В отдельных случаях каждый из химических показателей может иметь другую природу, например органические вещества – растительное происхож-
дение. Поэтому признать водоисточник загрязненным можно лишь при нали-
чии следующих условий:
1)в воде присутствует не один, а несколько химических показателей загрязненности;
2)в воде одновременно обнаружены бактериальные показатели загрязненности;
3)возможностьзагрязнения подтверждаетсясанитарным обследованием водоисточника.
Показателем наличия органических веществ в воде служит окисляе-
мость, выражаемая в миллиграммах кислорода, расходуемого на окисление ор-
ганических веществ, содержащихся в 1 л воды. Наименьшую окисляемость имеют артезианские воды – до 2 мг О2 на 1 л, в водах шахтных колодцев окис-
ляемость достигает 3-4 мг О2 на 1 л, причем с увеличением цветности воды она возрастает. В воде открытых водоемов окисляемость может быть еще выше.
Повышение окисляемости воды сверх названных величин указывает на воз-
можное загрязнение водоисточника.
Основным источником загрязнения природных вод аммонийным азотом и нитритами являются разлагающиеся белковые остатки, трупы животных, моча,
фекалии.
При свежем загрязнении отбросами в воде возрастает содержание аммо-
нийных солей (превышает 0,1 мг/л). Являясь продуктом дальнейшего окисле-
ния аммонийных солей, нитриты в количестве, превышающем 0,002 мг/л, так-
же служат важным показателем загрязненности водоисточника. Необходимо учитывать, что в глубоких подземных водах возможно образование нитритов и аммонийных солей из нитратов при восстановительных процессах. Нитраты представляют собой конечный продукт окисления аммонийных солей. Наличие их в воде при отсутствии аммиака и нитритов указывает на сравнительно давнее загрязнение воды азотсодержащими веществами, которые успели уже минерали-
31
зоваться. Интенсивное применение азотсодержащих удобрений также ведет к увеличению содержания нитратов в грунтовых водах.
Некоторым показателем загрязненности водоисточника служат хлориды,
поскольку они содержатся в моче и различных отбросах, но при этом необхо-
димо учитывать, что присутствие больших количеств хлоридов в воде (больше
30-50 мг/л) может быть обусловлено и вымыванием хлористых солей из засо-
ленных почв.
Для правильной оценки происхождения хлоридов нужно учитывать ха-
рактер водоисточника, наличие хлоридов в воде соседних однотипных водо-
источников, а также присутствие других показателен загрязнения воды.
Ценным показателем степени загрязненности воды органическими веще-
ствами и интенсивности процессов самоочищения является биохимическое потребление кислорода (сокращенно – БПК) – БПК – это количество кисло-
рода, необходимое для полного биохимического окисления. веществ, содержа-
щихся в 1 л воды, при температуре 200С. Чем значительнее загрязнена вода, тем больше ее БПК. Так как определение БПК длительно – до 20 суток, то в сани-
тарной практике часто ограничиваются определением БПК5, т.е. биохимиче-
ского потребления кислорода 1 л воды в течение 5 суток. Для природных вод БПК5 составляет примерно 70% от полного БПК.
Бактериологический показатель качества питьевой воды
Для суждения об эпидемической опасности воды используются бакте-
риологические и химические показатели загрязнения.
Бактериологические показатели загрязнения воды
С эпидемиологической точки зрения при оценке воды имеют значение преимущественно патогенные микроорганизмы. Однако даже при современных достижениях микробиологической техники исследование воды на присутствие в ней патогенных микроорганизмов, а тем более вирусов, является довольно
32
трудоемким процессом. Поэтому оно не проводится при массовых анализах во-
ды и осуществляется лишь при наличии эпидемиологических показаний,
например при вспышках инфекционных заболеваний, в которых подозревается водный путь передачи.
В оценке качества воды в санитарной практике широко используются косвенные бактериологические показатели загрязнения воды. При этом счита-
ется, что чем менее вода загрязнена сапрофитами, тем менее опасна она в эпи-
демиологическом отношении (табл. 1).
Одним из показателей загрязнения воды сапрофитной микрофлорой явля-
ется так называемое микробное число.
Микробное число – это количество колоний, вырастающих при посеве 1 мл воды на мясо-пептонный агар после 24 часов выращивания при температуре 370С.
Микробное число характеризует общую бактериальную обсемененность воды. При оценке качества воды по этому показателю пользуются данными наблюдений о том, что в воде незагрязненных и хорошо оборудованных арте-
зианских скважин микробное число не превышает 10-30 в 1 мл, в воде неза-
грязненных шахтных колодцев – 300-400 в 1 мл, в воде сравнительно чистых открытых водоемов – 1000-1500 в 1 мл. При эффективной очистке и обеззара-
живании воды на водопроводе микробное число не превышает 100 в 1 мл.
Еще большее значение имеет определение наличия в воде кишечной па-
лочки, которая выделяется с испражнениями человека и животных. Поэтому присутствие в воде кишечной палочки сигнализирует о фекальном загрязнении и, следовательно, о возможном заражении воды патогенными микроорганизмами кишечной группы (брюшной тиф, паратиф, дизентерия и пр.).
Исследование воды на содержание кишечной палочки позволяет предви-
деть возможность заражения воды патогенной микрофлорой в будущем и, сле-
довательно, создает возможность путем своевременного проведения необходи-
мых мероприятий предотвратить его.
33
Санитарно-гигиеническая оценка источников водоснабжения (атмосферные осадки, открытые водоемы, подземные воды)
Источниками водоснабжения могут быть атмосферные, подземные и по-
верхностные воды (Рисунок 1).
Атмосферные воды
Для хозяйственно-питьевого водоснабжения атмосферные осадки, т. е.
дождевая вода и снег, используются только в маловодных районах – на юге и в Заполярье.
Атмосферные воды весьма слабо минерализованы, очень мягкие, содер-
жат мало органических веществ и свободны от патогенных бактерий. В даль-
нейшем на качество воды влияет способ сбора и хранения.
Рисунок 1. Круговорот воды в природе.
34
Подземные воды
Грунтовые воды. Падая на землю, осадки частично вновь испаряются,
частично стекают по поверхности земли, образуя ручьи и пополняя реки, озера,
частично впитываются в землю, очень медленно продвигаясь в глубь ее через поры водопроницаемых пород.
Скапливаясь над первым от поверхности земли пластом водонепрони-
цаемых пород (глина, гранит, сплошные известняки), вода образует первый во-
доносный горизонт, который называют горизонтом грунтовых вод (рисунок 2).
Рисунок 2. Общая схема залегания подземных вод:
1 – водоупорные слои; 2 – водоносный горизонт грунтовых вод; 3 – водоносный горизонт межпластовых безнапорных вод; 4 – водоносный горизонт межпластовых напорных вод (артезианских); 5 – колодец, питающийся грунтовой водой; 6 – колодец, питающийся межпластовой безнапорной водой; 7 – колодец, питающийся артезианской водой.
В зависимости от местных условий глубина залегания грунтовых вод ко-
леблется от 1-2 до нескольких десятков метров.
Грунтовые воды часто используются для водоснабжения, так как отлича-
ются прозрачностью и незначительной цветностью. Количество растворенных в
них солей возрастает с глубиной залегания, но в большинстве случаев невели-
35
ко. При мелкозернистых породах, начиная с глубины 5-6 м, грунтовые воды свободны от бактериального загрязнения.
При загрязнении почвы отбросами и нечистотами существует опасность заражения грунтовых вод патогенными микроорганизмами.
Грунтовые воды широко используют в сельских местностях путем устройства шахтных и трубчатых колодцев.
Межпластовые воды. При движении вдоль уклона водонепроницаемого пласта грунтовая вода может проникнуть в область, где над ней окажется слой водоупорной породы. В этом случае она станет межпластовой, располагаясь между водоупорным ложем и водоупорной кровлей. В зависимости от местных геологических условий межпластовые воды могут образовать второй, тре-
тий и т. д. водоносные горизонты. Глубина залегания межпластовых вод ко-
леблется от десятков до тысячи и более метров (см. рисунок).
Межпластовые воды отличаются от грунтовых невысокой температурой
(5-120), постоянством состава. Обычно они прозрачны, бесцветны, лишены за-
паха и какого-либо привкуса. Количество растворенных в них минеральных со-
лей зависит от состава пород, в которых они накапливаются и передвигаются.
Благодаря длительной фильтрации и наличию водоупорной кровли, защищаю-
щей межпластовые воды от загрязнения, последние отличаются почти полным отсутствием микроорганизмов, тем более патогенных, и могут использоваться
для питья в сыром виде. Добывают межпластовые воды путем устройства глубоких трубчатых и, реже, шахтных колодцев.
Родники. Подземные воды могут самостоятельно выходить на поверх-
ность земли. В таком случае они носят название родников, из которых образу-
ются ключи или ручейки. Выходить на поверхность могут как грунтовые, так и межпластовые воды.
Родники могут использовать для устройства водопроводов в небольших населенных пунктах, например селах или рабочих поселках.
36
Поверхностные воды
Поверхностные воды стекают по естественным уклонам к более пони-
женным местам, образуя проточные и непроточные водоемы: ручьи, реки, про-
точные и непроточные озера. Открытые водоемы питаются не только атмо-
сферными, но частично и подземными водами.
Открытые водоемы подвержены загрязнению извне, поэтому с эпиде-
миологической точки зрения все открытые водоемы в большей или меньшей степени потенциально опасны. Особенно сильно загрязняется вода в участках водоема, лежащих у населенных пунктов и в местах спуска сточных вод. В водо-
емах со стоячей водой или с незначительным течением часто наблюдается цве-
тение воды, т. е. массовое развитие планктона или зеленых водорослей.
Поверхностные воды слабо минерализованы, мягкие, но в непроточных озе-
рах и водохранилищах концентрация солей может быть значительно увеличена вследствие испарения воды, особенно в условиях жаркого климата. Для открытых водоемов характерно непостоянство качества воды, которое может изменяться в зависимости от сезона и даже погоды, например, после выпадения осадков.
Самоочищение водоемов
Несмотря на почти непрерывное поступление разнообразных загрязнений в открытые водоемы в большинстве из них прогрессирующего ухудшения ка-
чества воды не наблюдается. Это происходит потому, что многообразные физи-
ко-химические и биологические процессы ведут к «самоочищению» водоема от взвешенных частиц, органических веществ, микроорганизмов и других видов загрязнений.
При поступлении сточных вод в водоем происходит их разбавление. За-
тем взвешенные минеральные и органические частицы, яйца гельминтов и мик-
роорганизмы частично осаждаются, вода осветляется и становится прозрачной.
37
Попавшие в воду растворенные органические вещества минерализуются за счет жизнедеятельности населяющих водоем микроорганизмов. Процессы биохими-
ческого окисления заканчиваются нитрификацией с образованием конечных продуктов – нитратов, карбонатов, сульфатов и т. д. Для биохимического окис-
ления органических веществ необходимо наличие в воде растворенного кисло-
рода, запасы которого по мере расхода восстанавливаются за счет диффузии из атмосферы. В чистых водоемах насыщение воды кислородом превышает 50%.
Ледяной покров, затрудняющий реаэрацию воды, отрицательно сказывается на самоочищении.
В процессе самоочищения происходит отмирание сапрофитов и патоген-
ных микроорганизмов. Они погибают вследствие обеднения воды питательны-
ми веществами, бактерицидного действия солнечных лучей, бактериофагов и антибиотиков, выделяемых сапрофитами, и от других факторов.
Ценным показателем степени загрязненности воды органическими веще-
ствами и интенсивности процессов самоочищения является биохимическое потребление кислорода (сокращенно – БПК) – БПК – это количество кисло-
рода, необходимое для полного биохимического окисления веществ, содержа-
щихся в 1 л воды, при температуре 200С. Чем значительнее загрязнена вода, тем больше ее БПК. Так как определение БПК длительно – до 20 суток, то в сани-
тарной практике часто ограничиваются определением БПК5, т.е. биохимиче-
ского потребления кислорода 1 л воды в течение 5 суток. Для природных вод БПК5 составляет примерно 70% от полного БПК.
Способность водоема самоочищаться имеет пределы. У небольших и осо-
бенно непроточных водоемов способность к самоочищению невелика.
При необходимости использовать открытый водоем для водоснабжения следует, во-первых, отдать предпочтение крупным и проточным незарегулиро-
ванным водоемам, во-вторых, охранять водоем от загрязнения бытовыми и промышленными сточными водами и, в-третьих, надежно обеззараживать воду.
38
При выборе источников водоснабжения в первую очередь ориентируются на напорные, межпластовые – артезианские воды. При невозможности их исполь-
зования изыскивают другие в следующем порядке: а) межпластовые безнапор-
ные воды, в том числе родниковые; б) грунтовые воды; в) открытые водоемы.
39