Санитарная охрана водоисточников и основы водного законодательства
Проблема защиты природных вод в большинстве случаев связана с предупреждением их загрязнения сточными водами коммунальных и промышленных предприятий.
Опыт убеждает, что, несмотря на существующую систему водоочистки, крайне важно принять меры, исключающие значительное загрязнение водоисточников. Для этого устанавливают специальные ЗСО. Под ЗСО понимают специально выделенную вокруг источника территорию, на которой должен соблюдаться установленный режим, с целью охраны водоисточника и водопроводных сооружений и окружающей территории от загрязнения.
Согласно существующим предложениям, независимо от результатов анализа воды к использованию допускаются только такие водные источники, которые могут быть обеспеченны, или уже имеют зону санитарной охраны (ЗСО).
ЗСО - это территория вокруг источников водоснабжения и водопроводных сооружений, на которых необходимо соблюдать специально установленный режим. Цель организации ЗСО - обеспечение охраны водоисточника, водопроводных сооружений и окружающей их территории от загрязнения.
ЗСО следует создавать в первую очередь возле поверхностных водоисточников, которые легко доступны загрязнению. Это мероприятие имеет очень большое значение и в отношении санитарной охраны водоисточников, так как при отсутствии ЗСО они так же могут подвергаться загрязнению.
По законодательству эта зона делится на 3 пояса:
) пояс строгого режима;
) пояс ограничений;
) пояс наблюдения.
ЗСО поверхностных водоемов
Первый пояс (пояс строгого режима) - участок, где находятся место забора воды и головные сооружения водопровода. Сюда включается акватория, примыкающая к водозабору на протяжении не менее 200 м вверх по течению и не менее 100 м ниже водозабора. Здесь выставляется военизированная охрана. Запрещаются проживание и временное пребывание посторонних лиц, а также строительство. В границы 1-го пояса небольших поверхностных источников обычно включается противоположный берег полосой 150-200 м. При ширине водоема менее 100 м в пояс входят вся акватория и противоположный берег - 50 м. При ширине более 100 м в 1-й пояс входит полоса акватории до фарватера (до 100 м). При водозаборе из озера или водохранилища в 1-й пояс входит береговая полоса не менее чем на 100 м от водозабора во всех направлениях. Акватория 1-ого пояса должна быть отмечена бакенами.
Второй пояс (пояс ограничений) - территория, использование которой для промышленности, сельского хозяйства и строительства или совсем недопустимо, или разрешается на известных условиях. Здесь ограничиваются спуск всех сточных вод и массовое купание.
Для открытых водоисточников протяженность пояса вверх по течению определяется расстоянием, выше которого поступление загрязнений не отражается на качестве воды в месте забора. Так, верхняя точка этой границы определяется временем, в течение которого поступившие здесь загрязнения при подходе к водозабору ликвидируются в результате процессов самоочищения. Это время установлено в 3-5 суток. Так как процессы самоочищения в зимний период значительно замедляются, то ЗСО 2-го пояса должна быть удалена от водозабора так, чтобы пробег воды от верхней границы зоны до водозабора обеспечил период бактериального самоочищения не менее 5 суток. Ориентировочно это расстояние для крупных рек составляет вверх по течению 20-30 км, для средних - 30-60 км. Нижняя граница 2-го пояса устанавливается не менее 250 м от водоразбора с учетом ветрового обратного водотечения. Пояс наблюдения -3-й пояс, включающий все населенные пункты, имеющие связь с данным источником водоснабжения.
ЗСО для подземных источников
ЗСО подземных источников устанавливаются вокруг водозаборных скважин, так как защищенность водонепроницаемыми породами не всегда надежна.
Изменение состава подземных вод может иметь место при интенсивном заборе воды из скважины, когда по законам гидродинамики вокруг скважины создаются зоны пониженного давления, что может создать подсос воды. Изменение состава подземных вод может быть обусловлено и влиянием внешних поверхностных загрязнений. Однако его проявление следует ожидать через длительный промежуток времени, так как скорость фильтрации обычно не более 0,1 м в сутки.
На территории зоны строгого режима подземного водоисточника должны размещаться все головные водопроводные сооружения: скважины и каптажи, насосные установки и оборудование для обработки воды.
Зона ограничения устанавливается с учетом мощности скважины и характера грунта. Эта зона для грунтовых вод устанавливается радиусом 50 м и площадью 1 га, для межпластовых вод - 30 м и площадью 0,25 га.
Требования, предъявляемые к качеству воды источника
Гигиенические требования, предъявляемые к качеству воды открытых водоисточников, изложены в СанПиНе 2.1.5.980-00 «Гигиенические требования к охране поверхностных вод». Документ устанавливает гигиенические требования к качеству воды водных объектов для двух категорий водопользования. Первая - когда источник служит для забора воды, используемой для питьевого, хозяйственно-бытового и водоснабжения предприятий пищевой промышленности. Второй - для рекреационного водопользования, когда объект используется для купания, занятий спортом и отдыхом.[8]
Нормативы качества воды
. Органолептические свойства.
Запах воды не должен превышать 2 баллов, концентрация водородных ионов (рН) не должна выходить за пределы 6,5-8,5 для обеих категорий водопользования. Окраска для первой категории не должна обнаруживаться в столбике высотой 20 см, для второй - 10 см. Концентрация взвешенных веществ при сбросе сточных вод в контрольном растворе не должно увеличиваться по сравнению с естественными условиями более чем на 0,25 мг/дм3 для 1-й категории и более чем на 0,75 мг/дм3 для 2-й категории водоемов. Плавающие примеси обнаруживаться не должны.
. Содержание токсических химических веществ не должно превышать предельно допустимых концентраций и ориентировочно допустимых уровней веществ в водных объектах вне зависимости от категории водопользования.
. Показатели, характеризующие микробиологическую безопасность воды.
Термотолерантные колиформные бактерии в обеих категориях водопользования не должны превышать 100 КОЕ/100 мл, а колифаги - 10 БОЕ/100 мл.
Показатель общих колиформных бактерий для 1-й категории водопользования должен быть не более 1000 КОЕ/100 мл, для 2-й - не более 500 КОЕ/мл.
Жизнеспособных яиц гельминтов, цист патогенных кишечных простейших онкосфер тениид в 25 л пробы воды обеих категорий быть не должно, так же как и возбудителей кишечных инфекций.
Несмотря на почти непрерывное поступление разнообразных загрязнений в открытые водоемы, в их большинстве прогрессирующего ухудшения качества воды не наблюдается. Это происходит потому, что физико-химические и биологические процессы ведут к самоочищению водоемов от взвешенных частиц, органических веществ и микроорганизмов. Сточные воды разбавляются. Взвешенные вещества, яйца гельминтов, микроорганизмы частично осаждаются, вода осветляется. Растворенные в воде органические вещества минерализуются за счет жизнедеятельности населяющих водоемы микроорганизмов. Процессы биохимического окисления заканчиваются нитрификацией с образованием конечных продуктов - нитратов, карбонатов, сульфатов. Для биохимического окисления органических веществ необходимо наличие в воде растворенного кислорода, запасы которого по мере расхода восстанавливаются за счет диффузии из атмосферы.
В процессе самоочищения происходит отмирание сапрофитов и патогенных микроорганизмов. Они погибают вследствие обеднения воды питательными веществами, бактерицидного действия солнечных лучей, бактериофагов, выделяемых сапрофитами.
Гигиенические требования, предъявляемые к качеству воды источников нецентрализованного водоснабжения (подземных источников, предназначенных для удовлетворения питьевых и хозяйственных нужд, при помощи водозаборных устройств без разводящей сети), изложены в СанПиНе 2.1.4.1175-02 «Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения. Санитарная охрана источников».[ 10]
Нормативы качества воды
. Органолептические показатели.
Запах и привкус не более 2-3 баллов.
Цветность не более 30°.
Мутность не более 2,6-3,5 ЕМФ (единиц мутности по формазину) или 1,5-2,0 мг/л (по коалину).
. Содержание токсических химических веществ неорганической и органической природы не должно превышать предельно допустимых концентраций.
. Показатели, характеризующие микробиологическую безопасность воды.
Общие колиформные бактерии в 100 мл воды должны отсутствовать. При их отсутствии дополнительно проводят определение глюкозоположительных колиформных бактерий (БГКП) с постановкой оксидазного теста.
ОМЧ (общее микробное число) не должно превышать 100 микробов в 1 мл.
РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ
гигиена вода животное санитарный
Коровник на 200 голов (привязного содержания) (март месяц)
Таблица 1. Показатели
| Показатели | Вариант 1 (№3) | |
| 1.Температура воздуха в помещении, °С | ||
| 2.Относительная влажность воздуха, % | ||
| 3.Температура наружного воздуха, °С | - 5,9 | |
| 4.Абсолютная влажность наружного воздуха, г/м3 | 2,6 | |
| 5.Поголовье | ||
| Живая масса кг | удой | |
| 400 кг - 25 | ---- | |
| 400 кг - 25 | ||
| 400 кг - 20 | ||
| 500 кг - 50 | ||
| 500 кг - 80 | ||
Таблица 2. Расчетные данные
| Физиологическое Состояние и продуктивность | Живая масса | К-во животных | Выделение водяных паров | Выделение СО2 | Живая масса, ц | ||
| 1голова | всего | 1голова | всего | ||||
| сухостойные | |||||||
| Всего: |
.Расчитать часовой объем вентиляции для месяца март по влажности воздуха.
, где
часовой объём вентиляции, т.е. количество воздуха, которое необходимо заменить в помещении в течении 1 часа для поддержания нормального микроклимата, м3/ч.
Q - количество водяного пара выделяемого за 1 час животными, содержащимися в помещении, г/ч.
X% - количество влаги, испаряющейся во внутренних ограждений помещения в течении 1 часа, г/ч
q2 - абсолютная влажность воздуха в помещении при нормативных значениях температуры и относительной влажности, г/м3.
q1 - абсолютная влажность вводимого в помещение атмосферного воздуха, г/м3.
Q = 97070
X = Q*10% = 9707
t = 10 ° C; k = 1
q2 = R*E / 100, где
R - относительная влажность воздуха в помещении согласно ОНТП (табл 5) для животных определенного вида, возраста, физиологического состояния.
E - максимальная влажность воздуха (табл. 6) в помещении при требуемой температуре согласно ОНТП.
q2 = 75 * 9,17 / 100 = 6,8 г/м3
L = 
м3/ч
.Расчитать часовой объём вентиляции для марта по содержанию СО2 в воздухе.
, где
К - количество углекислоты, выделяемая за 1 час всеми животными, находящимися в помещении, л/ч.
С2 - допустимое содержание углекислоты в одном кубометре воздуха помещения согласно ОНТП для соответствующего вида животных, л/м3.
С1 - содержание углекислоты в одном кубометре атмосферного воздуха (принимать за 0,3 л/м3).
К = 28725; С1 = 0,3 л/м3
С2 =0, 2% = 2 л/м3
м3/ч
.Расчитать часовой объём вентиляции для марта месяца по нормам воздухообмена на ц или кг живой массы.
, где
∑ - показатель того, что все произведения суммируются.
М - средняя живая масса одного животного соответствующей половозрелой группы, ц.
n- количество животных в данной половозрелой группе.
L = 93 * 35 = 3255 м3/ч
.Предложить систему вентиляции.
Для вентиляции с естественным побуждением движения воздуха определяют площадь приточных и вытяжных каналов.
∆t = 10 - (-5,9) = 15,9
= 15,9 м/с (по таблице 10)
Р = 
Р = 
м2
- скорость движения воздуха в вытяжных трубах, м/с.
- время, выраженное в сек.
Необходимо подсчитать количество вытяжных труб.
n = 
,
S - площадь поперечного сечения одной вытяжной трубы, м2.
n - количество вытяжных каналов.
Р - суммарная площадь поперечного сечения всех вытяжных каналов.
Канал 0,7×0,7
S = 0.49 м2
n = 
вытяжных каналов.
Расчёт приточных каналов.
Р1 = Р * 0,7
Р1 = 6,4 * 0,7 = 4,48 м2
Необходимое количество приточных каналов.
n1 = 
S1 = 0,17 * 0,35 = 0,06 м2
n1 = 
(приточных каналов).
.Расчитать водоснабжение. Предложить систему водоснабжения помещения и рассчитать потребность в воде.
Q ср.сут. = n1q1 + n2q2+ nmqm, где
n1, n2 ….nm - число потребителей каждого вида.
q1, q2 ….qm - средняя суточная норма потребления воды отдельными потребителями (таблица 12).
q = 200 * 100 = 20000 л
Q max сут. = Q ср.сут. * Kсут.
Q max сут. - максимальный суточный расход воды.
Kсут - коэффициент суточной неравномерности: для животноводческого сектора составляет 1,3.
Q max сут. = 20000 * 1,3 = 26000 л
Q ср.час = 
Q ср.час = 
л
Q max час = Q ср.час * Kчас , где
Kчас = 2,5 при наличии автопоения.
Q max час = 1083 * 2,5 = 2707л
Для данного помещения я предлагаю децентрализованную систему водоснабжения, она будет более экономична и целесообразна.
Рассчитать длину водопойных корыт.
L = 
,
L - длина водопойных корыт, м.
N - количество животных.
t - время приема воды одним животным, мин.
l - фронт поения(двухстороннее поение).
T - время водопоя стада, мин.
L = 
м
Водопойные корыта предлагаю расположить Г - образно с двух сторон фронтом поения, такое расположение сокращает площадь территорий отводимое под корыто, является рациональным и удобным в использовании.
.Предложить способ удаления навоза и рассчитать площадь объема навозохранилища.(табл. 14)
F = 
, где
F - площадь навозохранилища, м2.
- число животных.
- число суток хранения навоза.
- количество навоза от одного животного в сутки, кг.
- высота бурта укладки навоза.
- плотность навоза, кг/м3.
, где
- количество экскрементов.
- количество подстилки, приходящееся на одно животное.
3
F = 
2
Для уборки навоза предлагаю использовать транспортер ТСН-160. Транспортировку от коровника до навозохранилища производить по средствам мобильного автотранспорта. Данный тип уборки удобен.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Таким образом, понятно, что вода является одним из самых главных факторов внешней среды, воздействующих на организм животных и человека то же. От её качества (физические, химические и биологические показатели) и условий и норм поения зависит продуктивность сельскохозяйственных животных, качество мяса и молока получаемых от них, безопасность и полезность этих продуктов, что, в свою очередь, будет влиять на состояние здоровья людей, употребляющих эти продукты. То есть, обеспечивая все благополучные условия разведения животных, в том числе благоприятное состояние с водным фактором, человек охраняет здоровье животных, и, в первую очередь, своё здоровье.