Гигиена. Конспект лекций - Владимир Шилов

Лекция 14. Источники водоснабжения

1. Классификация источников водоснабжения. Открытые водоемы

Для водоснабжения могут быть использованы:

• открытые водоемы;

• подземные воды;

• атмосферные воды.

Открытые водоемы делятся на:

• естественные (реки, озера);

• искусственные (водохранилища, каналы).

Характерной чертой открытых водоемов является наличие большой водной поверхности, которая соприкасается с атмосферой и находится под воздействием лучистой энергии солнца, что создает условия для развития водной флоры и фауны, активного течения процессов самоочищения. Однако вода открытых водоемов подвержена опасности загрязнения различными химическими веществами и микроорганизмами.

Речные воды характеризуются большим количеством взвешенных веществ, низкой прозрачностью и большой микробной обсемененностью. Реки наиболее часто используются с целью водоснабжения.

Озера и пруды представляют собой различной величины и формы котлованы. На дне образуются значительные илистые отложения за счет выпадения взвешенных частиц. Эти водоисточники менее пригодны для питьевых целей, так как значительно подвержены загрязнению и обладают слабовыраженной способностью самоочищения. Эти воды небезопасны в эпидемиологическом отношении.

Искусственные водохранилища создаются путем сооружения плотин, задерживающих водоотток. Большое значение на качество воды в водохранилище оказывает санитарная подготовка его дна.

Открытые водоемы характеризуются непостоянством химического и бактериального состава, резко меняющегося в зависимости от сезона года и атмосферных осадков. Воды отличаются небольшим содержанием солей и значительным количеством взвешенных и коллоидных веществ.

При оценке открытых источников водоснабжения большое внимание уделяется флоре и фауне водоемов. Эти биологические организмы называются сапробными (sapros, гнилостный). Различают четыре степени сапрости водоемов или зон.

Полисапробная зона характеризуется сильным загрязнением воды, отсутствием кислорода, восстановительными процессами. Окислительные процессы отсутствуют. Флора и фауна крайне бедны. Происходит интенсивное размножение микроорганизмов, их число измеряется многими сотнями тысяч и миллионами в 1 мл.

а-Мезосапробная зона по степени загрязнения воды приближается к предыдущей, условия разложения белка в значительной степени анаэробные, но отмечаются и аэробные. Количество бактерий исчисляется сотнями тысяч в 1 мл. Цветковые растения редки, но имеются водоросли и простейшие. в-Мезосапробная зона имеет среднюю степень загрязнения. Окислительные процессы преобладают над восстановительными, и поэтому вода не загнивает. Число бактерий в 1 мл воды измеряется десятками тысяч. Появляются инфузории, рыбы.

Олигосапробная зона характеризуется практически чистой водой. В воде отсутствуют процессы восстановления, органические вещества полностью минерализованы, много кислорода. Число бактерий не превышает 1 тыс. в 1 мл. Флора и фауна разнообразна.

2. Подземные воды

Подземные воды образуются за счет фильтрации атмосферных осадков через почву.

Почвенные воды (поверхностные или верховодка) наиболее близко залегают к земной поверхности в первом водоносном горизонте. Больше всего почвенных вод накапливается весной, летом они высыхают, зимой промерзают, легко загрязняются, поэтому использовать почвенные воды с целью водоснабжения не следует.

Грунтовые воды располагаются в последующих водоносных горизонтах; они скапливаются на первом водонепроницаемом слое, не имеют водоупорного слоя сверху, и поэтому между ними и почвенными водами происходит водообмен. Грунтовые воды образуются за счет просачивания атмосферных осадков. Они отличаются более или менее постоянным составом и лучшим качеством, чем поверхностные. Фильтруясь через значительный слой почвы, они становятся бесцветными, прозрачными, свободными от микроорганизмов. Глубина их залегания от 2 м до нескольких десятков метров. Грунтовые воды являются наиболее распространенными источниками водоснабжения в сельской местности. Забор воды производится с помощью колодцев.

Межпластовые воды представляют собой подземные воды, заключенные между двумя водонепроницаемыми породами. Они имеют непроницаемую крышу и ложе, полностью заполняют пространство между ними и передвигаются под давлением. Питание межпластовых вод происходит в местах выхода на поверхность водоносного слоя. Вследствие глубокого залегания межпластовые воды имеют устойчивые физические свойства и химический состав. Межпластовые воды могут иметь естественный выход на поверхность в виде восходящих ключей или родников.

Наиболее предпочтительным источником являются межпластовые артезианские воды, так как они настолько чисты, что не нуждаются в мероприятиях по очистке и обеззараживанию.

Лекция 15. Системы водоснабжения, их санитарно-гигиеническая характеристика

1. Разновидности систем водоснабжения

Используются две системы водоснабжения:

• централизованная, при которой вода подается в жилые дома, учреждения, предприятия и т. д.;

• децентрализованная (местная), при которой потребитель сам берет воду непосредственно из водоисточника.

Централизованное водоснабжение из подземных водоисточников водопроводом организуется для поселков городского типа, небольших городов и населенных пунктов. Преимущество водопроводов из подземного водоисточника заключается в том, что отпадает необходимость подвергать воду очистке и обеззараживанию, если воды отвечают требованиям ГОСТа «Вода питьевая». При этом водопровод состоит из скважины, насосов первого подъема, поднимающих воду в водосборный резервуар, насоса второго подъема, который выкачивает воду из сборного резервуара и подает ее в разводящую сеть. По ходу разводящей сети устанавливают водонапорный резервуар.

Скважины представляют собой вертикальные каналы, доходящие до водоносного слоя. Из водоносного горизонта поступает вода в приемную часть скважины, снабженную фильтром. Он задерживает частицы породы из водоносного пласта.

Из артезианских скважин воду собирают в подземных резервуарах запасной воды, которые должны быть устроены в соответствии с гигиеническими требованиями.

Горизонтальные водозаборы состоят из водоприемной части, получающей воду из водоносного горизонта, отводящей части – для отвода самотеком воды в водосборный колодец и насосной станции.

Вода при использовании водовода, основанного на горизонтальном водозаборе, менее надежна в санитарном и эпидемиологическом отношении.

Каптажные устройства применяют для захвата подземных вод, выходящих на поверхность в виде родников. Забор воды из восходящего родника производится через дно каптажной камеры, из нисходящего – через отверстие в стене камеры. Прием воды в камеру должен быть оборудован фильтром.

Камера должна быть защищена от поверхностных загрязнений.

Централизованное водоснабжение из открытых водоемов организуется из:

• водозаборных сооружений;

• сооружения для улучшения качества воды;

• распределительной сети.

Для забора воды из открытого водоема пользуются специальным приемником. Приемник может быть устроен в виде берегового колодца или ковша. Далее при помощи насосов первого подъема вода подается на очистные сооружения, где улучшаются ее свойства.

2. Децентрализованное водоснабжение

Местное, или децентрализованное, водоснабжение распространено в сельской местности. Местное водоснабжение менее благоприятно в санитарном отношении, так как при нем создаются условия для загрязнения воды при ее заборе и транспортировке. В небольших сельских населенных пунктах широко используются грунтовые воды. Для их забора сооружают различного типа колодцы, каптированные родники.

Каптаж (захват) родника представляет собой камеру для сбора воды, изготовленную из бетона, кирпича, камня или дерева.

Другим способом получения воды при местном снабжении являются колодцы. Наиболее распространенным типом колодца является шахтный, представляющий собой шахту площадью около 1 м2. Дно колодца покрывается слоем крупного песка, затем слоем мелкого песка, а сверху – крупного гравия. Вокруг колодца устраивают «глиняный замок».

Лекция 16. Методы улучшения качества воды

1. Методы, применяемые для улучшения качества воды. Очистка

Чтобы качество воды соответствовало гигиеническим требованиям, применяют предварительную обработку. Улучшение свойств воды при централизованном водоснабжении достигают на водопроводных станциях. Для улучшения качества воды применяют следующее:

• очистка – удаление взвешенных частиц;