Санитарно-гигиеническая характеристика водоисточников
С целью водоснабжения могут быть использованы подземные воды, открытые водоемы и атмосферные воды.
1. Подземные воды
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, трещиноватые породы. Вода заполняет поры и трещины этих пород. Подземные воды по условиям залегания делятся на почвенные, грунтовые и межпластовые.
а) Почвенные воды (поверхностные или верховодка) наиболее близко залегают к земной поверхности в первом водоносном горизонте, не имеют защиты в виде водоупорного слоя, поэтому состав их резко меняется в зависимости от гидрометеорологических условий. Больше всего их накапливается весной, летом они высыхают, зимой промерзают. Они легко подвергаются загрязнению, так как находятся в зоне просачивания атмосферных вод и поэтому использовать их с целью водоснабжения не следует.
б) Грунтовые воды располагаются в последующих водоносных горизонтах; они скапливаются на первом водонепроницаемом слое, не имеют водоупорного слоя сверху и поэтому между ними и поверхностными водами происходит водообмен. Грунтовые воды безнапорные, их уровень в колодце устанавливается на уровне подземного слоя воды. Образуются они за счет просачивания атмосферных осадков и уровень воды подвержен большим колебаниям в различные годы и сезоны. Грунтовые воды отличаются более или менее постоянным составом и лучшим качеством, чем поверхностные. 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. Грунтовые воды являются распространенным источником водоснабжения в сельских местностях.
В предупреждении загрязнения грунтовых вод большую роль играет санитарная охрана почвы от загрязнений.
Забор воды производится с помощью различных колодцев (шахтные, трубчатые и др.). Некоторые из них иногда используются для небольших водопроводов.
В прибрежных местностях грунтовые воды могут иметь гидравлическую связь с водами рек и других открытых водоемов. В этих случаях происходит просачивание речной воды в грунтовый слой и увеличение количества грунтовой воды. Эти воды называются подрусловыми.
Подрусловые воды иногда используются в питьевых целях путем устройства инфильтрационных колодцев. Но в силу связи с открытым водоемом состав воды в них непостоянен и менее надежен в санитарном отношении, чем в хорошо защищенных грунтовых слоях.
В пересеченном рельефе местности на склоне гор или в глубине больших оврагов грунтовые воды могут выходить на поверхность в виде родников. Эти родники называются безнапорными, или нисходящими. Родниковая вода по своему составу и качеству не отличается от питающей ее грунтовой воды и может быть использована с целью водоснабжения.
в) Межпластовые воды представляют собой подземные воды, заключенные между двумя водонепроницаемыми породами. Они имеют как бы непроницаемую крышу и ложе, полностью заполняют между ними пространство и передвигаются в нем под давлением. Поэтому эти воды в силу напора снизу могут высоко подниматься в колодцах, а иногда самопроизвольно фонтанировать (артезианские воды). Водонепроницаемая кровля надежно изолирует их от просачивания атмосферных осадков и расположенных выше 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. В силу глубокого залегания межпластовые воды имеют устойчивые физические свойства и химический состав. Малейшее колебание их качества можно рассматривать как признак санитарного неблагополучия. Загрязнение межпластовых вод возможно крайне редко. Это происходит при нарушении целости водоупорных слоев, а также при отсутствии надзора за старыми, уже неиспользуемыми скважинами. Межпластовые воды могут иметь естественный выход на поверхность в виде восходящих ключей или родников. Их образование связано с тем, что водоупорный слой, расположенный над водоносным, прерывается оврагом. Качество родниковой воды не отличается от питающих ее межпластовых вод.
Источник
Грунтовая вода это гигиена
Обеспечение доброкачественной питьевой водой населения представляется весьма актуальной проблемой. Возрастающее загрязнение открытых водоемов приводит к необходимости ориентироваться при организации как централизованного, так и децентрализованного водоснабжения в населенных пунктах в первую очередь на подземные воды.
Параметры питьевой воды делятся на три группы: органолептические свойства, показатели бактериального и санитарно-химического загрязнения. В настоящем сообщении мы коснемся вариантов местного водоснабжения, при котором разбор воды населением производится непосредственно из источника и сосредоточимся на санитарно-химическом составе употребляемой воды. В качестве источника в таких случаях используют грунтовые воды, а водозаборами служат шахтные колодцы, каптажи родников и ключей, артезианские скважины и так далее.
Подземные пресные воды, пригодные для целей питьевого водоснабжения, залегают на глубине не более 250-300 м. По условиям залегания различают верховодку, грунтовые и межпластовые воды, значительно отличающиеся друг от друга по гигиеническим характеристикам.
Верховодка это подземные воды, залегающие наиболее близко к земной поверхности, скапливающиеся на местном водоупорном слое. Она легко загрязняется, ненадежна в санитарном отношении и не может считаться хорошим источником водоснабжения.
Грунтовые воды это воды первого от поверхности земли постоянно существующего водоносного горизонта. Они характеризуются весьма непостоянным режимом, который зависит от гидрометеорологических факторов. Вследствие этого имеются значительные сезонные колебания уровня стояния, дебита, химического и бактериального состава грунтовых вод. Используются грунтовые воды главным образом при организации колодезного водоснабжения.
Межпластовые подземные воды залегают между двумя водоупорными слоями и в зависимости от условий залегания могут быть напорными (артезианские скважины) и безнапорными. Химический состав подземных вод формируется под влиянием химического и физико-химического процессов. В подземных водах найдено более 70 химических элементов. Межпластовые воды высоко оцениваются с санитарной точки зрения и часто используются для питьевых целей без предварительной обработки. Даже неглубоко залегающие грунтовые воды и в самом деле довольно чисты, так как почвы и почвенные микробы отфильтровывают и разрушают многие примеси, такие как болезнетворные бактерии или вещества, создающие муть. Однако в ходе этих процессов не удаляется большая часть синтетических органических соединений. Будучи однажды загрязнены, водоносные горизонты могут оставаться в таком состоянии десятки лет. Главным источником загрязнения являются опасные отходы, которые накапливаются на промышленных, муниципальных и неорганизованных свалках. Токсичные вещества из мест их сброса проникают в индивидуальные колодцы и другие источники питьевой воды. Один литр бензина может сделать непригодной для питья миллион литров воды.
Необходимо подчеркнуть, что химический состав воды не только показатель качества, обуславливающий санитарное благополучие, но и фактор, участвующий в формировании здоровья населения. Рассмотрим некоторые из показателей.
Сухой остаток — это количество растворенных солей в миллиграммах, содержащихся в 1 л воды и дает представление о степени минерализации воды. Минеральный состав воды на 85 % и более обусловлен катионами кальция, магния, натрия, калия и анионами — хлоридами, сульфатами, гидрокарбонатами, фосфатами и др. Воду с сухим остатком до 1000 мг/л называют пресной, свыше 1000 мг/л – минерализованной. Гигиеническое значение этого показателя заключается в том, что воды, содержащие избытoчнoe количество минеральных солей, непригодны для питья, так как имеют соленый или горько-соленый вкус, а их употребление в зависимости от состава солей приводит к различным неблагоприятным физиологическим отклонениям в организме: способствует перегреву в жаркую погоду, ведет к нарушению чувства утоления жажды, увеличению гидрофильности тканей (отекам), изменению секреции желудка, усилению его моторной функции и перистальтики кишечника и др. С другой стороны, слабоминерализованная вода с плотным остатком ниже 50-100 мг/л неприятна на вкус, длительное ее употребление может привести к некоторым неблагоприятным физиологическим сдвигам в организме (уменьшение содержания хлоридов в тканях и др.). Такая вода, как правило, содержит мало фтора и других микроэлементов. Воду, содержащую до 50-100 мг/л солей, считают слабоминерализованной, 100-300 мг/л — удовлетворительно минерализованной, 300-500 мг/л — оптимальной минерализации и 500-1000 мг/л — повышенно минерализованной.
Жесткость. Различают общую, карбонатную, постоянную и устранимую жесткость. Общая жесткость — это природное свойство воды, обусловленное наличием солей жесткости, т. е. всеми солями кальция и магния в сырой воде. Карбонатная жесткость — это жесткость, обусловленная присутствием гидрокарбонатов и карбонатов кальцияи магния, растворенных в сырой воде. Устранимая жесткость — это жесткость, которую удается устранить при кипячении воды.
Резкий переход при пользовании от мягкой к жесткой воде, а иногда и наоборот, может вызвать у людей диспепсические явления. Исследования свидетельствуют о том, что в районах с жарким климатом течение почечно-каменной болезни ухудшается при жесткости воды свыше 10 ммоль/л. Соли жесткости нарушают всасывание жиров в кишечнике в результате образования кальциево-магнезиальных нерастворимых мыл при омылении жиров. Жесткие воды способствуют появлению дерматитов. Их возникновение обусловлено тем, что кальциево-магнезиальные мыла обладают раздражающим действием. При повышенном поступлении в организм кальция с питьевой водой на фоне йодной недостаточности чаще возникает зобная болезнь.
Для питьевых целей предпочитают воду средней жесткости, для хозяйственных и промышленных целей — мягкую воду, так как с увеличением жесткости воды ухудшается разваривание мяса и бобовых, плохо настаивается чай, увеличивается распад мыла, волосы после мытья становятся жесткими, кожа грубой, шероховатой, ткани одежды теряют мягкость и гибкость, увеличивается образование накипи на котлах. Особенно нежелательно высокое содержание магния, так как его сульфаты нарушают процессы всасывания и моторную деятельность кишечника (действуют послабляюще). Поэтому если содержание сульфатов в воде до 250 мг/л, то магния не должно быть более 30 — 50 мг/л. Содержание кальция желательно 75 — 100, максимум до 150 мг/л. Поэтому при выборе источников для водоснабжения, кроме общей жесткости, дополнительно определяют содержание ионов кальция и магния. Для мягкой воды иногда характерно высокое естественное содержание натрия в питьевой воде. Однако избыток натрия служит добавочным фактором развития некоторых форм гипертонии.
Железо. В поверхностных водах железо содержится в виде достаточно устойчивого гуминовокислого железа, в подземных водах встречается главным образом в виде бикарбоната. При контакте подземной воды с воздухом бикарбонат железа окисляется с образованием бурых хлопьев гидрооксида железа, придающих воде мутность и окраску (если содержание железа превышает 0,3— 0,5 мг/л). При концентрации железа выше 1 мг/л вода приобретает вяжущий привкус. Таким образом, высокое содержание железа ухудшает органолептические свойства воды, портит вкус чая, при стирке белья придает ему желтоватый оттенок. В водопроводной воде содержание железа не должно превышать 0,3 мг/л.
Хлориды. Высокая растворимость хлоридов объясняет широкое распространение их во всех природных водах. В проточных водоемах содержание хлоридов обычно невелико (20 — 30 мг/л). Незагрязненные грунтовые воды в местах с не солончаковой почвой обычно содержат до 30-50 мг/л хлор-иона. В водах, фильтрующихся через солончаковую почву, в 1 л могут содержаться сотни и даже тысячи миллиграммов хлоридов, хотя вода может быть безукоризненной в эпидемическом отношении. Поэтому, используя хлориды как показатель эпидемической безопасности воды, необходимо учитывать местные условия формирования ее качества. Вода, в которой хлорид ионов содержится более 350 мг/л, имеет солоноватый привкус, а при концентрации хлоридов 500-1000 мг/л неблагоприятно влияет на желудочную секрецию. Таким образом, гигиеническое значение хлоридов заключается в том, что они в концентрации выше 350 мг/л ограничивают водопотребление; вызывают угнетение желудочной секреции; являются показателем загрязнения подземных и поверхностных водоисточников.
Фтор. Источником фтора в воде являются почвы и подстилающие ее породы, в которых находятся растворимые фторсодержащие минеральные соединения. В воде большинства источников водоснабжения (особенно в воде открытых водоемов) содержатся пониженные концентрации фтора. Высокие концентрации фтора чаще встречаются в водах артезианских скважин. В подземных водах содержание фтора в зависимости от климатического района допускается в пределах 1,5—0,7 мг/л. При потреблении воды с концентрацией фтора более 1,5 мг/дм 3 развивается флюороз зубов, который характеризуется появлением на эмали зубов фарфороподобных или пигментированных пятен желтого или коричневого цвета или эрозий, а также повышенной стираемости зубов. При пользовании водой, содержащей свыше 5 мг/л фтора, возможен флюороз скелета (остеосклероз). Доказано, что при пользовании питьевой водой с концентрацией фтора меньше 1 мг/л увеличивается заболеваемость кариесом зубов. Если концентрация фтора меньше 0,5 мг/л, то заболеваемость кариесом в 2-3 раза выше, чем при пользовании водой с содержанием фтора 1 мг/л. Поэтому концентрацию фтора 0,7—1,0 мг/л оценивают как оптимальную; от 1,0 до 1,5 мг/л — как повышенную, но допустимую; свыше 1,5 мг/л — как недопустимую. Концентрация фтора в воде ниже 0,7 мг/л считается пониженной.
Соли аммония. Как правило, в чистых природных водах содержится 0,01—0,1 мг/л азота аммонийных солей. Наличие в воде больших количеств аммонийного или нитритного азота может свидетельствовать о сравнительно свежем загрязнении ее азотсодержащими органическими веществами.
Нитраты. Вода, содержащая концентрации более предельно допустимой для нитратов, считается непригодной для питья в основном потому, что она может быть токсичной для грудных детей, так как у некоторых из них в желудке не выделяется достаточное количество кислоты, чтобы предотвратить развитие бактерий, преобразующих нитраты в высокотоксичные нитриты. У младенцев возникает метгемоглобинемия – болезнь, при которой эритроциты неспособны переносить кислород. Считается, что это может быть причиной синдрома внезапной младенческой смерти. Нитраты в питьевой воде могут оказаться вредными также для подростков и взрослых людей, так как в желудке из них могут образовываться нитрозосоединения (канцерогены). Таким образом, возрастающие концентрации нитратов в неглубоко залегающих грунтовых водах требуют постоянного повышенного внимания со стороны потребителей.
Кроме вышеперечисленных веществ в подземных источниках могут содержаться компоненты, относящиеся к первому и второму классу опасности: бор, барий, литий, стронций, бериллий, свинец, кадмий, хлорированные углеводороды и другие.
Итак, воды подземных питьевых источников отличаются многокомпонентным несбалансированным химическим составом. Длительное употребление воды подземных источников может приводить к развитию заболеваемости населения неинфекционной патологии и в большой степени среди детского.
Постоянство солевого состава – важнейший признак санитарной надежности водоносного горизонта. Однако в связи с тем, что различные подземные воды характеризуются непостоянным режимом встает вопрос о регулярных проверках таких вод в течение года.
Федеральное бюджетное учреждение здравоохранения «Центр гигиены и эпидемиологии в Еврейской автономной области» предлагает комплекс исследований, направленных на объективную оценку и улучшение среды Вашего обитания, в том числе грунтовых вод – колодцев, скважин, родников.
Наш адрес: г. Биробиджан, ул. Шолом-Алейхема, 17, каб. 8 (тел. 6-17-72). Специалисты аккредитованного испытательного лабораторного центра проведут широкий спектр лабораторно-инструментальных исследований и дадут экспертное заключение о соответствии (или не соответствии) качества воды требованиям санитарно-эпидемиологических правил и нормативов.
Источник
