в укрупнении взвешенных частиц, находящихся в воде в коллоидном состоянии (гидрозоли), с помощью коагулянтов. Образующиеся при этом гидроксиды выпадают с образованием быстро оседающих хлопьев (гидрогели, гели).

     В качестве коагулянтов применяют  химические вещества, которые имеют  электрический заряд, противоположный  заряду коллоидных частиц, находящихся  в воде и способных коагулировать. Этим требованиям отвечают соли алюминия (А 1 2 ( 5 04)з-18 Н20) и железа (Ре 5 04-7 Н20 и РеСЬ). При введении этих веществ в воду заряд коллоидных частиц воды нейтрализуется, они объединяются (агломерируют) и выпадают в осадок. При этом сам коагулянт диссоциирует на ионы алюминия и железа, которые затем превращаются в гидроксиды, образующие хлопья. Последние адсорбируют коллоидные и мелковзвешенные частицы и, опускаясь на дно, механически увлекают за собой крупную взвесь.

     В процессе коагулирования происходит быстрое осветление воды, повышается ее прозрачность и одновременно снижается цветность. Хлопья коагулянта адсорбируют на своей поверхности гумииовые вещества.

     Эффективность коагулирования зависит ‘от многих причин: химического состава, температуры, реакции (рН) воды, количества и характера взвеси и т. д. Так, влияние химического состава воды обусловлено в основном содержанием в ней гидрокарбонатов. Коагулирование может пройти успешно тогда, когда концентрация гидрокарбонатов в воде будет эквивалентна концентрации добавляемого реагента (например, сульфата алюминия). В противном случае полный гидролиз затрудняется, ионы алюминия не коагулируют. При низкой температуре процесс коагуляции также затрудняется.

     Коагулянт вводят в воду в виде 5 % раствора. Для этого вначале определяют количество раствора коагулянта или  коагулянта в сухом виде, вносят его в воду, находящуюся в специальных  баках (камерах смешения), где происходит быстрое и полное распределение  коагулянта по всей массе воды. Затем  воду направляют в камеру реакции, где  в течение 20 мин происходит процесс  хлопьеобразования, и далее в  отстойники, в которых образовавшиеся хлопья вместе со взвешенными частицами выпадают в осадок. Хлопья коагулянта при этом осаждают и большое количество микроорганизмов (бактерий и вирусов).

     Чтобы ускорить процесс коагуляции, вводят флокку-лянты, в качестве которых наиболее широкое применение нашел полиакриламид — синтетическое высокомолекулярное вещество, добавляемое в воду в количестве от 0,1 до 2 мг/л.⁴

     Заключение 

     Здоровье  человека в большой мере зависит  от важнейшего фактора окружающей среды  — воды. В нашей стране, как  и в других экономически развитых странах, постоянно растет объем водопотребления, обусловленный в основном концентрацией населения в городах. В жилых зданиях, обеспеченных санитарно-техническим оборудованием и горячим водоснабжением, расход воды на одного человека в сутки достигает 250—350 л. При этом вода расходуется на следующие нужды: поддержание чистоты тела, в том числе гигиенический душ (120—150 л), стирку белья, приготовление пищи и мытье посуды (около 10 л), уборку жилища, удаление нечистот с помощью канализации.