27. Источники водоснабжения, их общая гигиеническая характеристика. Гост 2761-84 «Вы-бор водоисточника». Зоны санитарной охраны водоёмов, их роль в обеспечении качества воды.

ИСТОЧНИКИ ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО ХОЗЯЙСТВЕННО-ПИТЬЕВОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ ГОСТ – 2761 – 84 Классификация водоисточников по степени санитарной надежности -Межпластовые напорные подземные воды -Межпластовые безнапорные воды - Грунтовые воды, искусственно наполняемые и подрусловые подземные воды -Поверхностные воды (реки, водохранилища, озера, каналы).

Грунтовые воды собираются над первым от поверхности земли слоем водонепроницаемых пород (глина, гранит, известняк), где образуют первый постоянно существующий водоносный горизонт, который называется горизонтом грунтовых вод. В зависимости от местных условий глубина залегания грунтовых вод колеблется от 1—2 до нескольких десятков метров.Грунтовые воды являются ненапорными, их статический уровень в колодце соответствует глубине залегания. Они характеризуются непостоянным режимом, который зависит от гидрометеорологических факторов: частоты выпадения и количества осадков, наличия открытых водоемов. В результате этого регистрируются сезонные колебания уровня стояния, дебита, химического и бактериального состава грунтовых вод. С гигиенической точки зрения определяющим для качества грунтовых вод является санитарное состояние выше залегающей почвы, степень влияния которой зависит от глубины залегания грунтовых вод. В случае неглубокого их размещения вероятность попадания загрязнения повышается. Грунтовые воды имеют более или менее постоянный физико-химический состав и лучшее качество, чем поверхностные. Фильтруясь через слой почвы,они преимущественно становятся прозрачными, бесцветными, не содержат патогенных микроорганизмов. Если почва по механическому составу мелкозернистая, то при залегании на глубине 5—6 м и более грунтовые воды вообще не содержат бактерий. В зависимости от химического состава почвы грунтовые воды могут быть слабо-, средне- или сильноминерализованными. Количество растворенных солей в грунтовой воде увеличивается в зависимости от глубины залегания, однако в большинстве случаев повышение минерализации незначительно. Грунтовые воды широко используют в сельской местности для местного (децентрализованного) водоснабжения.

Межпластовые подземные воды залегают между двумя водоупорными слоями, из которых один — нижний — является водонепроницаемым ложем, а другой — верхний — водонепроницаемой кровлей. Глубина залегания межпластовых вод колеблется от десятков и сотен до тысячи метров и более. Наличие водонепроницаемой кровли препятствует попаданию воды в межпластовые слои из расположенных выше горизонтов. Пополнение межпластовых вод может происходить лишь в местах выклинивания водоносного горизонта на поверхность. Обычно зоны питания залегают на значительном (сотни километров) расстоянии от места водозабора. Чем больше это расстояние, тем надежнее защита межпластовых вод от поступления загрязнений с поверхности. Добыча межпластовых вод производится через буровые скважины.

В зависимости от условий залегания межпластовые воды могут быть напорными или ненапорными. Чаще всего межпластовая вода заполняет всю толщу водосодержащей породы (песчаной, гравелистой или трещиноватой) между водоупорными слоями. При этом давление, под которым находится вода в водоносном слое, становится выше атмосферного. Если прорезать водонепроницаемую кровлю скважиной, то благодаря чрезмерному давлению вода в ней поднимается, а иногда даже выливается на поверхность в виде фонтана. Такая межпластовая вода называется напорной, или артезианской1, а уровень, на который она поднимается в скважине самотеком, называется статическим. Ненапорные межпластовые воды не способны подниматься самостоятельно, их статический уровень в скважине соответствует глубине залегания.

Условия формирования и залегания (наличие водоупорного перекрытия, большое расстояние от мест выклинивания, значительная глубина залегания) определяют главную особенность межпластовых вод — постоянство количественных и качественных характеристик. Именно постоянство физических свойств и химического состава является важнейшими показателями санитарной надежности межпластового водоносного слоя. Какие-либо изменения хотя бы одного из показателей качества межпластовой воды являются сигналом о поступлении в ее слой воды из размещенных выше горизонтов, то есть сигналом о возможном загрязнении. Надежно перекрытые межпластовые воды отличаются от грунтовых невысокой температурой (5—12 °С), постоянным физико-химическим составом, постоянным уровнем и значительным дебитом. Они прозрачные, без цвета, часто — без запаха и какого-либо привкуса. Концентрация минеральных солей в них выше, чем в грунтовых водах, и зависит от химического состава породы, в которой они накапливаются и передвигаются. Межпластовые воды — пресные, но могут иметь разную степень минерализации, вплоть до высокоминерализованных. Степень минерализации определяет другие показатели качества межпластовой воды (в частности, вкус и привкус) и корреллирует с содержанием хлоридов, сульфатов, солей жесткости (кальция и магния) и т. п. Межпластовые воды преимущественно щелочные (pH > 7) благодаря наличию гидрокарбонатов щелочных и щелочно-земельных металлов. Иногда могут содержать много железа (II) в виде гидрокарбонатов, марганца (II) в виде сульфатов, сероводорода. Последний образуется в межпластовых водах в результате химических превращений некоторых минеральных солей: восстановления сульфатов, разложения сульфидов металлов (по реакции FeS2 + 2С02 + 2Н20 = H2S + S4- + Fe(HC03)2), при взаимодействии сернокислых солей, растворенных в воде, с битумозными глинами, торфом, нефтью и т. п. При отсутствии свободного растворенного кислорода в глубоких межпластовых водах создаются условия для восстановления нитратов в нитриты и аммонийные соли. Поэтому относительно высокое содержание в межпластовых водах сероводорода и аммиака иногда бывает естественным и не свидетельствует об их загрязнении. В природных биогеохимических провинциях, связанных с залежами полиметаллических руд, межпластовые воды могут содержать значительное количество тех или иных микроэлементов, в частности мышьяка, свинца, кадмия, ртути, хрома и др. Разумеется, что такие воды невозможно использовать для хозяйственно-питьевого водоснабжения без специальной обработки. Безусловным преимуществом межпластовых вод является почти полное отсутствие микробной контаминации. Благодаря длительной фильтрации и наличию водоупорной кровли, защищающей межпластовые воды от загрязнения, они почти не содержат микроорганизмов, тем более патогенных. Такие меж­пластовые воды эпидемически безопасны и не нуждаются в обеззараживании. Межпластовые воды, в связи с условиями их формирования и залегания, надежностью перекрытия водоупорными слоями, постоянством состава и достаточно большим дебитом, имеют явные преимущества перед другими источниками водоснабжения и с гигиенической точки зрения заслуживают высокой оценки. В большинстве случаев они обладают высоким качеством — им присущи положительные органолептические свойства, физиологически благоприятный минеральный, в том числе микроэлементный, состав, отсутствие или очень низкое содержание вредных (токсических) химических веществ, эпидемическая безопасность. Поэтому их используют без предварительной обработки. К сожалению, наряду с природными, на формирование состава подземных вод могут влиять и техногенные факторы. Такое влияние обычно бывает отрицательным и приводит к ухудшению качества межпластовой воды. Загрязнение может возникнуть в случае попадания воды из расположенных выше горизонтов при повреждении водоупорного перекрытия, при нарушениях во время бурения скважин, при их неправильном устройстве и эксплуатации, отсутствии тампонирования в процессе выведения из эксплуатации и т. п. В таких условиях наиболее вероятным является загрязнение ненапорных межпластовых вод, тогда как артезианские воды благодаря избыточному давлению в межпластовом слое лучше защищены и поэтому с гигиенической точки зрения более надежны.

Гигиеническая характеристика поверхностных водоемов. К поверхностным водоемам относятся реки, проточные и непроточные озера, водохранилища, ручьи. Поверхностные водоемы питаются за счет как атмосферных осадков, так и подземных вод. Поскольку водоемы пополняются преимущественно атмосферными осадками, химический состав воды в них в основном зависит от гидрометеорологических условий и заметно колеблется на протяжении года. В то же время на химический состав воды существенно влияет характер грунтов на территории водосбора — площади, с которой поверхностный сток в конечном счете попадает в конкретный водоем. Так как во время формирования поверхностных водоемов вода контактирует преимущественно с породами и почвами на поверхности земли, то она обычно содержит мало солей и является пресной. По сравнению с подземными водами для поверхностных водоемов характерны большое количество взвешенных веществ, низкая прозрачность, повышенная цветность за счет гуминовых веществ, вымывающихся из почвы, более высокое содержание органических соединений, наличие аутохтонной микрофлоры, наличие в воде растворенного кислорода. Поверхностные воды, как правило, слабо или мало минерализованы, мягкие или умеренно жесткие. В то же время в непроточных озерах и водоемах концентрация солей в воде может быть повышенной вследствие испарения. Кроме того, высокая минерализация и жесткость характерны для водоемов, формирующихся в солончаковых грунтах. Химический состав воды поверхностных водоемов разнообразный. Сухой

остаток главным образом представлен ионами: СГ~, НСО~, SO^-, Ca2+, Mg2+, Na+. Соотношение этих ионов в воде разных водоемов значительно варьирует. Поверхностные водоемы в большинстве случаев имеют очень низкое содер­жание микроэлементов, хотя в природных биогеохимических провинциях воз­можна высокая их концентрация. Для открытых водоемов характерно непостоянство качества воды, которое может изменяться в зависимости от сезона года и даже погоды. Так, во время ливня или таяния снега в водоем смываются взвешенные и гуминовые вещества, остатки химикатов с сельскохозяйственных полей, твердые бытовые и промышленные отходы и т. п. С атмосферными осадками, таянием снега связаны значительные колебания количества воды в поверхностных водоемах. В проточных водоемах расход воды1 весной во время наводнения значительно увеличивается, в то время как летом, особенно в жару и засуху, — уменьшается. Открытые водоемы легко загрязняются извне. В природных условиях на­блюдается определенное загрязнение взвешенными и гуминовыми веществами, остатками растений, которые вымываются поверхностным стоком из почвы, продуктами жизнедеятельности животных и птиц, рыб и водорослей. Поэтому с эпидемиологической точки зрения открытые водоемы потенциально опасны. Основным источником загрязнения являются сточные воды, которые образуются вследствие использования воды в быту, на промышленных предприятиях, и т.д.

Методика выбора источников централизованного хозяйственно-пи­

тьевого водоснабжения состоит в следующем. Прежде всего следует выявить

местные водные ресурсы, собрать информацию о подземных и поверхностных

водоемах, санитарных, гидрологических, гидрогеологических и топографиче­

ских условиях их формирования, залегания и питания, санитарном состоянии

прилегающей территории. Собирая сведения о поверхностных водоемах, необ­

ходимо обратить внимание на: 1) санитарное состояние водосборных площа­

дей, их заселенность, развитие промышленности и сельского хозяйства; 2) нали­

чие выпусков сточных вод; 3) характер использования реки выше предпола­

гаемого места забора; 4) средний расход воды в реке, его колебания в течение

года и особенно минимальный расход в самом маловодном месяце. Информа­

ция о подземных водах включает: 1 ) глубину залегания водоносных горизонтов;

2) надежность их защиты водоупорными слоями; 3) характер водоносной по­

роды (трещиноватая или песчаная); 4) размещение зон питания и их санитар- ную характеристику; 5) мощность водоносного горизонта; 6) санитарную ха­

рактеристику местности в районе водозабора; 7) наличие источников загрязне­

ния почвы и водоносных слоев и пр. На основании указанных сведений и

данных личного санитарного обследования врач дает гигиеническую оценку

условиям формирования и пополнения источников и делает прогноз их сани­

тарного состояния.

Затем необходимо выяснить, отвечает ли качество воды в источниках ги­

гиеническим требованиям, в каком источнике вода лучше и вообще не требует

обработки или же необходимо значительно меньше усилий для получения до­

брокачественной питьевой воды. Для этого отбирают пробы воды и проводят

их лабораторный анализ. Место взятия проб воды из водоема для физико-хи­

мических и микробиологических исследований выбирают исключительно уч­

реждения санитарно-эпидемиологической службы. Результаты лабораторных

исследований должны отражать особенности режима источника, а не случай­

ные изменения, возникшие под влиянием переменных факторов. Особенно это

касается поверхностных водоемов, состав воды которых изменяется в соответ­

ствии с временем года. Поэтому в таком случае необходим ежемесячный ана­

лиз проб воды в течение последних 3 лет. На основании данных санитарного

обследования и результатов лабораторного исследования врач медико-профи­

лактической специальности определяет, отвечает ли вода в источнике гигие­

ническим требованиям, изложенным в ГОСТе 2761-84, устанавливает класс

подземных или поверхностных водоемов и определяет методы обработки во­

ды для доведения ее до доброкачественной питьевой.

Далее следует определить, соджержит ли один или несколько источников

необходимое количество воды, соответствующее гигиеническим нормам во-

допотребления населенного пункта в целом. При этом следует учитывать пер­

спективы роста города или села и его инфраструктуры. Вопрос о количестве

воды уже сам по себе может радикально повлиять на выбор. В то же время са­

нитарная надежность и качество воды в источнике являются первостепенными

критериями. Поэтому возможность использования подземных межпластовых

вод рассматривается даже при недостатке их запасов. Тот дефицит воды, кото­

рый образуется при выборе более надежного, но недостаточно мощного под­

земного источника, может компенсироваться за счет менее надежных в гигие­

ническом отношении поверхностных источников.

В процессе выбора источника водоснабжения и определения мест водоза­

бора обязательно учитывают возможность создания зон санитарной охраны и

соблюдения соответствующего режима в пределах их поясов. Источник водо­

снабжения при наличии нескольких водоемов и одинаковой возможности обес­

печения качества и количества воды выбирают путем технико-экономическо­

го сравнения вариантов схем обработки воды с учетом санитарной надежности

источников.

На заключительном этапе на основании гигиенической оценки условий

формирования и залегания подземных вод, санитарной оценки поверхностно­

го источника и прилегающей к нему территории, оценки качества и количества

воды источника, санитарной оценки места водозабора, возможности создания зон санитарной охраны (ЗСО) и прогноза санитарного состояния источника

врач-профилактик делает гигиеническое заключение о пригодности конкретно­

го подземного или поверхностного водоема в качестве источника централизо­

ванного хозяйственно-питьевого водоснабжения. Заключение должно содержать

информацию о: 1) объекте водоснабжения; 2) гигиенической характеристике

источника водоснабжения; 3) качестве воды в нем; 4) прогнозе санитарного

состояния источника; 5) мероприятиях по организации ЗСО; 6) надлежащей

обработке воды с целью доведения ее качества до требований стандарта на питьевую воду

Гигиенические требования к организации и эксплуатации ЗСО источ­

ников централизованного водоснабжения. Для обеспечения санитарно-эпи­

демиологической надежности источников централизованного хозяйственно-

питьевого водоснабжения и водопроводных очистных сооружений устанавли­

вают ЗСО. Их организуют на всех водопроводах — речных и артезианских, на

действующих и сооружаемых или только проектируемых. Основной задачей

ЗСО является охрана от загрязнения источников централизованного водоснаб­

жения, мест водозабора, а также водопроводных сооружений и прилегающих

территорий. Проектирование и эксплуатация ЗСО источников централизован­

ного водоснабжения и водопроводов, подающих воду хозяйственно-питьевого

назначения, осуществляется в соответствии с "Положением о порядке проек­

тирования и эксплуатации зон санитарной охраны источников водоснабжения

и водопроводов хозяйственно-питьевого назначения".

Организацию СЗО начинают с разработки проекта. Определяют границы

ЗСО и ее поясов и намечают план мероприятий по улучшению санитарного со­

стояния ЗСО путем устранения существующего и предупреждения возможно­

го загрязнения источника централизованного водоснабжения и ухудшения ка­

чества воды на этапах забора, водоподготовки и подачи ее населению.

ЗСО включают три пояса особого режима. Первый — пояс строгого режи­

ма — охватывает территорию и акваторию размещения водозаборов, площа­

док головных сооружений водопровода и водоподводящего канала. Второй и

третий — пояс ограничений и пояс наблюдений — охватывают территорию,

предназначенную для охраны от загрязнения источника водоснабжения. Сани­

тарную охрану водоводов обеспечивают санитарно-защитной полосой.

Первый пояс ЗСО (строгого режима) устанавливают с целью исключения

случайного или умышленного загрязнения воды в месте расположения водо­

забора и на этапах водоподготовки на головных очистных сооружениях во­

допровода. Второй и третий пояса ЗСО {ограничений и наблюдений) предна­

значены для предупреждения неблагоприятного влияния на качество и коли­

чество воды используемых или планируемых к использованию подземных и

поверхностных источников централизованного хозяйственно-питьевого водо­

снабжения.