Гигиенические требования к качеству воды источников централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения

Гигиенические требования к качеству воды источников централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения. С гигиенической точки зрения оптимальной является ситуация, когда вода в источниках водоснабжения полностью отвечает современным представлениям о доброкачественной питьевой воде. Такая вода не нуждается в обработке, и важно лишь не ухудшить ее качество на этапах забора из источника и подачи потребителям. Исходя из приведенной выше гигиенической характеристики, такими источниками могут быть подземные межпластовые воды, чаще всего — артезианские (напорные). В других случаях вода источников, особенно поверхностных, нуждается в улучшении качества: уменьшении мутности (осветлении) и цветности (обесцвечивании), удалении патогенных и условно-патогенных микроорганизмов (обеззараживании), иногда — улучшении химического состава (опреснении, умягчении, дефторировании, фторировании, обезжелезивании и т. п.). Несмотря на постоянное усовершенствование методов водоподготовки, их возможности имеют определенные технологически и экономически обоснованные ограничения.

Вода источников централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения должна быть такой, чтобы современные методы водоподготовки позволили получить доброкачественную питьевую воду, которая по всем показателям отвечала бы государственному стандарту (ГОСТ 2874-82, СанПиН № 136/1940).

Особого внимания заслуживают те показатели качества воды, которые мало изменяются в процессе обычной обработки, предусматривающей осветление, обесцвечивание и обеззараживание. Такая обработка неэффективна в отношении растворенных в воде химических веществ. Даже специальные методы водоподготовки дают возможность уменьшить содержание лишь некоторых из них: железа — путем обезжелезивания, фтора — благодаря дефторирова-нию, сероводорода — за счет аэрации. Методы опреснения (снижения общей минерализации) и умягчения (снижения общей жесткости) требуют значительных дополнительных затрат электроэнергии, из-за чего стоимость водопроводной воды значительно повышается. Поэтому во время организации водоснабжения населенных пунктов желательно их избегать, хотя отсутствие пресноводных источников иногда вынуждает опреснять соленую морскую воду.

Изложенное выше обусловливает жесткое ограничение в воде всех источников централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения содержания сухого остатка, хлоридов, сульфатов, растворенных химических (особенно токсических) веществ, общей жесткости. Состав воды пресноводных подземных и поверхностных источников по этим показателям должен отвечать требованиям, предъявляемым к доброкачественной питьевой воде: сухой остаток — до 1000 мг/л (по согласованию с органами СЭС допускается до 1500 мг/л), концентрация хлоридов и сульфатов — до 350 мг/л и 500 мг/л соответственно, общая жесткость — до 7 мг-экв/л (по согласованию с СЭС до 10 мг-экв/л). Уровень химических веществ не должен превышать ПДК для воды водоемов хозяйственно-бытового водопользования, а также норм радиационной безопасности, которые утверждены Министерством здравоохранения Украины. При условии одновременного наличия в воде токсических химических веществ, способных при комбинированном действии суммировать отрицательные эффекты, нужно придерживаться правил суммационной токсичности (см. с. 92).

Поскольку подземные и поверхностные водоисточники имеют природные особенности, а также разную степень защиты от неблагоприятного воздействия антропогенных факторов, гигиенические требования к качеству воды в них по всем другим показателям несколько отличаются.

Среди подземных источников есть такие, вода которых вообще не нуждается в обработке, поскольку обладает хорошими органолептическими свойствами, эпидемически безопасна, безвредна по химическому (в том числе радио-нуклидному) составу, физиологически полноценна. Эта вода полностью отвечает представлениям о доброкачественной питьевой воде и может подаваться населению без обработки. Такие подземные водоисточники относят к I классу. Гигиенические требования и нормативы качества воды в них полностью соответствуют таковым для питьевой воды согласно ГОСТу 2874-82.

Вода подземных источников II класса может содержать сероводород минерального происхождения (до 3 мг/л), значительно больше железа (до 10 мг/л) и марганца (до 1 мг/л). Это ухудшает ее органолептические свойства, поэтому необходимо применять специальные методы обработки. Для удаления H2S, Fe, Mn — применяют специальные аэраторы или окислители перед фильтрацией. От сероводорода можно очистить воду путем аэрации, от железа — путем аэрации с дальнейшей фильтрацией. Во время аэрации вследствие окисления кислородом воздуха Fe2+ превращается в Fe3+, в воде образуется нерастворимый железа (III) гидроксид Fe(OH)3, взвешенные частички которого остаются на фильтре. Одновременно вода очищается от избытка марганца.

Кроме того подземные воды II класса могут обладать повышенной перман-ганатной окисляемостью (до 5 мг/л) и повышенным индексом БГКП (до 100). Это является свидетельством эпидемической опасности воды. Поэтому ее необходимо обеззараживать перед подачей потребителю.

В отдельных случаях подземная вода может иметь несколько худшее качество, а именно повышенную до 10 мг/л мутность, увеличенную до 50° цветность, еще большее содержание железа (до 20 мг/л), марганца (до 2 мг/л), сероводорода (до 10 мг/л). Некоторые подземные воды содержат чрезмерное количество фтора (5 мг/л). Индекс БГКП достигает 1000 в 1 л. Такие подземные источники относят к III классу. Для улучшения качества воды необходима более глубокая обработка. Для снижения мутности и цветности следует осветлять и обесцвечивать воду путем фильтрации, предварительно подвергнув ее отстаиванию. Сероводород, железо и марганец удаляют методом аэрации с дальнейшей фильтрацией. При повышенном содержании фтора такую воду деф-торируют. И, наконец, для обеспечения эпидемической безопасности воду обязательно обеззараживают.

Таким образом, подземные водоисточники в зависимости от качества воды и методов водоподготовки делят на три класса (табл. 10). Аналогичный принцип лежит в основе классификации поверхностных водоисточников (табл. 11). С учетом условий формирования, среди них нет водоисточников с абсолютно прозрачной и бесцветной водой, не содержащих микроорганизмы и не нуждающихся в обработке. Поверхностные водоемы с маломутной (до 20 мг/л) и малоцветной водой (до 35°), без запаха, содержащей незначительное количество легко окисляемых (в том числе органических) веществ (перманганатная окисляемость до 7 мг/л, БПК2о до 3 мг/л) и марганца (до 0,1 мг/л), с несколько повышенной концентрацией железа (до 1 мг/л) и относительно невысокие уровни бактериальной контаминации (количество лактопозитивных кишечных палочек не превышает 1000 в 1 л) и фитопланктона (1000 кл/см3), относят к I классу. Соответствие такой воды требованиям ГОСТа 2874-82 можно обеспечить фильтрацией без коагуляции или применением небольших доз коагулянта и обеззараживания.

Ко II классу относят водоисточники с водой большей мутности (до 1500 мг/л) и большей цветности (до 120°), которая обладает ощутимым природным запахом интенсивностью не выше 3 баллов. Такая вода содержит несколько больше легко окисляемых (особенно органических) веществ. Перманганатная окис-ляемость такой воды достигает 15 мг 02/л, БПК20 — до 5 мг 02/л. Содержание в воде железа достигает 3 мг/л. Отмечается относительно высокий уровень бактериальной контаминации воды (количество лактозоположительных кишечных палочек не превышает 10 000 в 1 л) и значительное количество планктона (10 000 кл/см3). Такие водоемы считают сравнительно чистыми относительно промышленных и бытовых загрязнений и их можно использовать в качестве источников централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения. Для очистки такой воды применяют традиционные методы обработки: для удаления фитопланктона — микрофильтрацию, для осветления и обесцвечивания — коагуляцию с отстаиванием (или осветление в массе взвешенного осадка) и дальнейшей фильтрацией; коагуляцию с двухступенчатой фильтрацией, контактное осветление и обязательно обеззараживание.

К III классу относят поверхностные источники, качество воды которых не может быть доведено до требований ГОСТа с помощью традиционных методов очистки. Вода таких водоемов очень мутная (до 10 000 мг/л), интенсивно окрашена в желто-коричневый цвет за счет гуминовых веществ (цветность до 200°), обладает сильным (но не более 4 баллов) природным запахом, содержит много окисляемых (особенно органических) веществ (перманганатная окисля-емость до 20 мг/л, БПК2о — до 7 мг/л). Содержание в воде железа до 5 мг/л. Вода имеет высокий уровень бактериальной контаминации (количество лактозоположительных кишечных палочек до 50 000 в 1 л) и большое количество планктона (100 000 кл/см3). При таком качестве воды в поверхностном водоеме для получения доброкачественной питьевой воды недостаточно применять только те методы обработки, которые предусмотрены для воды II класса. Необходимо проводить дополнительную обработку: для устранения мугности воды —дополнительную ступень отстаивания, запаха — применение окислителей и сорбентов, бактериальной загрязненности — более эффективное обеззараживание.

Если вода поверхностного водоема не отвечает гигиеническим требованиям, то есть по качеству не соответствует даже III классу (по некоторым или даже по одному показателю), то ее нельзя использовать для централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения, так как современные методы водо-подготовки не дают возможности получить из воды таких водоемов доброкачественную питьевую воду.

Выбор источника централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения является принципиально важной задачей гигиены воды и водоснабжения населенных мест. Гигиенически обоснованный выбор источника является предпосылкой обеспечения населения доброкачественной питьевой водой в достаточном количестве. Это одна из ответственных задач, от решения которой зависит здоровье потребителей, санитарно-бытовые условия проживания и благоустройство населенного пункта.

Выбор источника водоснабжения основан на нескольких принципах.

Первый принцип основан на необходимости обеспечения потребителя доброкачественной питьевой водой. Без сомнений, во время выбора источника предпочтение отдают тому, в котором качество воды выше. В этом смысле оптимальными являются подземные воды, а среди них — источники I класса, вода которых вообще не требует обработки.

Второй принцип — это принцип санитарной надежности. То есть в основу выбора источника положены оценка и прогноз вероятности его загрязнения. Ввиду условий формирования, залегания и питания подземные воды значительно лучше защищены от попадания загрязнений, и поэтому в санитарном отношении надежнее по сравнению с поверхностными. Самыми надежными с гигиенической точки зрения являются межпластовые напорные (артезианские) воды. Вторую позицию занимают межпластовые ненапорные, третью — грунтовые при условии искусственного пополнения. Поверхностные водоисточники — занимают последнее место. К тому же проточные водоемы (реки), процессы самоочищения в которых протекают интенсивнее, всегда имеют преимущество над непроточными (озерами, водохранилищами).

Во время выбора источника централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения, кроме качества воды и санитарной надежности, учитывают достаточность запасов воды для удовлетворения нужд населенного пункта, определяют места водозабора и оценивают возможность организации зон санитарной охраны.

Гигиенические принципы, положенные в основу выбора источника водоснабжения, требования к качеству воды в подземных и поверхностных источниках, порядок осуществления выбора отражены в ГОСТе 2761-84 "Источники централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения. Гигиенические, технические требования и правила выбора".

Методика выбора источников централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения состоит в следующем. Прежде всего следует выявить местные водные ресурсы, собрать информацию о подземных и поверхностных водоемах, санитарных, гидрологических, гидрогеологических и топографических условиях их формирования, залегания и питания, санитарном состоянии прилегающей территории. Собирая сведения о поверхностных водоемах, необходимо обратить внимание на: 1) санитарное состояние водосборных площадей, их заселенность, развитие промышленности и сельского хозяйства; 2) наличие выпусков сточных вод; 3) характер использования реки выше предполагаемого места забора; 4) средний расход воды в реке, его колебания в течение года и особенно минимальный расход в самом маловодном месяце. Информация о подземных водах включает: 1 ) глубину залегания водоносных горизонтов; 2) надежность их защиты водоупорными слоями; 3) характер водоносной породы (трещиноватая или песчаная); 4) размещение зон питания и их санитарную характеристику; 5) мощность водоносного горизонта; 6) санитарную характеристику местности в районе водозабора; 7) наличие источников загрязнения почвы и водоносных слоев и пр. На основании указанных сведений и данных личного санитарного обследования врач дает гигиеническую оценку условиям формирования и пополнения источников и делает прогноз их санитарного состояния.

Затем необходимо выяснить, отвечает ли качество воды в источниках гигиеническим требованиям, в каком источнике вода лучше и вообще не требует обработки или же необходимо значительно меньше усилий для получения доброкачественной питьевой воды. Для этого отбирают пробы воды и проводят их лабораторный анализ. Место взятия проб воды из водоема для физико-химических и микробиологических исследований выбирают исключительно учреждения санитарно-эпидемиологической службы. Результаты лабораторных исследований должны отражать особенности режима источника, а не случайные изменения, возникшие под влиянием переменных факторов. Особенно это касается поверхностных водоемов, состав воды которых изменяется в соответствии с временем года. Поэтому в таком случае необходим ежемесячный анализ проб воды в течение последних 3 лет. На основании данных санитарного обследования и результатов лабораторного исследования врач медико-профилактической специальности определяет, отвечает ли вода в источнике гигиеническим требованиям, изложенным в ГОСТе 2761-84, устанавливает класс подземных или поверхностных водоемов и определяет методы обработки воды для доведения ее до доброкачественной питьевой.

Далее следует определить, соджержит ли один или несколько источников необходимое количество воды, соответствующее гигиеническим нормам во-допотребления населенного пункта в целом. При этом следует учитывать перспективы роста города или села и его инфраструктуры. Вопрос о количестве воды уже сам по себе может радикально повлиять на выбор. В то же время санитарная надежность и качество воды в источнике являются первостепенными критериями. Поэтому возможность использования подземных межпластовых вод рассматривается даже при недостатке их запасов. Тот дефицит воды, который образуется при выборе более надежного, но недостаточно мощного подземного источника, может компенсироваться за счет менее надежных в гигиеническом отношении поверхностных источников.

В процессе выбора источника водоснабжения и определения мест водозабора обязательно учитывают возможность создания зон санитарной охраны и соблюдения соответствующего режима в пределах их поясов. Источник водоснабжения при наличии нескольких водоемов и одинаковой возможности обеспечения качества и количества воды выбирают путем технико-экономического сравнения вариантов схем обработки воды с учетом санитарной надежности источников.

На заключительном этапе на основании гигиенической оценки условий формирования и залегания подземных вод, санитарной оценки поверхностного источника и прилегающей к нему территории, оценки качества и количества воды источника, санитарной оценки места водозабора, возможности создания зон санитарной охраны (ЗСО) и прогноза санитарного состояния источника врач-профилактик делает гигиеническое заключение о пригодности конкретного подземного или поверхностного водоема в качестве источника централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения. Заключение должно содержать информацию о: 1) объекте водоснабжения; 2) гигиенической характеристике источника водоснабжения; 3) качестве воды в нем; 4) прогнозе санитарного состояния источника; 5) мероприятиях по организации ЗСО; 6) надлежащей обработке воды с целью доведения ее качества до требований стандарта на питьевую воду.