гигиена. Кыргызскороссийский славянский университетмедицинский факультеткафедра гигиеныр. О. Касымова, К. Т. Омуралиев
 Скачать 2.07 Mb.
|
|
РАЗДЕЛ 2. ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К КАЧЕСТВУ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ И МЕТОДАМ ЕЁ ОЧИСТКИ И ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ 35 1. Гигиенические требования к источникам хозяйственно-питьевого водоснабжения Качество питьевой воды с гигиенической точки зрения должно соответствовать гигиеническим требованиям и оценивается по отсутствию прямого или косвенного неблагоприятного, вредного влияния ее на здоровье населения. Прямое воздействие осуществляется при наличии в воде болезнетворных микроорганизмов и инвазий, возбудителей инфекционных и неинфекционных заболеваний и химических примесей. Косвенное влияние выражается в ограничении водопользования при наличии таких неприятных органолептических свойств воды как: мутность, неприятный запах, привкус, цвет. Причины изменения органолептических свойств воды различны. Для поверхностных водоисточников это, прежде всего почвенные загрязнения, поступающие со стоком атмосферных вод. Проявление запаха и привкуса могут быть связано с цветением воды, в результате отмирания водорослей и разложения другой растительности на дне водоемов. Окраска воды чаще всего зависит от присутствия в ней гумусовых веществ почвенного, растительного и планктонного происхождения. Для подземных вод основной причиной ухудшения органолептических свойств воды является её высокая минерализация в силу содержания повышенных концентраций хлоридов и сульфатов натрия, реже кальция и магния, поступающих в подземные водоносные горизонты с недостаточно очищенными бытовыми и особенно производственными стоками. На формирование химического состава пресных подземных вод, оказывают влияние многие природные факторы. Ведущим из которых является физико-химическое взаимодействие воды с вмещающими породами разнообразного состава и структурами при движении воды от областей питания к участкам разгрузки или погружения водоносного горизонта. На химический состав подземных вод большое влияние оказывают воды, поступающие в водоносный горизонт из различных источников питания: -за счет просачивания атмосферных осадков; -разгрузки глубоко залегающих подземных вод; -перетекания воды из других водоносных горизонтов через слабо проницаемые слои и литологические окна; -привлечением речного стока, оросительных вод и других источников. Так на участках берегового водозабора качество забираемой воды формируется под влиянием смешения подземных вод, поступающих со стороны речных террас, из реки и инфильтрационного бассейна. В составе природных подземных вод. в зависимости от их состава и содержания, выделяют макрокомпоненты и микрокомпоненты. К макрокомпонентам, относят хлориды, сульфаты, бикарбонаты, натрий, магний, кальций, калий. Природные аномалии подземных вод отмечаются в районах, где подземные воды залегают в отложениях, обогащенных некоторыми неорганическими и органическими веществами (железа, меди, свинца, ртути, цинка, хлорида калия и натрия, угля, торфа). Ухудшение качества подземных вод наблюдается также на прибрежных участках долин, где постоянное или периодическое питание подземных вод обеспечивается речной водой, имеющей повышенную минерализацию и жесткость. Повышенную минерализацию могут иметь подземные воды контактирующие с солеными морскими водами, и грунтовые воды в аридных и полуаридных областях, где испарение преобладает над осадками. Многообразие химического состава указывает на необходимость детального изучения структурного состава подземных вод. Большую роль играет также вовлечение дополнительных источников питания в виде фильтрации атмосферных осадков из поверхностных водотоков и водоемов. При этом могут поступать более минерализованные воды из нижележащих водоносных горизонтов, загрязненных поверхностными водами. 36 Понижение уровня грунтовых вод на участке водозабора изменяет окислительно- восстановительную обстановку в осушенной части водоносного горизонта; это может привести, в частности, к увеличению в воде концентраций сульфатов, железа, кальция магния вследствие окисления пирита, содержащегося в породах тонкодисперсного состава. Для большинства типов месторождений пресных подземных вод характерна связь с атмосферой, при этом одним из существенных или даже главных источников питания являются атмосферные осадки. Эта связь при работе водозаборов может усилиться, поэтому состав поверхностных (ливневых, талых, речных) вод оказывает большое влияние на качество подземных вод. В последние десятилетия основной причиной ухудшения качества подземной воды стала антропогенная деятельность. Антропогенное влияние на подземные воды стало особенно ощутимым в связи с развитием и интенсификацией промышленности, сельского хозяйства, ростом городов и расширением урбанизованных территорий. Данное влияние проявляется истощением запасов подземных вод, ухудшением их качества: при этом в подземных водах может увеличиться содержание компонентов, характеризующих их природный состав (хлориды, сульфаты, железо и др.). Вещества антропогенного происхождения попадают в подземные воды из промышленных и коммунально-бытовых стоков и отходов, в результате утечки технологических жидкостей, при растворении атмосферными осадками сырья, твердых отходов, продуктов промышленности и транспорта, в результате загрязнения атмосферного воздуха. Биологическое загрязнение подземных вод вызывается микроорганизмами, поступающими при инфильтрации фекальных и коммунально-бытовых сточных вод из выгребных ям, канализационной сети. По масштабу влияния на водоносные горизонты выделяют локальные и региональные загрязнения подземных вод. При действии многочисленных локальных источников, совокупность которых обуславливает площадный характер загрязнения, оно становится региональным. Такое загрязнение характерно для урбанизированных территорий. В таких районах кроме постоянных утечек и аварийных разливов сточных технологических вод из цехов, коммуникаций, различных емкостей для хранения жидкого и твердого сырья, продуктов отходов производства, большую роль в загрязнении подземных вод играют выбросы предприятий и теплоэнергетических установок, поступающих на поверхность земли с атмосферными осадками. Ухудшение качества подземных вод сделало актуальным проблему оценки естественной защищенности подземных вод и их охраны от загрязнения. Значимость данной проблемы возрастает в связи с продолжающейся урбанизацией, химизацией сельского хозяйства и быта. Влияние питьевых вод на физиологические функции организма зависит от степени их минерализации, сочетания солей и от исходного состояния организма. Установлено, что высокая жесткость воды, обусловленная повышенным содержанием кальция и магния, при низких концентрациях фтора, способствует снижению заболеваемости кариесом. Избыточное поступление бикарбоната кальция нарушает пуриновый и йодный обмен, обуславливает увеличение частоты случаев заболеваний мочевыделительной системы, костей, сочленений и мышц. Повышенная минерализация воды отрицательно влияет на менструальную, детородную функцию женского организма, течение беременности, родов, на плод и новорожденного. Длительное употребление жесткой воды ведет к увеличению гинекологических заболеваний у женщин. При высоких концентрациях кальция в питьевой воде, превышающем содержание магния в 1.5-4.5 раза, возрастает на 25% частота заболеваний органов пищеварения, в том числе желчекаменной болезнью, холециститом на 20%, а также мочеполовой и костно-мышечной систем на 13%, сахарным диабетом на 25%, всеми формами рака на 13%. Также доказано неблагоприятное влияние маломинерализованных вод на организм. Уровень смертности от ишемической болезни сердца в районах с мягкой питьевой водой выше, чем в районах с жесткой питьевой водой. Предполагается, что низкий уровень магния 37 в воде может быть фактором в увеличении смертности от сердечнососудистых заболеваний в районах с мягкой питьевой водой. Магний участвует во многих окислительных, синтетических и транспортных процессах сердечной мышцы. Установлена связь артериальной гипертензии с длительным потреблением мягкой питьевой воды. У детей, потребляющих мягкую воду, отмечается функциональное напряжение сердечнососудистой системы, снижение ее функциональных возможностей и склонность к развитию гипертензии. Распространенность сердечно-сосудистой патологии находится в определенной зависимости от жесткости воды и концентрации кальция, магния и натрия. Доказана связь поражения зубов и возникновение парадонта с низким содержанием в воде кальция, магния, фтора, меди, цинка. Большие концентрации меди, делают воду органолептически непригодной, сильно раздражают слизистые желудочно-кишечного тракта. Соли цинка, особенно сульфаты, также являются раздражителями желудочно-кишечного тракта Поступление свинца в организм с питьевой водой составляет лишь несколько процентов от количества свинца, поступающего с пищей и воздухом. Основной источник свинца в воде – это сплавы, используемые при соединении водопроводных туб. Существует утверждение, что содержание свинца в хлорированной водопроводной воде больше, чем в нехлорированной. При суточном потреблении 5 литров воды общее количество полученного свинца составит 15 мкг/л - 6% от пищевого свинца. Но даже малые дозы его при длительном употреблении ведут к хронической интоксикации. Картина хронической интоксикации у людей изучена подробно. Возникают изменения в ЦНС, проявляющиеся головной болью, головокружением, повышенной утомляемостью, раздражительностью, нарушением сна, ухудшением памяти, мышечной гипотонией, потливостью. Длительное воздействие свинца способствует развитию атеросклероза С водой, пищей и воздухом ежедневно в организм поступает до 0.2 мг кадмия. К характерным болезням, связанным с токсическим действием кадмия следует отнести гипертонию, ишемическую болезнь сердца, почечную недостаточность, бронхиты, фарингиты. Наиболее серьезным последствием кадмиевой интоксикации является снижение интенсивности функционирования почек, ведущее к уменьшению вывода из организма токсинов, для которых почечная фильтрация является основным каналом их удаления. Кадмий будучи аналогом цинка, относится к жизненно необходимым веществам, способным замещать цинк в цинкосодержащих ферментах, но с потерей их ферментных свойств. Ранее считалось, что поступление в воду ртути безопасно, так как она якобы остается неизменной. В организм человека ртуть поступает в наибольшем количестве с рыбопродуктами, оказывая выраженное влияние на функции печени, почек, обмен веществ. Алюминий содержится в питьевой воде, подвергающейся осветлению в процессе коагуляции. Многократное превышение концентрации алюминия от нормы характерно для озерной и речных вод в регионах подверженных действию кислотных дождей, за счет растворения природных малорастворимых алюмосиликатных пород. При избыточном поступлении алюминия в организм, он влияет на красную и белую кровь и кислотно- щелочное равновесие Остается высокой актуальность проблемы влияния на население химических веществ, находящихся в воде. Несмотря на многочисленные наблюдения в связи с появлением более токсичных продуктов в результате трансформации их в водной среде под действием многих физических, химических, химических и биологических факторов. Из числа изученных микроэлементов хорошо известна патология населения, связанная с недостаточностью йода в питьевой воде. При избытке фтора в воде возникает флюороз. Недостаток в питьевой воде фтора ведет к кариесной патологии зубов. Повышенное количество солей натрия в питьевой воде способствует росту сердечнососудистой патологии Избыток молибдена ведет к появлению «молибденовой подагры», а при его недостатке появляется предрасположенность к развитию эндемического 38 зоба. Нередко при неинтенсивном, но постоянном загрязнении воды наблюдаются хронически протекающие водные эпидемии. Водный путь распространения свойственен холере, брюшному тифу, паратифу. К вирусам, передающимся через воду, относятся вирусные гепатиты А и В, полиомиелит, аденовирусы, болезнь Коксаки. К водным инфекциям относят лептоспирозы и туляремию, не исключается возможность заражения туберкулезом. 1.1. Поверхностные водоисточники К открытым или поверхностным водоисточникам относятся реки, озера, водохранилища, каналы, пруды, родники. Для этих водоисточников характерна низкая минерализация, большое количество взвешенных веществ, высокий уровень микробного загрязнения, колебания расхода воды в зависимости от времени года и метеорологических условий. Величина активной реакции находится в диапазоне рН 6,5-8,5. Часто отмечается интенсивное техногенное загрязнение их в результате сброса промышленных, поливных, хозяйственно-бытовых сточных вод, массового купания и других причин. Добавляется также чрезмерное развитие микроскопических одноклеточных водорослей – так называемое цветение вод, способное в значительной мере ухудшить органолептические свойства воды и придать ей аллергенные свойства. Поэтому использование поверхностных водоисточников нуждается в предварительной обработке и обеззараживании воды с целью улучшения ее органолептических свойств. Открытые водоемы, в силу естественных особенностей их режима водопользования и свойства воды, не могут отличаться постоянством. Ледяной покров, дожди и паводки неизбежно вызывают изменения, как количества, так и качества воды. Химический состав воды зависит от спуска городских и промышленных сточных вод, 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 зависят 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. 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 разнообразны по размерам, глубине, режиму стока и составу воды. Пресные озера, формируются в основном за счет стока впадающих в них рек, состав воды близок к речной воде. В озерах осаждение взвеси происходит с большой полнотой. Ил, органические вещества в донные отложения содержатся в значительном количестве, в них идут энергичные биохимические процессы. На глубине 10 м и более вода отличается высокой чистотой в бактериальном отношении, а ее температура и химический состав колеблются в узких пределах. Вместе с тем загрязненные стоки, поступая в озеро, могут оказывать влияние на значительном расстоянии при отсутствии выраженного течения. Искусственные водохранилища возникли в связи с развитием промышленности и строительством гидроэлектростанций, созданием новых и ростом старых городов и рабочих поселков. Чтобы создать запасы воды и сосредоточить их вблизи потребителей, на реках были построены плотины, задерживающие и накапливающие огромные запасы воды за счет, как постоянного стока, так и стока дождевых и талых вод. Характерной особенностью водохранилищ является постепенное повышение в них 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. 39 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 массой, 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 свойствами, прослеженными в динамике, свидетельствующими об интенсивном ходе процессов самоочищения. Для предотвращения порчи воды большое значение имеет очистка чаши водохранилищ до ее затопления, чтобы устранить все, что может служить причиной ухудшения органолептических свойств, химических особенностей воды и ликвидировать источники возможного ее заражения. Водохранилища в отношении анофелогенности могут играть как положительную, так и отрицательную роль, уничтожая мелководье и заболоченность 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 в централизованном водоснабжении. 1.2. Подземные водоисточники Для подземных водоисточников используются в основном водозаборы вертикального типа – буровые скважины, достигающие глубины нескольких сот метров и позволяющие использовать любой из разведанных подземных горизонтов. Скважина представляет собой вертикальную шахту круглой формы, достигающую водоносного горизонта. Стенки ее предохранены от обрушения металлическими трубами. В нижней части скважины, в пределах водоносного горизонта, устанавливают фильтр для поступления воды внутрь скважины и предохранения ее от засорения частицами пород. Уровень воды в скважине устанавливается несколько ниже поверхности земли и забирается насосами. При откачке вода поднимается до уровня, ниже которого откачиваемая вода возмещается одновременным притоком ее из водоносного слоя. Первый уровень называется статическим, второй – динамическим. При этом, вокруг части водоносного горизонта, в прилегающей к скважине, создается пониженное давление (депрессия). Давление воды падает потому, что при откачке она, подтекая к скважине, испытывает сопротивление со стороны водоносного слоя и часть напора тратится на преодоление этого сопротивления. Чем интенсивнее откачка, тем быстрее движется вода, сопротивление возрастает, давление все снижается и депрессия охватывает все большее пространство вокруг скважины (зона депрессии), создающая возможности подсоса воды и загрязнений вокруг скважины. Депрессия может распространяться на десятки и сотни метров вокруг скважины. Давление падает у самой скважины, из-за падения статического уровня до динамического, меняющегося в зависимости от интенсивности откачки. Зону влияния откачки из основной скважины можно представить в виде депрессионной воронки, вершина которой совпадает с динамическим уровнем, а основание лежит в плоскости, проходящей через статический уровень. Если в эксплуатации несколько скважин, то они должны располагаться на таком расстоянии одна от другой, чтобы депрессионные воронки не пересекались. В противном случае дебит скважин уменьшается, так как уменьшается водообильность зоны питания каждой из них. Кроме того, благодаря скважине устанавливается связь между эксплуатируемым водоносным слоем и лежащим выше, качество воды которого может быть плохим. 40 Необходимо обеспечить герметичность соединений между трубами одной колонны и между колоннами разных диаметров. Особенно важно это на участках, где скважина пересекает не используемые ею водоносные горизонты. Кроме того, на этих участках следует не вырезывать трубы, а пропускать внутри обсадных. Это устраняет соприкосновение рабочей трубы с водоносным горизонтом, повышает надежность ее изоляции и защищает от коррозии. Загрязнения могут проникнуть через недостаточно защищенное устье скважины наиболее прямым путем. Герметичность соединения оголовка с трубой и насосом - необходимое условие охраны воды от загрязнения в скважине. Если устье скважины выведено в шахту, то последняя должна быть защищена от проникновения грунтовых вод (гидроизоляция дна и стенок шахты) и атмосферных осадков (двойные крыши на люках). Если обсадная труба выходит на поверхность земли, то площадка вокруг нее должна асфальтироваться и иметь уклон для оттока атмосферных вод в сторону от скважины. Обсадная труба должна выступать не менее чем на 0,5 м над поверхностью земли или дном шахты. Подземные воды, забираемые для питания водопровода, в большинстве случаев удовлетворяют требованиям бактериологической чистоты воды, но хлорирование (обеззараживание) применяется и в практике подземного водоснабжения. К нему прибегают в случаях неполной надежности перекрывающих слоев, связи между подземными водами и открытыми водоемами, внезапных или периодически возникающих изменений в составе воды, неуверенности в надежности оборудования скважин или с профилактической целью при ухудшении качества воды в сети. III. Характеристика водопроводной сети. Водопроводная сеть – это подземная система труб, по которым вода под напором разводится по территории населенного пункта. Величина напора зависит от разницы отметок рельефа в месте установки насосов и в самой высокой точке (верхний этаж здания, самая высокая точка территории населенного места), в которую подается вода. В водопроводной сети используют чугунные, стальные, асбоцементные, железобетонные, бетонные, керамические, стеклянные, металлопластиковые трубы. Требования к водопроводной сети: - Сеть не должна подвергаться опасности замерзания в ней воды – поэтому трубы закладываются несколько ниже линии промерзания земли (в зависимости от климатических условий от 1,5 до 3 м); - Не допускается прокладывать водопроводную сеть по загрязненным местам, вблизи свалок и других источников загрязнения почвы. Канализационная сеть укладывается на 1,5-3 м ниже водопроводной; - Сеть должна быть непроницаема на всем протяжении; - Сеть может иметь тупиковое или кольцевое устройство. На водопроводной сети могут устраиваться смотровые колодцы, водозаборные колонки, пожарные гидранты и запасные резервуары. |