Особенности водоснабжения в экстремальных условиях.

Обеспечение больших групп людей доброкачественной водой и в достаточном количестве является важным условием их жизнеобеспечения, особенно в полосе жаркого климата. Разрушение водоисточников при землетрясении, взрывах, авариях на станциях водоснабжения и употребление недоброкачественной воды приводит к эпидемиям. Концентрация большого количества людей на небольшой территории вызывает сильное загрязнение почвы и воды нечистотами, микроорганизмами, в том числе и патогенными, а также химическими веществами.

Кроме естественного загрязнения воды, особенно при ведении военных действий, можно ожидать намеренного заражения воды бактериальными средствами (БС), отравляющими веществами (ОВ) и радиоактивными веществами (РВ), что ещё больше усложнит водоснабжение.

Наиболее вероятно применение бактериологического оружия именно для заражения воды, при этом возможно заражение её такими микроорганизмами, которые не характерны для водных инфекций - возбудителями чумы, натуральной оспы, сибирской язвы, туляремии, Ку-лихорадки, токсина ботулизма, возбудителей глубоких микозов - кокцидоза и милиоидоза.

Бактериальные средства могут быть применены самостоятельно или в сочетании с отравляющими веществами (У-газы, иприт, зорин, зоман и др.), или с радиоактивными веществами, попадающими в водоисточники во время аварии, или при ядерном взрыве, или при вымывании радиоактивных веществ с зараженных территорий.

Степень заражения воды бактериологическими средствами может достигать более чем 100000 - 1000000 в 1 л, (105-106 микробных клеток в 1 л воды). Проведение бактериологического контроля за обеззараживанием воды в полевых условиях затрудне но и требует длительного исследования - 1-3 суток.

Распространенный метод определения колиформных бактерий в условиях намеренного заражения воды бактериальными средствами теряет свое значение. Обеззараживание воды нормальными дозами в этих условиях неэффективно. Средства и методы обеззараживания воды от бактериальных средств должны гарантировать безопасность воды в наиболее жестких условиях, т.е. при заражении её самыми стойкими агентами - бактериальными спорами.

Пункты водоснабжения. Снабжение питьевой водой осуществляется только через пункт водоснабжения. Пунктом водоснабжения называется место, где производят добычу, очистку, хранение и выдачу воды. При выборе места для развертывания пункта водоснабжения учитывают санитарно-эпидемиологическое состояние территории, возможность заражения воды бактериальными средствами и степень загрязнения её отравляющими веществами и радиоактивными веществами.

Для защиты источника водоснабжения от возможного загрязнения и заражения в радиусе 50-100 м от пункта создается зона санитарной охраны, где запрещается свалка мусора, устройство отхожих мест и выгребных ям, место для рабочей площадки выбирают в 25-30 м от места забора воды. Загрязненная вода отводится в водосборные колодцы.

В состав пункта водоснабжения входит рабочая площадка, разделенная на «чистую» и «грязную» половины. На «грязной» половине размещают водоочистные установки, запас химических реагентов и резервуары для обработки воды. На «чистой» половине устанавливают емкости для хранения чистой воды и организуют место выдачи чистой воды в вымытые и обеззараженные емкости (цистерны), в которых воду доставляют в подразделения.

В состав пункта водоснабжения входят таромоечная площадка для мытья цистерн, резервуаров и фляжек, а также полевая лаборатория для проведения контроля за качеством воды. Определение ОВ и РВ осуществляется на месте, а для бактериологического контроля отбирают 2 пробы по 1л и направляют на исследование в микробиологич. лабораторию.

Количественные нормы водопотребления. Потребность в воде зависит от характера работы или военных и климатических условий. Отсутствие воды человеком переносится более тяжело, чем отсутствие пищи. Если голод человек может переносить в течение от 40 до 60 дней, то лишение воды - не более 10-12 дней. Физиологические потребности человека в воде составляют примерно 3 л в сутки, при тяжелой работе - 5-6 л, а в особо трудных условиях - до 10-12 л. Минимальная норма для питья (2,5 л в средней полосе, 4 л в условиях жаркого климата) вводится только в исключительных случаях в пустынях, маловодных местностях и при массовом заражении источников водоснабжения. При усиленной работе обеспечение водой по минимальной норме допускается в умеренном поясе не более 5 суток, а в жарком - не более 3 суток.

На медицинскую службу возложена ответственность за водопотреблением. Минимальные нормы потребления воды при первой же возможности должны быть увеличены.

Таблица 28

Нормы полевого водоснабжения.

Требования к качеству питьевой воды в полевых условиях. В полевых условиях вода должна быть такого качества, чтобы употребление её в течение времени, определяемого реальной боевой обстановкой, не вызывало снижения боеспособности военнослужащих.

Способы обеззараживания воды в полевых условиях должны обеспечивать безопасность воды по основным критериям:

1. Безопасность воды в эпидемиологическом отношении - полное уничтожение патогенных микроорганизмов и их токсинов.

2. Безвредность воды по химическому составу. Предельно допустимые концентрации химических веществ, нормируемых по токсикологическому признаку, должны соответствовать СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Остаточное содержание ОВ не должно превышать: У-газы - 0,005 мг/л; зоман - 0,05 мг/л; зарин - 0,1 мг/л; иприт - 2,0 мг/л.

Остаточное содержание РВ: минимальная предельно допустимая концентрация, равная 3 х 10^-11 Кu/л, определена для тория-232, а максимальная - для технеция-96, равная 10^-5 Кu/л. ПДК остальных 241 изотопов располагаются между этими величинами.

3. Вода должна иметь благоприятные органолептические свойства, однако для полевых условий военного времени допускается употребление воды, имеющей общее содержание солей до 1500 мг/л, с содержанием сульфатов - до 1000 мг/л, имеющей цветность до 40⁰, прозрачность - до 30 см, запах и привкус - до 3 баллов.

Допускается использование воды с остаточным хлором до 2 мг/л и для разового употребления - до 10 мг/л.

Гигиеническая экспертиза воды в полевых условиях. Цель экспертизы - выдача разрешения на употребление воды. Особо важное значение приобретает экспертиза при подозрении на преднамеренное заражение воды БС (бактериальными средствами), ОВ (отравляющими веществами) и РВ (радиоактивны ми веществами).

В экспертизе принимают участие бактериолог, вирусолог, эпидемиолог, токсиколог, химик, инженер-радиометрист, радиолог, гигиенист и др. При проведении гигиенической экспертизы специалист медицинской службы руководствуется допустимыми концентрациями токсических и радиоактивных веществ в воде, используемой личным составом. Гигиеническая экспертиза проводится в 4 этапа: 1) исследование на месте; 2) отбор проб; 3) лабораторное исследование; 4) составление экспертного заключения.

При обнаружении патогенных микроорганизмов или вирусов пробы воды направляют в вирусологическую или бактериологическую лабораторию для проведения анализов по полной схеме.

Санитарные исследования химического состава и физических свойств могут проводиться с использованием гигиенической лаборатории (ЛГ), имеющейся в СПЭВ МСБ. Для санитарно-токсикологической экспертизы применяют прибор химической разведки ПХР-МВ, представляющий собой металлический ящик с откидывающейся крышкой. В комплекте прибора имеются индикаторные трубки и ампульный набор реагентов для определения ОВ. Для измерения радиоактивного заражения воды применяют полевой дозиметрический прибор рентгенметр-радиометр ДП-5а.

Табельные средства очистки и обеззараживания воды в полевых условиях. В экстремальных условиях для очистки и обеззараживания воды, как правило, используют табельные (штатные) средства армии.

При выборе водоисточников предпочтение отдается подземным водам, для чего в распоряжении начальника инженерной службы имеются табельные технические средства подъема воды путем устройства скважин глубиной 7-15 м (мелкий трубчатый колодец МТК-2м - скважина вручную 7 м и механизированный шнековый колодец МШК-15 - скважина вручную 15 м). Погружной насос КПП-5 позволяет пробурить скважину до 45 м и проводить подъем воды с указанной глубины.

В случае отсутствия пресной воды в арсенал табельных средств входят опреснительные установки - ПОУ-4 (передвижная опреснительная установка) и передвижная опреснительная станция ОПС. Установка ПОУ смонтирована на шасси автомобиля ЗИЛ и состоит из теплообменных испарителей и насосно-компенсаторной группы, коммуникаций и аппаратуры.

Станция ОПС смонтирована на шасси КРАЗ и имеет передвижную электростанцию. Следует отметить, что при опреснении воды происходит удаление из воды большинства радиоактивных веществ.

При использовании воды поверхностных водоисточников предусмотрены следующие табельные средства очистки и обеззараживания воды: МАФС-З (модернизированная автомобильная фильтровальная станция, производительность станции 7-8 м³/час; ВФС-2,5 (войсковая фильтровальная станция, производительность - 2,5 м³/час); ТУФ-200 (тканево-угольный фильтр, производительность 200 л/час) и другие.

Все табельные средства предназначены для очистки и обеззараживания воды как от естественных загрязнений, так и от преднамеренно внесенных в воду бактериологических средств (БС), отравляющих (ОВ) и радиоактивных веществ (РВ).

МАФС-3 смонтирована на шасси автомобиля ЗИЛ и двухосном прицепе. Станцию развертывают на рабочей площадке пункта водоснабжения при удалении от источника не более 50 м. Работает станция МАФС-3 в периодическом режиме, т.е. химические реагенты-коагулянты и хлорсодержащие препараты периодически вносят в открытые резервуары одновременно с заполнением их исходной водой из открытого водоисточника.

В качестве коагулянта применяют сернокислый глинозем Аl₂(SO₄)₃, хлорное железо FеСl₃ и др. Табельные хлорсодержащие реагенты - двутретьосновная соль гипохлорита кальция - ДТСТК и нейтральный гипохлорит кальция - НТК. В основу обеззараживания табельными средствами положен метод гиперхлорирования.

Воду в резервуарах выдерживают с целью осветления и обеззараживания летом в течение 0,5 - 1 часа, а зимой от 2 до 5 часов. По истечении требуемого по режиму времени воду подают на скорый фильтр с антрацитовой крошкой для осветления, а затем через фильтры с БАУ (березовым активированным углем) для дехлорирования. Очищенную и обеззараженную воду собирают в чистые резервуары, размещенные на чистой половине пункта водоснабжения.В случае отсутствия в воде остаточного хлора и при длительном её хранении в неё дополнительно вносят 0,8-1,2 мг/л активного хлора,

ВФС-2,5 смонтирована на шасси автомобиля ЗИЛ и работает в непрерывном режиме обработки воды. С этой целью на шасси автомобиля установлен резервуар (осветлитель) - емкость на 1 м³ воды. Вода из поверхностного водоема поступает в указанный осветлитель вместе с непрерывно дозируемыми реагентами (Аl₂(SO₄)₃ и ДТСТК и др.). В осветлителе происходит предварительное осветление и обеззараживание воды с последующей доочисткой путем фильтрации через фильтр с антрацитовой крошкой и обеззараживание её ультрафиолетовыми лучами. Дехлорирование проводят фильтрованием через березовый активированный уголь или карбоферрогель-М.

Обеззараживание индивидуальных запасов воды. В мелких подразделениях и группах, выполняющих индивидуальные задачи, обезвреживание воды обеспечивается силами личного состава или каждым военнослужащим в отдельности. Для обеззараживания и улучшения качества индивидуальных и групповых запасов воды применяются табельные и, в зависимости от обстановки, те или иные подручные средства.

В качестве табельных средств для обеззараживания индивидуальных запасов воды имеются таблетки «Пантоцид». В последние годы приняты таблетки «Аквасепт».

Пантоцид - препарат из группы органических хлораминов, растворимость 15-30 минут, выделяет 3 мг активного хлора. Практически вода пригодна для питья через 30 минут или 1 часа после внесения 1-2 таблеток.

Аквасепт - таблетка, изготовленная на основе дихлоризоциануровой кислоты, растворяется в течение 2-3 минут, выделяет 4 мг активного хлора, что достаточно для обеззараживания 1 л воды от возбудителей кишечных инфекций. Для инактивации вирусов необходимо внести 2 таблетки на 1 л воды при экспозиции 30 минут. Для гиперхлорирования вносят 3-4 таблетки на 1 флягу (750 мл) воды. Через 30-60 минут воду дехлорируют гипосульфитом натрия.

Подручные средства обеззараживания воды. Кроме табельных инженерных средств армии в полевых условиях можно использовать для очистки воды так называемые подручные средства - это технические средства продовольственной службы, отдельные реагенты химической и медицинской службы. Во время великой Отечественной войны часто использовали самодельные фильтры из бочки, металлического бака или сбитого ящика.

В тех случаях, когда исключается возможность заражения воды бактериальными средствами, а также при отсутствии табельных средств воду можно обеззараживать непосредственно в колодце. Для этого нужно вначале обеззаразить сруб колодца. Колодец и окружающий участок местности очищают и проводят дезинфекцию сруба колодца 3% осветленным раствором хлорной извести (300 г хлорной извести на ведро воды перемешивают и после отстаивания сливают осветленный раствор) из расчета 300-500 мл на 1 м³ сруба. Для обеззараживания подводной части сруба в колодец заливают раствор хлорной извести, приготовленной из расчета 1 кг на 1 м³ воды, закрывают крышкой и оставляют на 6-8 часов. Брать воду из колодца в это время нельзя. Через 6-8 часов воду откачивают до тех пор, пока не исчезнет запах хлора. После этого можно проводить обеззараживание воды в колодце, используя как метод хлорирования нормальными дозами, так и метод гиперхлорирования.

В настоящее время в сельском водоснабжении для хлорирования воды в колодцах применяют дозирующие керамические патроны, которые обеспечивают непрерывное хлорирование воды по мере её поступления в колодец из водоносных горизонтов. Керамические дозирующие патроны выпускаются цилиндрической формы емкостью 250, 500 и 1000 см³. Для обеззараживания патроны заполняют сухим хлорсодержащим реагентом (хлорная известь, ДТСГК, НГК).

Для обеззараживания индивидуальных запасов воды при отсутствии таблеток могут применяться подручные средства из аптечки или индивидуального химического пакета: 5% настойка йода, 3% раствор перекиси водорода, перманганат калия и др. Настойку йода и раствор перекиси водорода вносят из расчета 10-20 мг/л активнодействующего вещества.

Определение содержания активного хлора в хлорной извести. Для определения содержания активного хлора в хлорной извести студент получает 1% осветленный раствор хлорной извести в пробирке. Определение активного хлора в хлорной извести в полевых условиях производят капельным способом. В стакан (колбу) наливают 100 мл дистиллированной воды, добавляют 0,4 мг приготовленного 1% раствора хлорной извести, подкисляют 1 мл разбавленной соляной кислоты (1:5), добавляют 1 мл 5% йодида калия и 1 мл 1% свежеприготовленного раствора крахмала. Перемешивают и титруют по каплям из специально подобранной пипетки (1 мл которой соответствует 25 каплям) 0,7% раствором тиосульфата натрия до обесцвечивания. Повторное посинение через некоторое время после обесцвечивания значения не имеет. Содержание активного хлора в хлорной извести в процентах равно количеству капель тиосульфата натрия, израсходованного на титрование (1 капля 0,7% тиосульфата натрия связывает 0,04 мг хлора, что составляет сотую часть взятого для определения количества хлорной извести - 4 мг, т.е. 1%).

Гиперхлорирование и коагуляция воды. 2 мл 10% раствора сернокислого алюминия выливают в колбу, содержащую 1 л воды повышенной мутности, перемешивают и вносят 20-30 мг активного хлора, используя для этого 1% раствор хлорной извести (или 0,5% раствор нейтрального гипохлорита кальция).

Пример. Допустим, что для гиперхлорирования воды выбрана доза хлора 20 мг/л, так как вода имеет признаки значительного загрязнения. Хлорная известь, как было ранее определено, содержит 25% активного хлора. Зная, что в 100 мг данной хлорной извести содержится 25 мг активного хлора, легко рассчитать, в каком количестве извести будет содержаться выбранная доза в 20 мг;

В 100 мг хлорной извести - 25 мг

х - 20 мг

х = 20 ∙100 = 80 мг

25

Для обеззараживания 1 л воды потребуется, таким образом, внести 80 мг сухой хлорной извести. Так как мы применяем для хлорирования 1% раствор, то в 1 мл раствора содержится 10 мг хлорной извести. Рассчитываем, сколько мл 1% раствора следует внести для хлорирования 1 л воды;

В 1 мл 1% раствора - 10 мг хлорной извести

х мл - 80 мг

х = 80 ∙ 1 = 8 мл

т.е. для хлорирования 1 л воды следует внести 8 мл 1% раствора хлорной извести.

Количество миллилитров в 1% раствора хлорной извести должно быть рассчитано с учетом ранее определенного в ней активного хлора.

После внесения в воду активного хлора воду ещё раз перемешивают и оставляют для отстаивания и соблюдения времени обеззараживания на 30-40 минут. Через указанный промежуток времени 100 мл отстоявшейся воды осторожно (не взбалтывая) сливают в цилиндр и определяют количество тиосульфата натрия для дехлорирования воды.

Дехлорирование воды. Непосредственно после гиперхлорирования вода для питья не пригодна, так как содержит избыточное количество остаточного хлора, которое должно быть устранено путем дехлорирования. Дехлорирование воды проводится при содержании в воде более 0,5 мг/л остаточного хлора, что может быть обнаружено органолептически по выраженному запаху хлора.

Для определения количества тиосульфата натрия, необходимого для дехлорирования, через 30 минут после внесения хлора отливают в колбу 100 мл воды, добавляют 2,0 мл соляной кислоты (1:5), 2 мл 5% раствора йодида калия, 1 мл 1% раствора крахмала и титруют 1% раствором тиосульфата натрия до обесцвечивания.

Пример: допустим, что на дехлорирование 100 мл воды пошло 0,5 мл 1% раствора тиосульфата натрия, которое содержит 5 мг сухого тиосульфата натрия (1 мл 1% раствора содержит 10 мг вещества). Следовательно, потребное количество тиосульфата натрия для дехлорирования 1 л воды составит 50 мг.

Обеззараживание воды в колодце с помощью дозирующих патронов. При расчете количества препарата, необходимого для заполнения патрона, определяют:

- объем воды в колодце;

- дебит воды в колодце;

- количество разбираемой воды в сутки в м³;

- хлорпоглощаемость воды.

Количество хлора, выделяемого в течение часа дозирующими патронами, заполненными хлорной известью или ДТСГК, приведено в табл.29.

Таблица 29

Количество активного хлора, выделяемое

керамическими патронами в течение одного часа.

Для определения объема воды в колодце нужно умножить площадь зеркала воды на высоту столба воды, которую замеряют, опустив в колодец шест или веревку с грузом. По длине смоченного конца устанавливают высоту столба воды.

Расчет объема воды: глубина воды в колодце 3 м, а ширина каждой из сторон 1 м, следовательно, площадь зеркала воды составляет 1 м². Получим объем воды в колодце 3 м³. Для определения дебита воды в колодце измеряют глубину водяного столба в колодце, затем быстро откачивают воду в течение определенного времени (например, 10 минут) и замечают время, в течение которого восстанавливается уровень воды до первоначального. Дебит рассчитывается по формуле: D = V_х ∙ 60

Т + Т₁

где: V_х - объем выкачанной воды; D - дебит воды в колодце; 60 - числовой коэффициент; Т₁ - время в минутах, за которое восстанавливается уровень воды в колодце; Т- время, в течение которого откачивали воду.

Пример. За 10 мин. откачали 18 ведер воды (180 л), за 20 мин. уровень воды восстановился.

D = 180 ∙ 60 = 360 л/ч

20 + 10

Пример: при откачивании 18 ведер воды за 10 минут уровень воды в колодце не изменился

D = 180 ∙ 60 = 1080 л/ч

10

Пользуясь полученными данными, рассчитывают необходимую для обеззараживания воды в колодце дозу ДТСГК по эмпирической формуле:

х = 0,07а + 0,08 б + 0,02в + 0,14г,

где х - количество хлорного реагента (ДТСГК) для загрузки патрона, кг; а - объем воды в колодце, м³; б - дебит воды в колодце, м³; в - водозабор в сутки, м³; г - хлорпоглощаемость, мг/л.

Пример: Объем воды в колодце 8 м³, дебит - 1,5 м³/ч, хлорпоглощаемость - 0,3 мг/л, водозабор - 15 м³/сутки.

Необходимая доза ДТСГК будет равна:

х = 0,07 ∙ 8 + 0,08 ∙ 1,5 + 0,02 ∙15 + 0,14 ∙ 0,3 = 1,022 кг

х = 1,022 кг

Необходимое количество ДТСГК для загрузки патрона составит 1,022 кг. При перерасчете на хлорную известь полученное количество увеличивается в 2 раза. Для хлорирования нормальными дозами патрон оставляют в колодце в течение 30-35 дней. Для хлорирования повышенными дозами количество загружных патронов может быть увеличено в 2 и 3 раза.