Качество потребляемой воды и ее влияние на здоровье людей

• ГОСТ 2874-82 «Вода питьевая. Гигиенические требования и контроль за качеством».
• ГОСТ 2761-84 «Источники централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения. Гигиенические, технические требования и правила выбора».
• «Санитарные нормы предельно-допустимого содержания вредных веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового использования» СанПиН 42-121-4130-88.
• «Санитарные правила и нормы охраны поверхностных вод от загрязнения». СанПиН 4630-88
• «Водный кодекс РФ», 1997 год

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава III. Современное состояние и потребление питьевой воды

 

3.1.Современное состояние систем водоснабжения

До 50% речного стока  Мира ежегодно подвергается антропогенному воздействию, в том числе в  результате сброса – 420 км³ сточной жидкости. В настоящее время 100 млн человек потребляет питьевую воду с высоким содержанием очищенных сточных вод. В России, в 1992 году в поверхностные водоисточники было сброшено 13,4 км3 сточных вод, из которых только 7% было очищено до нормативного уровня, а 10% не подвергалось очистке. По мнению гигиенистов, региональные особенности качества питьевых вод РФ определяется следующими основными факторами:

• качеством воды используемых водоисточников
• технологиями и режимами водообработки
• санитарно-техническим состоянием водоразводящих сетей
• уровнем контроля за качеством
• объемы инвестирования на предотвращение загрязнения водоисточников и модернизацию водоочистных сооружений
• эффективность профилактических мероприятий
• К началу 90-х годов на территории РФ насчитывалось 60000 централизованных водопроводов, из которых 13% не отвечали тредованиям нормативных документов.

Таблица 2

Санитарно-гигиенические показатели централизованных систем водоснабжения в регионах России на 1993 год

Регион	Число проб, не отвечающих требованиям ГОСТа, % по:		Число водопроводов, не соответствующих  нормативам, %
			Из-за отсутствия:			Всего
	Санитарно-химическим показателям	Бактериологи-ческим показателям	Зон санитарной охраны	Комплекса очистных сооружений	Обеззараживаю-щих установок
РФ в среднем	20,5	8,5	15,6	13,2	7,3	29,3
Калининградский	31,5	10,9	63,9	85,1	27,8	97,2
Дальневосточный	44,5	12,8	22,8	26,8	18,9	46,5
Северо-Западный	13,3	6,0	12,2	3,9	15,5	32,4
Северо-Кавказский	16,9	9,0	13,2	10,6	10,6	25,3
Западно-Сибирский	16,5	7,8	17,4	19,0	7,7	29,6
Волго-Вятский	17,4	8,5	17,3	2,3	4,6	27,4
Уральский	22,5	7,6	14,6	10,1	4,0	24,9
Центральный	23,7	9,8	9,7	8,4	9,9	21,0

Водозаборы жилищно-коммунального  хозяйства забирают более 15 км³/год пресной воды, из которой в сетях теряется 10%. Всего в 1992 году водопроводами подано потребителям 21,6 км воды, в том числе на коммунально-бытовые нужды 13,8 км. Среднесуточный уровень водопотребления увеличился до 344 л/сутки-человек, но в отдельных регионах расход составляет 200 л/сутки. Ежегодный прирост мощностей водопровода  в  последние годы оставался в 2 раза ниже требуемых объемов. Ежегодно на водопроводных сетях происходит 75000 прорывов, отключений и аварий.

 

 3.2. Системы критериев качества пресной воды

С учетом изложенного  выше, возникает необходимость нормирования качества не только питьевой воды, но и  сбрасывания сточной жидкости. С этой целью используется гигиеническая классификация водных объектов по степени загрязнения с использованием четырех критериев вредности: органолептический, токсикологический, общесанитарный, и бактериологический (Таблица 3). Четыре градации свидетельствуют о различных возможностях их эксплуатации в зависимости от индекса загрязнения:

• 0, без ограничений
• 1, умеренное загрязнение и частичное нарушение водоиспользования
• 2, характерен для водоемов с чрезвычайно высокой степенью загрязнения, где даже кратковременный контакт с водой имеет неблагоприятные последствия для здоровья человека
• 4, по существу, эти воды соответствуют сточной жидкости.

 

Таблица 3

Гигиеническая классификация  водных объектов

 

Степень загрязнения	Оценочные показатели загрязнения
	Органолептический		Токсико-логический	Санитарный  режим		Бактерио- логический	Индекс загрязнения
	Запах, привкус, балл	ПДК орг.	ПДК токс.	О2 в раст., мг/дм3	БПК, мг/дм3	Количество лактозо- ножительных палочек в    1 дм3
Допустимая	2	1	1	4	3 (6)	≤ 1*104	0
Умеренная	3	4	3	3	6 (8)	> 1*104–1*105	1
Высокая	4	8	10	2	8 (10)	> 1*105 – 1*106	2
Чрезвычайно высокая	> 4	> 8	100	1	> 8 (10)	> 1*106	3

Водоем  считается загрязненным в результате сброса сточных вод, если происходит изменение качества воды выше пункта водоиспользования на расстоянии 1 км, которое не соответствует санитарным правилам и нормам (СанПиН) «Гигиенические требования к качеству воды хозяйственно-питьевого снабжения» и  ГОСТа «Вода питьевая. Контроль качества».

При разработке нового ГОСТа  «Вода питьевая. Контроль качества», в котором учитывались рекомендации ВОЗ о необходимости нормирования по 100 приоритетным показателям, было также  проведено группирование характеристик воды по 5 критериям вредности (Таблица 4).

Таблица 4

Дифференцированные показатели качества питьевой воды

 

Гигиенические  характеристики воды	Интегральные  показатели	Расчетные комплексные  показатели
Органолептические	запах привкус мутность цветность	Отсутствует
Содержание неорганических компонентов	сухой остаток, соли жесткости, Общая щелочность, рН	S долей ПДК для металлов, Sдолей ПДК для различных форм биогенных элементов, S долей ПДК для хлор- и сульфат-ионов, Индексы коррозионной активности
Содержание органических компонентов	Общий (органический и  неорганический) углерод	S долей от ПДК тригалометанов, S долей от ПДК хлорсодержащих пестицидов, S долей от ПДК фосфорсодержащих пестицидов, S долей от ПДК карбонатов, S долей от ПДК иных веществ однонаправленного биологического действия
Содержание радиоизотопов	объемная α-радиоактивность, объемная –β радиоактивность	Эквивалентная поглощенная  доза за счет потребления питьевой воды
Биологическая активность	Суммарная мутагенная активность, биотестирование на гидробионтах	Вероятность появления  соматических и генетических эффектов у отдельных групп населения

 

Из приведенного выше следует, что ПДК является одной  из частных форм выражения экологического риска при постоянной интенсивности  воздействия токсических соединений на организм.

 

 

3.3. Основные методы водподготовки

Методы водоподготовки, используемые для приготовления питьевой воды, очень разнообразны. Во всяком случае, применение конкретных методов или их сочетаний определяется химическим составом воды. Ниже приведены основные методы водоподготовки.

Предварительная очистка. Если в качестве источника водоснабжения для приготовления питьевой воды используются поверхностные воды, требуется проведение тщательной предварительной очистки. Она включает в себя:

Первичное отстаивание, решетки и сетчатые фильтры с  размером ячеек от 0,005 мм до 1 см, коагуляцию, т.е. введение в обрабатываемую воду солей алюминия или железа, и при определенных условиях, добавление флокулянта, чтобы укрупнить взвешенные и коллоидные частицы дисперсной системы и перевести их в фильтруемую форму.

Фильтрование.  Фильтрование воды является важнейшим этапом при приготовлении питьевой воды и применяется для самых различных целей.

Основы фильтрования. Скорые фильтры объемные, в целях восстановления задерживающей способности загрузки включаются на промывку. Скорость фильтрования определяется составом воды и составляет, как правило, 10-20 м/ч. В качестве фильтрующего материала в зависимости от целей фильтрации. Применяется кварцевый песок, антрацит, активные угли и доломит.

Кроме того, используется комбинация различных фильтрующих  материалов, применяют также многослойные фильтры. Фильтровальные сооружения для приготовления питьевой воды используются для решения следующих задач: обезжелезивание – удаление ионов железа из исходной воды; деманганация воды – это удаление из нее ионов марганца; нейтрализация, или снижение кислотности воды – это процесс, который не произошел в природных геологических условиях и перенесен на фильтровальные сооружения; фильтрация на активных углях – является предпочтительным способом улучшения качества питьевой воды и чаще всего применяется  на последней ступени очистки; обеззараживание питьевой воды производится в тех случаях, когда бактериологическими анализами свежей воды устанавливается наличие возбудителей заболеваний или же повышенное общее содержание бактерий; умягчение – снижение содержания нитратов.

При выборе конкретного  метода обработки воды обязательно  следует проводить экономический  анализ и всесторонние специальные  исследования.

 

3.4.Проблема потребления воды

Главным условием существования  человека  является потребление достаточного количества воды, источники которой либо загрязнены, либо ограничены. Совреемнная ситуация обусловлена тем, что в качестве водоисточников в основном используются поверхностные воды, составляющие только 1% от всех запасов пресной воды на Земле. Кроме того, установлено, что в течение 1 года 50% мирового речного стока проходят через различные виды человеческой деятельности, которые включают удовлетворение бытовых потребностей, промышленное производство и ирригацию сельскохозяйственных культур  (таблица 5).

Таблица 5

Потребление воды человеком, км³/год

Вид потребления	Годы
	1900	1950	2000
Жилищно-коммунальное хозяйство	20	60	480
Сельское хозяйство	350	860	7000
Промышленность	30	190	1700
Всего*	400	1100	9180

*С учетом разбавления  сточных вод – 9000км³/год, общий расход – 18,2*10³ км³/год.

На большей части  развития человеческой цивилизации  в течение 18 веков, суточная потребность  человека ограничивалась от 5 до 49 литров в день. Основной причиной ограниченного потребления воды являлось присутствие болезнетворных микробов, которые были причиной возникновения эпидемий:

• Тифа, холеры, дизентерии, полиомиелита, гепатита, гастроэнтерита, вследствие употребления зараженной питьевой воды.
• Трахомы, проказы, и других заболеваний кожи и слизистой оболочки при умывании зараженной водой.
• Малярии, желтой лихорадки, вследствие присутствия в воде переносчиков инфекции.

Потребление воды для  питьевых нужд резко возросло после  появления первых систем централизованной водоочистки в 18-19 веках в Европе и России и в настоящее время достигло 200-300 литров в день на человека.

Однако, в 1985 году чистой водопроводной водой на таком  уровне снабжалось только 1,1 млрд человек, тогда как 0,8 млрд человек получали 110 литров/сутки-человек через водозаборные колонки, а остальная часть человечества (4 млрд) довольствуется нормой 50-60 л/сутки-человек. Тем не менее в целом за 20 век потребление воды человеком возросло в среднем в 20 раз. Основной расход питьевой воды связан с соблюдением санитарно-гигиенических норм (таблица 6), что порождает проблему жилищно-коммунальных стоков. Рост потребления воды  в промышленности в начале 20 века был связан с применением пара, а затем с развитием химического производства.

Таблица 6

Структура потребления  воды для бытовых целей городского населения

Вид потребления	Доля от суммарного потребления, %
Суточное потребление (220-320) л/чел./сутки	100
Питье и приготовление  пищи	5
Смывной бачок в туалете	43
Ванна и душ	34
Мытье посуды	6
Стирка	4
Уборка помещений	3
Мытье машины и лужайки	5