Водные ресурсы — источник всего живого на земле. Их важность для общества неоспорима. Сейчас доступ к чистой питьевой воде мы считаем чем-то само собой разумеющимся, однако если заглянуть в прошлое, можно лучше понять сложность и важность организованной системы подачи воды пригодного качества. Поэтому в преддверии Всемирного дня водных ресурсов мы решили напомнить вам о богатой истории водоснабжения, поговорить о его роли в современном мире и влиянии на состояние здоровья населения. А также еще раз привлечь всеобщее внимание к проблеме загрязнения природных вод.
История водоснабжения в мире
Вода необходима для жизни, и ее снабжение было основным фактором здоровья населения на протяжении всей истории человечества.
Самый ранний прототип системы водоснабжения найден на острове Крит и датируется 4000 годом до нашей эры. Это был керамический трубопровод, состоявший из наклонных каналов. В них собиралась и текла вода, забираемая из рек и озер, в городские районы. По подобному принципу были устроены и водопроводы Древней Греции.
Спустя тысячелетие древние египтяне стали использовать медные и бронзовые трубы, несущие воду в ванные комнаты в пирамидах. Они считали, что умершие нуждаются в комфорте в загробном мире. Остатки медного водопровода, например, найдены в храме фараона Сахура в Абусире (2500 г. до н. э.).
Позже в IV веке до нашей эры в Древнем Риме построили первый протяженный водопровод – около 2,5 км под землей и около километра на поверхности. Важный момент, когда общество начало осознавать значимость системы водоснабжения. Римляне уделяли большое значение процессу транспортировки воды: строили бани, системы отопления гипокауст и акведуки для доставки пресной воды в свои города из отдаленных источников. Это было особенно важно во время вспышек заболеваний, когда загрязненная вода могла быстро распространять инфекции среди населения.
Начальные сведения об устройстве централизованных городских водопроводов в других странах относятся к XII-XIII векам. В конце XII века построен первый самотечный водопровод в Париже. В XIII веке начинается централизованное водоснабжение Лондона. К началу XV века относятся сведения об устройстве водопроводов в немецких городах.
История водоснабжения в России
В нашей стране водоснабжение тоже имеет интересную историю. Она восходит к ранним временам Российской империи, когда вода подавалась в дома по деревянным трубам. Последний такой водопровод прокладывали при строительстве фонтана Самсон в Петергофе, а прослужил он почти 300 лет.
В конце XIX века были разработаны более современные системы распределения воды, а дерево вытеснил металл. Новые методы в организации водоснабжения изначально коснулись только Москвы. Система состояла из сети подземных труб, по которым чистая питьевая вода поступала из водохранилищ за пределами города в дома и на предприятия в его пределах. Это был важный шаг вперед для здравоохранения в России, поскольку это означало, что люди имели доступ к чистой питьевой воде и могли избежать заболеваний, вызванных загрязненной водой.
С тех пор многие другие города России разработали свои собственные версии этой системы, что позволило им обеспечить своих жителей безопасной и надежной питьевой водой.
В 1900 г. начал строиться и в 1904 г. вступил в действие первый москворецкий водопровод с приемом воды у деревни Рублево, суточной производительностью 100 000 м³, что соответствовало норме водопотребления 60 литров в сутки на человека.
Первая мировая, гражданская и Великая Отечественная войны нанесли серьезный урон народному хозяйству страны и, в частности, водопроводам. Многие из них не имели возможности вовремя восстанавливаться и, тем более, развиваться, и пришли в упадок. Поэтому в первой половине XX века основное внимание было уделено налаживанию работы имеющихся водопроводов и строительство новых промышленных систем. Характерными стали крупные районные системы водоснабжения в Донбассе, Криворожье в ряде промышленных районов Урала и Сибири, на Казахстанской целине (канал Обь-Иртыш), в Калмыкии (с забором воды из Волги). Только за период с 1971 по 1976 годы было построено около 700 водопроводов в городах и райцентрах.
В XXI веке особое внимание уделяется улучшению существующей инфраструктуры, а также строительству новых систем в сельских районах, где доступ к чистой питьевой воде был ограничен или вовсе отсутствовал.
Современная система водоснабжения
В настоящее время системы водоснабжения значительно отличаются от тех, которыми пользовались ранее. Для подачи воды используются современные полиэтиленовые трубы, качественная трубопроводная арматура. Современные системы представляют собой сложные инженерные сооружения, обеспечивающие подачу воды потребителям, а также отвод и очистку сточных вод. Это целый комплекс, включающий в себя элементы внутренней и наружной сети водоснабжения.
Внутренняя система водопровода состоит из сети труб, проходящих внутри строений, и ведущих коммуникаций до точек водозабора. Так как внешний трубопровод может иметь различное давление, внутреннее водоснабжение устраивают двумя способами – без повышающих насосов или с периодическими/постояннодействующими наносами. В первом случае подача воды осуществляется за счет давления в наружной сети. В случае, когда внешняя сеть не обеспечена нужным давлением для транспортировки воды, или если необходимо ее поставлять на высокие и удаленные точки водозабора, используется насосное оборудование.
Наружная сеть водоснабжения необходима для доставки воды к пользователю от подземных (скважина, колодец) или поверхностных (природные водоемы) источников.
Сооружения наружной сети отвечают не только за забор и транспортировку воды, но также и за ее очистку, фильтрацию и хранение. Данный процесс осуществляется с помощью водозаборных сооружений и насосных станций. Кроме того, в систему водоснабжения могут входить также очистные сооружения, водопроводные сети и вся трубопроводная арматура, водонапорные башни и резервуары. При этом фильтрация осуществляется не только при заборе воды, но и в самой наружной системе водопровода. В связи с этим наружное водоснабжение включает в себя оборудование по водоподготовке: устройства по механической фильтрации (фильтры защиты насосов, гидроциклоны, дисковые и сетчатые фильтры, грязевики), аэрационные установки, засыпные фильтры (осветлительные, окислительные, ионообменные), станции дозирования и приготовления реагентов (в тех случаях, где это обусловлено), системы обеззараживания воды и оборудование более тонкой очистки, такое как установки обратного осмоса, микроволоконные фильтры.
Необходимость применения систем водоподготовки обусловлена одной из задач водоснабжения – обеспечивать качество воды в соответствие с предъявляемыми требованиями. Например, питьевая вода должна соответствовать гигиеническим требованиям СанПиН 2.1.3684-21.
Таким образом, если комплекс организационно-технических мероприятий по водоподаче выстроен правильно, потребитель получает качественную воду вовремя и в необходимом объеме, что положительно влияет на состояние экосистемы, деятельность предприятий, а самое главное – на показатели здоровья всего общества.
Влияние качества воды на здоровье населения
Всемирная организация охраны здоровья (ВООЗ) отмечает, что на планете от низкого качества воды ежегодно умирает около 5 млн. человек, а получают различной степени отравления или заболевания от 500 миллионов до 1 миллиарда человек. По статистике 80% заболеваний на планете вызваны потреблением низкого качества питьевой воды. Однако опасность может нести не только не соответствующая требованиям питьевая вода, но загрязненные водоемы и места для купания, испарения вредных веществ из природных источников водозабора. Негативные последствия загрязнений водных ресурсов можно выделить в 2 группы заболеваний – инфекционные и хронические.
Инфекционные заболевания
Заболевания, передаваемые через воду, весьма многочисленны. Все их можно разделить на три основные групп: бактериальные, вирусные и протозойные инфекции.
Бактериальные заболевания – это, в первую очередь, кишечные инфекции бактериальной природы, к которым относятся холера, брюшной тиф, дизентерия. Для возникновения этих заболеваний благоприятны неорганизованное водопотребление, недостаточное количество воды, соответствующие природные условия для распространения и выживания в объектах окружающей среды инфекционного начала, технические нарушения на водозаборных, водоочистных сооружениях и водопроводах, несоблюдение элементарных норм личной гигиены.
Среди вирусных заболеваний, распространяемых водным путем, нужно отметить инфекционный гепатит и полиомиелит. Наибольшее значение водный путь передачи имеет для инфекционного гепатита, вызываемого вирусом типа А, который в отличие от парентеральных гепатитов (В, С) носит также название эпидемического. Инфекционный гепатит сопровождается выраженной интоксикацией с преимущественным поражением печени. Вирус гепатита более устойчив к воздействию факторов окружающей среды, чем возбудители бактериальных кишечных инфекций. Он сохраняет патогенность после замораживания в течение 2 лет, при кипячении погибает лишь через 30-60 мин. В связи с этим стандартные способы очистки и обеззараживания воды не всегда достаточно эффективны против вируса гепатита. Вспышки чаще бывают в тех населенных пунктах, где в хозяйственно-бытовых целях используются мелкие поверхностные источники, а дезинфекции воды не уделяется должного внимания. Напротив, эпидемическая опасность резко снижается при централизованном водоснабжении со строгим соблюдением режима очистки воды, а также при использовании подземных межпластовых вод.
Протозойные инфекции – это заболевания, вызванные простейшими микроорганизмами. Они могут быть системными (поражать весь организм) и кишечными (поражают желудочно-кишечный тракт). Широко распространенное протозойное заболевание человека – лямблиоз. Инвазионная болезнь, протекающая в виде бессимптомного носительства, иногда приводящая к нарушению функции тонкого кишечника. Люди могут заражаться данным заболеванием при употреблении не кипяченой воды или льда, приготовленного из этой воды. Существует риск заболеть лямблиозом после купания в загрязненных открытых водоёмах или плохо очищаемых бассейнах.
Хронические заболевания
Помимо инфекционных заболеваний низкое качество воды и высокая концентрация мусора в природных водоемах приводит к развитию хронических заболеваний у всех живых организмов. Наличие тяжёлых металлов, солей, кислот приводит к развитию проблем с сердцем, заболеваний ЖКТ, болезней печени и почек, а также к нарушению в работе опорно-двигательного аппарата.
Загрязнение воды тяжёлыми металлами, в том числе ртутью, – одна из главных проблем процесса производства. Основными источниками опасного мусора являются предприятия авто- и металлургической промышленности. Попадая в организм, тяжёлые металлы и их соединения вызывают сильнейшую интоксикацию. В большой концентрации они приводят к массовой гибели людей и животных.
Неорганические загрязнения – щелочи и кислоты, напрямую влияют на качество воды, делая её непригодной к употреблению. Их наличие в водоемах вызвано выбросами отходов предприятий, авариями на заводах и подземных шахтах. Такие утечки приводят к серьёзным последствиям — массовой гибели флоры и фауны, многочисленным отравлениям людей.
Несмотря на многочисленные опасности, скрывающиеся в различных источниках забора воды, в последнее время ситуация начала приобретать позитивный оттенок. Технологический прогресс позволил создать более эффективные способы доставки чистой питьевой воды в наши города и поселки. Внедрение методов многоступенчатой очистки воды сделали возможным удаление крупных механических фракций, цветности, запаха, мутности, патогенных микроорганизмов, тепловых и радиоактивных засорений, химических элементов еще до того, как она попадет в сети водопровода или краны потребителей.
Модернизация систем водоподготовки оказала огромное влияние на здоровье населения, сократив количество случаев инфекционных и хронических заболеваний, эпидемий, вызванных загрязнениями питьевой и хозяйственно-бытовой воды. Кроме того, они облегчили доступ к качественным водным ресурсам для людей, живущих в отдаленных районах или сельских общинах, без необходимости преодолевать большие расстояния или полагаться на ненадежные источники, такие как реки или ручьи, которые могут быть загрязнены сточными водами или другими опасными веществами.
Как вы могли убедиться, история водоснабжения сыграла важную роль в улучшении здоровья населения во всем мире, обеспечивая оперативный, безопасный и надежный доступ к чистой воде для миллионов людей каждый день. Поэтому мы еще раз призываем всех больше внимания уделять поддержанию чистоты водных ресурсов!