Бактериологические показатели питьевой воды оцениваются по микробному числу, т.е. общим содержанием микроорганизмов в 1 мг воды. В соответствии с ГОСТ микробное число не должно превышать 100 при отсутствии патогенных бактерий.
Показателем содержания в воде бактерий группы кишечных палочек является коли-титр и коли-индекс.
Коли-титр - это наименьшее количество воды, в котором обнаруживается хотя бы 1 кишечная палочка.
Коли-индекс – количество кишечных палочек в одном литре воды. По международным стандартам и ГОСТ 2874-82 коли-титр питьевой воды центрального водоснабжения должен быть не менее 300 мл, коли-индекс – не более 3. Для шахтных колодцев микробное число не более 300-400, коли-титр – не менее 100.
Гидрогеологическая структура – это тело горной породы, в границах которого остаются неизмененными условия формирования, питания и разгрузки подземных вод, а также формирование их ресурсов и состава.
гидрогеологический массив – трещинно-грунтовые воды
гидрогеологический бассейн – порово-пластовые, трещинно-пластовые воды.
Обводненные разломы – трещинно-жильные воды.
Это расчленение разреза подземной гидросферы на таксономические единицы различного масштаба. В основу гидрогеологической стратификации положено разделение горных пород на водоносные и водоупорные.
Водоносные (водопроницаемые) – породы, содержащие свободную воду и способные пропускать ее через себя и отдавать под действием силы тяжести. Сюда относятся галечники, гравеллиты, слабосцементированные конгломераты и песчаники, пески, алевролиты, известняки, трещиноватые магматические и метаморфические породы.
Водоупорные (водонепроницаемые) – породы, которые весьма слабо пропускают или вообще не пропускают через себя воду и не отдают ее в природных условиях. Это – глины, тяжелые суглинки, плотный торф конечных стадий разложения, глинистые сланцы, аргиллиты, каменная соль, гипс, мергели, а также все плотные магматические и метаморфические породы.
Водоносный комплекс (ВК) – выдержанная в разрезе и имеющая региональное распространение водонасыщенная толща одновозрастных или разновозрастных и разнородных по составу пород, ограниченных сверху и снизу водоупорными пластами, что обеспечивает присущие данному комплексу определенные особенности гидродинамического и гидрогеохимического режима вод. Водоносный комплекс может включать несколько водоносных горизонтов. В отличие от водоносного горизонта здесь напоры могут меняться в зависимости от степени гидравлической связи.
Гидрогеологический комплекс (ГК) – выделяется гидрогеологами Западной Сибири (Гидрогеология СССР, т. 16) на основе водоносных комплексов, но с включениями в их состав всех водоупорных толщ. В нефтегазовой гидрогеологии Европейской России выделяют «водоносный» (для безнапорных) и «водонапорный» (для напорных вод) комплексы.
Гидрогеологический этаж – совокупность водоносных комплексов, ограниченных мощными регионально выдержанными в пределах водонапорной системы толщами водоупорных пород.
Гидрогеологические бассейны – блоки горных пород, опущенные ниже базисов эрозии в границах, которых происходит накопление обломочного материала (осадков) их литфикация и формирование коллекторов.
Тип подземных вод – порово-пластовые, трещинно-пластовые воды.
Питание – атмосферные осадки, таяние снега и многолетней и сезонной мерзлоты, перетекание подземных вод из смежных водоносных горизонтов, разломов и речной сети.
Разгрузка – в нижележащий водоносный горизонт, в речную сеть, в зоны разломов, в искусственные горные выработки, штольни, скважины.
Химический состав – чем больший путь вода пройдет, тем более насыщенная она будет. Он определяется не только составом вмещающих горных пород, но и условиями водообмена.
По минерализации подземные воды могут быть, пресными до солоноватых и даже рассолов на больших глубинах.
По составу воды могут быть, гидрокарбонатными, сульфатными, хлоридными со смешанным катионным составом.
Гидрогеологические массивы – это блоки горных пород, поднятые выше базисов эрозии, подземные воды приурочены к зоне трещиноватости выветривания, которая имеет региональное развитие.
Типы подземных вод: трещинно-грунтовый.
Питание: атмосферные осадки, таяние снега и сезонной (многолетней) мерзлоты, конденсация.
Разгрузка: в ручьи и река, в зоны разломов, в покровные рыхлые отложения у подножья склонов и в сопредельные гидрогеологические бассейны в виде родников.
Воды пресные и ультрапресные, гидрокарбонатные, кальциево-магниевые HCO3-CaMg.
Обводненные разломы – открытые и проницаемые для подземных вод части разломов. Древние структурообразующие разломы обычно «залечены» различными материалами (магматическими, вторичными минералами, глинами, жилами), и в основном водонепроницаемые экраны, а обводненными являются более молодые разрывы либо оперяющие древние, либо в теле древних разломов.
Тип подземных вод: трещинно – жильный
Питание: за счет трещенно – грунтовых вод массивов, пластовых вод бассейна или речной сети
Обводненные разломы бывают: водопоглощающие и водовыводящие
Режим трещенно-жильных вод мало зависит от сезонов, в отличии от площадных (массив, бассейн) типов структур.
Разгрузка: в водоносные горизонты, в речную сеть, в виде родников восходящего типа и в подземные выработки.
По составу: наличие растворенных газов (Не , Rn), свободных газов. Минерализация и состав очень разнообразный, повышенная температура, даже не значительно, по сравнению с окружающими поземными водами.
Открытые и проницаемые для подземных вод части разломов.
Древние структурообразующие разломы обычно с различными материалами (магматическими, вторичными минералами, глинами, жилами)
В основном водонепроницаемые экраны, а обводненными являются более молодые разрывы либо оперяющие древние, либо в теле древних разломов.
Подвижность подземных вод подчинена строгой гидродинамической зональности. Зональность как проявление дифференциации условий залегания, свойств и состава вод и других признаков развития гидрогеологии, геохимии.
Различают зональности:
горизонтальную (широтную), обусловленную физико-географическими факторами и проявляющуюся в самых верхних частях литосферы, особенно отчетливо в горизонтах грунтовых вод;
вертикальную, которая проявляется в более глубоких горизонтах гидрогеологических структур и обусловлена геологическими и палеогидрогеологическими факторами, историей развития Земли.
В пределах артезианских бассейнов пластовых вод по вертикали выделяются три гидрогеохимические зоны:
верхняя — зона интенсивного (свободного) водообмена, где встречаются воды инфильтрационного генезиса, очень часто пресные или умеренной солености, разнообразного химического состава, с невысокой температурой, отсутствием микроэлементов
средняя — зона замедленного (затрудненного) водообмена, где распространены воды инфильтрационного типа с повышенной или очень высокой (в предгорных прогибах) температурой, обогащенные микроэлементами — йодом, бромом, бором, мышьяком, стронцием, ураном и др., появляется сероводород, химический состав воды и ее тип изменяются
нижняя — зона весьма затрудненного водообмена где распространены высокоминерализованные седиментационные воды, древние инфильтрационные и глубинные эндогенные воды.
Сумма концентраций сульфатов и хлоридов, которые придают вкус воде, не должна быть выше единицы. Марганец и железо ухудшают органолептические показатели вод и могут создавать условия в трубопроводах для развития железистых и марганцовистых бактерий. Они забивают, а зачастую даже закупоривают водопроводные трубы.
Остаточный алюминий, который появляется в виде гидроксида в чистой воде, в результате обработки коагулянтами алюминия увеличивает ее мутность. А присутствие его в больших количествах обуславливает образование осадка в потребляемой воде.
Окисляемость – это важное гигиеническое требование к питьевой воде. Если резко повышается окисляемость, то это означает, что водный источник загрязнен, и нужно проводить соответствующее мероприятие в случае его использования.
Азотсодержащие вещества появляются в воде из-за протекания химических процессов, а также из-за гниения растительных остатков, попадающих со сточными бытовыми водами. Конечный продукт распада этих веществ – аммиак. Его присутствие в воде не является опасным в санитарном отношении. По наличию азотсодержащих соединений судят о времени ее загрязнения. Отсутствие нитритов и наличие в воде аммиака говорят о свежем загрязнении. Присутствие данных веществ говорит о том, что с момента загрязнения прошло уже некоторое время. Если в воде нет аммиака, но есть нитриты, особенно нитраты, то это говорит о том, что загрязнение воды произошло уже давно, и вода за это время само очистилась. Пригодной для питья считается та вода, в которой содержатся только следы нитритов и аммиака.
Углекислота встречается почти всегда во всех природных водах. Часть ее не вступает в химические реакции. Такую углекислоту называют равновесной или инактивной. Избыточная углекислота – это причина коррозийной активности вод, которая приводит к ухудшению органолептических вод. При недостатке углекислоты образуются карбонатные отложения. Именно соблюдение всех норм водоочистки есть гигиенические требования к питьевой воде.
К химическим показателям воды относятся: реакция среды воды, количество сухого остатка, содержание органических веществ, содержание азотистых соединений, содержание хлоридов, сульфатов, фосфатидов, содержание солей кальция и магния (обуславливающие жесткость); содержание йода, фтора, меди, свинца, цинка, ртути и др. элементов.
Ниже кратко рассмотрены эти показатели.
Реакция среды воды. Природная вода имеет обычно слабощелочную реакцию, а pH питьевой воды находится в пределах от 6,5 до 8,5. Отклонение pH в ту или иную сторону связано с её загрязнением.
Сухой остаток - это количество растворенных солей в миллиграммах, содержащихся в 1 л воды. В нормальной питьевой воде должно содержаться до 500-600 мг/л растворенных солей, хотя по ГОСТу допускается до 1000 мг/л.
Органические вещества. Содержание органических веществ в воде служит важным критерием оценки её качества, т.к. эти вещества создают благоприятную среду для размножения патогенных бактерий. О содержании органических веществ судят по содержанию кислорода в воде или по его количеству, которое расходуется на окисление органических веществ воды.
Азотистые соединения – являются важным показателем загрязнения воды органическими веществами животного происхождения.
Хлориды– также являются показателем загрязнения воды органическими веществами животного происхождения, которых много в экскрементах человека и животных, а также в хозяйственно-бытовых водах.
Сульфаты – являются признаком загрязнения воды солями серной кислоты. Сульфаты портят вкус воды, вызывают у некоторых людей расстройство деятельности кишечника (послабляющее действие).
Соли кальция и магния – обуславливают жесткость воды. Жёсткость воды измеряется в мг/экв/л (1мг/экв=28мг/л СаО) или в градусах (1 градус=10 мг/л СаО). Мягкой считается вода с жёсткостью до 3,5 мг/экв/л(10º), умеренно-жёсткой от 3,5 до 7 мг/экв/л (10-20º) и жёсткая свыше 7 мг/экв/л (>20º). Жёсткая вода снижает вкусовые достоинства пищи (при варке образуются трудно растворимые соединения белка с солями кальция) способствует образованию накипи, образует нерастворимый осадок на трубах горячего водоснабжения и кухонной посуде и др. Согласно нормам общая жёсткость воды не должна превышать 7 мг/экв/л, но в отдельных случаях допустима 14 мг/экв/л.
Медь, свинец, цинк, ртуть и др. ядовитые, вещества не должны находится в питьевой воде. Отдельные вещества могут встречаться в питьевой воде, содержание которых в воде строго лимитируется.
Йод – содержание йода в воде является показателям содержания йода в почве, растительных и животных продуктах. Йодная недостаточность обычно совпадает с районами эндемического зоба и вызывает повышенное функционирование щитовидной железы (наблюдается преимущественно у жителей гористых местностей, удалённых от моря).
Фтор, содержащийся в воде, обеспечивает значительную часть суточной потребности в нем (0,2-0,5 мг). Однако как повышенное содержание фтора (более 1,5 мг/л), так и пониженное его содержание (менее 0,5 мг/л) оказывает неблагоприятное воздействие на организм человека. В первом случае развивается заболевание флюороз (пятен на зубной эмали), во втором – кариес зубов. Поэтому ГОСТ 2874-82 предусмотрено содержание фтора в питьевой воде в пределах 0,7-1,5 мг/л фтора.