Показатели качества источников централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения

(по ГОСТ 27.61—84)

Определяемые показатели	Показатели качества воды по классу
1-й	2-й	3-й
1. Подземные источники водоснабжения
Мутность, мг/дм3, не более	1,5	1,5
Цветность, град, не более
Водородный показатель (рН)	6-9	6-9	6-9
Железо, мг/дм3, не более	0,3
Марганец, мг/дм3, не более	0,1
Сероводород, мг/дм3, не более	Отсутствие
Фтор, мг/дм3, не более	1,5-0,7	1,5-0,7
Число бактерий группы кишечной палочки в 1 дм3, не более
2. Поверхностные источники водоснабжения
Мутность, мг/дм3, не более
Цветность, град, не более
Запах при 20 и 60°С, баллы, не более
Водородный показатель (рН)	6,5-8,5	6,5-8,5	6,5-8,5
Железо, мг/дм3, не более
Марганец, мг/дм3, не более	0,1
Б ПК полное, мг по кислороду/дм3, не более
Число лактозоположительных ки­шечных палочек в 1 дм3 воды, не более

Закрытые водоисточники. Подземные воды образуются преиму­щественно за счет проникновения в почву атмосферных осадков, которые, фильтруясь почвой, скапливаются в рыхлых ее породах (песок и др.), расположенных на водонепроницаемых грунтах (гли­на, гранит и др.). В зависимости от глубины залегания водоносных слоев подземные воды делятся на грунтовые и межпластовые. Грун­товые воды залегают на первом водонепроницаемом грунте, они наиболее близки к поверхности почвы и не защищены сверху во­донепроницаемым слоем почвы. Поэтому они легко загрязняются стоками и отбросами, просачивающимися через почву с поверх­ности с дождевыми и талыми водами. На территории населенных пунктов грунтовые воды, как правило, бывают непригодными для водоснабжения.

Межпластовые воды располагаются в глубоких водоносных сло­ях, между двумя водонепроницаемыми слоями грунта.

Они наиболее надежные и безопасные в гигиеническом отно­шении источники водоснабжения населения.

Подземные воды, выходящие на поверхность, называются клю­чевыми, или родниковыми. Они отличаются наибольшей чистотой и высокими вкусовыми качествами. В них растворены содержащие­ся в почве минеральные соли и углекислый газ, выделяющийся при разложении органических веществ. Поэтому эти воды более минерализованы и насыщены углекислотой, чем вода открытых водоемов, но одновременно они жестче, а их температура ниже.

Открытые водоисточники. Вода открытых водоемов отличается низкой минерализацией. Ее физические свойства обычно хуже, чем у воды из подземных источников. Ее химический состав, фи­зические свойства и бактериальная загрязненность непостоянны и зависят от времени года и ряда местных условий. Во время поло­водья и обильных дождей в них стекают массы воды, смывающие с поверхности почвы различные загрязняющие ее вещества и микроорганизмы (органические вещества, бактерии). Это приво­дит к резкому ухудшению органолептических свойств такой воды. Очень часто открытые водоисточники используются для сброса промышленных, сельскохозяйственных и бытовых отходов.

Поэтому межпластовые воды предпочтительнее (как по каче­ству, так и по безопасности), и их можно употреблять для питья в натуральном виде, тогда как вода открытых водоемов и грунтовые воды требуют предварительной очистки и обеззараживания (табл. 15).

Таблица 15

Общие требования к свойствам воды водоемов у пунктов питьевого и культурно-бытового водопользования (по В. А. Покровскому)

Состав и свойства воды водоема	Водопользование
Для централизованного или нецентрализованного хозяй­ственно-питьевого водоснаб­жения	Для купания, спорта и отдыха, водоемы в черте города
Взвешенные вещества	Не должны превышать 0,25 —0,75 мг/л
Плавающие примеси	На поверхности водоема не должны обнаруживаться плавающие пленки, пятна минеральных масел и скопления других примесей
Запахи и привкусы	Вода не должна приобретать запахов и привкусов интенсивностью более 2 баллов
Окраска	Не должна обнаруживаться в столбике 20—10 см
Температура	Температура воды летом не должна повышаться больше чем на 3 °С по сравнению с максимальной
Реакция	Не должна выходить за пределы рН 6,5—8,5
Минеральный состав	Не должен превышать: по плотному остатку нормируется по показателю 1000 мг/л, в том числе хлоридов «привкусы» 350 мг/л и сульфатов 500 мг/л
Растворенный кислород	Не должен быть менее 4 мг/л в любой период года в пробе, отобранной до 12 ч дня
Биохимическая потребность в кислороде	Не должна превышать 3—6 мг/л
Возбудители заболеваний	Не должны содержаться
Ядовитые вещества	Не должны содержаться в концентрациях, могущих оказать прямое и косвенное вредное действие на здоровье населения

Очистка и обеззараживание воды

Очистка воды. Это сложный и многоэтапный процесс. Первый этап — очистка воды от взвешенных частиц отстаиванием в спе­циальных отстойниках (горизонтальных и вертикальных) и фильт­рацией. Для ускорения этих процессов применяется коагуляция — очистка воды с помощью специальных химических соединений — коагулянтов. В качестве коагулянта чаще всего используется сер­нокислый алюминий (глинозем), который, вступая в реакцию с солями кальция и магния, образует с ними гидраты в виде хлопь­ев, оседающих на дно очистных сооружений.

После коагуляции вода фильтруется. Для этого применяются различные фильтры: прямоугольные резервуары площадью 50— 100 м², загруженные речным кварцевым песком на высоту 0,6—1 м, под которыми находятся поддерживающий слой гравия и дренаж­ные трубы для отвода профильтрованной воды. На поверхности песка скапливаются мелкие хлопья коагулянта, не успевшие осесть в отстойнике, которые уменьшают диаметр пор между песчинка­ми и повышают задерживающую способность фильтра. После 8— 12 ч работы фильтр промывается обратным током воды.

В результате очистки вода делается прозрачной, бесцветной, устраняются запахи, некоторые вредные примеси, задерживают­ся яйца гельминтов и на 95—98% бактерии.

Дезинфекция воды. Это освобождение ее от возбудителей раз­личных инфекционных заболеваний. Наиболее распространенный способ дезинфекции воды — хлорирование газообразным хлором. Для этого применяются хлораторы, обеспечивающие дозировку и непрерывную подачу хлора в резервуары с чистой профильтро­ванной водой или непосредственно в водопроводную сеть. Хлори­рование - один из самых старых, простых, дешевых и достаточно надежных способов обеззараживания воды.

Для обеззараживания воды применяются также озонирование и обработка ультрафиолетовыми лучами. Бактерицидное действие озона сильнее, чем хлора. Озонирование улучшает вкус и органо-лептические свойства воды. Однако это более дорогой способ, требующий сложной аппаратуры, тщательного ухода за ней и очень хорошей предварительной очистки воды фильтрацией. Поэтому широкого распространения он не получил, как и обеззаражива­ние воды ультрафиолетовыми лучами.

Очистка и обеззараживание воды в полевых условиях. В турист­ском походе могут применяться те же способы, что и на водопро­водных станциях, но в более упрощенном виде. Освобождение воды от взвешенных веществ достигается ее отстаиванием в течение 2— 3 ч или фильтрованием с помощью простейших фильтров (из пес­ка, угля). Самый простой и надежный способ обеззараживания воды в походе — ее кипячение в течение 5 мин. В полевых условиях может применяться и хлорирование воды, лучше после фильтра­ции. Для этого используют хлорную известь.

Доза хлора устанавливается опытным путем. Необходимо, что­бы в 1 л воды находилось 0,3-0,4 мг остаточного хлора в течение 30 мин контакта воды с хлором — летом и 1—2 ч — зимой. Норми­рование качества питьевой воды после хлорирования представле­но в таблице 16.

Можно хлорировать воду непосредственно в шахтном колод­це. Для этого после определения в нем объема воды вносят ра­створ хлорной извести из расчета 1 мл 1%-ного раствора на 1 л воды (см. табл. 16).

Хранение и разбор питьевой воды. Согласно санитарным прави­лам спортивные сооружения снабжаются кипяченой остуженной водой, которая должна храниться в специальных металлических бачках емкостью 25 - 30 л или в графинах. Ежедневно вода заме­няется свежей, а сосуды промываются.

Если баки не чистятся и доступны загрязнению извне, то ки­пяченая вода может оказаться более опасной в эпидемиологиче­ском отношении, чем сырая. Большое гигиеническое значение имеет способ разбора воды: желательно использование пластиковых стаканчиков или фонтанчиков. Воду пьют прямо из струи, бьющей вверх под напором воды в баке или под давлением водо­проводной воды. Струя должна иметь определенный наклон, ис­ключающий обратное попадание воды на трубку, из которой она вытекает, что в значительной мере зависит от давления воды.

Таблица 16

Основные гигиенические требования к безопасности питьевой воды по содержанию вредных химических веществ, поступающих и образующихся в воде в процессе ее обработки

Показатель	ПДК	Показатель вредности
Хлор, мг/л: остаточный свободный остаточный связанный	0,3-0,5 0,8-1,2	Органолептический Органолептический
Хлороформ (при хлори­ровании воды), мг/л	0,22	Санитарно-токсикологический
Озон остаточный, мг/л	0,3	Органолептический
Формальдегид (при озо­нировании воды), мг/л	0,05	Санитарно-токсикологический
Активированная крем­ниевая кислота, мг/л		Санитарно-токсикологический
Полифосфаты, мг/л	3,5	Органолептический

Контрольные вопросы и задания

1. В чем состоит роль воды в жизнедеятельности человека?

2. Укажите основные гигиенические требования к питьевой воде.

3. Назовите нормы потребления воды.

4. Перечислите основные органолептические свойства воды.

5. Что определяет жесткость воды?

6. В чем заключается эпидемиологическое значение воды?

7. Перечислите основные источники водоснабжения.

8. Какие основные способы очистки и обеззараживания воды вы зна­ете?

9. Как можно очищать и обеззараживать воду в полевых условиях?

Глава 5 ГИГИЕНА ПОЧВЫ

Почва — один из важнейших элементов экологической сис­темы Земли. Наряду с солнечным светом, водой, температурой окружающей среды она — компонент внешней среды жизнеде­ятельности человека. Будучи одним из элементов биосферы, по­чва во многом определяет гигиеническое состояние внешней среды, оказывая большое влияние на состояние здоровья лю­дей и санитарно-гигиенические условия жизни. Человек, добы­вая из почвы воду, производя различные земляные, в том чис­ле подземные, и сельскохозяйственные работы, постоянно под­вергается различным воздействиям отдельных почвенных фак­торов.

В зависимости от условий они могут оказывать как благопри­ятное, так и неблагоприятное влияние на состояние его здоро­вья. Поэтому почва рассматривается как один из важнейших ги­гиенических факторов.

Почва — природное образование, состоящее из генетически свя­занных между собой горизонтов, формирующихся в результате пре­образования поверхностных слоев земной коры под воздействием воды, воздуха и живых организмов. Почва является одним из элементов биосферы, обеспечивающих циркуляцию химических веществ в систе­ме «окружающая среда — человек».

Почва состоит из материнской породы (минеральные соедине­ния), различных органоминеральных комплексов, органического вещества, гумуса (перегноя), живых организмов, воздуха и поч­венной влаги.

Поверхностный слой почвы представляет собой сложный ком­плекс, на 90—99% состоящий из минеральных соединений и на 1—10% — из органических веществ. Минеральная часть почвы — это в основном песок, глина, известь и ил с входящими в них солями различных металлов (алюминия, кальция, магния и др.), органическая — перегной, или гумус, образующийся из продук­тов разложения и остатков растительных и животных организ­мов. Этот слой почвы содержит огромное количество микроорга­низмов.

В зависимости от геологического строения различают песча­ную почву (80% и более песка), супесчаную, глинистую (свыше 60% глины), суглинистую, солончаковую — богатую хлоридами, черноземную (20% и более перегноя), торфяную и др.

Гигиеническое значение состава и свойств почвы

Почва состоит из твердых частиц и свободных, заполненных воздухом или водой промежутков между ними. К частицам почвы с диаметром более 3 мм относятся камни и гравий, от 1 до 3 мм — крупный песок и менее 1 мм — мелкий песок, глина, пыль и ил.

Механический состав почвы, размеры частиц, их характер оп­ределяют такие ее гигиенические свойства, как пористость, воз-духо- и водопроницаемость, влаго- и теплоемкость, тепловой ре­жим. Почва состоит из крупных (камни, галька, гравий) и мелких частиц (мелкий и глинистый песок). Крупнозернистые почвы (пе­сок, гравий, чернозем), как правило, обладают хорошей воздухо-и водопроницаемостью, а мелкозернистые почвы (глина, торф) — значительной водоемкостью, высокой гигроскопичностью и ка­пиллярностью.

Величина почвенных частиц определяет одно из ее важнейших гигиенических свойств — воздухопроницаемость. Подвоздухопро­ницаемостью почвы понимают ее способность в большей или мень­шей мере пропускать воздух. Воздухопроницаемость почвы опреде­ляется прежде всего величиной ее пор. У крупнозернистых почв она выше, чем у мелкозернистых, и поэтому в таких почвах создаются лучшие условия для притока кислорода и окисления органических веществ, что способствует самоочищению от отбросов. В почвен­ном воздухе в связи с разложением в ней органических веществ всегда меньше кислорода, чем в атмосферном воздухе, но больше углекислоты. Почвенный воздух может содержать аммиак, серово­дород и другие продукты распада органического белка животного происхождения.

Следующее важное гигиеническое свойство почвы — влагоемкость. Подвлагоемкостью понимают количество влаги, которое мо­жет быть поглощено единицей объема почвы, способность почвы удер­живать в себе воду с помощью сорбционных и капиллярных сил. Эта способность зависит главным образом от общего объема пор, ко­торых в мелкозернистых почвах больше, чем в крупнозернистых, а также от размера самих пор: чем они мельче, тем больше воды поглощает и удерживает почва. Например, торфянистая может удерживать трех-пятикратное количество воды, песчаная — около 20%, глинистая — около 70% воды по массе.

Эти виды почвы обладают также большой гигроскопичностью — способностью притягивать из воздуха водяные пары и конденси­ровать их в своих порах.

От влагоемкости зависит и уровень стояния грунтовых вод от поверхности почвы. Если он высокий, почва заболачивается, фун­даменты и стены зданий отсыревают, влажность воздуха в поме­щениях повышается и оценивается как гигиенически неблагопри­ятная.

На такой почве затруднена тренировка на открытом воздухе, поскольку она долго не просыхает после дождя или полива. Боль­шая влагоемкость характерна преимущественно для глинистых и черноземных почв. Наиболее благоприятна с гигиенической точ­ки зрения большая воздухопроницаемость почвы. Именно она обеспечивает энергичное аэрирование и обильное снабжение почвы кислородом, необходимым для самоочищения. Почвы с низкой водопроницаемостью, плохо проводящие влагу, часто бывают более сырыми и холодными, а в отсутствие естественно­го стока легче заболачиваются. Большая влагоемкость, гигроско­пичность и капиллярность почвы могут вызвать подъем грунто­вых вод и привести к отсыреванию грунта и расположенных на нем зданий.

В гигиеническом отношении наиболее благоприятна почва с большей воздухо- и водопроницаемостью, так как эти свойства способствуют более интенсивному ее самоочищению, обеспечи­вают нормальный тепловой режим приземного слоя атмосферы. Такие почвы, как правило, не заболачиваются.

Этими свойствами в полной мере обладают крупнозернистые почвы. Они, как правило, воздухо- и влагопроницаемы. Поэтому для строительства различных спортивных сооружений необходи­мо выбирать участки земли именно с крупнозернистой почвой.

Температура поверхности почвы оказывает наибольшее влия­ние на температуру приземного слоя воздуха, жизнедеятельность почвенных микроорганизмов, процессы разложения в ней орга­нических веществ, а также на тепловой режим помещений перво­го этажа и подвалов. Степень нагревания солнцем зависит от ха­рактера почвы, времени года, географической широты и рельефа местности. Так, каменистые и сухие почвы со склоном, обращен­ным на юг и юго-восток, имеют более высокую температуру и быстрее нагреваются.

Темные почвы, богатые перегноем, и сухие прогреваются быст­рее, чем светлые и сырые. Сырая почва — более холодная вслед­ствие большей теплопроводности и значительного теплоизлуче­ния. Почва, покрытая растительностью, меньше нагревается и излучает тепла.

Искусственные покрытия из бетона, камня, асфальта усили­вают излучение тепла, значительно повышая температуру при­земного слоя воздуха. Так, на площадке с обычным грунтом тем­пература почвы составляет в среднем 36,5 °С, воздуха — 22,5°С, тогда как на асфальтированной площадке в тех же условиях эти показатели составляют соответственно 42,0 и 26,3 °С.

Таким образом, асфальтовое и бетонное покрытия спортивных площадок мало пригодны с точки зрения теплового режима. Это также необходимо учитывать при планировании и строительстве различных спортивных сооружений, особенно открытых.

Самоочищение почвы

Почва постоянно загрязняется, в том числе продуктами жиз­недеятельности человека и животных, и если бы она не обладала способностью обезвреживать их, жизнь на Земле стала бы невоз­можна.

Подсамоочищением почвы понимается ее способность превра­щать опасные в эпидемиологическом отношении органические веще­ства в неорганические — минеральные соли и газы.

Самоочищение почвы начинается с того, что попавшие в нее органические вещества вместе с содержащимися в них патоген­ными бактериями и яйцами гельминтов фильтруются через нее и адсорбируются ею. Под влиянием биохимических, биологических, геохимических и других процессов загрязнители, проходя через почву, обесцвечиваются, теряют дурной запах, ядовитость, ви­рулентность и другие отрицательные свойства.

Углеводы, содержащиеся в загрязнителях почвы, окисляются в ней до углекислоты и воды; жиры распадаются на глицерин и жирные кислоты, окисляющиеся также до углекислоты и воды; белки расщепляются на аминокислоты, из которых выделяется азот в форме аммиака, в дальнейшем окисляющийся в азотистую и азотную кислоты.

Разложение и минерализация органических веществ в почве происходят при активном участии микроорганизмов, содержа­щихся в ней. Этот процесс может протекать как аэробно (с кис­лородом воздуха, необходимым для жизни аэробных бактерий), так и анаэробно (без кислорода, с помощью гнилостных бакте­рий).

С гигиенической точки зрения предпочтителен именно аэроб­ный процесс разложения органических веществ: в этом случае не образуются дурнопахнущие газы, ухудшающие гигиенические ка­чества воздуха и воды. Одно из условий аэробного самоочищения почвы — низкий уровень ее загрязнения до объемов, не препят­ствующих достаточному доступу кислорода, необходимого как для окислительных процессов, так и для поддержания жизни самих аэробных бактерий.

Эпидемиологическое значение почвы

Почва — чрезвычайно благоприятная среда обитания для бак­терий, актиномицет, микоплазм, грибов, грибков паразитических, водорослей, лишайников, простейших. В ней находится от 500 до 500 000 простейших микроорганизмов на 1 г почвы.

Степень безопасности почвы, ее возможное неблагоприятное влияние на организм человека, его здоровье зависят от содержа­ния и качества загрязнения ее (табл. 17).

Таблица 17