Какая вода содержится в подземных водах

Обеспечение доброкачественной питьевой водой населения представляется весьма актуальной проблемой. Возрастающее загрязнение открытых водоемов приводит к необходимости ориентироваться при организации как централизованного, так и децентрализованного водоснабжения в населенных пунктах в первую очередь на подземные воды.

Параметры питьевой воды делятся на три группы: органолептические свойства, показатели бактериального и санитарно-химического загрязнения. В настоящем сообщении мы коснемся вариантов местного водоснабжения, при котором разбор воды населением производится непосредственно из источника и сосредоточимся на санитарно-химическом составе употребляемой воды. В качестве источника в таких случаях используют грунтовые воды, а водозаборами служат шахтные колодцы, каптажи родников и ключей, артезианские скважины и так далее.

Подземные пресные воды, пригодные для целей питьевого водоснабжения, залегают на глубине не более 250-300 м. По условиям залегания различают верховодку, грунтовые и межпластовые воды, значительно отличающиеся друг от друга по гигиеническим характеристикам.

Верховодка это подземные воды, залегающие наиболее близко к земной поверхности, скапливающиеся на местном водоупорном слое. Она легко загрязняется, ненадежна в санитарном отношении и не может считаться хорошим источником водоснабжения.

Грунтовые воды это воды первого от поверхности земли постоянно существующего водоносного горизонта. Они характеризуются весьма непостоянным режимом, который зависит от гидрометеорологических факторов. Вследствие этого имеются значительные сезонные колебания уровня стояния, дебита, химического и бактериального состава грунтовых вод. Используются грунтовые воды главным образом при организации колодезного водоснабжения.

Межпластовые подземные воды залегают между двумя водоупорными слоями и в зависимости от условий залегания могут быть напорными (артезианские скважины) и безнапорными. Химический состав подземных вод формируется под влиянием химического и физико-химического процессов. В подземных водах найдено более 70 химических элементов. Межпластовые воды высоко оцениваются  с санитарной точки зрения и часто используются для питьевых целей без предварительной обработки. Даже неглубоко залегающие грунтовые воды и в самом деле довольно чисты, так как почвы и почвенные микробы отфильтровывают и разрушают многие примеси, такие как болезнетворные бактерии или вещества, создающие муть. Однако в ходе этих процессов не удаляется большая часть синтетических органических соединений. Будучи однажды загрязнены, водоносные горизонты могут оставаться в таком состоянии десятки лет. Главным источником загрязнения являются опасные отходы, которые накапливаются на промышленных, муниципальных и неорганизованных свалках. Токсичные вещества из мест их сброса проникают в индивидуальные колодцы и другие источники питьевой воды. Один литр бензина может сделать непригодной для питья миллион литров воды.

Необходимо подчеркнуть, что химический состав воды не только показатель качества, обуславливающий санитарное благополучие, но и фактор, участвующий в формировании здоровья населения. Рассмотрим некоторые из показателей.

Сухой остаток – это количество растворенных солей в мил­лиграммах, содержащихся в 1 л воды и дает представление о степени минерализации воды. Минеральный состав воды на 85 % и более обусловлен катионами кальция, магния, натрия, калия и анионами – хлоридами, сульфатами, гидрокарбонатами, фосфатами и др. Воду с сухим остатком до 1000 мг/л  называют пресной, свыше 1000 мг/л – минерализованной. Гигиеническое зна­чение этого показателя заключается в том, что воды, со­держащие избытoчнoe количество минеральных солей, непри­годны для питья, так как имеют соленый или горько-соленый вкус, а их употребление в зависимости от состава солей при­водит к различным неблагоприятным физиологическим отклонениям в организме: способствует перегреву в жаркую погоду, ведет к нарушению чувства утоления жажды, увели­чению гидрофильности тканей (отекам), изменению секреции желудка, усилению его моторной функции и перистальтики кишечника и др. С другой стороны, слабоминерализованная вода с плотным остатком ниже 50-100 мг/л неприятна на вкус, длительное ее употребление может привести к некоторым не­благоприятным физиологическим сдвигам   в организме (уменьшение содержания хлоридов в тканях и др.). Такая вода, как правило, содержит мало фтора и других микро­элементов. Воду, содержащую до 50-100 мг/л солей, считают слабоминерализованной,  100-300 мг/л – удовлетворительно минерализованной, 300-500 мг/л – оптимальной минерализации и 500-1000 мг/л – повышенно минерализованной.

Жесткость. Различают общую, карбонатную, постоянную и устранимую жесткость. Общая жесткость – это природное свойство воды, обусловленное наличием солей жесткости, т. е. всеми солями кальция и магния в сырой воде. Карбонатная жесткость – это жесткость,  обусловленная присутствием гидрокарбонатов и карбонатов кальцияи магния, растворенных в сырой воде. Устранимая жесткость – это жесткость, которую удается устранить при кипячении воды.

Резкий переход при пользовании от мягкой к жесткой воде, а иногда и наоборот, может вызвать у лю­дей диспепсические явления. Исследования свидетельствуют о том, что в районах с жарким климатом течение почечно-каменной болезни ухудшается при жесткости воды свыше 10 ммоль/л. Соли жесткости нарушают всасывание жиров в кишечнике в результате образования кальциево-магнезиальных нерастворимых мыл при омылении жиров. Жесткие воды способствуют появлению дерматитов. Их возникновение обусловлено тем, что кальциево-магнезиальные мыла обладают раздражающим действием. При повышенном поступлении в организм кальция с питьевой водой на фоне йодной недостаточности чаще возникает зобная болезнь.

Для питьевых целей предпочитают воду средней жест­кости, для хозяйственных и промышленных целей – мягкую воду, так как с увеличением жесткости воды ухудшается разваривание мяса и бобовых, плохо настаивается чай, увеличивается распад мыла, волосы после мытья становятся жесткими, кожа грубой, шероховатой, ткани одежды теряют мягкость и гибкость, увеличивается образование накипи на котлах. Особенно нежелательно высокое содержание магния, так как его сульфаты нарушают процессы всасывания и мотор­ную деятельность кишечника (действуют  послабляюще). Поэтому если содержание сульфатов в воде до 250 мг/л, то магния не должно быть более 30 – 50 мг/л. Содержание кальция желательно 75 – 100, максимум до 150 мг/л. Поэтому при выборе источников  для  водоснабжения, кроме общей жесткости, дополнительно определяют содержание ионов кальция и магния. Для мягкой воды  иногда характерно высокое естественное содержание натрия в питьевой воде. Однако избыток натрия служит добавочным  фактором развития некоторых форм гипертонии.

Железо. В поверхностных водах железо содержится в виде достаточно устойчивого гуминовокислого железа, в подземных водах встречается главным образом в виде бикарбоната. При контакте подземной воды с воздухом бикар­бонат железа окисляется с образованием  бурых хлопьев гидрооксида железа, придающих воде мут­ность и окраску (если содержание железа превышает 0,3— 0,5 мг/л). При концентрации железа выше 1 мг/л вода приобретает вяжущий привкус. Таким образом, высокое содержание железа ухудшает органолептические свойства воды, портит вкус чая, при стирке белья придает ему желто­ватый оттенок. В водопроводной воде содержание  железа не должно превышать 0,3 мг/л.

Хлориды. Высокая растворимость хлоридов объясняет широкое распространение их во всех природных водах. В проточных водоемах содержание хлоридов обычно невелико (20 – 30 мг/л). Незагрязненные грунтовые воды в местах с не солончаковой почвой обычно содержат  до 30-50 мг/л хлор-иона.   В водах, фильтрующихся через солончаковую почву, в 1 л могут содержаться сотни и даже тысячи мил­лиграммов хлоридов, хотя вода может быть безукоризненной в эпидемическом отношении. Поэтому, используя хлориды как показатель эпидемической безопасности воды, необходимо учитывать местные условия формирования ее качества. Вода, в которой хлорид ионов содержится более 350 мг/л, имеет солоноватый привкус, а при концентрации хлоридов 500-1000 мг/л неблагоприятно влияет на желудочную секрецию. Таким образом, гигиеническое значение хлоридов заключается в том, что они   в концентрации выше 350 мг/л ограничивают водопотребление;  вызывают угнетение желудочной секреции; являются показателем загрязнения  подземных и поверхностных водоисточников.

Фтор. Источником фтора в воде являются почвы и подстилающие ее породы, в которых находятся растворимые фторсодержащие минеральные соединения. В воде большинства источников водоснабжения (особенно в воде открытых водоемов) содержатся пониженные концентрации фтора. Высокие концентрации фтора чаще встреча­ются в водах артезианских скважин. В подземных водах содержание фтора в зависимости от климатического района допускается в пределах 1,5—0,7 мг/л. При потреблении воды с концентрацией фтора более 1,5 мг/дм3 развивается флюороз зубов, который характеризуется появлением на эмали зубов фарфороподобных или пигментированных пятен желтого или коричневого цвета или эрозий, а также повышенной стираемости зубов. При пользовании водой, содержащей свыше 5 мг/л фтора, возможен флюороз скелета (остеосклероз). Доказано, что при пользовании питьевой водой с концентрацией фтора меньше 1 мг/л увеличивается заболеваемость кариесом зубов. Если концентрация фтора меньше 0,5 мг/л, то заболеваемость кариесом в 2-3 раза выше, чем при пользовании водой с содержанием фтора 1 мг/л. Поэтому концентрацию фтора 0,7—1,0 мг/л оценивают как оптимальную; от 1,0 до 1,5 мг/л – как повышенную, но   допустимую; свыше 1,5 мг/л – как недопустимую. Концентрация фтора в воде ниже 0,7 мг/л считается пониженной.

Соли аммония. Как правило, в чистых природных водах со­держится 0,01—0,1 мг/л азота аммонийных солей. Наличие в воде больших количеств аммонийного или нитритного азота может свидетельствовать о сравнительно све­жем загрязнении  ее азотсодержащими органическими веществами.

Нитраты. Вода, содержащая концентрации более предельно допустимой для нитратов, считается непригодной для питья в основном потому, что она может быть токсичной для грудных детей, так как у некоторых из них в желудке не выделяется достаточное количество кислоты, чтобы предотвратить развитие бактерий, преобразующих нитраты в высокотоксичные нитриты. У младенцев возникает метгемоглобинемия – болезнь, при которой эритроциты неспособны переносить кислород. Считается, что это может быть причиной синдрома внезапной младенческой смерти. Нитраты в питьевой воде могут оказаться вредными также для подростков и взрослых людей, так как в желудке из них могут образовываться нитрозосоединения (канцерогены). Таким образом, возрастающие концентрации нитратов в неглубоко залегающих грунтовых водах требуют постоянного повышенного внимания со стороны потребителей.

Кроме вышеперечисленных веществ в подземных источниках могут содержаться компоненты, относящиеся к первому и второму классу опасности: бор, барий, литий, стронций, бериллий, свинец, кадмий, хлорированные углеводороды  и другие.

Итак, воды подземных питьевых источников отличаются многокомпонентным несбалансированным химическим составом. Длительное употребление воды подземных источников может приводить к развитию заболеваемости населения неинфекционной патологии и в большой степени среди детского.

Постоянство солевого состава – важнейший признак санитарной надежности водоносного горизонта. Однако в связи с тем, что различные подземные воды характеризуются непостоянным режимом встает вопрос о регулярных проверках таких вод в течение года.

Федеральное бюджетное учреждение здравоохранения «Центр гигиены и эпидемиологии в Еврейской автономной области» предлагает комплекс исследований, направленных на объективную оценку и улучшение среды Вашего обитания, в том числе грунтовых вод – колодцев, скважин, родников.

Наш адрес: г. Биробиджан, ул. Шолом-Алейхема, 17, каб. 8 (тел. 6-17-72). Специалисты аккредитованного испытательного лабораторного центра проведут широкий спектр лабораторно-инструментальных исследований и дадут экспертное заключение о соответствии (или не соответствии) качества воды требованиям санитарно-эпидемиологических правил и нормативов.

Скачать текст статьи