Гігієна води та водопостачання населених місць. Оцінка якості питної води.

Методи покращення якості питної води. Гігієна грунту та очистка населених місць.

 

Вода є одним з найважливіших елементів біосфери. Без води неможливе життя людей, тварин І рослин.

Відео фільм – „ВОДА”

http://intranet.tdmu.edu.ua/data/kafedra/video/hih/index.php?name_film=watter

 

 Людина без води може прожити не більше 5-6 діб. Це так зване фізіологічне значення води. Організм дорослої людини складається в середньому на 65 % з води. З віком її кількість зменшується. Так, зародок людини містить 97 % води, організм новонароджених - 77 %, у 50 річному віці кількість води в організмі складає лише 60 %. Основна маса води (70 %) зосереджена в середині клітин, а 30 % - це позаклітинна вода. Остання також розподілена в організмі не однаково: менша (близько 7 %) - це кров і лімфа, більша - омиває клітини. У різних органах і тканинах вміст води не однаковий: скелет містить 20 %, м’язова тканина - 76, сполучна тканина - 80, плазма крові - 92, скловидне тіло - 99 % води.

         Вода є розчинником різних речовин. Всі біохімічні реакції, що пов’язані з процесами травлення і засвоєння поживних речовин, протікають у водному середовищі. Разом з солями вода приймає участь в підтримці найважливішої фізіологічної константи організму - величини осмотичного тиску. За рахунок малої в’язкості, а також здатності розчиняти різні хімічні речовини і вступати з ними в не міцні зв’язки вода, що є основною частиною крові, грає роль транспортного засобу. Крім того вона є основою кислотно-лужної рівноваги в організмі, оскільки проявляє властивості як кислот, так і основ. Всі процеси засвоєння і виділення в організмі також протікають у водному середовищі.

         Добова потреба людини у воді складає 2,5-3,0 л. Вода в організм людини надходить з питвом і харчовими продуктами. З питною водою поступає багато солей, в тому числі макро- і мікроелементи, такі як кальцій, магній, натрій, калій, йод, фтор та ін. Частина води утворюється в самому організмі внаслідок окислення харчових продуктів. Так, при повному окисленні 100 г жирів утворюється 107 г води, 100 г вуглеводів - 55,5 г, 100 г білків - 41 г води. Це так звана ендогенна вода.  Крім цього у шлунок людини протягом доби надходить ще 6-7 л води: 3 л слини, 3 л шлункового та кишкового соку і біля 0,5 л жовчі.

         У стані спокою вода з організму людини виводиться через нирки з сечею - 1,5 л/добу, через легені у вигляді водяної пари - приблизно 0,4 л, через кишки з калом - близько 0,2 л. Ще 0,6 л води виділяється через пори шкіри, що пов’язано з терморегуляцією організму. Таким чином, щодоби з організму людини в стані спокою виводиться біля 3 л води. При важкій роботі, роботі в гарячих цехах, літом в полі, патологічних станах, тощо виведення води може збільшуватися до 8-10 л.

http://www.mama-86.org.ua/files/water_legis.doc

 

         Організм людини погано переносить зневоднення. Втрата 1-1,5 л води вже викликає відчуття спраги. Воно пов’язано із збудженням певних відділів центральної нервової системи (“питного” центру), які беруть участь у регуляції і поповненні водних ресурсів організму. Якщо втрата води не відновлюється, тоді погіршується самопочуття, знижується працездатність, порушується водно-сольовий обмін, терморегуляція і може настати перегрів організму. Недостатнє споживання води негативно позначається на всмоктуванні поживних речовин у кишках.

  

http://document.org.ua/sanpin/tdoc8479.php

         Хімічний склад води може впливати на виникнення і перебіг ряду захворювань, викликаних  поступленням в організм людини хімічних елементів. Відомо, що з водою в організм поступають такі мікроелементи, як фтор, йод, мідь, цинк, селен, нікель та ін., що мають велике значення в обміні речовин. Вони в природі розподілені нерівномірно. Люди можуть одержувати їх з їжею і водою в недостатній або в надлишковій кількості. Такі захворювання називаються ендемічними, а місцевості - геохімічними провінціями. Як правило, вони охоплюють велику кількість людей і характерні для окремої місцевості, де в мінеральному складі грунту і води відсутні чи присутні в надлишкових кількостях ті чи інші мікроелементи.

         При недостатній кількості йоду у воді і їжі порушуються нормальний розвиток і функція щитовидної залози, виникає ендемічне воло (зоб). Для попередження цієї хвороби в ендемічних по волу регіонах, люди повинні вживати сіль, в яку добавлений йодид калію (йодована сіль).

         Велике гігієнічне значення має  також наявність у воді такого мікроелементу, як фтор.

Вміст фтору у воді в кількості від 0,7 до1 мг/дм³ сприяє нормальному розвитку і мінералізації кісток і зубів. Поступлення в організм підвищеної кількості фтору (понад 1,5 мг/дм³) викликає захворювання, яке називається флюорозом і проявляється пораженням емалі зубів у вигляді пігментованих жовтих і коричневих плям. При вмісті фтору у воді більше 5 мг/дм³ проходить ураження не тільки зубів але  і кістково-суглобового апарату. Недостатня кількість фтору у воді (менше 0,7 мг/дм³) призводить до розвитку іншого захворювання зубів - карієсу (гнилі зуби). З метою профілактики карієсу зубів на головних спорудах деяких великих водогонах проводять збагачування води фтором. Фторування води проводять фторидом чи кремнефторидом натрію.

http://www.refine.org.ua/pageid-4575-2.html

 

         Однією з геохімічних ендемій є токсичний ціаноз (метгемоглобінемія). Він розвивається при вживанні води з підвищеною концентрацією солей азотної кислоти - нітратів. Частіше всього токсичним ціанозом хворіють діти, яким молочні суміші готують на воді, в якій вміст нітратів перевищує 45 мг/дм³. Нітрати в травному каналі дітей з допомогою мікрофлори відновлюються до нітритів. Останні, всмоктуючись в кров і сполучаючись з гемоглобіном, утворюють метгемоглобін, не здатний переносити кисень. Таким чином, знижується вміст кисню в крові і наступає кисневе голодування. Все це проявляється ціанозом слизових оболонок очей, губ і шкіри.

         Показники нешкідливості хімічного складу питної води

включають регламенти для неорганічних і органічних компонентів .

         Ряд хімічних елементів у питній воді не повинні перевищувати допустимі концентрації, інакше вода буде негативно впливати на здоров’я людей (табл. ).

Таблиця

Токсикологічні показники нешкідливості хімічного складу питної води

Примітки:   * - величина, зазначена в дужках, допускається при обробці води реагентами, що містять алюміній;

                   ** - перелік контрольних пестицидів встановлюють з урахуванням конкретної ситуації.

         Наявність токсичних речовин у воді головним чином пов’язана із забрудненням водойм промисловими стічними водами. В цих випадках ознайомлення з технологією виробництва, санітарною обстановкою або з клінічною картиною виниклих захворювань дає можливість спеціалістові вирішувати питання про те, якими дослідженнями треба доповнити програму аналізу води.

         Радіоактивність питної води залежить від наявності радіоактивних речовин природного чи антропогенного походження. Найменшу активність мають підземні води, що залягають в осадкових породах і найчастіше використовуються для водопостачання населення. Активність їх зростає зі збільшенням мінералізації води. Питома активність їх за природним ураном - 10-50 мкг/дм³, радієм - 226 - 2´10^-12 Кі/дм³, радоном - 222 - 5´10^-10 Кі/дм³. Води, що залягають в корінних породах, наприклад, у тріщинуватих гранітах, мають більшу активність. Часто значна активність притаманна лікувальним мінеральним водам (активність за радієм і радоном до п ´10^-9 Кі/дм³).

         Радіоактивність води відкритих водойм менш стійка. Вона може змінюватися під впливом людської діяльності, шляхом попадання стічних вод або атмосферних опадів, забруднених радіоактивними речовинами.

         Більш інтенсивне радіоактивне забруднення відкритих водойм може відбуватися в місцях розміщення атомних електростанцій та інших підприємств, які використовують радіонукліди, а також у разі ненадійного функціонування санітарно-технічного обладнання для дезактивації радіоактивних відходів або при аварійних ситуацій.

Радіаційна безпека питної води визначається в Бк/дм³ за гранично допустимими рівнями сумарної активності альфа- та бета- випромінювачів. Загальна об’ємна активність альфа-випромінювачів не повинна перевищувати 0,1 Бк/дм³, а бета-випромінювачів - 1,0 Бк/дм³.

 Органолептичні властивості води обумовлені фізичними, хімічними і біологічними факторами.

         Температура питної води повинна бути 8-12 С. Така вода приємна на смак, освіжає, добре задовольняє спрагу, швидко всмоктується і стимулює секреторну і моторну діяльність шлунково-кишкового тракту. Тепла вода п’ється неохоче, всмоктується повільніше, погано задовольняє спрагу. Приймання її у великій кількості викликає неприємні відчуття і навіть нудоту.

         Краще спрагу задовольняє прохолодна або гаряча води, яка сприяє секреції слини і швидше всмоктується, ніж холодна або тепла вода. При всякій температурі найкраще задовольняє спрагу, посилюючи слиновиділення, міцний настій чаю.

         Пиття води з температурою, нижчою від 5 С, викликає неприємні відчуття в порожнині рота, в тому числі зубний біль і може бути причиною переохолодження горла і рота.

         Близькою до оптимальної є температура води підземних джерел, що залягають на глибині 15-20 м від поверхні землі і річні коливання температури якої не перевищують 2 °С. Такі води добре захищені від забруднення з поверхні грунту. Значні зміни температури води, наприклад після дощу, вказують на фільтрацію поверхневих вод через товщу підгрунття і можливість їх бактеріального забруднення.

         Людина віддає перевагу прозорій, без кольору, без неприємного запаху і присмаку питній воді. Вода не повинна містити водні організми, завислі частки або плаваючі плівки, які можна розрізнити неозброєним оком. Вимоги до органолептичних властивостей води згідно ДСНіП України наведені в табл. .

Таблиця

Органолептичні показники якості питної води

Примітки:   * - показник розведення (до зникнення запаху, присмаку);

                   ** - нефелометричні одиниці каламутності;

                   *** - величини, зазначені в дужках, допускаються з урахуванням конкретної ситуації.

 

         Добра вода повинна бути прозорою на вигляд. Прозорість води визначається здатністю її пропускати видиме світло і залежить від наявності в ній суспендованих частинок мінерального або органічного походження. Воду вважають достатньо прозорою, якщо через 30-сантиметровий шар води можна прочитати звичайний друкарський шрифт.

         Якість, протилежна прозорості, називається каламутністю. Каламутність води свідчить про забруднення її стічними водами або про недоліки в обладнанні криниць, свердловин чи каптажних обладнань джерел (каптаж - пристрій в місці виходу джерельної води з метою запобігання замулюванню і забрудненню джерела). Каламутні води гірше знезаражуються і в них створюються кращі умови для виживання мікроорганізмів. Дуже каламутна вода може призвести до подразнення слизової оболонки шлунка і кишок.

         Згідно з ДСанПіН рівень каламутності не повинен перевищувати 0,5, а максимально припустимий рівень - 1,5 НОК (нефелометричних одиниць каламутності). Вміст завислих часток у воді при цьому буде не більше 1,5 мг/дм³.

         Кольоровість поверхневих і неглибоких підземних вод зумовлюється наявністю в них гумінових речовин, які вимиваються з грунту і надають воді кольору від жовтого до коричневого. Крім того, колір води відкритого водоймища може бути спричиненим розмноженням водоростей (цвітінням) і забрудненням стічними водами. Під час очищення на водогонах кольоровість води природного походження може бути знижена. Глибокі підземні води безбарвні.

         При лабораторних дослідженнях порівнюють інтенсивність забарвлення з умовною шкалою стандартних розчинів і результат виражають в градусах колірності. 1° колірності відповідає забарвленню шкали, що містить 1 мг платини у вигляді хлороплатинату калію в 1 дм³ води. Колірність води понад 20° (35°) небажана.

         Присмак і запах води залежить від багатьох чинників. Наявність органічних речовин рослинного походження і продуктів їх розпаду надає воді землистого, трав’янистого або болотного запаху і присмаку. При гнитті органічних речовин виникає гнильний запах. Наявність і розкладання водоростей при цвітінні води надають їй рибного або огіркового запаху. Причиною запаху і присмаку води може бути забруднення її побутовими і промисловими стічними водами та пестицидами.

         Присмаки і запахи глибинних вод обумовлені розчиненими у них мінеральними солями і газами, наприклад сірководнем. При звичайній технології очищення води, що використовується на водогонах, присмак і запах води поліпшуються не набагато.

         Характер запаху і присмаку, а також їх інтенсивність визначають у балах: 1 - дуже слабкий, визначається лише досвідченим лаборантом; 2 - слабкий, що не привертає уваги споживача; 3 - помітний, що викликає у споживача невдоволення; 4 - виражений, що робить воду неприємною; 5 - дуже сильний, що робить воду взагалі непридатною для використання.

         Згідно із ДСанПіНом України “Вода питна” інтенсивність запаху або присмаку води не повинні перевищувати 2 ОР (одиниці розведення) - до зникнення запаху. Якщо вода має незвичний запах і присмак, то можна припустити можливість її техногенного забруднення. В таких випадках виясняють походження забруднювачів, а потім вирішують питання про необхідність додаткових хімічних досліджень, методів покращення якості і про можливість використання води для пиття.

         Часто присмак води залежить від хімічного складу води. В природі хімічний склад води формується при контакті води з різними геологічними породами, з якими вона стикалася, і залежить від розчинності мінералів.

         На якість води впливають також різні стоки. При таянні снігу, льоду, випаданні дощу утворюються зливові забруднені різними мікроорганізмами, органічними, неорганічними речовинами і механічними домішками води. Інтенсивність їх забруднення залежить від чистоти водозбірних поверхонь. Найбільше забруднені бактеріями, вірусами, яйцями гельмінтів, органічними речовинами господарсько-фекальні стічні води. Промислові стоки багаті різноманітними неорганічними речовинами, концентрація яких часто перевищує санітарно допустимі величини. Крім того у воді можуть знаходитися речовини (реагенти), що використовуються при обробці води. Тому по наявності і кількості хімічних речовин можна судити про фізіологічну повноцінність води, ступінь і характер її забруднення, необхідність її обробки і можливість використання.

         На органолептичні показники води впливає і мінеральний склад води.

         Ступінь мінералізації характеризує сухий залишок. Він дає загальну уяву про кількість розчинених у воді солей. Доброю для вживання вважають прісну воду, загальна мінералізація якої не менше 100 і не більше 1000 мг/дм³. Мінеральні води (це частіше всього лікувальні) містять від 1 до 10 г/дм³ розчинних солей. Солона (морська) вода має мінералізацію до 50 г/дм³, а росольна - понад 50 г/дм³. Підвищення мінералізації прісних вод може проходити і за рахунок поступлення у воду посторонніх хімічних речовин.

         Загальна твердість води переважно зумовлюється присутністю в ній карбонатів, бікарбонатів, хлоридів, сульфатів та інших сполук кальцію і магнію. Загальна жорсткість поділяється на карбонатну (усувну) і постійну (неусувну).

         Карбонатна твердість обумовлена наявністю у воді розчинних бікарбонатів кальцію і магнію, які при кип’ятінні води розкладаються на вуглекислоту і нерозчинні монокарбонати. Останні є причиною утворення накипу на стінках парових котлів, трубопроводів, радіаторів, самоварів, чайників та ін. водонагрівних приладів. Тому в медичній практиці інструменти багаторазового використання кип’ятять у дистильованій воді.

         Постійною твердість називають ту твердість води, яка залишається після тривалого кип’ятіння води і зумовлюється наявністю у ній хлоридів, сульфатів, нітратів і фосфатів кальцію і магнію.

         Твердість води оцінюють в мг-екв/дм³. 1 мг-екв/дм³ жорсткості відповідає 20 мг/дм³ Са⁺⁺, або 12,16 мг/ дм³ Mg⁺⁺. Воду до 3,5 мг-екв/дм³ жорсткості називають м’якою, від 3,5 до 7 - середньої жорсткості, від 7 до 14 - жорсткою, понад 14 мг-екв/дм³ - дуже жорсткою.

         При збільшенні жорсткості води погіршується розварювання м’яса, бобових; погано настоюється чай і псується його смак; збільшується витрачання мила, оскільки піна утворюється лише після того, як увесь кальцій і магній будуть зв’язані (10 г кальцію зв’язують 166 г мила). Це створює незручності і під час купання, миття голови внаслідок осідання кальційових і магнійових солей жирних кислот волосся стає твердим, шкіра грубою. У осіб з чутливою, тонкою шкірою може наступати подразнення шкіри. При користуванні синтетичними миючими засобами (шампунями, пастами, порошками) подібні явища не бувають.

         При різкому переході від вживання м’якої води до жорсткої, а особливо коли у воді є сульфати магнію, що трапляється в туристичних або експедиційних умовах, при зміні місця проживання можуть виникати тимчасові диспептичні явища. Роль жорсткої води в появі і розвитку нирково-кам’яної хвороби достоймено не доказана.

         В останні роки чисельні епідеміологічні дослідження в Англії, США, Японії та інших країнах виявили зворотну залежність між рівнем жорсткості води і смертністю від серцево-судинних захворювань. Механізм цього явища дотепер ще не вияснений.

         Деякі автори вважають, що вода є частковим джерелом кальцію для організму людини. Справа в тому, що кальцій багатьох харчових продуктів засвоюється лише на 30 %, тоді як кальцій питної води - на 90 %. Слід відзначити, що овочі, зварені у м’якій воді, втрачають значну кількість кальцію, а приготовлені на жорсткій воді навіть збагачуються кальцієм за рахунок осідання його на поверхні овочів.

         Гранична норма твердості води не повинна перевищувати 7, а в окремих випадках 10 мг-екв/дм³. При вживанні маломінералізованої води загальна жорсткість її повинна бути не менше 1,5 мг-екв/л. Вода, що не містить солей кальцію і магнію неприємна на смак (“пуста”).

         Хлориди (хлор-іон). Незабруднені прісні води переважно містять до 30-50 мг/дм³ хлоридів. Якщо їх кількість перевищує 350-500 мг/дм³, такі води мають солонуватий присмак і несприятливо впливають на шлункову секрецію. Тому вміст хлоридів у водогінній воді не повинен перевищувати 250 мг/дм³,  в окремих випадках - 350 мг/дм³.

         Сульфати (сульфат-іон) в кількостях понад 500 мг/дм³ надають воді гіркувато-солонуватого присмаку, несприятливо впливають на шлункову секрецію і можуть спричинювати диспепсичні явища (особливо при одночасному великому вмісті магнію у воді) у осіб, які не звикли до води такого складу. Згідно стандарту кількість сульфатів у питній воді не повинна перевищувати 250 (350) мг/дм³.

         Залізо в природних водах зустрічається в основному у вигляді бікарбонатів. При контакті води з повітрям двовуглекисле залізо окислюється з утворенням бурих пластівців гідрату оксиду заліза, які придають воді мутність і забарвлення. При пранні білизни залізо надає їй жовтуватого відтінку і залишає іржаві плями.

         Солі заліза (більше 0,3 мг/дм³)  і марганцю (більше 0,1 мг/дм3) надають воді в’яжучого присмаку. Значно погіршується і смак чаю, приготованого на такій воді. Така вода непридатна для деяких процесів в харчовій промисловості надає маслу, сиру та іншим харчовим продуктам неприємного присмаку, в побуті (забарвляє білизну під час прання тощо).

         Деякі хімічні сполуки можуть змінювати органолептичні якості води в концентраціях, значно менших, ніж проявляти токсичні властивості. До них належить мідь, яка надає воді терпкого присмаку і блакитного забарвлення. Стандартом на питну воду передбачено, що концентрація міді у питній воді не повинна перевищувати 1,0 мг/дм³. Цинк в концентрації понад 5 мг/дм³ надає воді терпкого присмаку і опалестуючого забарвлення. Аптечного присмаку і запаху воді після хлорування надають фенольні сполуки внаслідок утворення хлорфенолів. Допустима концентрація останніх - 0,0003 мг/дм³.

Аніонні детергенти надають воді специфічного присмаку, утворюють піну, негативно впливають на процеси знезараження води. Мінеральні масла, особливо після хлорування, надають воді своєрідного запаху. Вміст поверхнево-активних речовин, нафтопродуктів, фенолів не повинний перевищувати концентрацій, що визначаються стандартними методами досліджень.

         Хімічні показники забруднення джерела води. До них належать речовини, які містяться у сечі і фекаліях людей і тварин, або продукти їх розпаду (органічні сполуки, аміак, нітрити, нітрати, хлориди та ін.). Ці сполуки самі по собі в тих кількостях, в яких вони трапляються у прісній воді, нешкідливі для здоров’я людини і лише, вказують на забруднення ґрунту і води. Але поряд із ними вода може містити і патогенні мікроорганізми.

         Про загальну кількість органічних речовин у воді судять за окиснюваністю, вираженою в мг кисню, що витрачається при окисненні марганцевокислим калієм органічних речовин, які містяться в 1 дм³ води. Найменшу окиснюваність мають артезіанські води - до 2 мг/дм³. У водах верхнього водоносного горизонту, що експлуатуються шахтними колодязями, окиснюваність дещо вища - до 3-4 мг/дм³. При збільшенні колірності води окислюваність зростає. У воді відкритих водойм окиснюваність може бути ще вищою. Підвищення окиснюваності води, особливо раптове, сигналізує про забруднення джерела стічними водами.

         Кожний з показників може мати інше походження, наприклад, хлориди - мінеральне, органічні речовини - рослинне. Тому визнати джерело води забрудненим можна тільки в тому разі коли: 1) у воді є не один, а кілька хімічних показників забруднення, 2) у воді одночасно виявлено бактеріальні показники забруднення і 3) забруднення підтверджується санітарним обстеженням джерела води. http://intranet.tdmu.edu.ua/data/kafedra/video/hih/index.php?name_film=gigl

Класифікація джерел водопостачання

Джерела водопостачання поділяються на підземні та поверхневі.

До підземних джерел відносяться:

-         міжпластові напірні (артезіанські) та ненапірні води, які залягають у водоносних горизонтах (піщаних, гравелистих, тріщинуватих) між водонепроникними шарами ґрунту (глини, граніти), а тому надійно захищені від проникнення забруднень з поверхні. Поповнення міжпластових вод відбувається у зонах живлення - місцях вклинювання водоносного шару на поверхню, які знаходяться на значній відстані від місць водозабору. Міжпластові води відрізняються стабільною невисокою температурою (5-12°С), постійним фізико-хімічним складом, сталим рівнем і значним дебітом;;

-         ґрунтові води, які залягають у водоносному горизонті над першим водонепроникним шаром ґрунту, а тому у разі неглибокого розташування недостатньо захищені від потрапляння забруднень з поверхні. Характеризуються сезонними коливаннями рівня стояння, дебіту, хімічного і бактеріального складу, що залежить від частоти і кількості опадів, наявності відкритих водойм, глибини залягання, характеру грунту. Фільтруючись через шар чистого дрібнозернистого ґрунту завтовшки 5-6 м і більше грунтові води стають прозорими, безбарвними, не містять патогенних мікроорганізмів. Запаси ґрунтових вод незначні, тому, щоб використати їх як джерело централізованого водопостачання, передбачають їх штучне поповнення водою за допомогою спеціальних інженерно-технічних споруд;

-         джерельна вода, яка витікає з водоносних шарів, які виклинюються на поверхню біля підніжжя пагорбів, гір, в понижених місцях рельєфу.

Поверхневі води поділяються на проточні (ріки, водоспади льодовиків), непроточні (озера, ставки, штучні відкриті водосховища). Склад їх води багато в чому залежить від характеру ґрунтів на території водозбору, гідрометеорологічних умов та суттєво коливається протягом року залежно від сезону і навіть погоди. Порівняно з підземними водами, для поверхневих характерні велика кількість завислих речовин, низька прозорість, підвищена кольоровість за рахунок гумінових речовин, що вимиваються з ґрунту, більш високий вміст органічних сполук, наявність автохтонної мікрофлори, присутність у воді розчиненого кисню. Відкриті водойми легко забруднюються ззовні, тому з епідеміологічної точки зору є потенційно небезпечними.

В ряді маловодних, безводних місцевостей використовують привізну та метеорну (атмосферну) воду (дощову, снігову), яку зберігають в закритих водосховищах, наливних колодязях.

Найкращою є ситуація, коли вода у джерелі водопостачання за своєю якістю повністю відповідає сучасним уявленням про доброякісну питну воду. Така вода не потребує ніякої обробки і необхідно лише не погіршити її якість на етапах забору з джерела та подачі споживачам. Але знезаражування такої води передбачається санітарними вимогами. Такими джерелами можуть бути лише деякі підземні міжпластові води, найчастіше – артезіанські (напірні). В усіх інших випадках вода в джерелі, особливо поверхневому, потребує поліпшення якості: зменшення каламутності (прояснення) і кольоровості (знебарвлення), позбавлення від патогенних та умовно-патогенних мікроорганізмів (знезараження), інколи покращення хімічного складу шляхом спеціальних методів обробки (опріснення, пом’якшення, дефторування, фторування, знезалізнення тощо). Гігієнічні вимоги до якості води джерел централізованого водопостачання приведені у додатку 4.

Джерела забруднення поверхневих водойм

Основним джерелом забруднення є стічні води (особливо неочищені або недостатньо очищені), що утворюються внаслідок використання води у побуті, на промислових підприємствах, тваринницьких та птахівницьких комплексах тощо. Частково забруднення водойм відбувається поверхневим стоком: дощовими, зливовими водами, водами, що утворюються під час танення снігів. Стічні води та поверхневий стік додають до води водойми значну кількість завислих речовин та органічних сполук, внаслідок чого підвищується кольоровість, каламутність, знижується прозорість, збільшується окиснюваність і біохімічна потреба у кисні (БПК), зменшується кількість розчиненого кисню, підвищуються концентрації азотовмісних речовин та хлоридів, посилюється бактеріальне обсіменіння. З промисловими стічними водами та стоком з сільськогосподарських ланів у водойми, як згадувалось, надходять різноманітні токсичні, хімічні речовини, шкідливі для здоров’я людей.

Вода відкритих водойм може забруднюватися внаслідок використання водойми для транспортних (пасажирське та вантажне пароплавство, лісосплав) цілей, при роботі у руслах річок (наприклад, видобутку річкового піску), під час водопою тварин, проведення спортивних змагань, відпочинку населення.

Самоочищення відкритих водойм

Самоочищення відкритих водойм відбувається під впливом різноманітних чинників: а) гідравлічних (змішування і розбавлення забруднень водою водойми); б) механічних (осадження завислих часток); в) фізичних (вплив сонячної радіації та температури); г) біологічних (процеси взаємодії водних рослинних організмів та мікроорганізмів із організмами стоків, що потрапили до водойми); д) хімічних (руйнування забруднюючих речовин внаслідок гідролізу); е) біохімічних (перетворення одних речовин на інші за рахунок мікробіологічної деструкції, мінералізація органічних речовин на інші за рахунок мікробіологічної деструкції, мінералізація органічних речовин внаслідок біохімічного окислення водною автохтонною мікрофлорою). Самоочищення від патогенних мікроорганізмів відбувається за рахунок їхньої загибелі внаслідок антагоністичного впливу водних сапрофітних організмів, дії антибіотичних речовин, бактеріофагів тощо. У разі забруднення водойм побутовими і промисловими стічними водами процеси самоочищення можуть бути загальмовані. Розвивається цвітіння водойм (буйний розвиток водоростей, планктону), загнивання води.

Вибір джерела централізованого господарсько-питного водопостачання

Ґрунтується на двох положеннях:

-         забезпечення споживача достатньою кількістю доброякісної питної води (якість води у водоймі повинна бути такою, щоб сучасні методи водопідготовки дозволили перетворити її на доброякісну питну воду, яка за усіма показниками відповідала б діючому держстандарту – ГОСТ 2874-82, ДСанПіН 136/1940);

-         забезпечення найвищої санітарної надійності джерела (в основу вибору джерела покладено оцінку і прогноз ймовірності його забруднення).

Вибір джерела для централізованого господарсько-питного водопостачання здійснюється у такому порядку: 1) міжпластові напірні (артезіанські); 2) міжпластові ненапірні; 3) грунтові води, що штучно поповнюються; 4) поверхневі води (річки, водосховища, озера, канали).

При виборі джерела враховують достатність запасів води для задоволення усіх потреб населеного пункту, визначають місця водозабору та оцінюють можливість організації зон санітарної охорони.

Гігієнічні принципи, покладені в основу вибору джерела водопостачання, вимоги до якості води у підземних та поверхневих джерелах, порядок здійснення вибору відображені в ГОСТ 2761-84 „Источники централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения. Гигиенические, технические требования и правила выбора” (додаток 4).

Гігієнічне значення води

Фізіологічні функції води:

-                          пластична – вода складає в середньому 65 % маси тіла дорослої людини. 70 % води зосереджено внутрішньоклітинно, 30 % позаклітинно у складі крові, лімфи (7%) та міжклітинної рідини (23 %). Вміст води у кістковій тканині становить 20 % від її маси, у м’язовій – 75 %, у сполучній – 80 %, плазмі крові – 92 %, склоподібному тілі ока – 99 % води. Більша частина води є компонентом макромолекулярних комплексів білків, вуглеводів та жирів і утворює з ними желеподібні колоїдні клітинні та позаклітинні структури. Менша знаходиться у вільному стані;

-                          участь у обміні речовин і енергії – усі процеси асиміляції і дисиміляції в організмі перебігають у водних розчинах;

-                          роль у підтриманні осмотичного тиску і кислотно-лужної рівноваги;

-                          участь у теплообміні і терморегуляції – при випаровуванні 1 г вологи з поверхні легень, слизових оболонок та шкіри (схована теплота паротворення) організм втрачає 2,43 кДж (біля 0,6 ккал) тепла;

-                          транспортна функція – доставка до клітин поживних речовин кров’ю, лімфою, видалення з організму шлаків, обміну сечею, потом;

-                          як складова частина харчового раціону та джерело надходження в організм макро- і мікроелементів;

-                          існують нервово-психічні розлади, зумовлені неможливістю задовольнити спрагу при відсутності води або її поганих органолептичних якостей. Згідно з вченням І.П.Павлова про вищу нервову діяльність запах, смак, присмак, зовнішній вигляд, прозорість, забарвлення води є подразниками, що діють через центральну нервову систему на весь організм. Погіршення органолептичних якостей чинить рефлекторну дію на водно-питний режим і деякі фізіологічні функції, зокрема пригнічує секреторну діяльність шлунку. До води з поганими органолептичними властивостями у людини формується захисна реакція – відчуття відрази, яке примушує відмовлятися від вживання такої води, навіть незважаючи на спрагу.

ВІДЕО

Епідеміологічна та токсикологічна роль води

Вода може брати участь у розповсюдженні інфекційних захворювань:

-                          як фактор передачі збудників хвороб з фекально-оральним механізмом передачі: кишкових інфекцій бактеріальної і вірусної етіології (черевний тиф, паратиф А і В, холера, дизентерія, сальмонельоз, ешеріхіоз, туляремія, вірусний гепатит А, поліміеліт, ентеровірусні захворювання, викликані вірусами Коксакі, ЕКХО та інші); геогельмінтозів (аскаридоз, трихоцефальоз, анкілостромідоз, рішита та інші); біогельмінтозів (розвиток у біоценозах відкритих водойм зародків лентеця широкого, кошачої, печінкової двовустки); захворювань, що викликані найпростішими (амебна дизентерія, лямбліоз, лептоспіроз та інші);

-                          як фактор передачі збудників захворювання шкіри і слизових оболонок (при купанні або іншому контакті з водою): трахома, проказа, сибірка, контагіозний молюск, грибкові захворювання (наприклад, епідермофітія);

-                          як середовище розмноження переносників хвороб – комарів роду Анофелес, які переносять малярійний плазмодій та інші (відкриті водойми).

Ознаки водних епідемій:

-                          одночасна поява великої кількості хворих на кишкові інфекції, різке підвищення захворюваності населення – так званий епідеміологічний вибух;

-                          хворітимуть люди, які користувались одним водогоном, однією гілкою водопровідної мережі, однією водорозбірною колонкою, одним шахтним колодязем тощо;

-                          захворюваність тривалий час утримується на високому рівні – у міру забруднення води і вживання її населенням;

-                          крива захворюваності може мати одно-, дво-, тригорбний або інший характер. Насамперед реєструватимуться захворювання з коротким інкубаційним періодом (ешеріхіози, сальмонельози – 1-3 доби, холера – 1-5 діб, черевний тиф – 14-21доба і нарешті – з найдовшим – вірусний гепатит А і Е – 30 і більше діб);

-                          після проведення комплексу протиепідемічних заходів (ліквідації осередку забруднення, дезінфекція водопровідних споруд, санації колодязів) спалах згасає, захворюваність різко зменшується;

-                          але ще деякий час захворюваність залишається вищою за спорадичний рівень – так званий епідемічний шлейф. Це зумовлено появою під час епідемічного вибуху великої кількості нових потенційних джерел інфекції (хворих і носіїв) та активізацією інших шляхів розповсюдження патогенних мікроорганізмів від цих джерел – контактно-побутового (через забруднені руки, посуд, дитячі іграшки, предмети догляду), через продукти харчування або живими переносниками (мухами) тощо. 

-                          http://intranet.tdmu.edu.ua/www/tables/0616.jpg

Токсикологічна роль води обумовлена скиданням у відкриті водойми, які використовуються для централізованого водопостачання, недостатньо знешкоджених, або зовсім не знешкоджених господарсько-побутових, промислових стічних вод, змивів з полів штучних добрив, отрутохімікатів, з вулиць міст – інших забруднень метеорними водами, скиданням стічних вод, відходів мастильних засобів річкового транспорту тощо. Недостатня або неефективна очистка таких вод на водогінних станціях сприяє тривалій токсичній дії малих концентрацій токсичних речовин, рідше, при аварійних та інших надзвичайних ситуаціях – гострим отруєнням.

Бальнеологічна роль води

Вода використовується з лікувальною метою, реабілітацією реконвалесцентів (споживання мінеральних вод, лікувальні ванни), а також як фактор загартування (купання, плавання, обтирання).

Господарсько-побутова та народно-господарська ролі води

Санітарно-гігієнічні та господарсько-побутові функції води включають:

-                          використання води як засіб приготування їжі та як складової частини харчового раціону;

-                          як засіб підтримання чистоти тіла, одягу, білизни, посуду, житлових. громадських, виробничих приміщень, території населених пунктів;

-                          зрошування зелених насаджень в межах населених пунктів;

-                          санітарно-транспортна та знешкоджуюча функції води –в видалення побутових та промислових відходів системою каналізації, їх знешкодження на очисних спорудах, самоочищення водойм;

-                          гасіння пожеж, очищення атмосферних забруднень (дощ, сніг).

Народно-господарські функції води:

-                          використання у сільському господарстві (зрошування у рослинництві та садівництві, тепличних господарствах, птахівницьких та тваринницьких комплексах);

-                          у промисловості (харчовій, хімічній, металургійній тощо);

-                          як траси водного (пасажирського, вантажного) транспорту.

САНІТАРНІ ВИМОГИ ДО ОДЕРЖАННЯ, ТРАНСПОРТУВАННЯ І ЗБЕРІГАННЯ ВОДИ ОЧИЩЕНОЇ ВОДИ ТА ВОДИ ДЛЯ ІН’ЄКЦІЙ

         Одержання та зберігання води очищеної проводиться в спеціально обладнаному для цих цілей приміщенні. Забороняється виконувати в цьому приміщенні роботи, що не пов’язані з виробництвом води, за винятком аптек ІУ-У груп, де допускається спільне розташування приміщення для одержання води очищеної і стерилізаційної. Одержання води для ін’єкцій проводиться в окремій кімнаті асептичного блоку, де категорично забороняється виконувати будь-які роботи, що не пов’язані з отриманням води.

         Воду очищену і воду для ін’кцій одержують дистиляцією, іонним обміном, зворотним осмосом або іншим способом з допомогою аквадистиляторів та інших апаратів згідно з інструкцією, що до них додаються. При одержанні води дистиляцією перед використанням нового аквадистилятора, якщо дозволяє конструкція, внутрішня поверхня його протирається ватою, яка змочена сумішшю етилового спитру і ефіру (1:1), а потім розчином перекису водню. Після цього через апарат протягом 20-30 хв, пропускається пара без її охолодження, а після початку перегонки 40-60 л з отриманої першої порції води зливаються і не використовуються.

         Щоденно перед початком перегонки необхідно протягом 10-15 хв пропускати через аквадистилятор пару, не вмикаючи холодильника. Перші порції води, які одержують протягом 15-20 хв, зливаються і тільки після цього починається збір води.

         Воду очищену і воду для ін’єкцій збирають в чисті простерилізовані або оброблені парою збірники промислового виробництва або, як виняток, в скляні балони. Збірник повинен мати чіткий напис: “вода очищена”, “вода для ін’єкцій”. Якщо одночасно використовується декілька збірників, вони нумеруються. На збірниках повинні бути прикріплені бірки з датою одержання і номером аналізу.

         Скляні збірники повинні бути щільно закриті пробками (крищками) з двома отворами: один для трубки, по якій надходить вода, другий для скляної трубки, в яку вставляється тампон із стерильної вати (міняють щодня).

         Збірники з’єднуються з аквадистилятором за допомогою скляних трубок, які повинні щільно прилягати до трубки холодильника. Гумові трубки використовуються тільки для скріплення скляних трубок.

         Подача води на робочі місця здійснюється через трубопровід або в балонах.

         Воду очищену використовують свіжоприготовленою або зберігають у закритих ємкостях, які виготовлені з матеріалів, що не змінюють властивостей води та захищають її від сторонніх часток і мікробіологічних забруднень, не більше 3-х діб.

         Воду для ін’єкцій використовують свіжоприготовленою або зберігають при температурі від 5 до 10 ⁰С або від 80 до 90 ⁰С у закритих ємкостях, які виготовлені з матеріалів, що не змінюють властивостей води та захищають її від механічних включень та мікробіологічних забруднень, але не більше 24 год.

         Для приготування стерильних не ін’єкційних лікарських засобів, які виготовляються асептично, воду необхідно стерилізувати.

За фізико-хімічними показниками дистильована вода повинна відповідати вимогам і нормам, вказаним в таблиці (ГОСТ 6709-72 “Вода дистиллированная”)

         Вода, що використовується для аналізу, повинна бути свіжоприготовленою. При необхідності воду зберігають в налитих доверху герметичних закритих скляних, поліетиленових і фторопластикових бутилях, що забезпечують якість води. Якість води встановлюють перевіркою величини залишку після випаровування і залишку після прожарювання. Воду вважають відповідною до вимог стандарту, якщо маса сухого залишку не буде перевищувати 2,5 мг, маса залишку після прожарювання не повинна перевищувати 0,5 мг.

 

Методика відбору проб води для лабораторних аналізів

При відборі проб води з відкритої водойми, чи колодязя вимірюють її температуру за допомогою спеціального термометра (мал. 16.1.) або звичайного хімічного термометра, резервуар якого обгорнений марлевим бинтом в декілька шарів. Температуру визначають безпосередньо у джерелі води. Термометр опускають у воду на 5-8 хв., потім швидко витягають і знімають показники температури води.

Мал. 1. Термометр для вимірювання температури води в водоймах, колодязях (а), батометри для відбору проб води на аналіз (б).

Відбір проб води з відкритих водойм та колодязів проводиться за допомогою батометрів різних конструкцій, які забезпечуються подвійним шпагатом: для опускання приладу до заданої глибини та для відкривання корка судини на цій глибині (мал. 16.1-б).

Для відбору проб води з проточних водойм (ріка, струмок) сконструйовано батометр з стабілізатором, який спрямовує горловину судини проти течії.

Пробу води з водопровідного крану чи обладнаного каптажу відбирають:

-         для бактеріологічного аналізу, після попереднього обпалення вихідного отвору крана чи каптажу спиртовим факелом, спускання води з крана протягом не менше 10 хвилин, у стерильну пляшку ємністю 0,5 л, з ватно-марлевим корком, оберненим зверху паперовим ковпаком. Щоб не змочити ватно-марлевий корок, пляшку заповнюють приміром на три чверті з тим, щоб під корком залишилося 5-6 см повітряного простору. Посуд з ватно-марлевим корком заздалегідь стерилізують у сушильній шафі при 160⁰ С протягом години;

-         для короткого санітарно-хімічного аналізу (органолептичні показники, основні показники хімічного складу та показники забруднення води) відбирають до одного літра у хімічно-чистий посуд, попередньо сполоснувши його водою, яку відбирають (для повного санітарно-хімічного аналізу відбирають 3-5 л води).

Під час відбору проби складають супровідний лист, в якому зазначають: вид, найменування, місце знаходження, адресу джерела води (поверхневої водойми, артезіанської свердловини, шахтного колодязя, каптажу, водопровідного крану, водорозбірної колонки); його стислу характеристику; стан погоди під час відбору проби та протягом попередніх 10 днів; причину і мету відбору проб (планове обстеження, несприятлива епідемічна ситуація, скарги населення на погіршення органолептичних властивостей води); лабораторія, в яку направляється проба; необхідний обсяг досліджень (короткий, повний санітарно-хімічний аналіз, бактеріологічний аналіз, визначення патогенних мікроорганізмів); дату і час відбору проби; результати досліджень, виконаних під час відбору проби (температура); ким відібрана проба (прізвище, посада, установа); підпис посадової особи, яка відібрала цю пробу.

Проби повинні бути доставлені в лабораторію якомога швидше. Бактеріологічні дослідження мають бути розпочаті протягом 2 годин після відбору проби або за умов зберігання у холодильнику при 1-8°С – не пізніше, ніж через 6 годин. Фізико-хімічний аналіз проводять протягом 4 годин після взяття проби або за умов зберігання у холодильнику при 1-8°С – не пізніше, ніж через 48 годин. При неможливості проведення досліджень в зазначені терміни проби повинні бути законсервовані (крім проб для фізико-органолептичних і бактеріологічних досліджень, а також визначення БПК, які обов’язково здійснюють у наведені вище терміни). Консервують проби 25 % розчином H₂SO₄ з розрахунку 2 мл на 1 л води або іншим способом залежно від показників, які будуть визначатися.

До відібраної проби додають супровідний бланк, у якому вказують адресні координати, вид джерела води, куди направляється проба, мету аналізу, дату і час відбору проби, підпис посадової особи, яка відбирала цю пробу.

МЕТОДИ ОЧИСТКИ СТІЧНИХ ВОД ТА ОЧИСНІ СПОРУДИ

 Очистка стічних вод здійснюється механічним, фізико-хімічним і біологічним методами. Для ліквідації бактеріального забруднення застосовується знезараження стічних вод (дезінфекція).

Метод механічної очистки. Суть методу полягає в механічному видаленні зі стічних вод нерозчинних домішок. Для механічної очистки застосовують спеціальні споруди. Крупні домішки розміром більше 5 мм затримують на решітках , більш дрібні виловлюють ситами.

Для затримки мінеральних забруднень стічних вод, переважно піску, служать пісковловлювачі, а забруднень, що спливають на поверхню, – жировловлювачі, масло- і нафтовловлювачі, смоловловлювачі.

У горизонтальних або вертикальних відстійниках  проходить осадження завислих речовин із питомою вагою більше одиниці, а легкі речовини спливають на поверхню води відстійників.

Широко використовуються також радіальні відстійники (рис. 105), відстійники-септики, двох’ярусні відстійники. Механічною очисткою можна досягти видалення з побутових стічних вод до 60 % нерозчинних домішок, а з виробничих – до 95 %.

Метод фізико-хімічної очистки. Хімічна очистка стічних вод полягає в додаванні до них таких хімічних реагентів, які вступають у реакцію із забруднюючими речовинами, сприяють видаленню нерозчинних і частково розчинних речовин. З хімічних методів очистки  використовуються: нейтралізація, окислення, коагуляція, сорбція, флотація, іонний обмін, мембранні методи тощо. Ці методи дають можливість зменшити кількість нерозчинних забруднюючих речовин стічних вод до  95 % і розчинних до 25 %.

Метод біологічної очистки. Суть біологічної очистки полягає в мінералізації органічних забруднень стічних вод із допомогою аеробних біохімічних процесів. У результаті біологічної очистки вода стає прозорою, не загниваючою, містить розчинний кисень і нітрати.

Технічно організація процесу біологічної очистки основана на моделюванні природних умов і за цим принципом методи і споруди біологічної очистки поділяють на  дві групи:

а) біологічна очистка, яка відтворює хід процесу мінералізації в ґрунтових умовах (поля фільтрації, поля зрошення, біологічні фільтри);

б) біологічна очистка, яка відтворює хід процесу мінералізації у водному середовищі (біологічні ставки, аеротенки)

Використання ґрунтових методів основане на його здатності розкладати органічні речовини. Ефект очистки досягається за рахунок життєдіяльності мікрофлори, яка населяє ґрунт.

Біофільтрами  називаються споруди, в яких біологічна очистка стічних вод здійснюється при їх фільтрації через шар грубодисперсного матеріалу. Поверхня зерен цього матеріалу покрита біологічною плівкою, заселеною аеробними мікроорганізмами.

Аеротенки  представляють собою залізобетонні резервуари, через які повільно протікають і піддаються аерації стічні води, змішані з активним мулом.

Для забезпечення нормальної життєдіяльності мікрофлори активного мулу в аеротенк безперервно подається стиснене повітря, яке спричиняє перемішування стічної води й активного мулу, що забезпечує ліпший і безперервний контакт компонентів. Розміри аеротенків: глибина 3–5 м, ширина – 8 м, довжина – декілька десятків метрів. Для компактності замість прямого довгого коридору створюються паралельні відрізки з перегородками, які не доходять до протилежної короткої стіни, і вода проходить потрібний шлях, здійснюючи два-три повороти. Використовують також двохступеневі аеротенки, аеротенки–змішувачі, аеротенки-відстійники.

Активний мул – це пластівці мулу заселені мікроорганізмами-мінералізаторами, які адсорбують на своїй поверхні й окислюють при наявності кисню повітря органічні речовини стічної рідини.

На поверхні пластівців, між ними або всередині них звичайно знаходяться різноманітні прості організми, бактеріальні клітини. Джерелом живлення організмів активного мулу служить забруднення стічних вод.

Розчинені органічні речовини переносяться ферментами-пермеазами всередину бактеріальних клітин, де вони піддаються руйнуванню і перебудові.

Завислі речовини, які поступають в аеротенк, також сорбуються поверхнею активного мулу. Частково разом з бактеріями вони служать їжею найпростіших, а частково, під впливом бактеріальних ферментів, перетворюються в розчинені речовини і засвоюються мікрофлорою.

Стічна вода, яка виходить із аеротенка, виносить весь активний мул, тому обов’язковим супутником аеротенка є вторинний відстійник, в якому активний мул осаджується, а потім його знову повертають у цикл очистки. Конструкція вторинних відстійників не відрізняється від первинних. Час перебування стічної рідини залежить від способу біологічної очистки і коливається від 0,75 до 1,5 год.

Знезараження стічних вод. Знезараження (дезінфекція) – завершальний етап обробки стічних вод. Випуск у водні об’єкти навіть біологічно очищених стічних вод неминуче пов’язаний із загрозою внесення в них патогенних бактерій і вірусів – збудників кишкових інфекцій. Тому в усіх випадках, коли водойма у зоні дії стічних вод є джерелом питного чи господарського водопостачання або місцем купання, стічні води потрібно знезаражувати. Усі попередні форми очистки хоча і знижують у різній мірі початковий вміст мікроорганізмів, не ліквідують небезпеку зараження водойми. Тільки дренажна вода полів фільтрації та зрошення не потребує дезінфекції.

Після біологічної очистки воду дезінфікують хлором або озоном.

Знешкодження мулу. Знешкодження мулу є обов’язковим елементом очистки стічних вод, оскільки в 1 г сирого осаду (мулу) містяться мільярди сапрофітних бактерій, обов’язково є патогенна мікрофлора і велика кількість життєздатних яєць гельмінтів.

Застосовують особливі методи і споруди для обробки й знешкодження осадів, які утворюються при різних способах очистки води на очисних каналізаційних станціях. Осади випадають у перших відстійниках, а також отримуються при біологічній очистці стічних вод після біофільтрів або надмірного активного мулу після аеротенків.

Для обробки осадів стічних вод застосовуються гнильні резервуари (септики), двох’ярусні відстійники, а на великих станціях очистки – метантенки.

 Метантенк – це залізобетонний резервуар циліндричної форми з конічним дном. Мул на бродіння поступає трубою у верхню частину метантенка, перероблений осад випускається знизу муловою трубою. Для прискорення процесу переробки осаду в метантенку його перемішують і підігрівають за допомогою пари або гарячої води. Внаслідок бродіння утворюється газ (в основному метан), який збирається у газовому ковпаку і відводиться у газгольдер, а потім використовується як паливо у котельні очисної станції.

Зневоднення мулу. Для зневоднення осаду його направляють на мулові площадки, де він піддається природній сушці, після чого може бути утилізований як добре органічне добриво.

Мулові площадки – це неглибокі плоскі басейни, заповнені фільтрувальним матеріалом (пісок, щебінь) різної крупності шаром завтовшки 0,3–0,5 м. Мул на площадку напускають шаром 20–30 см. Завдяки дренуючому впливу фільтрувального матеріалу він швидко підсихає, а потім утилізується. Дренажна вода від зброженого мулу не потребує очистки, її направляють на хлорування із загальним потоком очищеної води. Дренажна вода від свіжого мулу здатна до загнивання, має високу концентрацію забруднень і слід обов’язково повертати на установки біологічної очистки.

Зневоднення осаду може проводитись і штучним шляхом на вакуум-фільтрах, вакуум-пресах, центрифугах, термічною сушкою тощо.

Технологічна ефективність очисних споруд визначається співставленням проектних показників ступеня очистки стічних вод з фактичними. При відсутності проектних даних, а також при відхиленні розходу і складу стічних вод, які поступають на очистку, від проектних параметрів розробляються нормативні показники роботи очисних споруд, які включаються у клопотання для одержання дозволу на спеціальне водокористування.

Новозбудовані очисні споруди працюють ефективно, якщо показники якості очищених стічних вод відповідають проектним показникам. Ці показники слід встановлювати  розрахунковим шляхом, виходячи із складу споруд, умов очистки, розходу і якісних характеристик стоків.

Фактичні показники ефективності очистки визначаються на основі хімічних аналізів середньодобових проб стоків, відібраних в контрольних точках.

При необхідності оцінки ефективності роботи кожної окремої споруди (пісковловлювача, відстійника, аеротенка), які входять в склад очисних споруд, відбір проб проводиться на вході і на виході кожної споруди і розраховується  стосовно кожного окремого етапу очистки.

Стічні води підприємства хіміко-фармацевтичної промисловості, які забруднені мікроорганізмами, необхідно постійно знезаражувати.

 Оцінка технологічної ефективності роботи пісковловлювачів

Пісковловлювачі призначені для затримки крупних забруднюючих речовин, в основному неорганічного походження (головним чином пісок розмірами  понад 0,25 мм).

Після проходження стічної води через пісковловлювачі, де вона затримується на 5–7 хв, її хімічні показники не змінюються, але в санітарному і технологічному відношенні якість води поліпшується.

Величина фракцій піску, який знаходиться в стічних водах, в основному коливається в межах 0,05–0,5 мм. Проте, встановлено, що не обов’язково виділяти весь пісок для гарантованої і безпечної роботи наступних очисних споруд, достатньо лише видаляти пісок величиною 0,2–0,25 мм і більше. Пісок більш дрібних фракцій не мішає роботі наступних стадій очистки і вловлюється в первинних відстійниках.

Швидкість руху стічних вод при максимальному припливі повинна бути не більше 0,3 м/с, а при мінімальному – не менше 0,15 м/с.

Технологічна ефективність роботи пісковловлювачів визначається кількістю затриманого піску, а також вмістом у піску частинок фракціями 0,25 мм і більше, зольності піску (осаду пісковловлювачів), наявністю піску в осаді первинних відстійників.

При технологічно ефективній роботі пісковловлювачів процент затримання піску фракціями 0,25 мм і більше повинен складати не менше 70 %, зольність піску не менше 70 %, а вміст піску в осаді первинних відстійників не повинен перевищувати     8 %.

Оцінка технологічної ефективності роботи первинних відстійників

Первинні відстійники призначені для зменшення концентрації нерозчинних забруднюючих речовин стічних вод, які здатні, в залежності від питомої ваги, осідати під дією сили тяжіння або спливати (завислі речовини).  Відстійники бувають різних конструкцій. На рис. 8 показано загальний вигляд горизонтального відстійника, а на рис. 9  – його схема.

Технологічну ефективність роботи первинних відстійників слід оцінювати за відношенням концентрації завислих і осілих речовин в припливній і вихідній (освітленій) стічній воді (ефект осадження), за абсолютною концентрацією вказаних речовин в освітленій воді, а також за кількістю і вологістю затриманого осаду.

Ефект осадження в первинних відстійниках залежить в основному від вихідних концентрацій завислих і осілих речовин, їх співвідношення, часу відстоювання, температури стічних вод, конструктивних особливостей споруди.

Технологічно ефективно працює такий відстійник, у якого фактичний ефект освітлення відрізняється від розрахованого за даною методикою не більше , ніж на 10 % в сторону зменшення. Зниження ефективності роботи відстійника допускається за рахунок ряду неврахованих факторів. Звичайно у добре працюючих вертикальних відстійниках при тривалості перебування 1,5 год ефект затримання завислих речовин складає близько 40 %, в радіальних та горизонтальних – близько 50 %. При збільшенні часу відстоювання до 2–2,5 год. Ефект осадження відповідно збільшується на 5–10 %.

 Оцінка технологічної ефективності  роботи аеротенків та біофільтрів

Аеротенки і біофільтри повинні забезпечувати біологічну очистку вод від забруднюючих речовин в основному органічного походження, які знаходяться у завислому, колоїдному стані або стані розчинності.

Очистка здійснюється складним угрупованням мікроорганізмів: бактеріями, найпростішими, рядом вищих організмів в умовах аеробіозу. При цьому очисна споруда є біологічною нішею зі специфічними умовами існування, які впливають на формування біоценозу живих організмів. При стабільній роботі очисних споруд біоценоз є стійкою саморегульованою системою зі сформованими трофічними та іншими зв’язками, що забезпечують видовий склад і чисельність мікроорганізмів, які присутні в активному мулі.

Технологічну ефективність роботи аеротенків і біофільтрів слід визначати за якістю очищеної води, вираженою узагальненим показником – біологічним споживанням кисню (БСК).

Технологічно ефективно працюючими аеротенками та біофільтрами слід вважати такі, у яких  якість очищеної стічної води за БСК_5відст (відстояної) відрізняється від розрахованої за даною методикою не більше, ніж на 30 %. Зниження ефективності роботи аеротенка і біофільтра на вказану величину допускається за рахунок ряду не врахованих в розрахунках факторів.

 

 

ГІГІЄНА ГРУНТУ Й ОЧИЩЕННЯ НАСЕЛЕНИХ МІСЦЬ

 

         Серед оточуючих людину складових біосфери,які оточують людину, особливе місце займає літосфера. Під дією фізичних, хімічних і біологічних факторів у природі з неорганічних геологічних порід і залишків органічного світу утворився природний зовнішній покрив землі - грунт.

         Грунт являє собою комплекс мінеральних і органічних частинок, заселених великою кількістю мікроорганізмів. Мінеральними компонентами грунту є дрібні частки материнських гірських порід. Органічна частина складається з рослинних і тваринних організмів та їх залишків, які перебувають на різних стадіях свого розкладання. Серед них велике значення мають стійкі гумінові речовини.

         Особливу роль в утворенні грунту відіграють мікроорганізми. Їх у грунті надзвичайно багато. На глибині 50 см загальна маса бактерій у грунті досягає 7 тонн на 1 га площі. Вони розкладають органічні рештки рослинного і тваринного походження аж до утворення безпечних для людей азотвмістних солей, гумінованих речовин (добрива), синтезують білкові речовини.

         Грунт  значною мірою впливає на здоров’я і санітарні умови проживання людей.  Залежно від хімічного складу і характеру грунту змінюються рослинність місцевості, хімічний склад продуктів рослинного і тваринного походження. Від нестачі чи надлишку певних елементів у грунті залежить їх кількість у воді, рослинах, що впливає на здоров’я населення. Так, при нестачі йоду виникає ендемічний зоб, при нестачі фтору - карієс зубів, при надлишку фтору - флюроз і ряд інших так званих ендемічних захворювань. Території з недостатністю чи надлишком певних елементів у грунті називають  геохімічними зонами, чи геохімічними провінціями.

http://intranet.tdmu.edu.ua/www/tables/0616.jpg

         У зв’язку з науково-технічним прогресом, значно зросло забруднення грунту екзогенними хімічними і радіоактивними речовинами, які містяться в викидах в  атмосферу  та інших відходах промисловості, електростанцій, транспорту. Важливим джерелом забруднення грунту стали стійкі пестициди, які використовуються у сільському і лісовому господарствах. Впливають на природний хімічний склад грунту і мінеральні добрива. Мігруючи з грунту в середовища, які контактують з ним, екзогенні хімічні речовини через харчові продукти, воду та іншими шляхами можуть впливати на організм і здоров’я людини.

         Від фізико-хімічних властивостей грунту залежить формування складу підземних вод. Заболоченість грунту або високе стояння рівня грунтових вод робить клімат місцевості нездоровим і може бути причиною появи надлишкової вологості у будинках.

         Потрапляння шкідливих речовин з грунту в організм людини можна схематично представити у вигляді таких біологічних ланцюжків (контактів):

1.   Грунт - людина. Частіше при ручній праці в сільському господарстві.

2.   Грунт - атмосферне повітря - людина. У результаті розпаду органічних речовин  утворюються метан, аміак, сірководень тощо, які можуть  змінювати  природний склад повітря, грунту і впливати на хімічний стан атмосфери.

3.   Грунт - підземні води - людина. Хімічні речовини з грунту проникають у підземні води.

4.   Грунт - підземні води - відкрита водойма - людина. Хімічні речовини (добрива, отрутохімікати, промислові відходи), що знаходяться в грунті можуть потрапляти у підземні води  далеко від водойми, можуть мігрувати на великі відстані.

5.   Грунт - відкрита водойма - людина. Зливовими і розталими водами хімічні речовини змиваються  з прилягаючих територій у водойму,  звідти через рот або  шкіру проникають в організм людини.

6.   Грунт - відкрита водойма - риба - людина. Акумуляція хімічних речовин, що потрапили у водойму, поглинаються  рибою, яка   вживається людиною.

7.   Грунт - рослинні продукти харчування - людина. Через кореневу систему хімічні речовини потрапляють у рослини, які вживаються людьми.

8.   Грунт - сільськогосподарські рослини - тварини - людина. Рослини спочатку  вживаються тваринами, а продукти тваринного походження - людиною.

Мал. 18.1. Сита Кнопа для визначення механічного складу ґрунту

 

         Від механічного складу, величини часток і їх характеру залежать пористість, повітропроникність, водопроникність, вологоємність, теплоємність, тепловий режим і ряд інших властивостей, які  зумовлюють інтенсивність біохімічних процесів, що відбуваються у грунті. Крупнозернистий грунт має менше пор, ніж дрібнозернистий. Великий об’єм пор має грунт, що складається з мілких глинястих часток, змішаних з органічними речовинами. У крупнозернистому піску пори займають приблизно 39,4 % всього об’єму, в глинястому грунті - 52,7 %, в торф’яному - 84 %.

         У грунті завжди знаходиться певна кількість газів, які постійно обмінюються з атмосферним повітрям. Інтенсивність газообміну залежить від змін барометричного тиску, різниці температур надземного повітря і повітря грунту, коливань рівня грунтових вод, наявності й кількості атмосферних опадів, глибини промерзання грунту, швидкості вітру і ряду інших факторів. Порівняно з атмосферним, у грунтовому повітрі завжди більше діоксиду вуглецю, водяних парів, менше - кисню.

         Важливе значення грунту полягає і в тому, що його використовують для знезаражування багатих на органічні речовини, патогенні мікроорганізми і яйця гельмінтів рідких і твердих покидьків, які утворюються в населених пунктах. При незадовільному впорядкуванні населених місць і погано організованій очистці покидьки і нечистоти забруднюють грунт, а при розкладанні органічних речовин - і атмосферне повітря сморідними газами. Забруднений органічними речовинами грунт є поживним середовищем для патогенних мікроорганізмів, які можуть заражати поверхневі й підземні води, овочі, поширюватися мухами, гризунами і з грунтовим пилом.

         У сучасних умовах зростає гігієнічне значення грунту в створенні оптимальних санітарних умов життя населення не тільки з точки зору розміщення населених пунктів, але і використання великих земельних масивів для різноманітних сфер людської діяльності. При цьому грунт не повинен шкідливо впливати на здоров’я людей.

         З метою запобігання негативному впливу грунту на здоров’я людей вирішальне значення мають благоустрій і утримання населених пунктів, а також улаштування каналізації, брукування, озеленення, систематичне прибирання і поливання вулиць та дворів, санітарна охорона грунту і раціонально організована очистка територій від покидьків.

         Роль грунту в поширенні інфекційних хвороб і геогельмінтів

         У грунті постійно знаходиться велика кількість мікроорганізмів. Є мікроби, які живуть у грунті постійно, інші можуть знаходитися тривалий час, а деякі  швидко гинуть. Велике значення при цьому має здатність ряду мікроорганізмів утворювати спори, що захищають їх від згубної дії різних негативних природних факторів. Тоді вони можуть жити у грунті роками. До таких мікробів належать збудники ботулізму, правця, газової гангрени  і сибірки.

         Палички сибірки можуть потрапляти у грунт з екскрементами і трупами тварин, хворих на сибірку, зі стічними водами шкірних заводів, а також з водою, у якій мили вовну. Спори бактерій сибірки живуть у грунті, протягом десятків років. При поїданні трави, забрудненої спорами, худоба заражається сибіркою. При ходьбі босоніж по забрудненому грунті, при наявності на шкірі ніг подряпин чи ран люди можуть також заразитися сибіркою.

         Патогенні мікроорганізми, які не мають спор, умов для розмноження у грунті, переважно гинуть через декілька днів або тижнів, хоч можуть жити і декілька місяців (табл.5.1). Однак, ще до своєї загибелі ці мікроорганізми можуть потрапити з грунту в поверхневі або підземні води, на поверхню овочів або ягід, на руки людей. Їх поширюють також гризуни, мухи та інші комахи. Гризуни при цьому можуть бути не тільки переносниками інфекцій, але і їх джерелом, оскільки вони самі мають ці інфекції.

         При травматичних пошкодженнях і вогнепальних пораненнях, коли відбувається забруднення ран грунтом, можливе виникнення правцю і газової гангрени. Тому з метою попередження захворювань на правець і газову гангрену людям із забрудненими землею ранами в обов’язковому порядку необхідно робити відповідні щеплення. Деякі групи населення, зокрема землекопів, пожежників та інших, необхідно також імунізувати проти правцю.

         Особливо велику роль відіграє грунт у поширенні глистяних захворювань, таких, як  аскаридоз та трихоцефальоз. Одна самка аскариди за добу відкладає в кишечнику людини десятки тисяч яєць, які з фекаліями потрапляють у грунт. У грунті протягом 10-15 діб яйця дозрівають до інвазійної стадії. За сприятливих умов яйця аскариди можуть зберігатися у грунті більше року. Їх знаходять у грунті подвір’їв, дитячих майданчиків, шкіл, пляжів, у ящиках з піском  для ігор тощо. Дозрілі яйця аскариди можуть потрапляти в організм людини з овочами, забрудненими під час удобрення грунту свіжими фекаліями, стічними водами, а також з питною водою, харчовими продуктами, пилом, заноситися в рот забрудненими руками. Забруднення грунту і рослин фекаліями людини, що містять яйця стрічкових глистів, може бути причиною інвазування великої рогатої худоби і свиней з подальшим поширенням теніаринхозу і теніозу серед населення.

                                                                                                              Таблиця 5.1

Виживання патогенних мікробів у грунті

         На виживання яєць геогельмінтів у грунті  значною мірою впливають кліматичні умови. У районах з теплим або помірним і вологим кліматом при погано організованому  зберіганні й знешкоджуванні нечистот захворюваність населення аскаридоз і трихоцефальоз  може досягати 50 % і більше. В умовах із суворим холодним чи жарким кліматом яйця гельмінтів у грунті швидко гинуть і захворюваність населення на глистяні інвазії тут невелика.

         Різні покидьки, в тому числі виділення людей і тварин, рештки рослин, тварин, потрапивши в грунт, піддаються певним перетворенням, пов’язаним з процесами самоочищення грунту.

         Самоочищення грунту - це елемент великого кругообігу речовин на планеті, складний процес, який залежить від фізичних властивостей грунту, його структури і хімічного складу. Органічні речовини при цьому знешкоджуються. У процесі самоочищення бере участь велика кількість мікроорганізмів. Внаслідок їх життєдіяльності відбувається мінералізація нечистот, гною, трупів тварин до неорганічних солей, води, діоксиду вуглецю, які потім  вживаються рослинами.

         Мікроорганізми, зокрема  патогенні, відмирають, вода випаровується чи проникає в глибші шари грунту, газ надходить у повітря, а мінеральні речовини залишаються в гумусі. До чинників, які сприяють відмиранню мікроорганізмів і яєць гельмінтів відносять  бактеріофаги й антибіотики, які наявні у грунті, сонячну радіацію., температуру грунту. Так, внаслідок дії сонячної радіації, висихання грунту яйця аскарид на його поверхні гинуть протягом 5 днів. Хоча на глибині 2,5-10,0 см вони зберігають свою життєздатність протягом року.

         Самоочищенню грунту сприяє контакт органічних решток з повітрям (аерація), а також оранка, перекопування чи інші методи зрихлення. Недостатня кількість повітря або надлишок органічних речовин уповільнюють самоочищення, і розкладання органічних речовин проходить з утворенням смердючих газів, які забруднюють атмосферу. Це необхідно враховувати при виборі методу ліквідації покидьок, що утворюються в процесі життя і діяльності людини. Кінцевим продуктом самоочищення грунту є гумус. Гумус - це перегній, який містить органічні речовини, але не загниває, не виділяє газів з неприємним запахом, не принаджує мух і гризунів, є безпечним в епідемічному відношенні і широко використовується як добриво в городництві й квітковому господарстві.

         В процесі жттєдіяльності людей утворюється значна кількість рідких і  твердих  покидьок. До рідких покидьок відносяться відходи життєдіяльності людей і тварин (фекалії, сеча), води, що утворюються при приготуванні їжі, митті тіла, прибиранні приміщень, пранні білизни, залишки їжі, помиї, стічні води різних підприємств, атмосферні й поливні води. До твердих  належать сміття, що утворюється при прибиранні приміщень і вулиць, відходи на промислових підприємствах і в побуті, при утриманні тварин та ін. (сміття, гній, трупи тварин, залишки продуктів тощо).

         Як рідкі, так і тверді покидьки погіршують умови проживання населення, забруднюють довкілля, негативно впливають  на санітарний стан населених пунктів та здоров’я людей. Фекалії, гній, сеча, рештки продуктів, трупи тварин, розкладаючись, виділяють смердючі гази. Крім того вони містять патогенні мікроорганізми і є небезпечними в епідемічному відношенні.

         У процесі життєдіяльності кожен мешканець протягом року утворює приблизно 6 т покидьок. З них від 0,7 до 1,0 тонн складають екскременти, 200-250 кг - сміття, а решта - помиї. Ще по 10 кг сміття утворюється на кожному квадратному метрі вулиць з твердим покриттям. При цьому не враховуються забруднені атмосферні й промислові води.

         Рідкі покидьки, оскільки містять велику кількість поживних речовин, є добрим середовищем для розмноження не тільки мікроорганізмів, а  і мух. На поверхні нечистот, в скупченні гною або сміття муха за один раз відкладає приблизно 100-150 яєць, з яких через 5-7 днів виростають дорослі мухи. З одного ящика для відходів, який знаходиться в антисанітарних умовах, влітку виплоджується кілька тисяч мух на добу.

         З нечистот, покидьок мухи залітають у житло, сідають на продукти харчування,  посуд, забруднюючи їх хвороботворними мікробами, що знаходяться в них на лапках, у стравоході, кишківнику, виділеннях. Мухи можуть розносити понад 60 видів збудників інфекційних захворювань, особливо кишкових інфекцій. Багато з них досить довго живуть як на органах мух, так і в їх кишківнику (табл. 5.2).

                                                                                                                               Таблиця 5.2

Тривалість виживання бактерій на  різних частинах тіла і в органах мух

 

         Чистота дворів і вулиць - найкращий спосіб боротьби з мухами. Якби не було в населених пунктах забрудненого грунту, куп сміття та інших покидьків з домішкою органічних речовин, дворових непромивних, погано утримуваних убиралень - не було б і мух. Усі інші засоби боротьби з мухами (липкий папір, сітки тощо) є допоміжними.

         Тверді покидьки забруднюють приміщення, вулиці, надвір’я, території парків, пляжів і разом з частинками грунту у вітряну погоду утворюють пил, який проникає у приміщення, осідає на харчові продукти і предмети вжитку. Покидьки можуть бути причиною поширення ряду інфекцій і глистяних інвазій, є добрим середовищем для виживання і розмноження мікроорганізмів. При погано організованій очистці населених місць вони можуть забруднювати грунт, підземні й поверхневі води.

         Особливу групу складають медичні покидьки. За  своєю  природою, концентрацією чи фізичними, хімічних та інфікуючими  властивостями вони можуть бути причиною або  значною мірою , виникненню серйозних захворювань і сприяти підвищенню смертності людей. За даними Агентства з охорони довкілля США (ЕРА), в лікарнях швидкої допомоги (для  хворих з тимчасовим перебуванням) щоденно на 1 хворого припадає  в середньому приблизно 6 кг твердих покидьків, 15 % яких інфіковані. До інфікованих відносять кров, відходи мікробіологічних і паталогоанатомічних відділень, ізоляційних боксів. Дуже небезпечними є  гострі предмети, насамперед  ін’єкційні голки, які можуть бути причиною СНІДу, інфекційного гепатиту, а також лікарські препарати (цитостатики).

         Крім цього, в лікарняних закладах утворюються покидьки в терапевтичних, хірургічних та інших відділеннях. Велика кількість покидьок є при прибиранні палат, харчоблоків, адміністративних та інших приміщень і території лікарні.

         Серед відходів лікувально-діагностичних закладів особливу групу складають радіоактивні покидьки, що утворюються в радіологічних відділенях при лікувані, діагностиці онкологічних хворих. Це різні радіоактивні речовини, різні ізотопи. Усі вони вимагають спеціального збору, зберігання і ліквідації.

         При неправильній обробці,  зберіганні, транспортуванні, ліквідації медичні відходи можуть тепер, чи в майбутньому бути потенційно небезпечними для здоров’я людей чи стану довкілля. З цією метою необхідно мати спеціальну тару для збору і зберігання інфікованих лікарняних покидьок. Найбільш ефективним способом ліквідації є спалювання  в спеціальних печах. Причому ці устаткування необхідно  максимально наблизити до джерела їх утворення. Строк зберігання таких відходів не повинен перевищувати 48 годин.

         У профілактиці кишкових інфекцій і глистяних інвазій надзвичайно велике значення мають впорядкування і правильно організована очистка населених місць. Це незамінний захід і в плані охорони грунту, води і повітря від забруднення.

Видалення і знезаражування нечистот і покидьок в населених пунктах переважно проводять шляхом вивозу або сплаву (каналізації). У першому випадку рідкі покидьки видаляють за межі населеного пункту за допомогою відповідного транспорту в спеціально відведені місця, де їх  знешкоджують, у другому - сплавляють по трубах, на очисні споруди.

         Очистка населених пунктів  полягає у плановому збиранні, тимчасовому зберіганні, видаленні, знешкоджуванні й утилізації покидьків. Це необхідно робити в найкоротші строки і регулярно. Кожний з цих заходів повинен до мінімуму зводити можливість контакту людини з покидьками, починаючи з моменту збирання їх у герметичні ящики, контейнери, відра, баки тощо, вивезення і знешкоджування їх. Усі процеси необхідно максимально механізувати. Вибираючи найраціональніші методи знешкоджування, слід враховувати, що покидьки містять азот, фосфор, калій та інші мінеральні й органічні речовини, які є цінним добривом.

         Отже, раціональна очистка населених пунктів від покидьок є одним із  найважливіших заходів у справі санітарної охорони грунту, а також води і повітря,  невід’ємним елементом впорядкування населених пунктів і одним з основних заходів профілактики кишкових інфекцій і глистяних інвазій.

         Вивізна система видалення рідких покидьків складається з таких етапів: 1) збирання покидьків  різного типу пристосування (убиральні, помийниці); 2) вивезення їх спеціальним транспортом у місця ліквідації; 3) знезаражування й утилізація відходів.

1. Відбір проб грунту для аналізу

Перед відбором проб грунту для лабораторного дослідження проводять санітарне обстеження і опис земельної ділянки, відведеної під будівництво, поля зрошування та інші цілі. До опису ділянки додається план місцевості.

На обстежуваній території виділяють майданчики по 25 м²: одна поблизу джерела забруднення, друга - далеко від нього. Якщо на території є ділянка джерел забруднення, треба виділяти майданчик поблизу кожного з них.

Проби грунту для аналізу відбирають буром або лопаткою на глибині до 2 м в залежності від мети обстеження. При відборі проб грунту з глибини більш 0,25 м слідкують, щоб не пройшло перемішування різних шарів. З кожної ділянки площею 25 м² складають середній зразок з 5-8 окремих проб, взятих в різних місцях майданчика, кладуть у скляну банку з притертим корком або в поліетиленовий мішок. Банки чи мішечки нумерують і на них роблять відповідні позначення, а також на схемі обстежуваної ділянки. Грудки землі розбивають шпателем і зразок просівають через сито з отворами діаметром 3 мм. Залишок на ситі разом з відібраними раніше камінними і деревними часточками зважують.

Просіяний грунт добре перемішують і розсипають рівним тонким шаром на листку фанери чи картону. Грунт ділять на чотири трикутники, з двох протилежних трикутників відкидають, поки не залишиться 0,5-1 кг грунту. Грунт, що залишився, зсипають в банку з притертим корком.

2. ВИЗНАЧЕННЯ ВЕЛИЧИНИ ЗЕРЕН ГРУНТУ

         Різні породи грунту мають різні назви. Для гігієнічних цілей прийнята така класифікація: кам’янистий; гравелистий ( від слова гравій); хрящуватий; піщаний, в якому більш як 90 % піску; супіщаний, в якому глини від 10 до 30 %, а решта - пісок; суглинистий, в якому глини від 50 до 80 %; глинистий, в якому більш як 80 % глини; вапняний,  в якому більш як 50 % вапна; крейдовий, в якому багато крейди; солончаковий, що містить багато хлористих солей; лесовий - дрібнозернистий грунт, діаметр частинок якого від 0,01 до 0,005 мм, внаслідок чого лес легко переноситься вітрами, оскільки лес - це суміш частинок органічних і мінеральних речовин, він є дуже родючим грунтом; чорноземний, в якому більш як 20 % гумусу (гумус - це рослинний перегній; хоч він і є органічною речовиною, але поживою для бактерій і комах бути не може; проте відзначається великою родючістю для рослин); торф’янистий, який містить дуже багато органічного перегною - 60-80 % і більше; решта припадає на домішки якого-небудь мінерального грунту або суміші його.

           Для сортування грунтових часточок по величині використовують набір металевих сит з отворами : 10, 5, 3, 2, 1, 0,5 і 0,25 мм в діаметрі, який при роботі  сполучають один з одним  в послідовному порядку, сита з більшими отворами кладуть зверху з дрібними знизу. На  верхнє сито насипають 100-300 г приготовленого повітряно-сухого грунту. Закривають кришкою і струшуючи набір сит, просіюють  через них  взяту наважку  грунту. Грунтові частинки розподіляються  на  окремих  ситах  відповідно їх величині.

   На ситах  № 1,2 і 3  збираються  частинки грунту більше 3мм, які по класифікації  Н.А.Качинського являють собою  каміння і гравій ; на ситах 4 і 5 збираються  частинки грунту  розміром  1-3 мм (крупний пісок), на ситах №6 і 7 збирається пісок середнього розміру, діаметром частинок 0,25 -1 мм і на дні  набору  збирається  дрібний пісок, пил і частинки глини. Кожну  фракцію грунту  зважують на технічній вазі і кількість її вираховують в процентах до взятої наважки грунту.

3. ВИЗНАЧЕННЯ ПОРИСТОСТІ ГРУНТУ

Пористисть грунту - це виражене в процентах відношення об’єму всіх пор грунту до їх об’єму. Грунти, які складаються з крупних зерен (пісок, супісок), містять невелику кількість великих пор. Їх пористість порівняно невелика; вона складає біля 25-40 % загального об’єму грунту. Такі грунти мають добру проникність для води і повітря. Тому вони сухі і добре аеруються. Добра повітропроникність крупнозернистих грунтів створює сприятливі умови для життєдіяльності аеробних мікроорганізмів і процесів самоочищення.

Дрібнозернисті (глиняні, торфяні) містять велику кількість дрібних пор. Пористість глин - до 45-60 %, торфу доходить до 84 %. Із-за малого розміру пор і характеру частинок дрібнозернисті грунти мають велику гігроскопічність і вологоємкість, вони погано проникні для води і повітря.

Визначення загального об’єму пор в грунті основане на витісненні повітря водою. Для цього в мірний  циліндр на 100 см³ наливають 40-50 мл води. В інший мірний циліндр насипають до мітки такий же об’єм досліджуваного повітряно-сухого грунту і потім пересипають в перший циліндр. Вміст циліндра збовтують і відмічають загальний об’єм грунту і води. Пористість вираховують за формулою:

         Р = (a + b -c ) x 100/ a, де

Р - пористість в процентах;

а - об’єм взятого грунту;

b - об’єм води в циліндрі;

с - об’єм суміші грунту і води в циліндрі.

4. ПРИГОТУВАННЯ ВОДНОЇ ВИТЯЖКИ ГРУНТУ

Для приготування водної витяжки зважують на технічній вазі 50 г грунту. Наважку переносять в плоскодонну колбу на 500 см³ , у яку наливають 250 мл дистильованої води. Потім вміст колби збовтують протягом 3 хв і отриману суміш фільтрують через складаний фільтр.

Перші каламутні порції фільтрату збирають у склянку. Після того, як фільтрат стане прозорим, під лійку ставлять мірний циліндр, а каламутний фільтрат виливають на фільтр.

5. ВИЗНАЧЕННЯ АЗОТУ НІТРИТІВ

Нітрити визначають з допомогою реактиву Грісса, що складається із альфанафтиламіну і сульфанілової кислоти , розчинених в 12 % оцтової кислоти.

Для визначення солей азотистої кислоти в пробірку наливають 5 см³ грунтової витяжки, прибавляють декілька кристалів реактиву Грісса і нагрівають протягом 10 хв на водяній бані при 50-60  ^оС. При наявності нітритів розвивається рожеве забарвлення. Вміст азоту нітритів визначають по таблиці.

Приблизне  визначення солей  азотистої кислоти

 

6. ВИЗНАЧЕННЯ ХЛОРИДІВ

       В колбу на 100 мл  наливають 5 мл водної витяжки грунту. Добавляють 2-3 краплі 5 % розчину хромово-кислого калію і добавляють по краплях піпеткою розчин азотнокислого срібла, одна крапля якого еквівалентна 0,02 мг хлору, до появи чіткого цегляно-червоного забарвлення.

        Розрахунок проводять за формулою:

                      Х= (А- 4) х 20 мг/кг, де

А- кількість крапель азотнокислого срібла, що пішло на титрування. Якщо на  титрування піде менше 4 крапель, то вміст хлоридів в водній витяжці грунту менше 20 мг/кг грунту.

ПОКАЗНИКИ ОЦІНКИ САНІТАРНОГО СТАНУ ГРУНТУ

         З метою визначення ступеня забруднення грунту використовують загальноприйняту схему санітарної оцінки грунту, що передбачає виділення 4 ступенів забруднення грунту (чистий, слабо забруднений, помірно забруднений, сильно забруднеий) та визначення санітарно-хімічних (число Хлебнікова), санітарно-бактеріологічних (мікробне число, колі-титр, титр анаеробів), санітарно-гельмінтологічних (число яєць аскарид у 1 кг грунту), санітарно-ентомологічних (число личинок мух на 0,25 м² грунту), токсикологічних та радіаційних показників, характеристик вмісту канцерогенних речовин тощо.

                                               Схема санітарної оцінки грунту

 

                   Крім того, як показники санітарного стану грунту можна використати дані про вміст СО₂ та сполук азоту. Оцінка санітарного стану грунту за вмістом СО₂ (у об. %) проводиться на підставі наступних критеріїв:

·        0,38 - 0,80 - чистий грунт;

·        1,20 - 2,80 - мало забруднений грунт;

·        4,10 - 6,50 - забруднений грунт;

·        14,50 - 18,00 - сильно забруднений грунт.

 

Збирання рідких відходів

         Для збирання і тимчасового зберігання фекалій та  сечі людей  будують різного типу убиральні. Убиральні повинні бути зручними  і теплими,  не забруднювати повітря, грунт, підземні води. Незалежно від типу, убиральні потрібно утримувати в чистоті. Необхідно  виключити доступ мух до нечистот.

         Убиральні можуть бути індивідуальними, якщо призначені для окремої сім’ї, або громадськими. Вони повинні мати просту будову, що не потребує спеціальних матеріалів. При можливості знешкодження нечистот необхідно проводити  на території садиби. Найбільш гігієнічними  є промивні убиральні, але їх можна будувати лише при наявності водогону і каналізації.

         Найбільш вдалим видом убиральні є люфт-клозет (рис.5.1). Переважно його влаштовують в одно- і двоповерхових будинках. Нечистоти з люфт-клозета по вертикальній трубі (чавунній, керамічній, пластиковій або бетонній) потрапляють у вигріб, влаштований під землею ззовні будинку. Вигріб повинен мати водонепроникні стіни і люк для очистки. Обов’язковим елементом люфт-клозета є вентиляційна труба, що проходить з вигребу через весь будинок поряд з димоходом (що стимулює витяжку повітря з вигребу) і виходить на дах на 0,5 м вище димової труби. Вигріб чистять 1-2 рази на рік. Влітку, коли печі не працюють і руху теплого повітря немає, замість люфт-клозета користуються дворовою убиральнею.

         З гігієнічної точки зору непоганими є пудр-клозети і дворові убиральні ящикового типу. Пудр-клозет - це убиральня із засипкою нечистот поглинаючими  запах матеріалами (торфом, землею, гумусом). Це споруда наземного типу розміром 1,0 х 1,2 м, висотою 2,1-2,2 м. Під стульчаком влаштовують металевий ящик розміром 0,8 х 0,7 х 0,6 м для збору виділень. На дно ящика насипають  дрібний торф, суху землю або попіл шаром 5-8 см. Для дезодорації і захисту від мух виділення щоразу засипають цим же матеріалом. Вміст ящика щодня викидають у влаштований на території садиби компост. Убиральню ящикового типу можна будувати поза будинком. Ящик для збирання нечистот роблять з відкидною задньою стінкою, через яку його очищають.

         Найбільш поширеними є дворові убиральні (рис.5.2) з вигребом, хоч з гігієнічної точки зору вони  найменш прийнятні. Їх будують не ближче 20 м від житлових будинків і 50 м від джерел питної води. Вигріб роблять водонепроникним з витяжною трубою для видалення газів.

         У місцях скупчення людей  в населених пунктах (наприклад, на ринках, у парках) будують громадські убиральні з вигребом. Вони можуть бути каналізованими і неканалізованими. Їх улаштовують на декілька вічок, між якими встановлюють перегородки висотою не більше як 1,5 м. У громадських убиральнях стульчаки не потрібні, отвори роблять у підлозі. Убиральні обов’язково забезпечують природним і штучним світлом. Щоб не допустити проникання мух в приміщення, вентиляційні отвори затягують дрібною сіткою. У теплу пору року в неканалізованих убиральнях нечистоти щоденно засипають сухим хлорним вапном з розрахунку 1-2 кг на 1 м² поверхні ями, або іншою речовиною, що віднаджує мух і знищує їхні личинки. Підлогу, стіни в убиральні постійно миють освітленим 1 % розчином хлорного вапна. Після очистки вигребу забруднену поверхню землі й люка рясно поливають 20 % розчином хлорного вапна.

         У місцях тимчасового перебування людей (наприклад, у польових станах) доцільно споруджувати убиральні типу польових рівчаків. Польовий рівчак копають завширшки 0,3 м,  глибиною до 0,6 м з незначним розширенням донизу, щоб стінки не забруднювалися екскрементами. Після кожного користування виділення засипають землею. Коли рівчак заповнюється на 3/4 глибини, його засипають землею, а поряд  викопують інший.

         Іншим видом рідких відходів є помиї. Санітарна та епідемічна небезпека їх менша, ніж нечистот, хоч і вони містять велику кількість органічних решток, здатних загнивати, і нерідко патогенні мікроорганізми. При невеликій щільності забудови бажано ліквідувати помиї на місці. Для цього на садибі виділяють ділянку землі, на яку виливають помиї і час від часу її перекопують. Можна помиї виливати на компостну купу.

         Для збирання і зберігання помий викопують спеціальні ями-помийниці, які складаються з наземної і підземної частини. Підземна частина влаштовується так само, як вигріб дворової убиральні, а наземна являє собою ящик з кришкою і дерев’яною решіткою, на яку кладуть  солому або інший фільтрувальний матеріал для затримання крупних часток. Люк вигребу роблять утепленим і щільним. Решітку періодично очищають від покидьків і переносять їх у ящик для сміття. У міру заповнення  ями рідину вивозять на поля заорювання, асенізації або поливають нею компостні купи. На сьогодні типовими  проектами передбачають поєднані вигреби для помий і нечистот.

         Гноєсховище. Для збирання і тимчасового зберігання гною та сечі від домашніх тварин в індивідуальних садибах і фермах рекомендується будувати гноєсховище (рис.5.3) . Гній може бути місцем плодіння мух, забруднювати повітря, грунт, воду, містити збудники сибірки, правця, туберкульозу, бруцельозу, ящура тощо.. Тому необхідно, щоб на кожній садибі, де є тварини, було гноєсховище.

         Основу гноєсховища роблять водонепроникною: - асфальтованою, цементованою, або  утрамбованою глиною завтовшки 25-30 см. Вздовж гноєсховища влаштовують лотки для збирання сечі, яка потім надходить у водонепроникний збірник. Рідину, що виливається і стікає з штабеля гною, використовують для зволоження гною, який підсихає, що покращує гниття. Гній укладають штабелем і присипають землею або торфом. На великих фермах, відгодівельних пунктах гноєсховище будують не ближче як за 50 м від тваринницьких ферм і за 200 м від житлових будинків. Гній і сміття можна використати як біопаливо і добриво у парниковому господарстві.

         Нечистоти в неканалізованих населених пунктах знезаражують грунтовим методом на полях асенізації чи полях заорювання. Перші, крім знезаражування нечистот, використовуються і для вирощування сільськогосподарських культур, другі -  тільки для знезаражування. В обох випадках застосовують здатність грунту до самоочищення. При цьому  органічні рештки нечистот мінералізуються, патогенні мікроорганізми гинуть, а грунт збагачується поживними речовинами.

 Поля заорювання поділяють на дві ділянки. Одну заливають влітку, другу- зимою. Перед заливкою ділянку переорюють і на підготовлену землю рівномірно з автоцистерн виливають нечистоти. Через 1-2 дні влітку, коли ділянка підсохне, нечистоти переорюють. Зимові ділянки переорюють восени і заливають взимку. А весною, коли все розмерзнеться, нечистоти всмокчуться в грунт, а грунт підсохне, ділянку знову переорюють. Поля заорювання для вирощування сільськогосподарських культур не використовуються, і тому вони можуть прийняти більше нечистот, ніж поля асенізації.

Поля асенізації складаються з 4 ділянок. Кожну ділянку заливають нечистотами один раз у три роки. Через рік після заливу на цьму полі  можна вирощувати трави, наступного- злаки, на третій кормовий буряк, на четвертий - картоплю тобто такі сільськогосподарські культури, які не вживаються в їжу у сирому вигляді.

         У частково каналізованих населених пунктах нечистоти з асенізаційного транспорту зливають у каналізаційну мережу. З цією метою на великих колекторах каналізації спеціально влаштовують зливні станції. Відстань від зливної станції до найближчого житла повинна бути не меншою 300 м.

         При вивантажуванні вигребів і вивезенні нечистот важливо не допустити забруднення транспортних засобів і грунту, інфікування обслуговуючого персоналу. Для цього асенізаційний транспорт повинен легко завантажуватися, розвантажуватися й очищатися. Найраціональнішим видом транспорту є пневматичні асенізаційні автоцистерни, які засмоктують нечистоти через шланг, опущений у вигріб. Підчас роботи необхідно користуватися спецодягом.

         При недбалому використанні нечистот як добрива на присадибних ділянках завжди є епідемічна небезпека. При внесенні їх у грунт часто відбувається забруднення овочів збудниками хвороб, які потім можуть стати причиною захворювань людей навіть тоді, коли овочі перед споживанням миють чистою проточною питною водою. Особливо забруднюються рослини під час поливання грядок розведеними водою нечистотами або гноєм.

         З метою попередження забруднення території і повітря нечистоти найкраще викидати в компостні купи. Якщо ж за місцевими умовами воно чомусь не прийнятне, нечистоти можна  певною мірою знешкодити за допомогою витримування  їх протягом року у вигребній ямі вбиральні. Для цього вбиральню переносять на новий вигріб, а старий засипають землею.

 

Тверді покидьки

         На одну людину нагромадження сміття за добу в середньому становить 1 дм³, а за рік - близько 0,5 м³, що дорівнює близько 200 кг. Висока вологість і наявність органічних речовин у смітті сприяють розмноженню мікроорганізмів, принаджують мух і гризунів. Домове сміття містить до 20-25 % органічних речовин, азоту і фосфору, утильсировини (ганчір’я, кістки, папір тощо).

         Для збирання твердих покидьків треба мати в квартирі відро з покришкою, а ще краще окремі збирати утиль і харчові відходи, придатні для годівлі тварин. Кожного дня відходи виносять у дворові збірники для сміття, влаштованих на майданчиках з твердим покриттям.

         Вивіз сміття проводять  шляхом планово-подвірної або планово-поквартирної очистки. При планово-подвірній очистці сміття з дворових сміттєзбірників пересипають у сміттєвози. При планово-поквартирній очистці за сигналом сміттєвоза, що приїхав, сміття з квартир виносять на подвір’я і безпосередньо з відер пересипають у сміттєвоз. На подвір’ї сміття не зберігається. Обидва види планового вивезення  покидьків попереджують  виплодження мух і відіграють значну роль в профілактиці інфекційних захворювань. Але перевагу слід надавати планово-поквартирному вивезенню покидьків.

         У сільських умовах часто замість змінних сміттєзбірників користуються менш гігієнічними ящиками для сміття. Ящик для сміття повинен мати водонепроникні стінки і щільно закриватися, щоб вміст його був недоступний для мух і гризунів. Ящик роблять без дна, а щоб запобігти міграції личинок мух з покидьків у землю для заляльковування. Майданчик під ящик улаштовують  не ближче 15 м від житлових будинків. Він повинен мати  асфальтоване, цементоване або   глиняне покриття шаром не менше 25 см. Ділянку огорожують  живоплотом.     Щоб не допустити загнивання покидьок і виплоду мух, ящики необхідно очищати не рідше одного разу на тиждень.

         Найраціональнішим методом знешкодження нечистот, попелу, сміття, гною, харчових відходів та інших покидьків, які не можуть бути використані для відгодівлі тварин, є компостування. У сільських умовах компост (рис.5.4) можна закладати безпосередньо на присадибній ділянці. Його влаштовують на віддалі 10-15 м від жител, на добре утрамбованій глиною, обложеній навколо валом заввишки приблизно 30 см площадці. Ширина площадки 2-3 м, довжина довільна. Компостна купа має вигляд зрізаної піраміди. Для пухкості спочатку насипають 10-15-сантиметровий шар компостуючого матеріалу: торфу, городньої землі, дозрілого компосту тощо. На компостний матеріал укладають шар в 15 см із сміття. Сюдиж можна викидати вміст з убиралень, гній, золу, січену солому, сухе листя і інші відходи. Покидьки, після внесення їх в компостну купу, треба засипати шаром компостного матеріалу товщиною 15 см. Цей шар перешкоджає відкладенню мухами яєць і захищає компост від висихання. Потім знову кладуть шар покидьок, засипають його компостним матеріалом і т.д. Щоб зручно було працювати, таких шарів може бути до 10, а загальна висота компостної купи не повинна перевищуватиа 1,5 м. Щоб не допустити розмноження мух, штабель компосту з усіх боків і зверху ще обкладають шаром землі. Для захисту від розмивання дощем компост вкривають солом’яними матами або роблять над ними навіс.

         Внаслідок життєдіяльності термофільних бактерій температура у покидьках підвищується до 50-70 С. При цьому гинуть заразні мікроби, яйця глистів і личинки мух. Для кращого перебігу біохімічних процесів компости періодично зволожують (поливають помиями,  гноївкою, водою тощо) і через 2-3 міс - перелопачують. Процес дозрівання компосту в умовах з помірним кліматом влітку закінчується через 5-7 міс, а взимку - через 8-10 міс. При цьому органічні речовини розпадаються і з сміття утворюється цінне добриво - перегній (гумус), який є безпечним  у санітарному відношенні.

         На ділянці рекомендується закладати не менш як 2 компости - один з них дозріває, а інший завантажується. Після дозрівання готовий компост являє собою розсипчасту, як торф’яний дрівняк, масу темно-землистого кольору. Він не має сморідного запаху і не принаджує мух, не забруднює грунт, воду і повітря, не містить патогенні мікроорганізми й є цінним добривом для теплиць, квітників, в саду і на городі. Відпадає необхідність у влаштуванні на садибі вигрібної вбиральні, ящика для сміття, а також у транспорті для вивезення покидьків.

         У міських умовах можуть влаштовуватися поля компостування. Для цього відводять земельну ділянку за містом, не ближче 1 км від житла. Привезене сміття сортують і складають у штабелі, як було описано вище. Оскільки в зовнішніх шарах штабелів можуть зберігатися личинки мух, то бажано поверхню штабелів обробляти інсектицидами.

         Сміття можна знезаражувати і на удосконалених звалищах, використовуючи поза населеними пунктами колишні кар’єри, котловани, рівчаки або спеціально викопані рови, розташовані не ближче як за 500 м від населеного пункту. Сміття, привезене сюди спеціальним транспортом, скидають, вирівнюють і утрамбовують і того ж дня закидають шаром землі товщиною 20-30 см. У засипаному смітті відбуваються біотермічні процеси, як і в компостних кучах. Територію звалищ озеленюють. Після завершення мінералізації сміття ділянки можна використовувати під промислові, складські і т.п. будівлі.

         У великих містах і курортних центрах з обмеженою кількістю вільних територій ділянки під полігони для складання покидьок відводять на великі відстані (10-20 і більше км) від населених пунктів, що економічно не вигідно. Ці обставини змушують будувати заводи по механізованій переробці і знешкодженню твердих покидьків. Витрати на будівництво заводів в 7-10 разів перевищують затрати на спорудження самих надійних в гігієнічному відношенні полігонів. Доходи від знешкодження, як правило, не покривають всі витрати на експлуатацію заводів, але під їх забудову потрібно ділянку в 10-15 разів меншу. Санітарні вимоги до заводів такі ж, як і до промислових підприємств, розташованих в промисловій зоні міст.

         З гігієнічної точки зору найбільш ефективним методом знешкодження твердих покидьок є їх спалювання на сучасних високомеханізованих установках (рис.5.5). Спалювання проводиться при температурі близько 900-1200 С. При нижчих температурах газоподібні сполуки з неприємним запахом не руйнуються. При більш високих - важко забезпечити довговічність дорогого обладнання. При спалюванні необхідно дотримувати наступних санітарно-гігієнічних вимог:

         - приймальне відділення повинно бути герметичним;

         - за межами санітарно-охоронної зони кількість нетоксичної золи в атмосферному повітрі не повинна перевищувати 0,5 мг/м³;

         - після знешкодження твердих залишків вміст органічних речовин, здатних до загнивання, не повинен перевищувати 0,2 %.

         Заслуговує уваги і такий термічний метод переробки твердих покидьок як піроліз. Основна перевага піролізу полягає в розподіленні процесу термічної переробки покидьок на дві стадії - отримання горючих газів або мазуту і використання їх в якості палива або хімічної сировини.      Продукти піролізу - гази і мастила - можна накопичувати в газгольдерах, або резервуарах і подавати споживачам по мірі потреби.

         У сільській місцевості особливої уваги заслуговують видалення і знешкодження трупів загиблих тварин. Найкраще їх переробляти на м’ясо-кісткову муку на спеціальних підприємствах. Якщо немає такої можливості, їх закопують на скотомогильниках. Останні влаштовують за 1-2 км від населеного пункту на площадці з сухим пористим грунтом і низьким стоянням підземних  вод, віддалік від відкритої водойми і пасовиськ. Для захоронення тварин копають яму завглибшки 3 м. Дно ями і трупи тварин засипають шаром хлорного вапна і землею. Територію скотомогильника огорожують. Транспорт, на якому вивозили трупи, старанно дезінфікують.

СПЛАВНА СИСТЕМА ОЧИСТКИ

         Сплавна система (каналізація) призначена для прийому стічних вод у місцях їх утворення, транспортування, очистки, знезараження і випуску їх у водойми або на грунтові ділянки. Вона до мінімуму зводить контакт людей з нечистотами, сприяє високому санітарному комфорту, попереджує забруднення рідкими покидьками об’єктів навколишнього середовища: грунту, повітря, водойм. Вона економічно дешевша, ніж вивізна.

         Каналізація буває господарсько-фекальна, промислова і зливова. Господарсько - фекальна каналізація приймає стічні води і рідкі покидьки, які утворюються внаслідок господарсько-побутової діяльності і фізіологічних відправлень людини. Промислова каналізація відводить стічні води від підприємств, зливова - дощові і розталі води. Каналізація може бути роздільною і загальносплавною. Роздільна система передбачає окремий збір, транспортування і очистку стоків кожнї з описаних вище видів каналізації. Загальносплавна каналізація призначена для відведення всіх стоків разом.

         Каналізація складається з послідовно сполучених внутрішньоквартирних, будинкових, міських і позаміських трубопроводів, по яких рідкі покидьки відводяться на очисні споруди. Улаштовуючи каналізацію, необхідно передбачити непроникність труб у місцях їх з’єднання, щоб стоки не забруднювали грунт.

         Господарсько – феальні стічні води надходять із житлових і громадських будівель, побутових приміщень промислових підприємств. Вони включають води із кухонь, убиралень, лазень, пралень, лікарських закладів тощо. Ці води містять велику кількість органічних речовин (пересічно 60 %), характеризуються значною каламутністю, слаболужною реакцією (рН=7,2-7,6), великою кількістю завислих частинок. Вони небезпечні в епідемічному відношенні, поскільки містять патогенні мікроорганізми і ентеровіруси, а також велику кількість яєць гельмінтів.

         Склад промислових стічних вод пов’язаний з характером технологічного процесу на підприємстві. Вода використовується як теплоносій, розчинювач, засіб для транспортування, для вилучення викидів і інших потреб. Склад промислових стічних вод різний. Активна реакція їх коливається від кислої до лужної. Вони містять різні хімічні речовини, в тому числі токсичні, часто мають специфічний запах, колір, підвищену температуру.

         Зливові води поділяють на дощові і розталі. Ці води каламутні, містять велику кількість грунтових домішок, мікроорганізмів. Їх склад в значній мірі залежить від  санітарного стану територій, з яких вони стікають.

         Скидання неочищених стічних вод у водойми може зумовити їх забруднення. Різні стоки збільшують каламутність води, надають воді специфічного запаху, кольору. На окиснення органічних речовин, що містяться у стічних водах, витрачається  багато кисеню води, внаслідок чого вода у водоймі може загнивати,  викликати гибель водоростей, риби  і інших тварин у водоймі. Неочищені побутові стоки містять значну кількість збудників інфекційних захворювань і яйця гельмінтів, що небезпечно в епідемічному відношенні. Щоб попередити забруднення водойм, які є джерелом питного і культурно-оздоровчого водокористування, стічні води  перед спуском у відкриті водойми необхідно очищати й знезаражувати.

          Очищення господарсько – фекальних стічних вод можна розділити на три етапи: механічне (звільнення від грубих мінеральних і органічних часток), біологічне (мінералізація органічних речовин, які знаходяться в колоїдному або розчиненому стані) і знезаражування.

         Механічне очищення стічних вод проводиться за допомогою решіток, пісковловлювачів і відстійників. Решітки являють собою паралельні залізні прути, які встановлюють  по ходу течії води в місці  поступлення стоків на очисні споруди. На них затримуються грубі завислі рештки (папір, ганчір’я, вата, кухонні покидьки тощо), які по мірі необхідності   вручну, або механічним способом видаляються.

         Пісковловлювачі призначені для затримування мінеральних домішок. Зміна швидкості руху потоку води у спеціальних лотках сприяє осіданню важкого піску і заважає осіданню легкої органічної зависі. Покидьки, зібрані з грат і пісковловлювачів, зберігають у закритих приймачах під шаром хлорного вапна. По мірі накопичення їх спалюють або вивозять на поля асенізації.

         Після пісковловлювачів стічна вода надходить у відстійники, де осідає основна маса завислих речовин, переважно органічного походження. Відстійники бувають горизонтальні, вертикальні і радіальні. Вони являють собою великі резервуари, в яких вода рухається із швидкістю біля 7 мм/с, за рахунок чого покидьки випадають на дно у вигляді осаду. Осад згрібається до центру відстійника в заглиблений приймач і під тиском стовпа води або за допомогою насоса вилучається з резервуару. Мул поступає у метантенки.

         Метантенки - залізобетонні резервуари, циліндричної форми,  в яких відбувається зброжування мулу (спочатку кислтне, потім лужне). Після лужного бродіння мул набуває чорного кольору і специфічного запаху. Щоб поліпшити переробку осаду, його за допомогою пари або води підігрівають до 40-55 ⁰С і перемішують. Під час бродіння утворюється газ - метан, який збирається у газовому ковпаку, розташованому у верхній частині метантенку, звідки відводиться в спеціальні резервуари і використовується в котельній станції очистки. Одержаний після бродіння мул безпечний в епідемічному відношенні і підлягає механічному зневодненню. Після підсихання на мулових майданчиках мул використовується на полях як органічне добриво або як паливо в котельнях.

         Після механічного очищення стічні води поступають на біологічне очищення. Біологічне очищення необхідне для мінералізації розчинених органічних речовин, які залишилися у воді після відстоювання. Біологічне очищення стічних вод є природнє і штучне. В природних умовах очищення здійснюється на полях фільтрації, полях зрошення і в біологічних ставках. Для штучного очищення призначені спеціальні споруди, в яких відтворюють умови, що спостерігаються в грунті (біологічні фільтри) або у водоймі (аеротенки).

         Для окиснення розчинених органічних речовин вода поступає на один з багатьох існуючих комплексів, одним з яких є біофільтри. Біофільтри - це резервуари, заповнені твердим матеріалом (шлаком, щебенем, гравієм), через який фільтрується стічна вода (рис.5.6). Для підвищення ступеня аерації в бокових стінках знизу роблять повітропроні канали. На дренажне дно насипають знизу шар грубого гравію або шлаку, потім шар гравію або шлаку меншого розміру і зверху - шар дрібного гравію. За допомогою спеціальних пристосувань (спринклерів) вода розбризкується на поверхні біофільтра. Під впливом кисню повітря, що проходить через завантажувальний матеріал  відбувається  окиснення розчинених у воді органічних речовин. Через деякий час на поверхні фільтруючого матеріалу утворюється біологічна плівка. Вона в значній кількості затримує органічні речовини, мікроорганізми-пожирачі (інфузорії, джгутикові та ін.), які майже повністю звільняють воду від інших мікроорганізмів, у тому числі й патогенних. З біологічних фільтрів вода поступає у вторинні відстійники. Після  очистки вода стає прозорою, майже без запаху і органічних речовин.

         Більш ефективний, ніж біофільтр, є аерофільтр. Він має більшу  висоту фільтруючого шару і пристрій для підсилення вентиляції фільтра. Стічна вода надходить зверху, а повітря подається знизу. Таке збагачення киснем прискорює процес окиснення і дозволяє пропускати більший об’єм води порівняно з біофільтром.

         Аеротенк являє собою довгий залізобетонний резервуар глибиною 3-6 м, без завантажувального матеріалу. Тут окиснення органічних речовин відбувається у водному середовищі при участі активного мулу, заселеного великою кількістю мікроорганізмів-мінералізаторів. Вони відіграють головну роль в окисненні органічних речовин. В аеротенк по повітропроводах, розташованих у нижній частині резервуара, за допомогою компресорів під тиском подають повітря, яке крізь пористі пластинки надходить у воду. Пройшовши аеротенк, органічні речовини окиснюються, а стічна вода направляється у вторинний відстійник для вилучення активного мулу, який повторно використовується  в аеротенках.

Після механічного і біологічного очищення вода поступає у вторинні відстійники де звільняється від активного мулу, набуває високої прозорості, але містить ще велику кількість мікроорганізмів. Знезаражування води проводиться шляхом перехлорування газоподібним хлором,  або хлорним вапном. Очищена і знезаражена вода перед спуском у відриті водойми поступає у біологічні ставки, де звільняється від хлору і насичується киснем.

Стічні води можна очищувати також природним шляхом на полях фільтрації і полях зрошування.

         Поля фільтрації являють собою земельні ділянки, огороджені земляним валом, розподілені на окремі грядки типу городніх. Стічна вода по трубах надходить до найвищої точки полів фільтрації, а звідти самопливом поступає у спеціальну мережу розподільних каналів і розливається по окремих картах. Зрошення ведеться або суцільним заливом, або по борознах. Процеси біохімічного окиснення органічних речовин, що є у стічних водах, проходять у верхньому шарі грунту. Стічна вода, фільтруючись крізь грунт, звільняється від завислих речовин, котрі завдяки кисню, що є у порах грунту, окиснюються і мінералізуються. Тут також затримується більшість мікроорганізмів, яєць гельмінтів.

         Профільтровану через грунт воду збирають у дренажну мережу відкритого або закритого типу. Відкритий дренаж (канави) проходить по периметру ділянок і має схил у бік головної дренажної канави, котра виводить очищену воду у водойму. Закритий дренаж закладають на глибині 0,75-1,0 м з глиняних труб з проміжками між ними для надходження дренажної води. Ці труби з’єднують з головним дренажним колектором, по якому вода відводиться за межі полів фільтрації.

         На полях зрошення так само, як і на полях фільтрації проводиться  очистка стічних вод. Але на відміну від останніх поля зрошення використовуються одночасно і для вирощування сільськогосподарських культур (технічних, зернових, кормових). Сюди вода надходить після механічного очищення і використовується для поливу. Після біологічного очищення  через грунт вода  збирається в дренажну систему, поступає в біологічні ставки, чи у водойму.

 

         Очищення промислових стічних вод здійснюється різними способами. З допомогою відстійників, пісковловлювачів, жировловлювачів, нафтопасток вилучаються плаваючі і осаджуються завислі частинки. Відстоювання стоків, при необхідності, здійснюється із застосуванням коагулянтів - сульфату алюмінію, сульфату заліза та ін. На 20-30 %  прискорюють осаджування, порівняно з коагулянтами, флокулянти, наприклад,  поліакриламід. При цьому пластівці гідроксидів укрупнюються.

         Для вилучення із стічних вод деяких цінних для народного господарства речовин застосовують екстракцію, іонний обмін та інші методи. При екстракції речовини, які містяться в стічній воді (фенол та ін.), переходять в екстрагент-чотирьоххлористий вуглець, хлороформ, бензол тощо, а потім вилучаються з нього. Екстрагент - нерозчинна у воді рідина, яка для очищення стічних вод може використовуватися повторно.

         Іонообмінне очищення стічних вод в значній мірі звільняє воду від токсичних речовин і дозволяє повертати у виробництво такі цінні речовини, як нікель, цинк, мідь, феноли та ін. Ці способи засновані на застосуванні синтетичних іонообмінних смол (карбоксильних, фенольних), які мають здатність обмінювати іони водню на катіони кольорових і важких металів. Відпрацьовані зерна смоли підлягають регенерації.

         Кислі стічні води на спеціальних спорудах обробляються вапном, або нейтралізуються за допомогою фільтрації крізь магнезит, доломіт, вапняк. Для ліквідації органічних речовин промислові стічні води піддаються біохімічному очищенню.

         Оборотне водопостачання.  Щоб зменшити кількість технічної води, яка повертається у водойми у вигляді стічної і містить різні шкідливі речовини, потенційно небезпечні для здоров’я людей, виникла необхідність у доочищенні стічних вод і їх повторного використання, а також утворення безстічних підприємств і технологій.

         Особливо оборотну систему водопостачання застосовують на підприємствах хімічної промисловості. Вона може здійснюватися  як для всього підприємства, так і для окремих цехів. Очищена стічна вода на цьому ж підприємстві використовується повторно, що сприяє збереженню водних ресурсів і запобігає забрудненню водойм, а вилучені речовини після відповідної обробки повертаються для повторного використання, або переробляються у вторинну сировину.

          Значного скорочення потреби у воді можна досягати за рахунок зміни режимів роботи систем водяного охолодження, вдосконалення технології збагачення природних копалин, а також розширення будівництва локальних очисних споруд і впровадження технологічних оборотних систем.

         У невеликих населених пунктах, де є водопровід і відсутня каналізація, нерідко влаштовують місцеву, або так звану малу каналізацію. Переважно таким чином очищають стічні води окремих будинків, або групи будівель (сільських лікарень, санаторіїв, баз відпочинку, дитячих таборів, громадських будівель тощо). Потужність місцевої каналізації переважно від 0,5 до 500 м³ стічних вод за добу. При наявності грунтів, з доброю фільтруючою здатністю, застосовують поля підземної фільтрації і фільтруючі колодязі. Якщо грунти мають слабу фільтруючу здатність (суглинки, глина) - споруджують гравійно-піщані фільтри та фільтруючі траншеї.

         Перед випуском стічних вод на будь-які споруди з підземною фільтрацією їх слід освітлювати в септиках. При використанні полів підземної фільтрації стічна рідина надходить у підземну мережу дренажних труб, укладену на глибині 0,5-1,2 м і не менше як 1 м від верхнього рівня грунтових вод. Через отвори в трубах стічні води просочуються в грунт, де частково всмоктуються коріннямии рослин, частково випаровуються, а решта, фільтруючись через грунт і очищаючись від механічних і органічних домішок, мікроорганізмів, поповнює запаси підземних вод.

         Для ліквідації невеликої кількості стічної води влаштовують фільтруючі колодязі.. Це спеціальні споруди, а не просто викопана яма, куди стікають стоки. Останні, згідно санітарних правил, категорично забороняється робити. Глибина фільтруючого колодязя повинна бути до 2 м і не менше як 1 м вище максимального рівня грунтових вод. Стінки колодязя на глибину 1 м роблять водонепроникними, на дно насипають шар крупнозернистого щебеню, гальки, шлаку чи іншого фільтруючого матеріалу. Освітлена в септику стічна вода по підземній трубі поступає у фільтруючий колодязь, проходить через шар фільтруючого матеріалу, а потім через дно і водопроникні стінки надходить у грунт. Відстань між фільтруючими колодязями і житловими будинками має становити не менше 15-20 м, до питних колодязів, що розташовані нижче за течією грунтових вод - від 30 до 100 м, і 20-50 м, якщо вони розташовані вище.

         У випадку поганої фільтруючої здатності грунту для очистки стічних вод влаштовують гравійно-піщані фільтри. Для цього копають котлован, на дно якого кладуть водозбірну ережу труб з отворами. Зверху укладають пошарово гравій, крупнозернистий, середньозернистий пісок. Товщина фільтруючого шару повинна бути біля 1,5 м. Зверху вкладають зрошувальну мережу з пористих труб і все це засипають шаром грунту товщиною не менше 50 см. Стічна вода з септика подається в зрошувальну мережу, де проходить через фільтруючий матеріал і очищається. Фільтрат після біологічної очистки збирається водозбірними трубами і відводиться у водойму або яр.

         Грунт в значній мірі можуть забруднювати мінеральні добрива і пестициди (отрутохімікати). Вони у переважній більшості використовуються для захисту рослин від хвороб, шкідників і бур’янів тощо і часто є високотоксичні для людини. За хімічним складом пестициди поділяються три основні групи: неорганічні сполуки (миш’як, фтор, барій, сірка, мідь, хлорати і борати); пестициди рослинного, бактеріального і грибного походження (піретрини, анабазини, нікотин, бактеріальні препарати і антибіотики); органічні сполуки (хлорорганічні, фосфорорганічні, похідні карбамінової, тіо- і дітіокарбомінової кислот, ртутьорганічні сполуки і комбіновані ртутьвмісні препарати,  хлор- і нітропрохідні фенолу). Останні є найбільш великою групою пестицидів високої біологічної активності. За призначенням пестициди поділяються на засоби боротьби з шкідниками рослин (інсектициди, зооциди, акарициди); з грибними і бактеріальними хворобами рослин (фунгіциди); з бур’янами і небажаними рослинами   (гербіциди, дефоліанти). Вони можуть використовуватися у вигляді порошків, гранул, розчинів, емульсій, аерозолів і фумігантів, отруйних приманок, антисептичних і інсектицидних мил, фарб, лаків, паперу. Для тимчасового зберігання пестицидів під час проведення сільськогосподарських робіт виділяються спеціальні ділянки, які віддалені не менше ніж на 200 м від водойм і місць водопою худоби і охороняються. Для тривалого зберігання влаштовуютьс спеціальні склади.

         При зберігані і використані пестецидів не виключена можливість забруднення території. Ділянки землі, забруднені пестицидами, знезаражуються хлорним вапном і перекопуються. Зібраний із спецодягу пил, стічні води, що утворилися при обробці тари, транспорту, приміщень обробляють хлорним  вапном протягом доби.

         Пестициди широко використовуються і в тепличному господарстві. Для попередження забруднення грунту, водоймищ, атмосферного повітря і повітря робочої зони, виробничі і господарсько-побутові стоки, які утворюються в теплицях, відпрацьований грунт, мінералізований субстрат і рослинні залишки підлягають обов’язковому знезараженню. Дренажні стоки в умовах застосування пестецидів  в теплицях перед спуском в каналізацію підлягають попередній очистці (нейтралізації). Найбільш перспективними методами їх очистки від пестицидів є УФ-опромінення з електрокоагуляцією і електроактиваційною обробкою.

         Води, які утворюються при прибиранні і знезараженні приміщень, транспортних засобів, тари, виробничої апаратури, спецодягу, збираються в бетонований резервуар, обробляються, при перемішуванні протягом доби, хлорним вапном (500 г на 10 л стоків), кальцинованою содою (150-200 г на 10 л стоків) або іншими апробованими засобами. Після цього воду утримують в резервуарах ще 3 доби, де під впливом кисню повітря відбувається окиснення залишків пестецидів. Перед викидом в каналізацію стічні води перевіряються агрохімлабораторією господарства на наявність залишків пестицидів, концентрація яких не повина перевищувати допустимих величин. При відсутності централізованої каналізації, влаштовується, у відповідності з діючими санітарними нормами і правилами, місцева каналізація.