3.4.3. Гигиенические требования к нецентрализованному (местному) водоснабжению
Нецентрализованное (местное) водоснабжение – это система использования для питьевых и хозяйственных нужд воды подземных источников – колодцев, каптажей (камер накопления воды ключей и родников). Вода источников нецентрализованного водоснабжения употребляется населением без предварительной очистки. Она должна быть безопасной по эпидемическим показателям, безвредной по химическому составу, иметь благоприятные органолептические свойства. При санитарном надзоре за источниками нецентрализованного водоснабжения используется перечень показателей, установленный СанПиН 2.1.4.1175 — 02 «Требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения. Санитарная охрана источников» запах – не более 2-3 баллов; привкус – не более 2-3 баллов; цветность — не более 30о; прозрачность – не менее 30 см по шрифту; мутность – не более 2 мг/л; нитраты – не более 45 мг/л; общее микробное число – не более 100 в 1 мл. Содержание химических веществ не должно превышать ПДК.
Место для устройства колодца должно располагаться на незагрязненном возвышенном участке, выше (по потоку грунтовых вод) от существующих и возможных источников загрязнения, удаленном не менее чем на 50 м от уборных, выгребных ям, сетей канализации, скотных дворов, мест захоронения людей и животных, складов удобрений и ядохимикатов. Для устройства колодцев и каптажей используют водоносные горизонты, защищенные с поверхности водонепроницаемыми породами.
Существуют определенные требования к устройству и оборудованию водозаборных сооружений. Облицовка стенок шахты колодца производится водонепроницаемыми креплениями. В верхней части шахты устраивают глиняный замок глубиной 2 м и шириной 1 м. Поверх глины оборудуют отмосток из асфальта, бетона, кирпича или камня с уклоном от колодца. Колодец оборудуют навесом, крышкой и общественным ведром. Верх колодца должен быть не менее чем на 0,8 м выше поверхности земли. Это предотвращает попадание в колодец грунтовых, ливневых, талых вод и других загрязнений. Для предупреждения возникновения в воде мути на дне колодца должен находиться фильтрующий слой из гравия толщиной 20 — 30 см. Не разрешается поднимать воду из колодца личными ведрами, а также черпать воду из общественного ведра своими черпаками. Для подъема воды из шахты вместо общественных ведер предпочтительнее использовать насосы. В радиусе 20 м от колодца не допускается полоскание и стирка белья, водопой животных и мытье разного рода предметов. Территория вокруг каптажей и колодцев ограждают и содержат в чистоте.
Показателем поступления в воду органических загрязнений может служить увеличение содержания хлоридов, аммиака, нитритов, нитратов и окисляемости по сравнению с результатами предыдущих исследований.
Аммиак является начальным продуктом разложения органических азотосодержащих (в том числе, белковых) веществ и может расцениваться как показатель опасного в эпидемическом отношении свежего загрязнения воды органическими веществами животного происхождения. Соли азотистой кислоты (нитриты) представляют собой продукты окисления аммиака под влиянием микроорганизмов в процессе нитрификации и указывают на известную давность загрязнения. Соли азотной кислоты (нитраты) – конечные продукты минерализации органических азотсодержащих веществ. Присутствие в воде нитратов без аммиака и солей азотистой кислоты указывает на завершение процесса минерализации. Одновременное содержание в воде аммиака, нитритов и нитратов свидетельствует о незавершенности этого процесса и продолжающемся загрязнении воды. Хлориды в воде водоисточников рассматриваются как показатели бытового загрязнения. Содержание хлоридов в воде поверхностных незагрязненных водоисточников обычно не превышает 20 — 30 мг/л. Увеличение хлоридов по сравнению с обычным для данного водоисточника содержанием их свидетельствует об опасном загрязнении воды продуктами жизнедеятельности человека (фекалиями, мочой).
Содержание органических веществ в воде характеризует показатель окисляемости: количество мг кислорода, израсходованного на химическое окисление органических веществ, содержащихся в 1 л воды.
Увеличение общего микробного числа выше предельно-допустимого с одновременным изменением химического состава и органолептических свойств воды указывает на необходимость очистки и профилактической дезинфекции колодца.
Нецентрализованное водоснабжение, его организация и устройство. Требования к качеству воды
нецентрализованного водоснабжения.
Местное водоснабжение применяется в небольших населенных пунктах , при этом используется вода подземных водоисточников. Для местного водоснабжения применяются
Колодцы бывают:
Шахтные. Устраиваются в виде шахты с деревянными, кирпичными, бетонными, железобетонными (кольца) стенками. Шахту копают обычно на глубину 15-25 метров до чистой воды. Стенки колодца должны быть подняты над поверхностью на 60-80 см. Вокруг устраивается глиняный «замок», дно устилается гравием, крупным песком, делается уклон для стока воды от колодца. Шахтные колодцы удобны при маломощных водоносных слоях, так как за ночь в них благодаря их большому диаметру создается достаточный запас воды. Вода из колодца должна забираться только общественной бадьей, использование собственной тары недопустимо с противоэпидемической точки зрения.
Трубчатые (буровые). Устраиваются посредством трубы с фильтром на нижнем конце, которую опускают в буровую скважину на глубину 150 м и более (до глубоких водоносных слоев). Вода может под естественным давлением (артезианские скважины) подниматься наверх, в противном случае использую насос. Вода трубчатых колодцев лучше, чем шахтных, однако необходимо, чтобы водоносные слои, питающие колодец были достаточно мощными.
Для местного водоснабжения могут также использоваться ключи и родники.
При этом устраивается так называемый каптаж — специальное сооружение в месте забора воды.
Местное водоснабжение менее удобно, чем централизованное и менее безопасно с эпидемической точки зрения, так как хуже контролируется. Однако подземные воды, особенно артезианские имеют гораздо лучшие органолептические свойства, чем вода поверхностных водоисточников, которая к тому же хлорируется.
Способы очистки питьевой воды и гигиеническая характеристика
Очистка проводится в несколько этапов.
Коагуляция. Заключается в укрупнении (коагуляции) частиц, взвешенных в воде. Это делается для ускорения осаждения частиц примесей, так как скорость оседания частиц зависит от их размера. Для коагуляции в воду добавляют
коагулянты, например, сульфат натрия (глинозем) — А12^04)3.Он вступает в реакцию с гидрокарбонатами Са и Мg с образованием гидроксида алюминия, который выпадает в осадок соединившись с частичками примесей и частично бактериями с образованием хлопьев.
А12^04)з + 3 Са(НСОз)2 = 2А1(ОН)з + ЗСаS04 + 6С02 Подбирают оптимальную дозу коагулянта, так как его
количество зависит от химического состава воды, количества взвешенных примесей и тд. Обычно она находится в
переделах 40-60 мг/л.
Отстаивание. Производится в отстойниках, через которые вода непрерывно движется с маленькой скоростью. При отстаивании частички примесей, особенно укрупненные в результате коагуляции, оседают на дно.
Фильтрация. Производится через фильтры. Применяются быстродействующие (скорые) фильтры. В качестве фильтра может выступать слой песка определенной толщины (скорые песчаные фильтры), комбинация песка с гравием, антрацитом. Кроме песчаных фильтров применяются фильтры АКХ, контактные осветлители и др.
После очистки воды проводят ее обеззараживание
Дополнительные мероприятия по улучшению качества воды.
Фторирование и дефторирование
Фторирование воды осуществляется при концентрации фтора в воде в среднем ниже 0.5 мг/л (так как при этом значительно возрастает частота возникновения кариеса среди детей и взрослых).
Методика: Для фторирования воды применяют фторид натрия, крем-нефтористый аммоний, кремнефтористый натрий. Вводят соединения фтора в воду после ее коагуляции и фильтрации. Кроме системного фторирования водопроводной воды возможно фторирование воды в детских учреждениях, школах.
Дефторирование воды показано при концентрации фтора в воде в среднем свыше 1.5 мг/л (так как при этом возникает флюороз зубов).
Методика: Дефторирование осуществляется на специальных установках путем осаждения избытка фтора или фильтрации воды через активную окись алюминия или анионообменные смолы, которые извлекают фтор из воды.
Опреснение воды
Опреснение — это удаление из воды избытка минеральных солей. Опреснению подвергают морскую воду, высокоминерализованные подземные воды. Методика:
Метод дистилляции (перегонки). Воду испаряют, а пар затем конденсируют. При этом образуется дистиллированная вода, которую затем разбавляют исходной, так как дистиллированная вода вообще не содержит минеральных солей и не пригодна для питья.
Метод ионного обмена. Осуществляется с помощью ионообменников. Сначала воду пропускают через фильтр, загруженный катионитом, затем — анионитом. При этом минеральные соли (ионы) поглощаются.
Метод электродиализа. Суть метода заключается в том, что катионы и анионы минеральных солей, содержащихся в воде перемещаются к погружаемым в воду электродам под действием электрического поля.
Метод замораживания. Основан на том, что при замораживании сначала замерзает пресная вода, превращаясь в лед, а соленая вода остается внизу(подо льдом). Используют естественный холод и холодильные установки.
Умягчение воды.
Умягчение применяется для жесткой воды, то есть воды, содержащей повышенное количество солей кальция и магния (свыше 7 мг-экв/л). Жесткая вода не пригодна для промышленных и бытовых целей (неудобна для мытья и стирки, портит котлы на производстве и тд.)
Методика:
Фильтрация воды через слой ионитов с обменом ионов Са и Мg на ионы NH и Н
Кипячение воды также дает некоторое ее умягчение.
Обезжелезивание воды.
Используется для удаления из воды избытка железа, которое ухудшает ее
органолептические свойства (вкус, цвет, прозрачность). Избыток железа чаше всего содержится в артезианских водах.
Методика: Принцип заключается в окислении растворимых соединений железа, находящихся в воде (при пропускании через нее воздуха, обогащенного кислородом) в нерастворимые, которые выпадают в осадок при отстаивании.
К методам улучшения качества питьевой воды можно отнести и озонирование, которое применяется для обеззараживания воды. При озонировании воды улучшаются ее органолептические свойства.
Гигиеническая оценка качества воды при нецентрализованном водоснабжении
В современных сельских населенных пунктах, снабженных водопроводом и канализацией, используется централизованное водоснабжение. Оценка воды при этом производится в соответствии с требованиями СанПиН 2.1.4.1074—01.
Однако в большинстве случаев в сельских населенных пунктах и рабочих поселках, особенно при освоении новых земель, используют воду из местных источников водоснабжения.
К источникам нецентрализованного водоснабжения относят подземные и поверхностные (реки, озера) источники водоснабжения, обеспечивающие питьевые и хозяйственные нужды жителей населенных мест при помощи водозаборных устройств без разводящей сети. Это шахтные и трубные колодцы, каптажи родников и др. Санитарно-эпидемиологическая оценка таких местных нецентрализованных источников не может производиться по СанПиН 2.1.4.1074—01, так как она не подвергается тем методам обработки, которые применяются на водопроводных станциях и являются обязательными для водопроводной воды.
Водозаборные сооружения (шахтные колодцы, родники) чаще всего используют грунтовые воды на первом водоупорном слое. Как правило, они залегают на небольшой глубине и практически не защищены от возможного загрязнения, что делает их ненадежными с точки зрения эпидемиологической опасности и химической безвредности. Качество воды таких источников по органолептическим и микробиологическим показателям, а также по химическому составу подвержено существенным колебаниям.
Для санитарно-гигиенической оценки качества воды источников нецентрализованного водоснабжения предложены показатели, изложенные в СанПиН 2.1.4.1175-01 «Требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения. Санитарная охрана источников». В соответствии с данным документом вода местных источников водоснабжения по составу и свойствам должна соответствовать следующим нормативам:
— запах — не более 2—3 баллов;
— привкус — не более 2—3 баллов;
— цветность — не более 30°;
— прозрачность — не менее 30 см по шрифту;
— мутность — не более 2 мг/л;
— нитраты (NO3) — не более 45 мг/л;
— коли-индекс — не более 10.
Содержание химических веществ не должно превышать ПДК в питьевой воде.
Особое внимание в воде источника нецентрализованного водоснабжения следует обращать на азотсодержащие вещества.
Мероприятия по охране водоисточников
В нашей стране уделяется большое внимание охране водоисточников от загрязнения. Все эти мероприятия осуществляются санитарными органами совместно с ведомственными организациями на основании законодательных документов. В каждом конкретном случае учитываются местные условия и вид водоисточника.
Важнейшими документами, направленными на охрану водоемов от загрязнения, являются принятый федеральный закон «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» (№ 52-ФЗ) и закон РСФСР «Об охране окружающей природной среды» от 19.12.91 г., в которых определены основные мероприятия по охране источников водоснабжения.
Особое внимание санитарная служба уделяет охране непосредственно источников водоснабжения. С целью охраны от загрязнений источников централизованного водоснабжения, а также всех водопроводных сооружений и окружающих территорий Санитарными правилами и нормами (СанПиН 2.1.4.027—95) «Зоны санитарной охраны источников водоснабжения и водопроводов хозяйственно-питьевого назначения» определены зоны санитарной охраны (ЗСО) источников водоснабжения и водопроводов хозяйственно-питьевого назначения. Эти зоны устанавливаются на всех водопроводах вне зависимости от их ведомственной принадлежности, что дает возможность сохранить санитарно-эпидемиологическую надежность водоисточника. На территории зон предусмотрен специальный режим и проводятся комплексные мероприятия, исключающие возможность микробного и химического загрязнения и ухудшения качества воды, подаваемой населению.
Санитарным законодательством предусматривается организация трех зон (поясов) санитарной охраны. Границы зон санитарной охраны и комплекс санитарных мероприятий, которые должны проводиться в их пределах, определяются в зависимости от вида водоисточников (поверхностные или подземные), степени их естественной защищенности и возможности загрязнения, особенностей санитарного состояния, гидрогеологической характеристики.
Первый пояс (зона строгого режима) включает территорию расположения водозаборов и территорию, на которой расположены головные сооружения водопровода: насосные станции, водоочистные сооружения, резервуары чистой воды. Эта территория ограждается и охраняется. Доступ посторонним лицам в нее запрещен. Воспрещено проживание на территории зоны и содержание животных (кошек, собак и др.). Вся территория должна быть озеленена, канализована с хорошим отводом атмосферных осадков с территории зоны ниже места забора воды.
В пределах 1 -го пояса воспрещается пользование водоемом для катания на лодках, купания, стирки белья, рыбной ловля, забора льда, водопоя скота и т.п.).
Для персонала обязательны периодические медицинские осмотры, обследование на бациллоносительство, строгое соблюдение правил личной гигиены и санитарные знания в соответствии с объемом выполняемой работы.
Второй и третий пояс (зона ограничения) включает территорию, предназначенную для охраны от загрязнения источников водоснабжения (источник водоснабжения и бассейн его питания).
Основные мероприятия по 2-му и 3-му поясам зон санитарной охраны — выявление объектов, загрязняющих водоем и строительство сооружений по очистке и обеззараживанию сточных вод.
В пределах второго пояса запрещается или ограничивается спуск сточных вод, которые могут ухудшить качество воды в реке, не разрешается использование водоема для спортивных целей, купания, стирки белья, водопоя скота и т. д. В зоне ограничений строительство животноводческих ферм, инфекционных больниц и других объектов, отбросы которых могут загрязнить водоем, разрешается лишь при условиях, гарантирующих источник водоснабжения от неблагоприятного воздействия. Здесь должны строго проводиться все мероприятия по санитарному благоустройству населенных мест (устройство непроницаемых выгребов, ликвидация свалок и др.). На 10— 15 км выше места забора воды в 100 — 200 м прибрежной полосы запрещено удобрение пахотных земель навозом или ядохимикатами.
Массовое купание людей, водопой скота, стирка белья и др. разрешаются только в местах, устанавливаемых санитарными органами.
Тема 14. Гигиеническая характеристика качества воды и видов водоснабжения (централизованное водоснабжение)
Актуальность темы. Питьевая вода должна быть безопасна в эпидемическом и радиационном отношении, безвредна по химическому составу и иметь благоприятные органолептические свойства. При этом качество питьевой воды должно соответствовать гигиеническим нормативам перед ее поступлением в распределительную сеть, а также в точках водозабора наружной и внутренней водопроводной сети. Качество питьевой воды служит основой эпидемической безопасности и здоровья населения.
Учебные цели: Усвоить организацию централизованного водоснабжения населенных мест, методы улучшения качества воды. Овладеть методикой отбора проб питьевой воды и воды источников.
В результате освоения темы студент должен уметь:
Отбирать пробы воды для химического и бактериологического анализа.
Давать санитарно-гигиеническую оценку качества воды.
Составлять заключение о пригодности воды для питьевых и хозяйственно-бытовых целей.
Давать рекомендации по улучшению качества воды при централизованном водоснабжении
Пользоваться нормативной литературой.
Задания для самостоятельной внеаудиторной работы студентов по указанной теме:
1. Ознакомиться с теоретическим материалом по теме занятия с использованием конспектов лекций, рекомендуемой учебной литературой. Методика отбора проб воды
Пробы воды из открытых водоемов, а также колодцев берут в том месте и на той глубине, где намечается или уже осуществляется забор воды населением.
Отбор проб воды из шахтных колодцев осуществляют на глубине 0,5-1 м. Из колодцев с насосами и водопроводных кранов воду предварительно спускают в течение 10-15 мин. Из поверхностных водоемов воду берут с той же глубины … в некотором отдалении от берега.
Для химического анализа требуется 2-5 л воды, в зависимости от полноты намечаемого анализа. Чистую бутыль с грузом (имеются специальные приборы с металлическим футляром – батометры), сполоснутую дистиллированной водой и дополнительно той водой, которую берут для анализа, опускают на определенную глубину и открывают пробку с помощью прикрепленной веревки. Бутыль с пробой нумеруют и к ней прилагают сопроводительный бланк с обозначением названия водоисточника, места его расположения, температуры взятой воды и состояния погоды в момент забора воды. Пробы как можно скорее доставляют в лабораторию, производя исследования воды не позднее чем через 2 ч после отбора пробы, в случае невозможности проведения физико-химических исследований в день доставки воду можно сохранять в холодильнике до 48 ч (слабо загрязненную) и 72 ч (чистую), а в порцию воды, предназначенную для определения окисляемости и аммиака, добавляют с целью консервации 2 мл 25% серной кислоты на 1 л воды.
Для микробиологического анализа воду в количестве 400-500 мл с глубины 15-20 см от поверхности воды отбирают в стерильные стеклянные емкости с широким горлом с плотно закрывающимися пробками на шлифе или с завинчивающимися крышками (стеклянными, силиконовыми или из других материалов, не оказывающих влияние на жизнедеятельность микроорганизмов) с защитными колпачками (из алюминиевой фольги, плотной бумаги) Допускается использовать одноразовые стерильные емкости.
Если берут воду из крана, то металлические краны следует предварительно простерилизовать путем обжига и произвести спуск воды продолжительностью не менее 10 мин при полностью открытом кране. Пробы доставляют в лабораторию не позднее чем через 2 ч. Этот срок может быть продлен до 6 часов, но при условии хранения воды во льду для лучшего сохранения патогенной микрофлоры и задержки развития сапрофитов. Вся работа производится с соблюдением правил стерильности.
Бытовые фильтры для воды. Классификация.
Фильтры для воды — это устройства для очистки воды от механических, нерастворимых частиц, примесей, хлора и его производных, а так же от вирусов, бактерий, тяжелых металлов и т.д.
Классификация фильтров по назначению:
питьевые фильтры;
фильтры для хозяйственных нужд.
Классификация фильтров по способу очистки:
механические;
физико-химические;
ионообменные;
обратного осмоса;
биологические.
Фильтры для механической очистки воды предназначены для предварительной очистки воды от грубых механических примесей. Для механической очистки используются, как правило, картриджи из вспененного или намоточного полипропилена.
Физико-химические способы очистки включают в себя сорбцию — поглощение твёрдым телом или жидкостью вещества из окружающей среды. Как правило, такое поглощающее тело называется сорбентом. Наиболее эффективный сорбент — активированный уголь применяется для очистки воды от соединений хлора.
Ионообменный метод применяется в основном для умягчения воды, для удаления из воды солей жесткости. Для этих целей в настоящее время используются ионообменные смолы.
Метод обратного осмоса на сегодняшний день является самым эффективным способом очистки питьевой воды. Поток фильтруемой воды продавливается через обратноосмотическую мембрану, в результате чего из воды удаляются все известные вредные вещества, а также бактерии и вирусы.
При биологическом методе очистка происходит за счет действия полезных микроорганизмов и бактерий.
Классификация фильтров по способу установки
фильтры-насадки на кран;
фильтры-кувшины;
фильтры «рядом с мойкой»;
фильтры «под мойку»;
магистральные фильтры.
Фильтры-насадки на кран предназначены для очистки питьевой воды, устанавливаются непосредственно на кран через переходник. Фильтр-насадка применяется для очистки воды от механических и органических примесей (солей жесткости, растворенных железа и марганец, соединений хлора и тяжелых металлов, грязи, песка и ржавчины), при этом улучшается цвет, вкус и запах воды. Производительность фильтра-насадки около 0,2-0,3 л/мин. Сравнительно небольшой ресурс картриджа (300-500 литров).
Фильтр-кувшин применяется для очистки питьевой воды. Выполнен в виде емкости — кувшина, в которую из водопровода наливается вода. Очищает воду от механических и органических примесей, соединений хлора и тяжелых металлов. Имеет небольшую производительность и малый ресурс картриджа.
Фильтр «рядом с мойкой» подключается к водопроводному крану через переходник. Очищает воду механических и органических примесей, соединений хлора и тяжелых металлов. Производительность такого фильтра 1-2 л/мин. Ресурс картриджа до 2000-3000 литров;
Фильтры «под мойку» относятся к стационарным бытовым проточным фильтрам, врезаемым непосредственно в водопроводную сеть. Применяются в основном в многоступенчатом исполнении (2, 3, 4 ступени очистки воды). Каждая ступень фильтра отвечает за определенный состав удаляемых загрязнений. В зависимости от типа загрязнений индивидуально подбирается под конкретного потребителя.
Магистральные фильтры предназначены для механической очистки воды. Устанавливаются непосредственно в водопроводную сеть. Ресурс такого фильтра зависит от типа используемого картриджа.
Фильтр для душа используется для подготовки воды для гигиенических целей, не для питья. Удаляет из воды механические загрязнения, активный хлор, хлорорганические соединения, тяжелые металлы, устраняет неприятные запахи. Ресурс картриджа не более 2000 литров.
Фильтры для стиральных и посудомоечных машин предназначены для бытового использования и служат для защиты нагревательных элементов от образования накипи и механических загрязнений. Происходит только умягчение воды. Вода предназначается только для бытовых нужд, не для питья.