Радиационная безопасность питьевой воды отмечается при общей α-радиоактивности 0,1 Бк/дм³ и при общей ß-радиоактивности – 1 Бк/дм³.

В воде источников децентрализованного водоснабжения мутность не должна превышать 2 мг/дм³, цветность – 30⁰, запах и привкус – 2-3 балла, коли-индекс – 10/дм³, нитраты – 45 мг/дм³. Другие химические вещества нормализуются согласно специальным ПДК.

При исследовании воды из децентрализованных источников особое внимание следует обращать на наличие аммиака, нитритов, нитратов, хлоридов, которые могут свидетельствовать о загрязнении воды физиологическими выделениями животных и человека.

Источники водоснабжения и их санитарно-гигиеническая

Характеристика

Для водоснабжения используют различные природные воды, которые по своему происхождению бывают атмосферные, поверхностные и подземные.

Атмосферные воды образуются в результате конденсации водяных паров атмосферы и выпадения их на землю в виде осадков (дождь, град, снег и т.д.) по существу близки к дистиллированной. Такие воды содержат очень мало солей и растворенных газов, они очень мягкие (слабоминерализованы), безвкусные и легко загнивают. В качестве источника водоснабжения атмосферные осадки используются редко, главным образом в безводных, засушливых местах, т.е. там где нет открытых водоемов, а получение подземных вод затруднено вследствие их глубокого залегания. При использовании осадков для питьевых целей сбор их должен производится с соблюдением санитарных правил, в чистые емкости, надежно защищенные от внешних загрязнений. В виду того, что атмосфера населенных пунктов может быть загрязнена различными кислотами, солями натрия, кальция, сажей, пылью, микроорганизмами, атмосферные осадки могут загрязняться и становятся непригодными для питья.

Поверхностные воды (открытые водоемы). К наземным или открытым водоемам относят: реки, озера, пруды, водохранилища и болота. Их формирование происходит главным образом за счет поверхностного стока атмосферных вод и отчасти подземных, которые переместились к пониженным частям рельефа местности.

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, промышленных и сельскохозяйственных 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 быть 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, т.к. значительно подвержены загрязнению и обладают слабовыраженной способностью самоочищения. В них часто наблюдается цветение воды за счет развития водорослей, что ухудшает органолептические свойства воды. Эти воды небезопасны в эпидемиологическом отношении.

Искусственные водохранилища создаются путем сооружения плотин, задерживающих водоотток. Чаще всего имеют комплексное назначение (промышленное, энергетическое, для целей водоснабжения и др.). 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.

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.

Подземные воды образуются главным образом за счет фильтрации атмосферных осадков через почву. Небольшая часть их образуется в результате фильтрации воды открытых водоемов (рек, озер, водохранилищ и т.д.) 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, трещиновые породы. Вода заполняет поры и трещины этих пород. Подземные воды по условиям залегания делятся на верховодку, грунтовые и межпластовые (рис. 12).

Рис. 12. Схема залегания водоносных горизонтов

Верховодка (почвенные воды) наиболее близко залегают к земной поверхности в первом водоносном горизонте, не имеющих 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, т.к. находятся в зоне просачивания атмосферных вод, поэтому использовать их с целью водоснабжения не следует.

Грунтовые воды располагаются в последующих водоносных горизонтах, под первым водонепроницаемым слоем. Они отличаются более или менее постоянным составом и лучшим качеством, чем верховодка. Фильтруясь через довольно значительный слой почвы, они становятся бесцветными, прозрачными, свободными от микроорганизмов. Глубина их залегания в различных местностях колеблется от 2 м до нескольких десятков метров. Грунтовые воды являются наиболее распространенными источниками хозяйственно-питьевого водоснабжения в сельских местностях.

Межпластовые (артезианские) 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. Водонепроницаемая кровля надежно изолирует их от просачивания атмосферных осадков и выше расположенных 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. Они могут иметь естественный выход на поверхность земли, в виде родников или ключей, которые бывают нисходящие (на склонах) – вода из водоносного горизонта поступает сверху и восходящие – вода из водоносного горизонта поступает снизу.

Артезианские воды особенно ценятся в гигиеническом отношении, т.к. они почти свободны от микроорганизмов, и поэтому пригодны для питья без очистки и обеззараживания.

Загрязнение природной воды

Все вещества, поступающие в природные воды и загрязняющие их, вызывают качественные изменения, которые могут представлять собой следующее:

- изменение физических свойств воды (нарушение первоначальной прозрачности и цвета, появление неприятных запахов и привкусов и т.д.);

- изменение химического состава воды и появление в ней вредных веществ;

- плавающие вещества на поверхности воды и отложения на дне;

- сокращение в воде количества растворенного кислорода вследствие расхода его на окисление, поступающих в водоем органических веществ;

- появление микроорганизмов, в том числе и патогенных.

Наиболее опасные загрязнения, поступающие в подземные воды обусловлены человеческой деятельностью, а точнее преступным отношением человека к природе.

Неканализационные населенные пункты, промышленные предприятия, животноводческие комплексы, птицефабрики, места хранения удобрений и ядохимикатов, а также несовершенные технологии внесения их в почву – далеко не полный перечень загрязнителей. Этим объясняется наличие и рост в воде азотистых загрязнений: аммиака, нитритов, и нитратов в верхних водоносных горизонтах и проникновение их в более глубокие пласты. Особое влияние на формирование химического состава подземных вод оказывает широкое распространение в республике торфяников и сапропелей в результате чего подземные воды содержат органические соединения.

Загрязненные природные воды не пригодны для питья, купания, водного спорта, а иногда и для технических нужд. Рыбы, водоплавающие птицы, животные и другие организмы, живущие в таких водах, обычно заболевают и гибнут в значительных количествах.

К основным источникам загрязнения воды относятся промышленные предприятия, коммунально-бытовые и сельскохозяйственные объекты, сбрасывающие сточные воды с загрязнителями в водоемы.

Наиболее распространенными загрязнителями химической природы являются бензол, синтетические поверхностно-активные вещества, (СПАВ), углеводороды, нитрозоамины, мышьяк, ртуть, пестициды, физической – радионуклиды, песок, плавающие примеси, биологический – бактерии, вирусы, простейшие, грибы, гельминты.

Загрязнение подземных вод химическими веществами может происходить за счет поверхностных вод, питающих подземные водоисточники и содержащие эти вещества. Источником загрязнения подземных вод могут быть также атмосферные осадки, загрязняющиеся на территориях, занятых промышленными отходами, на участках хранения нефтепродуктов, сырья и готовой продукции предприятий химической промышленности, складов ядохимикатов и удобрений.

Загрязнение артезианских вод возможно за счет полей фильтрации и орошения, животноводческих ферм. Особую опасность представляют эти загрязнения в местах с хорошо проницаемой почвой. Загрязнение возможно при сбросе сточных вод в поглощающие скважины, а также при протекании загрязненных грунтовых вод через коррозированные трубы и затрубное пространство заброшенных скважин.

Большую опасность представляет загрязнение воды искусственными радиоактивными веществами, которые могут накапливаться (кумулироваться) в водной флоре и фауне и поэтому длительно находиться в водоеме (особенно долгоживущие изотопы).

Бытовые сточные воды представляют опасность в эпидемиологическом отношении, т.к. содержат в своем составе большое количество микроорганизмов, среди которых могут быть и патогенные.

С промышленными стоками в воду поступают самые разнообразные химические вещества и их соединения, многие обладают токсическими свойствами. Загрязнение воды фенолом, нефтью и нефтепродуктами приводит к резкому ухудшению органолептических свойств, кислотами – к уменьшению, а щелочами – к увеличению рН.

Сельскохозяйственные сточные воды содержат ядохимикаты, удобрения и органические соединения.

Загрязнение водоемов происходит также за счет поверхностных стоков: дождевых, ливневых вод, таяния снегов. Эти загрязнения вносят большое количество взвешенных частиц и органических соединений.

Употребление человеком и животными воды, загрязненной вредными химическими веществами может вызывать отравление. Загрязнение воды нитрозоаминами, полициклическими и ароматическими аминами, поверхностно-активными веществами приводит к отдаленным канцерогенным эффектам.

Загрязнители биологической природы могут привести к заражению кишечными инфекциями, вирусными болезнями, зоонозами (бруцеллез), паразитарными болезнями (аскаридоз, трихоцефалез), грибковыми заболеваниями.

Одна их главных причин плохого качества воды из крана («рыжая» или «черная» вода) – изношенность водопроводной сети и применения в основном стальных и чугунных труб, что было характерным для строительства внешних и внутренних водопроводов в прошлом тысячелетии. Коррозийные процессы и биологические образования в трубах и водонапорных башнях приводят к вторичному загрязнению питьевой воды такой микрофлорой, механическими и химическими примесями, которых даже не было на водозаборе. Они то и представляют особую опасность для здоровья животных и человека.

В Беларуси в поверхностные водоемы ежегодно сбрасывается около 1129 млн. м³ сточных вод, в том числе бытовых – 69% и промышленных – 28%. Чистая речная вода обнаружена только на 10% территории, а большинство рек умеренно загрязнено химическими веществами. Сильное загрязнение рек отмечается ниже по течению после крупных городов. Наиболее загрязнены биологическими веществами Свислочь, Днепр, Западная Двина, радионуклидами – Припять и Днепр. Подземные воды на территории Беларуси загрязняются бактериями, нитратами, пестицидами, токсическими отходами.

Самоочищение воды

Открытые водоемы почти непрерывно подвергаются различным загрязнениям. Однако в крупных водоемах не наблюдается резкого ухудшения качества воды. Это объясняется тем, что вода в них под влиянием различных естественных процессов обладает способностью самоочищаться.

Самоочищение открытых водоемов осуществляется под действием разнообразных факторов. К ним относятся: гидравлические – разбавление и смешивание попавших загрязнений с основной массой воды; механические – осаждение взвешенных частиц; физических – влияние солнечной радиации и температуры; биологические – сложные процессы взаимодействия водных растительных и животных организмов с организмами поступающих стоков; химические – превращение одних веществ в другие, главным образом минерализация.

При поступлении сточных вод в водоем происходит смешивание и разбавление их водой водоема, взвешенные в воде вещества (органические и минеральные), яйца гельминтов и микроорганизмы постепенно осаждаются на дно. Таким образом, концентрация загрязнений снижается, вода осветляется и становится прозрачной.

В процессе самоочищения в воде отмирают сапрофиты и патогенные микроорганизмы в результате обеднения воды питательными веществами, бактерицидного действия ультрафиолетовых лучей, влияние бактериофагов и антибиотических веществ, выделяемых сапрофитами, неблагоприятных температурных условий, антагонистического воздействия водных организмов и др.

Существенное влияние на процессы самоочищения воды оказывает сапрофитная микрофлора и водные организмы.

Некоторые представители микрофлоры обладают антагонистическими свойствами к патогенным микроорганизмам, вызывая их гибель. Простейшие водные организмы, а также зоопланктон (рачки, коловратки, моллюски и др.), пропуская воду через свой кишечник, уничтожают огромное количество бактерий. Бактериофаги, попавшие в водоем, также оказывают отрицательное воздействие на болезнетворные организмы.

Одним из важных процессов самоочищения воды – минерализация органических веществ, т.е. их разложение, окисление. Хорошая аэрация воды (обогащение ее кислородом) обеспечивает активизацию окислительных, биологических и других процессов, способствует самоочищению.

Скорость самоочищения зависит от многих условий: количества загрязнений, поступивших в водоем, его глубины и скорости течения воды, температуры, содержания растворенного кислорода, состава микрофлоры и флоры воды и т.д. Наиболее интенсивно естественное самоочищение происходит в теплое время года, а также в проточных водоемах.

Самоочищение подземных вод происходит в основном благодаря фильтрации через почву и процессу минерализации, что обуславливает полное освобождение воды от органических примесей и микроорганизмов.

С санитарной точки зрения самоочищение воды весьма важное и полезное явление в природе. Однако следует иметь в виду, что этот процесс небезграничен. При сильном и постоянном загрязнении источников способность к самоочищению от загрязнений становится недостаточной, заторможенной или полностью подавленной.