Источники водоснабжения

Общий объем воды на Земном шаре составляет около 1,5 млрд км3. При этом 93,96 % воды сосредоточено в морях и океанах. Пресная вода составляет менее 6 % имеющихся водных ресурсов. Считается, что для питьевых целей можно использовать лишь 0,2-0,3 % всей воды на Земле.

Одной из актуальных проблем в настоящее время является дефицит питьевой воды. Эта проблема возникла в связи с ростом населения Земного шара, интенсивным расходом воды человеком, загрязнением водоисточников выбросами промышленных предприятий, химизацией сельского хозяйства и т. д.

Действенными мерами по снижению дефицита питьевой воды являются сокращение использования воды водопроводов для технологических нужд предприятий, сокращение непроизводительных потерь воды, связанных с неисправностью системы водопровода, устройство закрытых оборотных систем водоснабжения.

Источниками водоснабжения могут быть поверхностные, подземные и атмосферные воды.

Основные гигиенические требования к водоисточнику заключаются в том, чтобы качество воды в природном состоянии или после обработки гарантировало от опасности распространения инфекционных заболеваний, от загрязнения ядовитыми и радиоактивными веществами в дозах, вредных для здоровья, а по органолептическим свойствам удовлетворяло требованиям населения.

Поверхностные источники воды - реки, озера, искусственные водохранилища, а также моря и океаны. Вода в них различается по физическим свойствам, содержанию органических, минеральных веществ и микроорганизмов, способности к самоочищению, обновлению водных ресурсов.

Наиболее часто для водоснабжения используются реки. Речные воды обладают наибольшими способностями к самоочищению, возобновлению стока, высоким дебитом, стабильностью минерального состава. Вместе с тем реки наиболее загрязнены антропогенными примесями, т. к. они чаще всего используются для сброса хозяйственно-фекальных вод, техногенных и сельскохозяйственных сточных вод. В больших количествах в них поступают паводковые и ливневые воды, а в жаркое время объем воды в них уменьшается.

К более стабильным водоисточникам относятся искусственные водохранилища. Однако в связи с резким замедлением движения воды в них снижается водообмен, что способствует накоплению и осаждению органических веществ, развитию анаэробной микрофлоры, цветению воды, образованию донных отложений и ила. Характерной особенностью водохранилищ является минерализация воды за счет ее интенсивного испарения с поверхности водохранилища, неравномерное послойное распределение растворенных солей на различных глубинах.

Подобными недостатками обладают и естественные озера, вода которых еще больше подвержена накоплению органических веществ и гнилостных микроорганизмов.

Воды открытых водоемов обычно характеризуются большим количеством взвешенных частиц, повышенной мутностью, значительным органическим и бактериальным загрязнением, выраженными сезонными изменениями качества воды и поэтому могут быть использованы для хозяйственно-питьевых целей только после соответствующей обработки.

Перспективным и практически неограниченным источником воды остаются моря и океаны. Однако морская вода имеет высокую засоленность, достигающую в Балтийском море 10-20 г/л, Черном - 17-18 г/л, Каспийском - до 10 г/л. Моря имеют высокий уровень микробного и органического загрязнения в прибрежной зоне. Наряду с обеззараживанием морскую воду необходимо опреснять.

Подземные воды формируются в результате фильтрации через почву атмосферных осадков и поверхностных вод. Санитарное состояние подземных вод зависит от глубины их залегания, характера почвы и интенсивности загрязнения. Они подразделяются на грунтовые и межпластовые воды.

Грунтовые воды - почвенные воды, проникающие до первого водоупорного слоя. При прохождении через почву они фильтруются. Грунтовым водам свойственна высокая минерализация, отражающая химический состав местного грунта. Они практически не содержат микроорганизмов, имеют низкую температуру и приятный вкус. Однако при малой толщине грунта, а также его механическом нарушении, не происходит достаточного очищения грунтовых вод и не пригодна для питьевых целей.

Межпластовые воды - располагаются между водонепроницаемыми пластами ниже первого водоупорного слоя почвы. Эти воды наиболее стабильны и надежны в санитарно-эпидемиологическом отношении. Глубина их залегания - от десятков до тысячи и более метров. Межпластовые воды имеют стабильный химический состав, более высокую минерализацию, повышенное содержание макро - и микроэлементов (кальций, магний, йод, фтор и др.), низкую стабильную температуру, хорошие органолептические свойства. Межпластовые воды, как правило, прозрачны, бесцветны, лишены запаха и привкуса, практически не содержат микроорганизмов, и поэтому пригодны для питьевых целей без предварительной очистки. В отдельных случаях они отличаются высокой минерализацией и требуют умягчения.

Межпластовая вода, находящаяся под давлением и поднимающаяся под естественным напором, называется напорной или артезианской. Образование напорных вод объясняется особенностями географических и геологических структур на обширных территориях (возвышение, впадины, уклоны водоупорного слоя), обеспечивающие гидростатический напор воды. При этом возможно естественное нарушение водоупорных слоев и образование родников и ключей. Артезианские воды считаются самыми чистыми водами.

Атмосферные воды - осадки в виде дождя и снега. Используются в засушливых южных районах, в арктической зоне, а также в экстремальных условиях. Дождевые и снеговые воды мягкие, маломинерализованные. Однако высокий уровень загрязнения атмосферы в современных условиях, особенно в крупных промышленных центрах, приводит к загрязнению осадков растворимыми токсическими веществами, твердыми аэрозолями и микроорганизмами. Установлено, что 1 л дождевой воды омывает 325000 дм3 атмосферного воздуха. Выпадающие осадки содержат ионы серной и азотной кислот, углекислоту, канцерогенные и радиоактивные примеси. Подсчитано, что в дождливые дни на поверхность Земли выпадает радиоактивных веществ в 9 раз больше, чем в сухую погоду. Таким образом, воду атмосферных осадков нельзя считать чистой и она должна подвергаться специальной обработке.