КГ Акулов

На этом фоне особое значение имело открытие Робер­ та Коха. Участвуя в 1891 г. в ликвидации крупной эпидемии холеры в Гамбурге — Альтоне, Кох установил не только факт отсутствия заболеваний в Альтоне, но и связал его с очисткой речной воды методом медленной фильтрации. Многочисленные анализы питьевой воды на сапрофитную миклофлору показали, что вода альтонского водопровода содержала не более 100 сапрофитов в 1 мл. В воде гамбургского водопровода было гораздо больше микробов. На этом основании Кох сделал вывод, имевшии характер количественной оценки, что вода, в которой находится не более 100 сапрофитов в 1 мл, не содержит патогенных микробов (в данном случае холерных вибри­ онов) Это первый пример, когда гигиенический норматив был предложен в результате изучения степени влияния воды на организм. Вместе с тем появилось представление о качестве воды не только водоисточника, но и питьевои воды В дальнейшем в практику оценки эффективности очистки был внедрен метод определения титра кишечнои палочки (П. Н. Диатроптов, К. Э. Добровольскии и

Г. В. Хлопин).

Кишечная палочка, являясь обязательным и постоян­ ным обитателем кишечника человека, находится в тесной связи с группой патогенных микроорганизмов — возбудителей кишечных инфекций человека. По этой причине ее обнаружение в воде в большей мере свидетель­ ствует о наличии и степени эпидемической опасности. Немаловажно, что метод определения кишечной палочки в воде высоконадежен и доступен для лаборатории. Таким

изучением бактериального состава воды и переходом к гигиеническому нормированию качества питьевой воды, а не воды источников водоснабжения. В 1914 г. в США был опубликован первый стандарт качества питьевой воды, которым нормировался только бактериальный состав общий счет колоний и титр кишечной палочки.

Развитие централизованного водоснабжения дало тол­ чок разработке нормативов питьевой воды и по другим показателям с точки зрения ее влияния на здоровье населения. В Германии проводились исследования влияния хлоридов, сульфатов и нитратов на органолептические свойства воды, были предприняты попытки разработки нормативов для свинца, мышьяка. В 1925 г. в США был принят стандарт питьевой воды, которым нормировались и ^

органолептические ее свойства.

Первый в Европе стандарт качества питьевои воды

был принят в РСФСР в 1937 г. и назывался «Временный стандарт качества водопроводной воды».

Он имел межведомственный характер. Стандартом регламентировались органолептические свойства воды (за­ пах, цветность, мутность) и бактериальный состав. Требо­ вания стандарта распространялись только на воду водо­ проводов, имевших устройства для обработки воды.

Таким образом, в первых стандартах оказался вопло­ щенным новый принцип нормирования качества воды, исходивший из ее пригодности для питьевых целей, безопасности и безвредности для здоровья населения. Этот принцип пришел на смену нормативам, основывав­ шимся на «среднем» химическом составе воды источника. Третий этап развития гигиенического нормирования мож­ но назвать переломным. Начиная с этого времени пробле­

ма гигиены воды приобрела физиолого-гигиеническое на­ правление.

На четвертом этапе по мере накопления новых науч­ ных данных о влиянии на организм человека химических факторов внешней среды появилась необходимость перес­ мотра стандарта с целью его расширения. В 1945 г. стандарт был пересмотрен и издан в виде ГОСТа 2874— 45 «Вода питьевая». Требования ГОСТа были разбиты на две группы: А — для всех водопроводов и Б — для водопрово­ дов, имеющих устройства для обработки воды. В стандарт были включены показатели химического состава питьевой воды (свинец, мышьяк, цинк, медь, фтор, фенол), однако их выбор был случайным.

Показатели ГОСТа 2874— 45 обеспечивали соблюдение трех основных гигиенических требований к качеству пить­ евой воды, которые заключаются в следующем: питьевая вода должна быть безопасной в эпидемическом отноше-''V нии, безвредной по химическому составу и обладать [ благоприятными органолептическими свойствами. В даль- ' нейшем были впервые получены результаты специальных гигиенических исследований, послужившие обоснованием ряда важнейших показателей химического состава воды и нормативов ее бактериальной чистоты.

Следующий пересмотр стандарта был произведен в 1954 г. Подверглись пересмотру на основании эксперимен­ тальных токсикологических исследований нормативы хи­ мического состава; среди нормируемых ингредиентов бы­

ли оставлены только те, которые встречаются в природ­ ных водах.

Нормативы бактериального состава воды до этого времени опирались на технические возможности ее очи-

,стк-и и данные эпидемиологических наблюдений, которые основывались лишь на общих представлениях о большей резистентности кишечной палочки по сравнению с пато-

генными микробами. С 40-х годов впервые эксперимен­ тально было доказано, что после обеззараживания воды хлором при содержании в ней кишечных палочек порядка 3 в 1 л вода не содержит жизнеспособных и вирулентных возбудителей брюшного тифа, паратифа, дизентерии, лептоспироза, бруцеллеза, туляремии. В дальнейшем это положение было доказано в отношении УФ-лучей, озона и

7 -излучения.

Однако в результате дальнейших экспериментальных исследований было установлено, что резистентность к окислителям энтеровирусов в несколько раз выше, чем кишечной палочки. Недостаточная эффективность процес­ сов очистки воды и хлорирования в отношении вируса инфекционного гепатита была обнаружена во время эпиде­ мии в Дели (Индия). При учете в процессе дальнейших экспериментальных исследований того обстоятельства, что количество кишечных палочек в поверхностных водо­ емах, как правило, на 3 порядка больше, чем содержание энтеровирусов, различия в чувствительности оказались не так велики. Однако широкое распространение энтеровиру­ сов в окружающей среде и постоянный рост их концентра­ ций заставляют с осторожностью оценивать коли-тест как показатель безопасности питьевой воды в отношении

вирусов.

После утверждения ГОСТа 2874— 54 исследования гигиенического значения солевого состава воды убеди­ тельно показали, что хлориды и сульфаты питьевой воды на уровне органолептического порога безопасны для здоровья населения. Была доказана необходимость норми­ рования нитратов в питьевой воде и предложен норматив

для них.

Развилось и другое направление научноисследовательских работ — нормирование допустимых ко­ личеств в питьевой воде веществ, которые добавляются к ней в процессе обработки — алюминий, флоккулянты (по­ лиакриламид, ВА-1, ВА-2 и др.), противокоррозийные средства (гидразин-гидрат, полифосфаты).

Во время следующего пересмотра ГОСТа в 1973 г. структура стандарта была полностью подчинена гигиени­ ческим требованиям, а не способу обработки воды. Таким образом, оказались разграниченными понятия «вода ис­ точника» и «вода питьевая». В связи с усложнением способов подготовки питьевой воды наряду с расширением числа показателей химического состава воды, присущих природным источникам, в стандарт были включены нор­ мативы для реагентов, применяющихся при ее обра­

ботке.

В ГОСТе 2874— 73 нормативы для фтора впервые были даны дифференцированно в зависимости от климатическо­

го района, с учетом различий в питьевых потребностях людей.

В течение всей истории стандартизации качества пить­ евой воды показатель мутности являлся одной из важней­ ших характеристик ее органолептических свойств. Все компоненты, составляющие показатель мутности (частицы ила, кремниевая кислота, гидроокиси металлов, микроор­ ганизмы и планктон), являются посторонними для пить­ евой воды, нежелательными для организма. Это и опреде­

ляло в течение многих лет подход гигиенистов к регламен­ тации мутности.

В последнее десятилетие в связи с увеличением абсо­ лютного и относительного числа вирусных заболеваний, связанных с водоснабжением, появились эксперименталь­ ные работы, показавшие роль отдельных элементов водообработки в освобождении воды от вирусов. Установлено, что большая часть вирусов адсорбирована на частицах, первично взвешенных в воде, и на хлопьях, образовавших­ ся в результате реакции этих частиц с коагулянтом. При осаждении хлопьев в эксперименте удавалось удалить из воды до 99,9% вирусов; в условиях эксплуатации водопро­ водных станций этот процент составил 90— 95. Важно отметить, что удаление вирусов из воды происходит параллельно устранению мутности. Следовательно, про­ цессы осветления воды обеспечивают существенное сни­ жение содержания в ней бактерий и вирусов, что позволя­ ет значительно повысить эффективность заключительного обеззараживания. Таким образом, мутность приобретает значение косвенного показателя степени освобождения воды от вирусов. В связи с этим, начиная с 1973 г., норматив мутности был установлен на уровне 1,5 мг/л.

Современные нормативы. В последнем утвержденном ГОСТе 2874— 82 «Вода питьевая. Гигиенические требова­ ния и контроль качества» на основании новых научных данных, опыта эксплуатации водопроводов и контроля за их работой был уточнен ряд нормативов, подчеркнуто, что качество воды, соответствующее требованиям ГОСТа, должно обеспечиваться на протяжении всей водопровод­ ной сети и не зависит от вида источника водоснабжения и системы обработки воды.

Т а б л и ц а 3

Нормативы бактериальной чистоты питьевой воды (по ГОСТу 2874 __82 «Вода питьевая»)

Т а б л и ц а 4

Нормативы химического состава питьевой воды (по ГОСТу 2874— 82 «Вода питьевая»)

Требования ГОСТа, обеспечивающие безопасность питьевой воды в эпидемическом отношении, основывают­ ся на косвенных показателях — количестве сапрофитов в 1 мл воды и индексе бактерий группы кишечной палочки (табл. 3). Необходимость использования косвенных пока­ зателей обусловлена низкой концентрацией патогенных энтеробактерий, а также трудностью культивирования их на искусственной питательной среде, при которых не обеспечивается достоверность отрицательного результата

Т а б л и ц а 5

Нормативы показателей, влияющих на органолептические свойства воды

ки, по согласованию с органами санитарно-эпидемиологической службы допуска­ ются: сухой остаток до 1500 мг/л, общая жесткость до 10 мг-экв/л, марганец до

0,5 мг/л.

2. Сумма концентраций хлоридов и сульфатов, выраженных в долях предельно допустимых концентраций (ПДК) каждого из этих веществ в отдельности, не

должна быть более 1.

прямого метода их выявления. Правомерность же выводов на основании указанных косвенных показателей бактери­ ального состава воды подтверждена как эксперименталь­ но, так и опытом практической деятельности водопровод­ ных и санитарно-эпидемиологических станций.

Требования ГОСТа к химическому составу воды вклю­ чают 20 показателей для веществ, встречающихся в природных водах или добавляемых в нее при обработке на очистных сооружениях. При этом одна группа показате­ лей (табл. 4) призвана обеспечить безопасность воды в токсикологическом отношении, другая (табл. 5) — не допу­ стить нарушения органолептических свойств воды.

В табл. 6 приведены прямые показатели допустимой степени изменения органолептических свойств воды, не

ского состава воды не ограничивается. Специальным пунктом стандарта установлено, что содержание в воде химических соединений, поступающих в водоем с про­ мышленными, сельскохозяйственными и бытовыми за­ грязнениями, нормируется в пределах, указанных в списке предельно допустимых концентраций химических веществ в воде водных объектов. Список утверждается Министер­ ством здравоохранения СССР и включает в настоящее время нормативы более чем для 800 соединений.

ГОСТ 2874— 82 «Вода питьевая. Гигиенические требо­ вания и контроль качества» является воплощением основ­ ного принципа социалистического здравоохранения__

^государственной заботы о здоровье населения. Соблюде­ ние его обязательно на всей территории страны всеми учреждениями, предприятиями и организациями, явля­

ющимися владельцами водопроводов, подающих воду для хозяйственно-питьевых нужд населения.

Государственный стандарт регламентирует требования к качеству питьевой воды, подаваемой централизованными системами хозяйственно-питьевого водоснабжения, т. е. системами, имеющими разводящую сеть труб.

Децентрализованное водоснабжение. При децентрализо­ ванном водоснабжении из местных водоисточников (шахтные колодцы, каптажи родников и пр.) безопасность водопользования обеспечивается нормативами «Санитар­ ных правил устройства и содержания колодцев и каптажей родников, используемых для децентрализованного хозяй- ственно-питьевого водоснабжения». В соответствии с эти­ ми правилами вода местных источников должна иметь прозрачность не менее 30 см по шрифту Снеллена, цвет­ ность не более 30 °, привкус и запах при температуре 20 °С не более 2— 3 баллов, содержание нитратов 10 мг/л, колииндекс не более 10. Возможность некоторого смягчения требований к качеству воды местных источников водо­ снабжения обусловлена большей возможностью контроля за эпидемической обстановкой в зоне питания источника водоснабжения и ограниченностью контингента пользу­

ющихся колодцем или каптажом.

Централизованное горячее водоснабжение. Все шире входит в быт советских людей централизованное горячее водоснабжение. Положительное влияние на санитарные условия жизни населения, которое оказывает горячее водоснабжение, может быть реализовано в полной мере только при условии соблюдения определенных правил.

Существуют две системы подачи горячей воды населе­ нию. При открытой системе горячая вода из ТЭЦ или котельной подаётся по единой сети в систему отопления и в систему горячего водоснабжения. При этом качество горячей воды зависит от качества исходной воды ТЭЦ или котельной, способа подготовки воды перед нагревом (противонакипная и противокоррозионная обработка), а также от особенностей устройства и эксплуатации системы отопления. При закрытой системе вода ТЭЦ служит лишь теплоносителем, а нагрев воды для населения производит­ ся в водоводяных нагревателях, расположенных в цен­ тральных или индивидуальных теплопунктах. При этой системе вода для нагрева подается из сети хозяйственно­ питьевого водопровода, а подача горячей воды потребите­ лям производится по отдельной сети.

«Санитарные правила проектирования и эксплуатации систем централизованного горячего водоснабжения» (1980) требуют, чтобы качество горячей воды в точках водоразбора отвечало требованиям стандарта на питьевую воду. При открытой системе горячего водоснабжения исходная

вода ТЭЦ или котельной должна соответствовать требова­

ниям к воде источника хозяйственно-питьевого водоснаб­ жения.

Трудности поддержания в должном санитарном состо­ янии источника водоснабжения для такого крупного водопотребителя, каким является ТЭЦ, сложность организа­ ции водоподготовки с учетом соблюдения ГОСТа 2874— 82 «Вода питьевая» делают открытую систему горячего водоснабжения малонадежной, поэтому горячее водоснаб­ жение при новом строительстве должно проектироваться по закрытой системе.

Для предупреждения развития микрофлоры температу­ ра горячей воды в местах водоразбора должна быть не ниже 50 °С, а во избежание ожогов — не выше 75 °С.

Глава 3

ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

И ОХРАНА ИСТОЧНИКОВ И ВОДОЗАБОРОВ

^ХОЗЯЙСТВЕННО-ПИТЬЕВОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ

Одним из главных, принципиальных вопросов гигиены питьевой воды является выбор водоисточника. Этот вы­ бор проводится путем технико-экономического сравнения вариантов, важнейшими гигиеническими характеристиками которых являются доступность источника, его водообильность, соотнесенная с предполагаемыми потребностями в воде, подверженность источника влиянию природных и социальных (техногенных) факторов и вытекающая отсю­ да степень надежности водоисточника в гигиеническом отношении. Необходимо также оценить возможность орга­ низации зон санитарной охраны, позволяющих эффектив­

но контролировать допустимую степень неблагоприятного воздействия на источник.

Источниками воды для систем хозяйственно-питьевого /Водоснабжения могут быть поверхностные водные объек­ ты (реки, озера, водохранилища) и запасы подземных вод (грунтовые, межпластовые напорные и безнапорные). Удельный вес использования тех и других водоисточников в различных странах и регионах значительно колеблется. Главная причина этого — наличие или отсутствие запасов подземных вод, так как вопросы разведки и добычи подземной воды в настоящее время технически достаточ­

но совершенны.

Подземные пресные воды, пригодные для целей пить­

ку» грунтовые и межпластовые воды, значительно отлича­ ющиеся друг от друга по гигиеническим характеристикам.

\f В е р х о в о д к а . Подземные воды, залегающие наибо­ лее близко к земной поверхности, называются верховод­ кой. Причиной появления верховодки служит наличие под почвой отложений в виде линз, создающих местный водоупор. Скапливающиеся на этом водоупоре атмосфер­ ные воды и образуют верховодку. Вследствие поверхно­ стного залегания, отсутствия водоупорной кровли и мало­ го объема верховодка легко загрязняется; как правило, в санитарном отношении она ненадежна и не может считать­ ся хорошим источником водоснабжения.

/ Г р у н т о в ы е в о д ы . Воды первого от поверхности земли постоянно существующего водоносного горизонта. Они не имеют защиты из водоупорных слоев; область питания грунтовых вод совпадает с областью их распро­ странения. Грунтовые воды характеризуются весьма непо­ стоянным режимом, который целиком зависит от гидроме­ теорологических факторов — частоты выпадения и обилия осадков. Вследствие этого имеются значительные сезон­ ные колебания уровня стояния, дебита, химического и бактериального состава грунтовых вод. Запас их пополня­ ется за счет инфильтрации атмосферных осадков либо воды рек в периоды высокого уровня; не исключена возможность поступления подземных ненапорных вод из более глубоких горизонтов. В процессе инфильтрации вода в значительной мере освобождается от органического и бактериального загрязнения; при этом улучшаются и ее органолептические свойства. Однако, если почвенный слой тонок и, кроме того, загрязнен, возможно загрязне­ ние грунтовых вод в период формирования, что представ­ ляет опасность в эпидемическом отношении. Дебит грун­ товых вод обычно невелик, что наряду с непостоянным составом ограничивает их применение для централизован­ ного водоснабжения. Используются грунтовые воды глав­ ным образом в сельской местности при организации

колодезного водоснабжения.

'( М е ж п л а с т о в ы е п о д з е м н ы е в о д ы . Межпластовые подземные воды залегают между двумя водоупорны­ ми слоями и в зависимости от условий залегания могут быть напорными или безнапорными (рис. 2). В каждом межпластовом водоносном горизонте различают область питания, где горизонт выходит на поверхность, область напора и область разгрузки, где вода изливается на поверхность земли или дно реки, озера в виде восходящих ключей. Добыча межпластовых вод производится через буровые скважины. Качество воды скважины во многом определяется ее расстоянием от границы области питания.

Химический состав подземных вод формируется под влиянием химического (растворение, выщелачивание, сорбция, ионный обмен, образование осадка) и физико-

Рис. 2. Залегание подземных вод (схема).

]— водоупорные слои; 2— горизонт грунтовых вод; 3— горизонт межпластовых безнапорных вод; 4— горизонт межпластовых напорных вод; 5— колодец, пита­ ющийся грунтовой водой; 6— скважина, питающаяся межпластовой безнапорной водой; 7— скважина, питающаяся межпластовой напорной (артезианской) водой.

химического (перенос веществ фильтрующих пород, сме­ шение, поглощение и выделение газов) процессов. В подземных водах найдено около 70 химических элементов. Наибольшее значение для хозяйственно-питьевого водо­ снабжения имеют фтор, железо, соли жесткости (сульфа­ ты, карбонаты и бикарбонаты магния и кальция). Реже встречаются бром, бор, бериллий, селен, стронций.

Характерной особенностью межпластовых вод являет­ ся отсутствие в них растворенного кислорода. Тем не менее микробиологические процессы оказывают суще­ ственное влияние на их состав. Серобактерии окисляют сероводород и серу до серной кислоты, железобактерии образуют конкреции железа и марганца, которые частич­ но растворяются в воде; некоторые виды бактерий способ­ ны восстанавливать нитраты с образованием азота и аммиака.

Чем дальше отстоит место водозабора (буровая сква­ жина) от границы зоны питания или разгрузки и чем лучше защита от проникновения вышележащих вод, тем характернее и постояннее химический состав межпласто­ вых вод. Постоянство солевого состава воды — важнейший признак санитарной надежности водоносного горизонта.

Наряду с естественными на формирование состава подземных вод оказывают большое влияние и искусствен­ ные факторы. При нерациональной эксплуатации горизон­ та, отборе воды, превышающем его водообильность, возможно поступление воды из других, выше- и нижеле­