2. Гигиенические требования к качеству питьевой воды и ее санитарная оценка

Вода, используемая населением для хозяйственно- бытовых целей, должна отвечать следующим гигиеническим требованиям:

1. иметь хорошие органолептические свойства — осве­жающую температуру, быть прозрачной, бесцветной, без неприятного привкуса или запаха;

2. быть безвредной по своему химическому составу;

3. не содержать патогенных микробов и других возбу­дителей заболеваний.

Эти требования нашли отражение в существующем в на­шей стране ГОСТ на качество питьевой воды, подаваемой населению водопроводами. Соответствие качества питьевой воды нормативам, установленным ГОСТ, устанавливается путем санитарного химико-бактериологического анализа во­ды из водопроводной сети. Вода должна удовлетворять сле­дующим требованиям.

Органолептические свойства воды. Прозрачность воды зависит от наличия в ней взвешенных частиц. Питье­вая вода должна обладать такой прозрачностью, чтобы через слой ее толщиной 30 см можно было прочесть шрифт определенного размера.

Цветность питьевой воды, получаемой из поверхност­ных и неглубоких источников, может быть вызвана наличи­ем в них вымываемых из почвы гуминовых веществ. Окрас­ка питьевой воды обусловливается также размножением водорослей в водоеме, из которого осуществляется забор воды, а также загрязнением его сточными водами. После очистки воды на водопроводах цветность ее уменьшается. При лабораторных исследованиях сравнивают интенсивность цветности питьевой воды с условной шкалой стандартных растворов и результат выражают в градусах цветности. Цветность воды не должна превышать 20°.

Вкус и запах воды определяются следующим. Нали­чие в водоисточнике органических веществ растительного происхождения сообщает воде землистый, травянистый, бо­лотистый запах и привкус. При гниении органических ве­ществ возникает гнилостный запах. Причиной запаха и при­вкуса воды может быть загрязнение ее промышленными сточными водами, а в военных условиях—БОВ. Привкус и запахи некоторых подземных вод объясняются наличием большого количества растворенных в них минеральных солей и газов, например хлоридов, сероводорода. При обычной об­работке воды на водопроводных станциях интенсивность за­паха уменьшается, но незначительно.

Во время исследования питьевой воды определяют ха­рактер запаха или привкуса, а также их интенсивность в баллах: 0 — отсутствие, 1—очень слабый, 2 — слабый, еще не привлекающий внимания, 3 — заметный, вызывающий неодобрительную оценку воды, 4 — отчетливый, делающий воду неприятной, 5 — очень сильный. Допустима интенсив­ность запаха или привкуса не более 2 баллов.

Химический состав воды. При химическом анализе питье­вой воды, подаваемой населению централизованными водо­проводами, определяются показатели, которые характери­зуют минеральный состав воды и имеют физиологическое значение.

Жесткость воды обусловливается присутствием в ней солей кальция и магния. Жесткость воды оценивают в гра­дусах или в миллиграмм-эквивалентах на 1 л Воду до 10° жесткости называют мягкой, от 10 до 20° — средней жест­кости, свыше 20° — жесткой, свыше 40° — очень жесткой.

С увеличением жесткости воды ухудшается разварива­ние мяса и бобовых, увеличивается расход мыла, усили­вается образование накипи в паровых котлах и радиаторах, что приводит к излишнему расходу топлива и необходимости частой очистки котлов. При резком переходе от мягкой к очень жесткой воде возможны временные диспепсические явления. Вода с жесткостью свыше 40° неприятна на вкус.

В соответствии с требованиями ГОСТ жесткость питьевой воды должна быть до 20° и в крайнем случае не превы­шать 40°.

Хлориды и сульфаты в больших концентрациях сообщают воде соленый и горько-соленый привкус и угне­тают секреторную деятельность желудка, вследствие чего полагают, что питьевая вода должна содержать не более 350 мг/л хлоридов и 500 мг/л сульфатов.

Фтористые соединения вымываются водой из почвы и горных пород. Фтор в небольших количествах спо­собствует развитию и минерализации костей и зубов. При прочих равных условиях заболеваемость населения карие­сом зубов снижается с повышением концентрации фтора в воде до I мг/л. Но вода, содержащая более 1 —1,5 мг/л фтора, оказывает уже неблагоприятное воздействие на организм, причем в первую очередь поражаются зубы. У людей, употреблявших в детском возрасте такую воду, на эмали зубов имеются мелоподобные или пигментирован­ные в желтый или коричневый цвет пятна и дефекты эмали (рис. 22). При содержании фтора больше 5 мг/л поражает-

¹ Г жесткости — содержание 10 мг окиси кальция в 1 л воды; J мг-экв/л — содержание 20 мг кальция в 1 л воды. 1 мг-экв/л равед 2,8° жесткости.

ся и костно-овязочный аппарат. Оптимальным содержанием фтора в питьевой воде считают 0,7—1 мг/л, предельно допу­стимой концентрацией— 1,5 мг/л.

Присутствие других токсических веществ в воде связано главным образом со спуском в водоем промышленных сточ­ных вод. В этих случаях ознакомление с технологией произ­водства позволяет решить вопрос, какими исследованиями необходимо дополнить обычный анализ воды. Советскими гигиенистами (С. Н. Черни,некий и др.) разработаны пре-

Рис. 22. Пигментированные эрозии на эмали зубов при пользовании водой, содержащей 5 мг/л фтора.

дельно допустимые концентрации в воде цинка, меди, свин­ца, мышьяка и многих других ядовитых веществ, которые также указаны в ГОСТ на качество питьевой воды.

Количество свинца в воде не должно превышать 0,1 мг/л, мышьяка — 0,05 мг/л. Концентрация цинка и меди должна быть не менее 5 мг/л и 3 мг/л. Превышение указан­ных концентраций цинка и меди приводит к появлению в воде специфического привкуса.

81

Бактериологические показатели качества воды. С эпиде­миологической точки зрения при гигиенической оценке воды имеют значение преимущественно -патогенные микроорга­низмы. Однако исследование воды на их присутствие яв­ляется сложным и длительным. Это привело к необходимо­сти использования косвенных бактериологических показа­телей. В основе использования этих показателей лежит наблюдение, говорящее о том, что чем меньше загрязнена вода сапрофитами, в том числе кишечной палочкой, тем ме­нее опасна вода в эпидемиологическом отношении. Посколь­ку кишечная палочка выделяется с испражнениями челове-

6 Учебник гигиены

ка и животных, присутствие ее сигнализирует о фекальном загрязнении воды и, следовательно, о возможном наличии в ней патогенных микроорганизмов.

При исследовании воды на кишечную палочку резуль­таты анализа вььражают величиной коли-титра или коли-индекса. Коли-титр— это наименьшее количество воды, в котором обнаруживается кишечная палочка. Чем меньше (ниже) коли-титр, тем сильнее фекальное загрязне­ние воды. Коли-индекс — количество кишечных палочек в 1 л воды.

Ряд экспериментальных исследований показал, что если после обеззараживания воды коли-титр ее поднялся выше 300, то имеется полная гарантия в отношении гибели пато­генных микробов тифо-паратифозной группы, лептоспир и возбудителей туляремии.

На основании изложенных данных составлены требова­ния ГОСТ к качеству водопроводной воды в отношении ее бактериального состава. Количество сапрофитных бактерий в I мл питьевой воды — микробное число — должно быть не более 100. Количество кишечных палочек в 1 л воды не должно превышать 3 или коли-титр должен быть не менее 300.

При оценке качества воды шахтных колодцев, на кото­рую не распространяется указанный ГОСТ, нужно руковод­ствоваться следующими требованиями: прозрачность—не менее 30 см, цветность — не более 35—40°, вкус, запах — не более 2—3 баллов, жесткость — не более 40°, коли-титр — не менее 100, микробное число — до 400 в 1 мл.

Наряду с этим при оценке качества воды колодцев, обыч­но употребляемой для питья без всякой обработки, могут быть использованы так называемые химические показатели загрязнения водоисточника. К ним относят органические вещества и продукты их распада (аммонийные соли, нит­риты, нитраты). Наличие этих соединений может свидетель­ствовать о загрязнении почвы, через которую протекает вода, питающая водоисточник, и о том, что наряду с этими веще­ствами в воду могли попасть патогенные микроорганизмы,

В отдельных случаях каждый из показателей может иметь и другую природу, например органические вещества могут быть растительного происхождения. Поэтому водо­источник можно признать загрязненным в том случае, если; 1) в воде присутствует не один, а несколько химических показателей загрязнения, 2) в воде одновременно обнару­жены бактериальные показатели загрязнения, например кишечная палочка, 3) возможность загрязнения подтверж­дается санитарными обследованиями водоисточника.

О содержании органических веществ в воде судят по окисляемости, выражаемой в миллиграммах кислорода,

который расходуется ,на окисление органических веществ, содержащихся в 1 л воды. Наименьшую окисляемость имеют артезианские воды — до 2 <мг кислорода на 1 л; в водах шахтных «олодцев окисляемость достигает 3—4 мг кислоро­да на 1 л, причем она возрастает с увеличением цветности воды. Повышение окисляемости воды сверх названных, дафр указывает на .возможность загрязнения водоисточника;

Основной источник появления в воде аммонийного азота и нитритов — это разложение белковых остатков, трупов животных, мочи и фекалий. При свежем загрязнении отбро­сами в воде возрастает содержание аммонийных селей выше 0,1 мг/л. Будучи продуктом дальнейшего биохимиче­ского окисления аммонийных солей, нитриты в количестве, превышающем 0,002 мг/л, также являются .важным показа­телем загрязнения водоисточника. Нитраты представляют собой конечный продукт окисления аммонийных солей. На-* личие нитратов в воде при отсутствии аммиака и нитритов говорит о сравнительно давнем попадании в воду азотсодер­жащих веществ, которые уже успели минерализоваться. При повышенном содержании нитратов в воде (более 20 мг/л) имели место заболевания дегей грудного возраста, вскармли^ ваемых питательными смесями, приготовленными на этой воде.

.Некоторым показателем загрязнения водоисточника могут служить хлориды, поскольку они содержатся в моче и различных отбросах. Но при этом необходимо помнить, что присутствие больших количеств хлоридов в воде (боль­ше 30—50 мг/л) может быть вызвано вымыванием хлори­стых солей из засоленных почв.

6*

83

При оценке воды колодцев руководствуются следующими соображениями. Если санитарные условия, в которых нахо­дится источник водоснабжения, и результаты исследования- воды благоприятны, то вода может быть использована сы­рой, т. е. без всякой обработки. Если же качество воды не. соответствует гигиеническим требованиям, а санитарное обследование и анализ показали, что не исключается загряз­нение колодца, то пользоваться им разрешают лишь при условии обеззараживания воды хлорированием или кипя­чением и улучшения его санитарного состояния.

водонепроницаемых -пород^I, вода образует первый водонос­ный горизонт подземных вод, который называют грунто­вой водой (рис. 23). В зависимости от местных условий глубина залегания грунтовых вод колеблется от 1—2 до нескольких десятков метров. По уклону водоупорного слоя грунтовые воды продвигаются из повышенных мест к пони­женным.

Рис. 23. Общая схема залегания подземных вод.

/ — водоупорный СЛОЙ". - — водоносный горизонт грунтовых вод: 3 — водоносный горизонт межпластовых безнапорных вод; 4 — водоносный горизонт межпластовых напорных вод (артезианских): 5 — колодец, пи­тающийся грунтовой водой- в — колодец, питающийся межпластовой без­напорной водой; 7— колодец, питающийся межпластовой напорной (арте­зианской) ьодой

Фильтруясь через породу, вода освобождается от взве­шенных частиц и микробо-в и обогащается минеральными солями. Поэтому грунтовые воды прозрачны, имеют незна­чительную цветность, количество растворенных в них солей увеличивается с глубиной залегания, но в большинстве слу­чаев невелико. При мелкозернистых породах, начиная с глу­бины 5—6 м, грунтовые воды почти не содержат микробов. Если почва загрязняется отбросами и нечистотами, то суще­ствует опасность бактериального загрязнения грунтовых вод. Эта опасность тем больше, чем интенсивнее загрязне­ние, чем глубже оно внесено в почву и чем меньше глубина залегания грунтовых вод. Исследования показали, что в мел­козернистых породах бактериальное загрязнение может распространяться по направлению движения грунтовых вод на расстоянии 70—80 м. Грунтовые воды благодаря их до­ступности широко используются в сельских местностях путем устройства рытых — шахтных и буровых — трубчатых колод­цев. Обычно из шахтного колодца, питающегося грунтовой водой, можно получить 1—10 м^II воды в сутки.

Грунтовые воды могут проникнуть в область, где над ними окажется слой водоупорной породы (см. рис, 23). В этом участке они станут межпластовыми, располагаясь между водоупорным ложем и водоупорной кровлей. В зави­симости от местных геологических условий межпластовые воды могут образовать второй, третий и т. д. водоносные горизонты. Часто межпластовая вода заполняет все про­странство между водоупорными слоями и, если прорезать ее кровлю колодцем, вода в нем, как в сообщающихся сосудах, поднимается, а в некоторых случаях даже изли­вается фонтаном на поверхность земли. Межпластовая вода, которая поднимается в колодце выше той глубины, где она была встречена при рытье его. называется напорной, или артезианской. Глубина залегания межпластовых вод колеблется от 15 до нескольких сот метров.

Межпластовые воды характеризуются высокой прозрач­ностью, бесцветностью, невысокой температурой (5—12°) и постоянством минерального состава. В большинстве слу­чаев последний находится в допустимых пределах, но встречаются подземные воды с избытком солей: очень жест­кие, соленые, горько-соленые, богатые фтором, железом или сероводородом. Благодаря тому, что межпластовые воды проходят длинный путь под землей, а сверху прикрыты од­ним или несколькими водоупорными слоями, защищающими их от загрязнения, эти воды отличаются бактериальной чи­стотой и, как правило, могут использоваться для питья в сыром виде. Постоянный и большой дебит, от 1 до 50 m^s в час, и хорошее качество характеризуют межпластовые воды как лучшие источники водоснабжения.

Все же известны эпидемические вспышки кишечных ин­фекций и при пользовании межпластовыми водами. Загряз­нение последних объяснялось несоблюдением санитарных правил при устройстве и эксплуатации колодцев и поступле­нием воды из вышележащих загрязненных грунтовых вод при наличии трещин в водоупорной кровле.

Подземные воды могут самостоятельно выходить на поверхность земли и в таком случае носят название родни­ков. Выходить на поверхность могут как грунтовые, так и межпластовые воды, если соответствующий водоносный го­ризонт разрезается при падении рельефа, например горы, глубокие овраги. Такие родники называются нисходящими. Если же в овраг или речную долину открывается слой с на­порной межпластовой водой, то образуется восходящий, бьющий ключом родник. Качество родниковой воды в боль­шинстве случаев хорошее; оно зависит от питающего родник- водоносного горизонта и от правильности устройства каптажа (захватывающих воду сооружений).

Чтобы предупредить загрязнение -подземных вод при эксплуатации, необходимо соблюдать следующие правила.

1. Место, где находится колодец, должно располагаться выше по рельефу местности и возможно дальше от загряз­няющих почву объектов. Это место не должно заболачиваться или затопляться. При эксплуата­ции необходимо охракять почву окружающей источник террито­рии от загрязнения.

2. Стенки колодца или капта­жа должны быть водонепрони­цаемыми. Вокруг верхней части стен колодца должен устраивать­ся так называемый глиняный за­мок, чтобы поверхностные воды не могли просочиться вблизи а вдоль стен сооружения к водо­носному горизонту или в колодец.

3. Забор воды следует про­изводить таким образом, чтобы колодец или каптаж были закры­тыми и в них не могли быть вне­сены загрязнения извне.

Рис. 24. Шахтный срубовый колодец.

/ — замок нз утрамбованной гли­ны; 2 — суглинок; 3— песок: 4 - вода первого водоносного горизон­та: 5 — водоносный слой песка; 6 — вода втопого водоносного гори­зонта; 7 — глина.

Большой опыт говорит о.том, что подземные воды загрязняют­ся микробами не столько при фильтрации через почву, сколько ■при попадании загрязнений в~ко­лодец вследствие его плохого устройства и забора воды инди­видуальными ведрами. J В сельских условиях часто устраивают шахтные колод­цы (рис:-24). Место для них выбирают на возвышен­ности, не ближе 20 м от возможных источников загрязнения (например, уборной), если они находятся ниже колодца, не менее 80—100 м от этих объектов, если они располо­жены выше колодца. При рытье колодца желательно дойти до второго водоносного горизонта, если он залегает не глуб­же 30 м. Боковые стенки колодца закрепляются материалом, обеспечивающим водонепроницаемость, т. е. бетонными кольцами, или деревянным срубом без щелей. Стенки колодца должны возвышаться над поверхностью земли не менее чем на 0,8 м. Для устройства глиняного замка вокруг колодца выкапывают яму -глубиной 2 м, шириной 0,7—1 vt и наполняют ее хорошо утрамбованной жирной глиной. Во­круг наземной части колодца позерх глиняного замка

в радиусе 2 м делают подсыпку песком и замощение камнем или кирпичом с уклоном в сторону от колодца для стока во­ды, проливаемой при заборе.

Лучшим способом подъема воды надо признать насосы. Колодцы, оборудованные насосами, наглухо закрыты и не

bjfaa колоЗца

Крючок

Рис. 26. Рацио­нальная конструк­ция общественного ведра с кониче­ским дном (его нельзя ставить на землю).

подвергаются загрязнению извне; подъем воды из tinx облегчен. В том случае, если забор воды осуще­ствляется ведром, также можно устроить закрытый колодец (рис. 25). Чтобы свести к минимуму загряз­нение воды при подъеме

Рис. 25. Колодец закрытого типа. Поднимающееся посредством ворота ведро, зацепившись за крючок, оп­рокидывается в лоток, откуда через сливную трубу выливается.

ее с помощью ворота или «журавля», следует плотно закры­вать крышкой устье колодца и пользоваться только обще­ственным ведром (рис. 26). В радиусе 5 м вокруг обще­ственных колодцев устраивают ограду. Корыто для водопоя животных следует помещать ниже по рельефу, за оградой.

Помимо шахтных колодцев, для добывания подземных вод применяют разные типы трубчатых колодцев. Преимущество трубчатых колодцев заключается в следую­щем: они могут быть любой глубины, стенки их водонепро­ницаемы, из металлических труб, вода поднимается насоса­ми. Если грунтовые воды расположены не глубже 6—8 м, то применяются так называемые мелкотрубчатые колодцы (рис. 27), дебит которых достигает 0,5—1 м³ в час. Из глу­

боких водоносных горизонтов воду добывают путем устрой­ства буровых скважин, оборудуемых металлическими тру­бами и «асосами. Глубокие трубчатые колодцы часто ис­пользуются для водоснабжения РТС, МТФ, колхозов, совхо­зов и водопроводов населенных мест. Если для водоснабжения используется родник, то каптаж его осуществляется так, как по­казано на рис. 28.

Открытые водоемы. Ме­теорные осадки, стекая по есте­ственным уклонам местности, образуют открытые водоемы: ручьи, реки и озера. Открытые водоемы питаются частично и подземными водами. Путем со­оружения плотин устраивают крупные искусственные водохра­нилища и пруды.

Все открытые водоемы под­вержены загрязнению атмосфер­ными осадками и талыми вода­ми, стекающими из населенных пунктов. Особенно сильно загряз­няются участки водоема, лежа­щие у населенных пунктов и в местах спуска бытовых и про­мышленных сточных вод. В эпи­демиологическом отношении вода всех открытых водоемов в боль­шей или меньшей мере считается подозрительной.

Органолептические свойства и химический состав воды откры­тых водоемов зависят от ряда условий. Высокая цвет­ность воды бывает в тех случаях-, когда реки или впадающие в «их притоки протекают в болотистых местах. Если русло реки состоит из глинистых пород,- то вымываемая тонкая взвесь вызывает стойкую мутность воды. Особенность во­доемов со стоячей водой или с незначительным течением заключается в летнем цветении, т. е. в массовом развитии синезеленых водорослей. Вода окрашивается и вследствие массового отмирания и разложения во дорос тей приобретает неприятный запах и привкус.

"г. кЛ . п. »х

vTvX'VuWt

. £ Wi,

Рис. 27. Мелкотрубчатый ко­лодец.

Поверхностные воды слабо минерализованные, мягкие, но в непроточных озерах и водохранилищах концентрация солей может значительно увеличиваться вследствие испаре­ния воды.

Для открытых водоемов характерно непостоянство ка­чества воды — оно изменяется в зависимости от сезона и даже погоды, например после дождя.

Несмотря на почти непрерывное поступление разнообраз­ных загрязнений, в большинстве открытых водоемов не наблюдается прогрессирующего ухудшения качества воды. Причиной этого являются те многообразные физико-химиче- ские и биологические процессы, которые ведут к самоочище­нию водоема.

Рис. 28. Каптаж нисходящего родника.

1 - водонапорный слой; 2— отстойник; 3—водоразбор­ная труба; 4 — сливная труба; 5 — замок из утрамбо­ванной ГЛННЫ.

Самоочищение водоема заключается в следующем. Прежде всего происходит разбавление стоков и осаждение взвешенных частиц на дно. Попавшие в воду органические вещества минерализуются за счет жизнедеятельности насе­ляющих водоем микроорганизмов наподобие того, как это происходит в почве. Для биохимического окисления органи­ческих веществ необходимо наличие в воде растворенного кислорода, запасы которого по мере расхода восстанавли­ваются за счет диффузии из атмосферы в воду.

В результате самоочищения загрязненная вода становит­ся прозрачной, неприятный запах исчезает, органические вещества минерализуются, значительное число патогенных микробов отмирает и вода приобретает те качества, которые она имела до загрязнения. Скорость самоочищения зависит от степени загрязнения воды и от мощности водоема.

Но способность водоема >к самоочищению имеет пределы. Сильное загрязнение органическими веществами ведет к па­дению содержания растворенного кислорода, вследствие чего в воде развивается анаэробная микрофлора. В резуль­тате гнилостных процессов вода и воздух над водоемом загрязняются зловонными газами, рыба гибнет, водоем становится непригодным к использованию не только как источник водоснабжения, но и для спортивных, оздорови­тельных и хозяйственных целей. Способность к самоочище­нию невелика у небольших и непроточных водоемов.

Из сказанного можно сделать вывод, что при необходи­мости использовать открытый водоем для водоснабжения следует отдавать предпочтение крупным и проточным водо­емам. При этом наряду с охраной водоема от загрязнения бытовыми и промышленными сточными водами, как прави­ло, нужно надежно обеззараживать воду с предварительной очисткой ее для уменьшения взвешенных веществ и цвет­ности.

Ввиду всего сказанного в санитарных правилах, изло­женных в специальном ГОСТ на выбор водоисточника, пред­лагается выбирать источники водоснабжения в следующем порядке: а) межпластовые напорные воды; б) межпласто­вые безнапорные воды, в том числе родниковые; в) грунто­вые воды; г) открытые водоемы.