Гігієна води та водопостачання населених місць, Детальна інформація

Гранична норма твердості води не повинна перевищувати 7, а в окремих випадках - 10 мг-екв/дм3. При вживанні маломінералізованої води загальна твердість її повинна становити не менше 1,5 мг-екв/дм3. Вода, що не містить солей кальцію і магнію, неприємна на смак.

Хлориди (хлор-іон). Незабруднені прісні води переважно містять до 30-50 мг/дм3 хлоридів. Якщо їх кількість перевищує 350 мг/дм3, такі води мають солонуватий присмак І негативно впливають на шлункову секрецію. Тому вміст хлоридів у водогінній воді не повинен перевищувати 250, в окремих випадках - 350 мг/дм3.

Сульфати (сульфат-іон) в кількостях понад 500 мг/дм3 надають воді гіркувато-солонуватого присмаку, негативно впливають на шлункову секрецію і можуть спричинювати диспепсичні явища у осіб, які не звикли до води такого складу, особливо при одночасному великому вмісті магнію у воді. Згідно із стандартом, кількість сульфатів у питній воді не повинна перевищувати 250 (500) мг/дм3.

Залізо у природних водах зустрічається в основному у вигляді гідрокарбонатів, які можуть перетворюватися в карбонати, що гідролізуються і при контакті з повітрям утворюють гідроксид заліза (ПІ) з переходом в оксид, який надає воді каламутності і забарвлення. При прані білизни залізо надає їй жовтувато-коричневатого відтінку і залишає іржаві плями.

Солі заліза (понад 0,3 мг/дм3) і марганцю (понад 0,1 мг/дм3), крім забарвлення, надають воді помутніння, запаху сірководню, в'яжучого, а в сокупності з гуміновими сполуками - болотного присмаку. Така вода непридатна і для деяких процесів у харчовій промисловості, змінюючи присмак масла, сиру та інших харчових продуктів.

Деякі хімічні сполуки можуть змінювати органолептичні якості води в концентраціях, значно менших, ніж проявляти токсичні властивості. До них належить мідь, яка надає воді терпкого присмаку і блакитного забарвлення. Стандартом на питну воду передбачено, що концентрація міді у питній воді не повинна перевищувати 1,0 мг/дм3. Цинк в концентрації понад 5 мг/дм3 надає воді терпкого присмаку і опалесціювального забарвлення. Аптечного присмаку і запаху воді після хлорування надають фенольні сполуки внаслідок утворення хлорфенолів. Допустима концентрація останніх -0,0003 мг/дм:.

Синтетичні мийні засоби також можуть негативно впливати на органолептичні властивості води. Аніонні детергенти надають воді специфічного присмаку, утворюють піну, негативно впливають на процеси знезаражування води. Вміст поверхнево-активних речовин, нафтопродуктів, фенолів не повинен перевищувати концентрацій, що визначаються стандартними методами досліджень. Мінеральні масла, особливо після хлорування, надають воді своєрідного запаху.

Радіоактивність питної води залежить від наявності радіоактивних речовин природного чи антропогенного походження. Найменшу активність мають підземні води, що залягають в осадкових породах і найчастіше використовуються для водопостачання населення. Активність їх зростає зі збільшенням мінералізації води. Питома активність їх за природним ураном - 10-50 мкг/дм3, радієм -226-2г- Ю12 Кі/дм3, радоном - 222-5г- 10-10Кі/дм3. Води, що залягають у корінних породах, наприклад, у тріщинуватих гранітах, мають більшу активність. Часто значна активність притаманна лікувальним мінеральним водам (активність за радієм і радоном — до птІО-9 Кі/дм3).

Радіоактивність води відкритих водойм менш стійка. Вона може змінюватися під впливом людської діяльності шляхом потрапляння стічних або зливових вод, забруднених радіоактивними речовинами.

Більш інтенсивне радіоактивне забруднення відкритих водойм може відбуватися в місцях розміщення атомних електростанцій та інших підприємств, які використовують радіонукліди, а також у разі ненадійного функціонування санітарно-технічного обладнання для дезактивації радіоактивних відходів або при аварійних ситуаціях.

Радіаційна безпека питної води визначається в Бк/дм3 за гранич-но допустимими рівнями сумарної активності альфа та бета-випромінювачів. Загальна об'ємна активність альфа-випромінювачів у воді не повинна перевищувати 0,1, а бета-випромінювачів — 1,0 Бк/дм3.

Джерела питної води та їх характеристка

Земля багата на воду. Гідросфера має близько 1,5 млрд. дм3 води, але з них понад 96 % - гірко-солоні води морів і океанів, які покривають майже на 71 % поверхню Землі. На долю прісної води припадає лише 90 млн. Км3 (менше 3 %). В основному це важко доступні підземні води, льодовики, сніговики. Учені підрахували, що льоди містять понад 24 млн. км3 води, що рівноцінно стоку всіх річок світу протягом майже 500 років. Для використання доступні лише 0,3 % поверхневих і підземних вод від загальної кількості гідросфери. Таким чином, джерелами води для населення можуть бути атмосферні, підземні й поверхневі води, хоч вони відрізняються між собою за хімічним і біологічним складом.

Атмосферні води утворюються в результаті конденсації водяної пари. Це слабомінераліізовані м'які води, сухий залишок яких дорівнює 1-50 мг/дм3. Вони містять мало органічних речовин і вільні від патогенних мікроорганізмів. Хімічний склад їх залежить від чистоти атмосферного повітря і характеру водозбірних поверхонь (грунту, дахів, водозбірних лож тощо). Проходячи через шари атмосфери, одна крапля дощу масою 50 мг, падаючи з висоти 1 км, омиває 16,3 дм3 повітря, а 1 дм3води - відповідно 3,26 105г/дм3повітря. При цьому вода може вбирати певну кількість органічних, неорганічних, радіоактивних речовин, пилу, газів, мікроорганізмів.

Атмосферну воду для вживання збирають з дахів будинків або обгороджених валом площадок з водонепроникною поверхнею в підземні резервуари. Тут вода відстоюється і фільтрується через пісок, інакше вона швидко набуває затхлого, гнильного запаху і неприємного присмаку. З метою попередження розвитку у воді водних організмів цистерни вентилюються і захищаються від світла. Вентиляційна труба виводиться не менш як на 2 м над поверхнею землі і закривається зверху ковпаком з металевою сіткою. Цистерну треба тримати закритою, а забирати воду з неї насосом.

У деяких місцях для водопостачання використовують сніг. Запаси снігу збирають в так звані сніжники, де його утрамбовують і прикривають теплоізоляційним матеріалом (соломою, тирсою тощо). Атмосферні води перед вживанням треба знезаражувати.

Підземні води утворюються в результаті просочування метеорних і поверхневих вод, а також конденсату водяної пари і скупчення їх у підґрунті. За характером залягання підземні води поділяються на: грунтові, що профільтровані через грунт та розташовуються над першим водонепроникним шаром підґрунтя (перший водоносний горизонт), і підґрунтові (міжпластові) води, скупчені між двома водонепроникними пластами (наріпні і ненапірні) (рис. 4.3).

Грунтові води, проходячи товщу грунту, збираються на першому водотривкому пласті. Це переважно прозорі води, які мають незначну кольоровість, містять мало мінеральних солей і мікроорганізмів та є придатними для водопостачання. По спаду водотривкого пласту вони рухаються з підвищених місць до знижених і можуть витікати у вигляді джерел. При забрудненні грунту відходами і нечистотами існує небезпека інфікування ґрунтових вод. Ця небезпека тим більша, чим інтенсивніше забруднення, вищий рівень

Рис. 4.3. Схема розшарування підземних вод:

І - водонепроникний шар; 2 - фунтові води; 3 - міжпластові води; 4 - артезіанські води; 5 - колодязь, що живиться ґрунтовою водою; 6 - колодязь, що живиться міжпластовою водою; 7 - колодязь, що живиться артезіанською водою.

їх залягання, тонший шар і висока пористість грунту, що покриває воду. При наявності дрібнозернистих порід, починаючи з глибини 5-6 м, грунтові води вільні від бактерій. Грунтові води широко використовуються у сільських місцевостях шляхом спорудження шахтних і трубчатих колодязів. Дебіт їх за добу звичайно не перевищує 10 м:і води. Під час інтенсивних злив, танення снігу кількість води в колодязях зростає, збільшується також як бактеріальне, так і хімічне забруднення. Глибина залягання ґрунтових вод коливається від незначної до декількох десятків метрів.

Підґрунтові води під час свого руху вздовж спаду водонепроникного пласту можуть опинитися між двома шарами водотривкої породи, переважно глини. Такі води називають міжпластовими. Вони можуть бути напірні і ненапїрні. Коли прорізати покрівлю, наприклад, пробурити свердловину і вода, як у сполучених посудинах, підніметься, а в деяких випадках навіть витікатиме фонтаном на поверхню землі, таку воду називають напірною, або артезіанською, Ненапірні води вище місця їх залагання не піднімаються. Глибина залягання міжпластових вод коливається від 15 до 1000 і більше метрів. Експлуатуються звичайно води, які залягають на глибині до 300 метрів.

Міжпластові води відрізняються від підґрунтових сталістю ї температури (5-12 °С), рівня, дебіту і складу. Вони прозорі, безбарвні, без присмаку і запаху. Мінералізація глибоких підземних вод може досягати високих величин, але здебільшого не перевищує 1000 мг/дм3. Така вода має добрі органолептичні властивості і сприятливо впливає на здоров'я споживачів.

Внаслідок тривалої фільтрації і наявності водотривкої покрівлі міжпластові води відзначаються високою стабільністю хімічного і бактеріального складу. Великий дебіт (від 1 до 50 м3 на годину), добра захищеність від забруднень і висока якість роблять міжпластові води найкращим джерелом водопостачання. Але при надходженні води з вищерозміщеного горизонту підґрунтових вод, через тріщини у водотривкій покрівлі, через покинуті колодязі або кар'єри, з поглинаючих вигребних ям, внаслідок затікання води вздовж обсадних труб, негерметрично обладнаних горловин свердловин або їх затопленні, можливі підвищені рівні забруднення міжпластових вод І виникнення водних епідемій. Тому незвичайні коливання температури, зміни хімічного і бактеріального складу води глибоких колодязів треба розцінювати як сигнал про санітарну небезпеку такого джерела.

Коли підземні води самостійно виходять на поверхню землі, вони називаються джерелами. Якщо водоносний горизонт розрізається при зниженні рельєфу, наприклад у глибоких ярах, такі джерела називають низхідними. Коли ж в яру або в долині річки перший водотривкий шар переривається і міжпластова вода виходить на поверхню і б'є фонтаном, таке джерело називають висхідним. При великому дебіті такі джерела можуть використовуватися для спорудження невеликих водогонів у гірській місцевості.

Не виключені можливості забруднення джерельної води. Про це можуть свідчити зміна температури води, зростання дебіту джерела після дощу, поява каламутності, збільшення кількості мікроорганізмів у воді тощо. Причиною цього можуть бути зменшення товщини шару порід поблизу місця виходу джерельної води, порушення цілісності водотривкої покрівлі, нераціональної будови захисних пристроїв (каптажу) джерела.

Поверхневі води

Атмосферні й джерельні води, стікаючи по природних схилах, збираються в низинах, утворюючи водойми з проточною (струмки, річки, проточні озера і ставки) або стоячою (непроточні озера, копані ставки) водою. Для відкритих водойм характерна несталість якості води - вона змінюється залежно від сезону і навіть погоди (наприклад, після дощу). Відкриті водойми можуть забруднюватися атмосферними і талими водами, що стікають з прилеглих територій. Особливо це відзначається, коли водойми розташовані біля населених пунктів і місць спуску побутових та промислових стічних вод. В епідемічному відношенні води відкритих водойм вважають небезпечними.

Органолептичні властивості й хімічний склад води відкритих водойм залежать від ряду умов. Високу колірність має вода в болотистій місцевості за рахунок гумінових речовин, що утворюються при гнитті рослин. Домішки чорнозему надають воді брудного землистого вигляду. В час літнього "цвітіння", тобто масового розвитку водоростей, вода забарвлюється і набуває неприємного запаху та присмаку внаслідок відмирання водоростей. Якщо русло річки складається з глинистих порід, то вимита тонка суспензія глини створює стійку каламуть. Не виключено, що речовини, які потрапляють у воду, негативно впливають на здоров'я людини. Поверхневі води слабомінералізовані, м'які, але в непроточних водоймах влітку внаслідок випаровування концентрація солей може значно зростати.

Незважаючи на майже постійне забруднення стійкого погіршення якості води у відкритих водоймах не спостерігається. Причиною цього є численні фізико-хімічні й біологічні процеси, які сприяють самоочищенню водойми.