Поверхностные воды

Поверхностные воды стекают по естественным уклонам к более пониженным местам, образуя проточные и непроточные водоемы: ручьи, реки, проточные и непроточные озера. Открытые водоемы питаются не только атмосферными, но частично и подземными водами.

Открытые водоемы подвержены загрязнению извне, поэтому с эпидемиологической точки зрения все открытые водоемы в большей или меньшей степени потенциально опасны. Особенно сильно загрязняется вода в участках водоема, лежащих у населенных пунктов и в местах спуска сточных вод.

Органолептические свойства и химический состав воды открытых водоемов зависят от ряда условий. Высокая цветность воды бывает в тех случаях, когда реки или впадающие в них притоки протекают в болотистых местах. Если русло реки состоит из глинистых пород, то вымывание их при большой скорости течения воды придает ей мутность.

Свойства загрязнений поверхностных вод постоянно изменяются с течением времени. Различного рода природные катаклизмы легко могут привести к внезапному  изменению состава поверхностных источников воды. Поверхностные воды часто изменяются также в прямой зависимости от сезона, так, например, состав вод существенно меняется в период сильных дождей или таяния снега.

В водоемах со стоячей водой или с незначительным течением часто наблюдается цветение воды, т. е. массовое развитие планктона из зеленых водорослей. Вода окрашивается в зеленоватый или бурый цвет и вследствие массового отмирания водорослей приобретает неприятный запах и привкус. Имеются данные о том, что при цветении в воде образуются вещества, небезразличные для человеческого организма. Тот или иной, хотя бы незначительный, привкус или запах имеется в воде почти каждого открытого водоема вследствие разложения органических веществ в воде и в донных отложениях, а также из-за вымывания актиномицетов и продуктов их жизнедеятельности из почвы.

Поверхностные воды слабо минерализованы, мягкие, но в непроточных озерах и водохранилищах концентрация солей может быть значительно увеличена вследствие испарения воды, особенно в условиях жаркого климата. Для открытых водоемов характерно непостоянство качества воды, которое может изменяться в зависимости от сезона и даже погоды, например после выпадения осадков.

Самоочищение водоемов. Несмотря на почти непрерывное поступление разнообразных загрязнений в открытые водоемы в большинстве из них прогрессирующего ухудшения качества воды не наблюдается. Это происходит потому, что многообразные физико-химические и биологические процессы ведут к «самоочищению» водоема от взвешенных частиц, органических веществ, микроорганизмов и других видов загрязнений.

При постулении сточных вод в водоем происходит их разбавление. Затем взвешенные минеральные и органические частицы, яйца гельминтов и микроорганизмы частично осаждаются, вода осветляется и становится прозрачной.

Попавшие в воду растворенные органические вещества минерализуются за счет жизнедеятельности населяющих водоем микроорганизмов наподобие того, как это происходит в почве. Процессы биохимического окисления заканчиваются нитрификацией с образованием конечных продуктов — нитратов, карбонатов, сульфатов и т. д. Для биохимического окисления органических веществ необходимо наличие в воде растворенного кислорода, запасы которого по мере расхода восстанавливаются за счет диффузии из атмосферы. В чистых водоемах насыщение воды кислородом превышает 50%. Ледяной покров, затрудняющий реаэрацию воды, отрицательно сказывается на самоочищении.

В процессе самоочищения происходит отмирание сапрофитов и патогенных микроорганизмов. Они погибают вследствие обеднения воды питательными веществами, бактерицидного действия солнечных лучей, бактериофагов и антибиотиков, выделяемых сапрофитами, и от других факторов.

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

Способность водоема самоочищаться имеет пределы. При сильном загрязнении органическими веществами возникает недостаток растворенного кислорода, отчего развивается анаэробная микрофлора. В результате гнилостных процессов вода и воздух над ней загрязняются зловонными газами, и водоем выбывает из строя не только как источник водоснабжения, но и как оздоровительный и хозяйственный объект. (Снижение содержания кислорода в воде до 1,5—2 мг/л вызывает замор рыб, достигающий катастрофического характера при снижении до 1 мг/л. У небольших и особенно непроточных водоемов способность к самоочищению невелика.

При необходимости использовать открытый водоем для водоснабжения следует, во-первых, отдать предпочтение крупным и проточным незарегулированным водоемам, во-вторых, охранять водоем от загрязнения бытовыми и промышленными сточными водами и, в-третьих, надежно обеззараживать воду. Часто, кроме обеззараживания, приходится еще очищать воду от взвешенных веществ и цветности.

В последнее время открытые водоемы все чаще используются как источники водоснабжения для водопроводов. До 85% воды, подаваемой городскими водопроводами СССР, забирается из открытых водоемов. Это объясняется развитием и усовершенствованием техники очистки и обеззараживания воды, а также тем, что огромное водопотребление современных крупных городов не может быть обеспечено подземными водами. В местностях, где протекают лишь небольшие реки, дебит воды в них может оказаться недостаточным для водоснабжения крупных городов. Для того чтобы разрешить вопрос водоснабжения, в подобных условиях искусственно повышают полноводность реки путем устройства плотин и водохранилищ. в которых собираются большие запасы воды во время паводка. В последние годы исключительно широкое строительство прудов и водоемов развернулось в местностях, бедных поверхностными и пресными грунтовыми водами, например в районах освоения целинных земель. При устройстве искусственных водохранилищ необходимо проводить ряд специальных мероприятий, чтобы обеспечить хорошее качество волы, и. предупредить ее цветение. Эти мероприятия состоят в подготовке_чаши будущего водохранилища, в частности освобождении ее территории от растительности, углублении берегов, устройстве вокруг водохранилищ не менее стометровой защитной зоны зеленых насаждений, запрещении вспахивания берегов и выпаса на них скота и т. д.

В связи с изложенным о гигиенической характеристике водоисточников разного происхождения ГОСТ 2761 предусматривает при выборе источников водоснабжения в первую очередь ориентироваться на напорные, межпластовые — артезианские воды. При невозможности их использования изыскивают другие в следующем порядке: а) межпластовые безнапорные воды, в том числе родниковые; б) грунтовые воды; в) открытые водоемы.