Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
№ 42 СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ИСТОЧНИКОВ ВОДОСНАБЖЕНИЯ. ЗОНЫ САНИТАРНОЙ ОХРАНЫ ИСТОЧНИКОВ. СОСТАВ ПРИРОДНЫХ ВОД И ИХ ВЛИЯНИЕ НА ЗДОРОВЬЕ НАСЕЛЕНИЯ.
Источники водоснабжения. В связи с ростом городов, населенных пунктов в сельских районах, развитием, экономики страны и повышением культурных запросов населения с каждым годом существенно увеличивается водопотребление. При выборе водоисточника для водоснабжения населения учитываются дебит водоисточника и качество воды, а также стабильность показателей, характеризующих санитарную его надежность, которая в значительной степени определяется происхождением и условиями формирования качества воды.
Атмосферные воды.
Дождевые воды и снег находят применение для хозяйственно-питьевого водоснабжения населения в маловодных южных и арктических районах. В условиях Заполярья и некоторых районах Сибири для водоснабжения используют также и лед. Этим водам присуща низкая минерализация. Поэтому они характеризуются неблагоприятными органолептическими и биологическими свойствами. При длительном потреблении маломинерализованных вод развиваются нарушения фосфорно-кальциевого обмена, секреторной функции желудка и др. На качество атмосферных вод могут оказывать существенное влияние санитарное состояние воздушного бассейна, а также способы их сбора и хранения.
Подземные воды.
Подземные воды формируются в результате фильтрации выпадающих на поверхность Земли атмосферных осадков. При достижении водонепроницаемых пород (глина, сплошные известняки, гранит) они образуют подземные водоносные горизонты. Подземные воды в зависимости от условий их залегания, подразделяются на верховодку, грунтовые и артезианские воды. Верховодка не имеет водоупорной кровли, защищающей воду от загрязнения. Поэтому эти воды крайне ненадежны в санитарном отношении. Для питьевых целей они могут быть использованы лишь в условиях острого дефицита воды при соблюдении мер по обеспечению эпидемической безопасности. К грунтовым водам относят постоянно существующий первый от поверхности земли водоносный горизонт. Глубина залегания грунтовых вод различна (от 1—2 до нескольких десятков метров). Грунтовые воды чаще всего не имеют сплошной кровли из водонепроницаемых пород, что не обеспечивает их надежную защиту от загрязнения.
Для грунтовых вод характерны отсутствие напора, возможность их загрязнения бытовыми, сельскохозяйственными и промышленными отходами, существенные колебания физических свойств, химического состава и бактериальной обсемененности. При достаточной глубине залегания водоупорного слоя в мелкозернистых породах существенно улучшаются прозрачность и бактериологические показатели грунтовых вод. В сельской местности грунтовые воды часто используют для водоснабжения. Воду получают посредством шахтных или трубчатых колодцев. Межпластовые воды, защищенные водоупорной кровлей, подразделяются на безнапорные и напорные (артезианские). Глубинные геологические структуры, контактирующие с межпластовыми водами, являются ведущим фактором в формировании химического состава и свойств подземных вод. По мере продвижения и фильтрации воды в водоносном горизонте она освобождается от взвешенных частиц и микроорганизмов, контактируя с водовмещающими породами, — обогащается минеральными веществами. Указанные процессы в сочетании с защищенностью водоносных пластов обеспечивают высокое качество подземных вод: хорошие физические и органолептические свойства, практически полное отсутствие бактерий. Поэтому артезианские воды могут использоваться для хозяйственно-питьевого водоснабжения населения без специальной обработки и обеззараживания.
Поверхностные воды.
К поверхностным водам относятся воды океанов, морей, рек, водохранилищ, озер, ручьев, прудов, болот. Они существенно различаются между собой прежде всего по солевому составу. Для вод океанов, морей и определенной части озер характерна высокая минерализация. Другая группа водоемов относится к пресным водоисточникам.
Поверхностные водоемы легко загрязняются. Основными источниками их загрязнения являются бытовые, промышленные и сельскохозяйственные воды, ливневые воды, водный транспорт и др. Поверхностные воды могут быть загрязнены биологическими компонентами, в том числе и патогенными микроорганизмами, химическими и радиоактивными веществами, часто представляющими серьезную опасность для здоровья населения. Для поверхностных вод характерны высокое содержание взвешенных веществ, пониженная прозрачность и существенные сезонные изменения качества воды.
Крупные запасы пресной воды аккумулируются в водохранилищах, сооружаемых для решения комплексных народнохозяйственных задач — энергетических, промышленных, транспортных, сельскохозяйственных и др. В СССР эксплуатируется около 150 крупных (каждое объемом 100 млн. м5 и >) водохранилищ. Многие водохранилища используются для централизованного водоснабжения населенных мест. Качество воды поверхностных источников зависит не только от степени их загрязнения, но и от способности водоемов к самоочищению. Самоочишающая способность водоемов — это эволюционно сложившийся процесс, включающий разбавление и осаждение взвешенных частиц, биологические явления, межвидовую борьбу водных организмов, окисление и минерализацию органических соединений, бактерицидное действие ультрафиолетового спектра солнечной радиации. Процессы самоочищения (воды, почвы), обеспечивая биологический круговорот веществ в природе, относятся к числу основных биосферных явлений, составляющих основу жизни на Земле. В процессе самоочищения улучшается качество воды.
Воды поверхностных источников ненадежны в санитарном отношении. Поэтому для хозяйственно-питьевого водоснабжения населенных мест они могут быть использованы только лишь после специальной обработки и обеззараживания на водопроводных станциях.
Минерализованные (солоноватые, соленые подземные и морские) и термальные воды. Ограниченность запасов пресной воды в настоящее время ставит вопрос о решении проблемы по широкому использованию природных ресурсов солоноватых и соленых вод. К ним относятся подземные соленые (10—35 г/л) и солоноватые воды (1— 10 г/л), морские воды и термальные воды (высокотемпературные подземные воды от 40 —70° до 350°С и >). Данная проблема имеет важное народнохозяйственное и гигиеническое значение. Эти воды могут найти применение для водоснабжения населенных мест лишь после их специальной обработки (умягчение, опреснение, дегазация, обеспечение содержания в воде макро- и микроэлементов в необходимых количествах и др.).
Одним из перспективных водоисточников являются моря и океаны. Уже в настоящее время разработаны опреснительные термодистилляционные установки, позволяющие после необходимой коррекции органолептических свойств и минерального состава использовать опресненную морскую воду для водоснабжения населенных мест (г. Шевченко, Красноводск и др.). Возможности этого метода существенно возросли в связи с расширяющимся применением в качестве термоисточника ядерной энергии. Стоимость 1 т пресной воды, получаемой с помощью мощной опреснительной установки (> 1000000 млсут), работающей на атомном реакторе, составляет всего 2—3 к. Внедрение таких установок в практику позволит широко использовать дешевую опресненную воду в промsiленности, сельском хозяйстве.
ВЛИЯНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ПРИРОДНЫХ ВОД НА УСЛОВИЯ ВОДОСНАБЖЕНИЯ И ЗДОРОВЬЕ НАСЕЛЕНИЯ
Состав и св-ва природных вод могут оказывать прямое и косвенное воздействие на здоровье населения (химические и радиоактивные вещества, патогенные микроорганизмы и др.). Косвенное влияние проявляется, прежде всего в ограничении потребления воды, имеющей неприятные органолептические свойства (запах, привкус, цветность, мутность). Это защитная реакция организма. Вода, обладающая неприятными запахом и вкусом, рефлекторно вызывает нарушение водно-питьевого режима, секреторной деятельности желудка, а также ограничение или отказ населения от использования такой воды для питьевых целей. Органолептические свойства воды имеют важное гигиеническое значение, поскольку они оказывают влияние на санитарные условия жизни и здоровье населения. При гигиенической оценке питьевой воды учитывается влияние солевого ее состава на организм человека. Установлено, что минеральный состав питьевой воды в ряде случаев может явиться для населения этиологическим фактором массовых заболеваний неинфекционной природы. Было показано, что в южных районах, где преимущественно распространены высокоминерализованные воды, с питьевой водой в организм может поступать от 25 до 100% от суммарного количества минеральных солей, содержащихся в суточном пищевом рационе. Длительное использование высокоминерализованных питьевых вод может оказывать негативное влияние на водно-солевой баланс, функциональную деятельность пищеварительной и выделительной систем, нарушение обменных к других физиологических процессов. Сухой остаток является интегральным показателем общей минерализации воды. Максимальным физиологически допустимым верхним уровнем сухого остатка в питьевой воде считается 1000 мг/л. При более высоком значении этого показателя (1400 мг/л и >) наблюдается денатурация вкусовых качеств питьевой воды. У части населения, использующего такую воду, обнаруживается тенденция к задержке воды в организме и снижению скорости ее выведения. Отклонения физиологических реакций у людей, длительно использующих высокоминерализованную воду, указывают на напряжение регуляторных систем организма. Сопоставление изменений со стороны физиологических реакций у населения, потребляющего высокоминерализованную питьевую воду, и у лиц. страдающих СС и почечными заболеваниями, указывает на их однонаправленность. Следовательно, постоянное потребление высокоминерализованной воды создает неблагоприятный фон при различных заболеваниях и может отягощать патологические процессы.
Одним из существенных критериев качества питьевой воды является ее жесткость, которая отражает преимущественно уровень содержания в воде ионов Ca и Mg. В СССР имеется ряд регионов, природные воды которых характеризуются высокой жесткостью. Общеизвестно, что при использовании жестких вод возникает ряд неудобств в хозяйственно-бытовом отношении. В нагревательных приборах и системах горячего водоснабжения образуются нерастворимые осадки, затрудняется стирка белья. Жесткая вода может вызывать раздражение кожных покровов у лиц с повышенной чувствительностью. В ней плохо развариваются овощи и мясо. Это объясняется образованием солей Са и белками пищевых продуктов комплексных нерастворимых соединений. Образующиеся соединения характеризуются меньшей усвояемостью, что снижает биологическую ценность пищевого рациона. Из литературных данных известно, что употребление жесткой воды в сочетании с Ca содержащимся в пищевых продуктах, может способствовать развитию мочекаменной болезни. Экспериментальные исследования подтвердили гипотезу об участии Са жестких вод в образовании мочевых камней. Установлена зависимость между структурно-функциональными изменениями в канальцевом аппарате почек и уровнем жесткости питьевой воды, потребляющейся животными. Наиболее выраженные изменения обнаруживались у животных при употреблении высокоминерализованной воды. Образованию камней могут способствовать также и другие факторы: нарушение регуляции водно-солевого обмена и мочеобразовання, повреждение мочевыводящих органов, функциональные перегрузки мочевыделительной системы в др. Использование жесткой воды в таких условиях повышает вероятность нарушения коллоидно-кристаллоидного равновесия в моче, что приводит к выпадению солей в осадок. Отмечено, что повышенная заболеваемость населения уролитиазом чаще наблюдается в районах сухого и жаркого климата. Известно, что в условиях высоких температур воздуха имеет место увеличение основного обмена (приводящее к росту продуктов метаболизма), повышение потоотделения и обезвоживание организма. Все это, как полагают, вызывает гиперконцентрацию мочи, которая в определенных ситуациях может способствовать камнеобразованию. Зависимость СС заболеваний (гипертоническая болезнь, атеросклероз) от жесткости питьевой воды на современном этапе изучена недостаточно. По мнению некоторых исследователей, в ряде случаев гипертоническая болезнь может быть связана с потреблением питьевой воды, содержащей избыточные количества нитратов.
Экспериментальными и клиническими исследованиями установлено, что питьевые воды не только с избыточным, но и низким содержанием минеральных солей биологически неполноценны. Длительное использование дистиллята, характеризующегося неблагоприятными органолептическими (вкусовыми) свойствами, обусловливает достаточно широкий диапазон нарушений физиологических функций организма. Маломинерализованные воды вызывают повышение секреция желудочного сока и его кислотности, изменение процессов всасывания воды в ЖКТ, нарушения слизистой оболочки кишечника. Изменение секреторной функции желудка выявлялось также и у населения при многолетнем потреблении опресненной морской воды. У экспериментальных животных, содержащихся на дистиллированной воде, развиваются нарушения водно-солевого обмена, проявляющиеся в гиперхлорурии, отрицательном значении баланса К и Са. В тканях экспериментальных животных уменьшается содержание хлориона.
При длительном потреблении маломинерализованных вод развивается снижение содержания в крови Са, Р, щелочной фосфатазы. Согласно современным представлениям, длительное использование питьевой воды с минерализацией < 100 мг/л вызывает рассогласование процессов регуляции водно-солевого равновесия в организме. При этом наблюдается подъем уровня содержания осмотически активных электролитов в сыворотке крови, моче и повышенное выведение их (Na, хлоридов) из организма, уменьшение максимальной осмотической резистентности эритроцитов и др. Как полагают, изменения баланса электролитов (Na, хлоридов, калия) вызваны снижением процесса факультативной реабсорбции солей в канальцах почек.
Установлено, что минеральные воды, характеризующиеся избыточным содержанием сульфатов, оказывают ингибирующий эффект действия на желудочную секрецию. Использование воды с высоким содержанием сульфатов (1000 мг/л сульфат-иона) наряду с подавлением секреции желудочного сока вызывает снижение его переваривающей силы, нарушение процесса всасывания из кишечника, а также кишечные расстройства (диарея) у населения. Природные воды, включающие избыточные количества сульфатов, характеризуются неприятным горько-солоноватым привкусом. Концентрации сульфатов до 500 мг/л практически не ухудшают органолептические свойства воды.
Этот количественный уровень сульфатов, лимитируемый по органолептическому признаку вредности, и принят в стандарте на питьевую воду в качестве гигиенического норматива.
В нашей стране имеются районы, где население вынуждено постоянно употреблять воду с повышенным содержанием хлоридов, что вызывает нарушение водно-электролитного обмена (задержка в организме ионов Na, C и выведение K), напряжение выделительной функции организма и механизмов, обеспечивающих постоянство его внутренней среды. При этом наблюдается интенсификация фильтрационной и реабсорбционной деятельности почех. Избыточные количества электролитов, вызывая прессорное действие минералокортикостероидов, могут в определенных ситуациях вызывать состояние гипертензии. Это приводит к усилению реактивности сосудов или даже к солевой гипертонии. В патогенезе артериальной гипертонии хлориды играют как бы роль своеобразного запала.
Имеются данные, свидетельствующие о том, что многолетнее использование для питьевых целей соленой воды способствует постепенному формированию артериальной гипертонии. В таких районах заболеваемость артериальной гипертонией почти в 4 раза >, чем среди населения, употребляющего воду, отвечающую требованиям стандарта на питьевую воду. Это позволяет сделать вывод, что соленая питьевая вода является потенциальным фактором риска в развитии гипертензии у населения.
При концентрации хлоридов в питьевой воде около 500 мг/л наблюдается угнетение желудочной секреции, уменьшение кислотности и переваривающей силы желудочного сока. В определенных количествах хлориды вызывают также денатурацию вкусовых свойств питьевой воды. Согласно требованиям стандарта на питьевую воду, содержание хлоридов в воде не должно превышать 350 мг/л.
Водоснабжение из открытых источников является основным для хозяйственно-питьевых и промышленных целей. Однако вода открытых водоемов не может быть использована для водоснабжения населенных мест без улучшения ее свойств и обеззараживания. Для целей водоснабжения выбирают те водоемы, которые характеризуются относительно стабильным физико-химическим составом воды, высоким и постоянным расходом (дебитом), а имеющаяся антропогенная загрязненность водоисточника устраняется современными техническими средствами. В процессе технологической обработки воды на сооружениях водопроводной станции улучшаются ее органолептические, химические и биологические свойства. При этом вода либо обогащается недостающими ингредиентами, либо с помощью специальных приемов избыточное содержание в ней тех или иных компонентов снижается до гигиенически обоснованного уровня. С ростом промышленности и интенсификацией процессов урбанизации возрастает загрязнение водоисточников. - Поэтому на современном этапе все большую остроту приобретают вопросы, связанные с повышением барьерной (защитной) функции водопроводных очистных сооружений в отношении различных химических веществ и соединений, совершенствованием методов обеззараживания и методов улучшения качества питьевой воды (органолептических свойств, макро- и микроэлементного, бактериального состава и др.).
Для обеспечения необходимых качеств питьевой воды на водопроводной станции проводятся технологические мероприятия, направленные на улучшение органолептических свойств воды, обеспечение ее эпидемической безопасности, кондиционирование минерального состава воды. С этой целью используют комплекс технических приемов ее обработки.
В водопродной практике применяют 2 технологические схемы улучшения состава и свойств исходной воды водоисточника: двухступенчатая и одноступенчатая. При двухступенчатой схеме отстаивание и фильтрация воды производятся раздельно, при одноступенчатой указанные процессы осуществляются в одном сооружении. Выбор методов обработки и состава технических водопроводных сооружений зависит от таких факторов, как качество исходной воды, гигиенические требования стандарта питьевой воды и проектируемой производительности водопроводной станции. Место для забора воды из открытого водоисточника выбирают в наиболее чистом и характеризующемся устойчивым расходом воды его участке с учетом возможности организации зон санитарной охраны.