Глава 1. Вода в природе и ее значение для человека
1.1. Водные ресурсы Земли
Вода относится к числу наиболее важных природных ресурсов планеты, не имеющих замены. От ее наличия и качества зависит состояние здоровья людей, уровень их санитарно-эпидемиологического благополучия, степень комфортности и, как следствие, социальная стабильность общества. Исключительная роль воды осознавалась людьми с древнейших времен. Один из семи великих мудрецов древности, основоположник греческой науки, философ, математик и астроном Фалес Милетский (624–548 гг. до н. э.) считал, что вода как жидкое, подвижное, всепроникающее явилась первоначалом и сущностью всего. Эта философская оценка роли воды не отрицается и в наше время: согласно теории известного российского ученого А. И. Опарина жизнь на планете зародилась в водной среде.
Общее количество воды на Земле (гидросфера) составляет примерно 1,5 млрд км3. Однако основная ее масса (около 94 %) представлена соленой водой океанов и морей. На долю пресной воды приходится менее 2 % и сосредоточена она в основном в ледниках Гренландии и Антарктиды. Таким образом, для использования в хозяйственно-питьевых целях доступно менее 0,2 % от общего количества воды – это вода рек, озер, водохранилищ, почвенная влага, пары атмосферы и верхние водоносные горизонты земной коры (табл. 1).
Земная вода находится в постоянном кругообороте. Под влиянием солнечной радиации с поверхности океанов, морей, рек, озер, почвы и растительности ежегодно испаряется 525 тыс. км3 воды. Большая часть этой влаги выпадает в виде атмосферных осадков непосредственно на поверхность океанов и морей, совершая так называемый малый круговорот. Большой круговорот представляет собой многообразный процесс перемещения, расходования и возобновления влаги на земной поверхности, в недрах земли и в атмосфере. Атмосферные осадки, орошая поверхность материков, частично просачиваются в почву, частично стекают по склонам и образуют ручьи, реки, озера, болота. Поглощенная почвой вода частью испаряется, частью просачивается вглубь и формирует подземные воды. Последние участвуют в питании рек, озер или достигают моря подземными путями. Упрощенная схема круговорота воды в природе представлена на рис. 1.
Таблица 1. Запасы воды на земном шаре (Львович М. И., 1969)
Рис. 1. Схема круговорота воды (Горский Н. Н., 1962)
Роль воды неизмеримо высока. Без нее невозможно существование животного и растительного мира. Вода регулирует климат планеты, выступает в качестве одного из основных ландшафтнообразующих факторов, в значительной мере определяющих тип почвы и вид растительного покрова; является важнейшим условием протекания геологических процессов, кругооборота веществ в природе. Великий русский ученый, основоположник учения о биосфере академик В. И. Вернадский писал: «Вода стоит особняком в истории нашей планеты. Нет природного тела, которое могло бы сравниться с ней по влиянию на ход основных, самых грандиозных геологических процессов. Нет земного вещества… которое ее бы не заключало» (Вернадский В. И., 1936).
Без воды невозможно осуществление хозяйственной и промышленной деятельности людей. Вода необходима для большинства технологических процессов в промышленности, производства энергии, стали, чугуна, добычи полезных ископаемых. Нормами водопотребления в промышленности на производство 1 т продукции предусмотрен расход от 200 до 2000 м3 воды. Сельское хозяйство и животноводство также требуют значительных затрат воды: на производство 1 т зерна необходимо 1000 м3; картофеля – 500–1500 м3; говядины – 15000–70000 м3.
Основными потребителями воды являются жилищно-коммунальное хозяйство, атомные и тепловые электростанции, сталеплавильные заводы и бумажные фабрики, сельскохозяйственные гидромелиоративные системы.
Вода имеет важное рекреационное значение. Наличие водоемов дает возможность для полноценного отдыха, занятия спортом, рыбалкой, что важно для поддержания физического и психического здоровья людей. Внутригородские декоративные водоемы и фонтаны, кроме того, имеют серьезное эстетическое и градообразующее значение, в определенной мере снижая моральный и экологический прессинг, оказываемый на человека современной городской средой.
Таким образом, современные представления о роли воды в создании благоприятных условий жизнедеятельности населения, обеспечении устойчивого развития экономики позволяют считать водный фактор одним из определяющих в жизни человеческого общества. Пресные воды в настоящее время становятся главным полезным ресурсом. Начиная с 70-х гг. XX в. обеспечение водой становится одной из главных мировых экологических и социальных проблем. Несмотря на большие в целом запасы пресной воды, над человечеством нависает угроза «водного голода». Потребность в воде с каждым годом возрастает. По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), ежегодный прирост водопотребления составляет около 4 % и каждые 20 лет удваивается. Между тем средняя водообеспеченность населения Земли за последние 30 лет XX в. уменьшилась в 1,7 раза, главным образом за счет увеличения его численности. По прогнозам ученых, к 30-м годам XXI в. более половины населения Земли будет испытывать недостаток пресной питьевой воды. Уже в настоящее время на планете такой дефицит ощущают более двух миллиардов человек.
Проблема нехватки питьевой воды становится одной из глобальных проблем XXI в. Водообеспечение напрямую связано с проблемой безопасности в условиях взаимозависимого мира. Возрастает вероятность военных конфликтов за право владеть источниками пресной воды. Вода превращается в один из решающих факторов геополитики.
С целью экономии воды в индустриально развитых странах Западной Европы, где особенно остро ощущается ее недостаток, развивается и законодательно поощряется водосберегающая технология в промышленности, разрабатываются более совершенные бытовые приборы, значительно сокращающие расход чистой воды. Если в середине 80-х гг. XX в. стиральные машины в Германии расходовали 100–120 л воды на одну стирку, то к 2000 г. – лишь 60–70. В 1960-х гг. в Японии для производства товаров на 1 млн долларов требовалось 50 млн л воды, в 1990-х этот показатель сократился до 13 млн.
Обеспокоенность мирового сообщества наличием и использованием воды демонстрируется тем, что на протяжении последней четверти XX и в начале XXI в. обеспечение водой населения Земли неоднократно обсуждалось на самых представительных международных форумах. На одном из них, проходившем в 2003 г. в Душанбе, 2005–2015 гг. объявлены десятилетием чистой природной воды. Решением конференции ООН по окружающей среде и развитию, состоявшейся в Рио-де-Жанейро в 1992 г., 22 марта ежегодно отмечается как Всемирный день воды.
1.2. Проблемы водоснабжения населения России
Россия по запасам воды относится к высокообеспеченным странам, ее водный потенциал превышает 30 тыс. м3/год на одного человека. Для сравнения, на одного жителя в Европе приходится 4,6, в Азии – 5,2, в среднем на одного жителя Земли – 9,0 тыс. м3/год воды. В одном лишь озере Байкал сосредоточено около одной пятой части всех мировых запасов пресной воды планеты. Тем не менее на рубеже 90-х гг. XX в. в стране все более стала проявляться напряженная обстановка с обеспечением населения доброкачественной водой.
Одна из причин такого положения – неравномерность распределения водных ресурсов: около 90 % речного стока приходится на зону Сибири, Дальнего Востока и Север европейской части России, тогда как 80 % производственного потенциала и 85 % населения сосредоточено в центральных и южных районах страны (табл. 2). В европейской части страны речной сток составляет менее 3 тыс. м3/год на человека, т. е. лишь десятую часть общероссийского уровня. Это ниже удельной водообеспеченности населения в Европе и намного ниже среднего мирового показателя. Вода в данном регионе расценивается как стратегический ресурс, составляющий предмет государственной безопасности и определяющий здоровье населения.
Таблица 2. Водообеспеченность экономических районов России (Государственный доклад «Вода питьевая», 1995)
В этой связи большое значение приобретает необходимость бережного отношения к воде. Следует признать, что в целом в России эта задача пока еще в полной мере не осознана. В городах Западной Европы удельное (в среднем на одного человека) водопотребление составляет 150–170 л в сутки. В России на 2002 г. эта величина составила в среднем 260 л, а в ряде регионов – от 300 до 500 л и выше. Непроизводительные потери воды в разводящих сетях (утечки, аварии) достигают 20–40 %. В стране в целом преобладает расточительное водопользование в промышленности и быту, увеличение водоемкости производства. Возврат воды в водоемы происходит не в полной мере. Годовой сток рек центральных и южных районов страны к 2000 г. снизился в целом на 30–50 %. Практически исчерпаны возможности допустимого водоотбора в бассейне Кубани и Терека, где показатель количественного использования воды составил к 1999 г. соответственно 81,3 % и 48 % от среднемноголетнего стока. К верхнему пределу допустимого использования водных ресурсов близки реки Урал (23,9 %) и Дон (22,4 %). В Нижнем Поволжье, Калмыкии, Ставропольском крае в настоящее время постоянно ощущается недостаток воды.
Второй, не менее важной, причиной является неудовлетворительное состояние водных объектов и их нерациональное использование. Как отмечается в Государственном докладе «Вода питьевая» (1995), в результате антропогенного загрязнения около 70 % рек и озер и 30 % запасов подземных вод утратили свое значение как источники питьевого водоснабжения. Лишь 1 % воды поверхностных источников обеспечивает получение доброкачественной питьевой воды при существующих технологиях водоподготовки. Для России это особенно чувствительно, поскольку 68 % коммунальных водопроводов питаются водой именно из поверхностных источников. По данным Роспотребнадзора, в 2006 г. почти каждая третья проба воды из водоемов I категории (используемых для хозяйственно-питьевых целей) не отвечала гигиеническим нормам по санитарно-химическим показателям, почти каждая четвертая – по микробиологическим. В отдельных регионах доля неудовлетворительных проб воды источников водоснабжения превышала 50–80 %. В целом более половины населения страны, а в некоторых регионах до 70 %, вынуждены пользоваться водой, не отвечающей требованиям гигиенических нормативов.
Прогрессирующее загрязнение поверхностных и подземных вод во многих районах приводит к сокращению возможности использования водных ресурсов, изменяет их химический состав и нарушает экологию. В результате экологических изменений происходит повсеместное ухудшение условий жизни и здоровья людей, развивается общая заболеваемость, расширяются ареалы опасных инфекций. Из года в год регистрируется значительное число вспышек заболеваний населения острыми кишечными инфекциями, вирусным гепатитом А и другими инфекционными болезнями, передающимися через воду. Основные виды заболеваний, связанных с потреблением некачественной воды, представлены в табл. 3.
Помимо прямого влияния на здоровье и работоспособность населения загрязнение водоисточников наносит также ощутимый экономический ущерб. Рост уровня загрязненности водоемов в результате сброса неочищенных и недостаточно очищенных сточных вод требует внедрения на станциях водоподготовки новых дорогостоящих методов очистки питьевой воды, совершенствования очистных сооружений. Увеличиваются расходы реагентов, электроэнергии, износ водопроводных сетей и сооружений. В целом в загрязненных водоемах удельные затраты на водоподготовку в 1,5–2,5 раза выше по сравнению с относительно благополучными участками.
Таблица 3. Заболевания, связанные с потреблением некачественной воды (Рахманин Ю. А. и др., 1995)
Для сохранения водных ресурсов, уменьшения последствий «водного голода» необходимо проведение комплекса мероприятий, которые можно разделить на два направления. Наиболее важным из них следует признать сохранение качества природных вод путем уменьшения выпуска и более эффективной очистки хозяйственно-бытовых и промышленных сточных вод, применения передовых технологий, снижающих количество вредных выбросов в водоемы. Второе направление предусматривает рациональное использование водных ресурсов, экономию воды для бытовых и производственных нужд, снижение водоемкости производства, борьбу с необоснованными ее потерями.
Таким образом, обеспечение населения и хозяйственного комплекса России водой становится одной из главных социально-экономических проблем.
1.3. Значение воды для человека
Вода является веществом, совершенно необходимым для жизни человека, животных и растений. Она составляет основу внутренней среды животных и растительных организмов. Установлено, что содержание воды в теле взрослого человека составляет в среднем от 50 % (у женщин) до 60 % (у мужчин); в организме новорожденных – до 74 %, а у эмбриона – до 97 %. Особая роль воды в живом организме во многом обусловлена необычными свойствами ее молекулы. Атомы водорода в ней располагаются по отношению к ядру атома кислорода несимметрично, под углом 105°, вследствие чего их центры размещены как бы по углам равнобедренного треугольника, на вершине которого находится ядро атома кислорода. Кислород оттягивает на себя электроны атомов водорода и таким образом создает в молекуле воды два электростатических центра тяжести: положительный (атомы водорода) и отрицательный (атом кислорода), в результате чего молекула становится полярной.
Вследствие высокой полярности своих молекул вода обладает наибольшей способностью ослаблять связи между частицами, молекулами и ионами многих веществ, что делает ее почти универсальным растворителем. Это чрезвычайно важно для протекания биохимических реакций метаболизма, поскольку всасывание питательных веществ из желудочно-кишечного тракта, доставка их к органам и тканям, удаление продуктов метаболизма возможны лишь в растворенном состоянии. Кроме того, являясь главной внутренней средой организма, вода выступает как основа формирования двух важнейших биологических констант – кислотно-щелочного и осмотического равновесия.
Уникальные теплофизические свойства воды определяют ее важную роль в теплообмене человека с окружающей средой, а также в тепловом балансе планеты. Следует отметить, что вода является наиболее подходящим веществом для выполнения названной функции, поскольку она обладает самыми большими из всех известных веществ удельной теплоемкостью (на нагревание 1 кг воды требуется 4,19 × 103 Дж энергии) и скрытой теплотой парообразования (на испарение 1 кг воды расходуется 2,5 × 106 Дж энергии). Большая теплоемкость воды способствует сохранению температуры тела при переходах от тепла к холоду, а также эффективному переносу тепла от внутренних органов и мышц к коже (внутренний конвекционный теплообмен). Этим же свойством в немалой степени определяется климат нашей планеты, так как летом вода океанов, морей и крупных озер накапливает большое количество тепла, которое затем постепенно передается воздуху, нагревая его в холодный и переходный периоды года. Благодаря высокой скрытой теплоте парообразования организм расходует сравнительно мало пота на то, чтобы отдать в окружающую среду значительное количество тепла.
Однако роль воды в жизни человека этим не ограничивается. В гораздо больших количествах она требуется для технических, хозяйственно-бытовых и эстетических нужд современного человека. Умывание, мытье тела, стирка белья, поддержание в чистоте жилища и территории дворов и улиц осуществляется с помощью воды. Доброкачественная вода обеспечивает нормальную работу пищевой промышленности, где она расходуется как для технологических нужд, так и при вспомогательных операциях. На производство 1 т молочной продукции расходуется не менее 1 т питьевой воды, на одну банку овощных консервов – до 40 л. Санитарное состояние лечебно-профилактических учреждений также зависит от количества потребляемой воды: для обеспечения должного санитарного режима в больнице необходимо не менее 250 л доброкачественной воды на одну койку. Значительное количество воды расходуется в городах на борьбу с пылью и для полива зеленых насаждений. Не случайно уровень бытового благоустройства нередко измеряют количеством воды, расходуемым одним человеком: в развивающихся странах «третьего мира» эта величина составляет около 100 м3 в год, а в США – 2000 м3.
1.4. Вода и здоровье людей
Вода может приносить людям не только благо, но и неисчерпаемые бедствия, особенно при неумелом пользовании ею. До того как были найдены эффективные способы очистки и обеззараживания воды, болезни, способные передаваться через воду, беспрерывно тревожили человечество, принимая порой характер грозных эпидемий, охватывающих целые государства. Наиболее часто вспыхивали водные эпидемии брюшного тифа и холеры. Известна водная эпидемия брюшного тифа в Ростове (1926), во время которой в течение нескольких дней заболело 2978 человек. Особенно опустошительными были эпидемии холеры, охватывавшие города и целые страны, превращаясь в пандемии. За 108 лет (1817–1925) шесть холерных пандемий охватили страны Азии, Европы и Америку. Основной путь распространения холеры – через воду, примером чему может служить эпидемия холеры в Гамбурге (1882), жители которого пользовались неочищенной водой из Эльбы. В период этой эпидемии количество заболевших в некоторые дни достигало 1000 человек. Водный характер носила эпидемия холеры в Петербурге (1908–1909), унесшая около 4000 жизней из 20 000 заболевших.
По степени влияния на заболеваемость населения среди множества факторов вода занимает первое место. По данным ВОЗ, до 80 % всех болезней на нашей планете обусловлены употреблением недоброкачественной питьевой воды или неблагоприятными санитарными условиями жизни.
Через воду в обычных житейских условиях могут передаваться почти все болезни кишечной группы: брюшной тиф, паратифы А и Б, холера, дизентерия (бациллярная и амебная), некоторые зоонозы (туляремия, лептоспироз). Кроме того, вода может быть переносчиком различного рода зародышей глистов (аскариды, власоглав) и простейших (амебы, лямблии, балантидии, криптоспоридии и др). Некоторые паразитические черви, например лентец широкий, печеночная двуустка, непосредственно через воду не передаются, но их развитие связано с водной средой.
Кишечные вирусы, попадая в природную среду с выделениями человека, могут загрязнять воды открытых водоемов, а в условиях недостаточной очистки и обеззараживания – питьевую воду. В настоящее время известно более 120 различных вирусов (энтеровирусы, включая вирус полиомиелита, рота-, адено- и коронавирусы, вирусы гепатита А и др.), которые с фекалиями человека попадают в окружающую природную среду. Они вызывают у человека заболевания, различающиеся по степени тяжести (от легких и латентных форм до крайне тяжелых) и характеру поражения органов и систем (вирусные гепатиты, миокардиты, серозные менингиты, параличи, гастроэнтериты, конъюктивиты и др.).
Во время боевых действий в случае применения противником бактериологического оружия или в диверсионных целях вода, в дополнение к перечисленным возбудителям, может быть заражена палочками чумы, сибирской язвы, сапа, возбудителями пищевых токсикоинфекций, токсином ботулизма и т. п.
Кроме патогенных микроорганизмов, в воду, особенно в последнее время, могут попадать различные химические и радиоактивные вещества, многие из которых оказываются вредными для здоровья людей или нарушают экологический режим в водоемах.
Значение воды для здоровья людей определяется не только возможностью распространения инфекционных и паразитарных заболеваний. Вода поставляет в организм многие минеральные вещества, необходимые для нормального роста и развития детей, играющие важную роль в регуляции обмена веществ, формировании иммунитета, устойчивости организма к действию вредных факторов окружающей среды. К таким веществам относятся кальций, магний, йод, фтор и ряд других макро- и микроэлементов. Избыток или недостаток минеральных солей в питьевой воде, как в целом, так и в отношении отдельных элементов, может служить этиологическим фактором целого ряда заболеваний, таких как эндемический зоб, кариес зубов, флюороз, метгемоглобинемия детей и др. Потребление воды с повышенным содержанием вредных веществ приводит к различным токсемиям и хроническим заболеваниям.
1.5. Количественные нормы водопотребления
С позиции гигиены, за норму водопотребления принимаются нижние границы оптимума, удовлетворяющие потребность людей без значительного снижения общего санитарно-гигиенического уровня жизни. Само собой разумеется, что понятие «оптимум» и его границы могут меняться в зависимости от конкретных условий обстановки, привычек, общекультурного уровня населения и т. п. Однако во всех случаях нормативы должны предусматривать удовлетворение наиболее важных потребностей как отдельного человека, так и коллектива в целом. Эти потребности можно разделить на физиологические, хозяйственно-бытовые (гигиенические) и технические.
Физиологические нужды организма удовлетворяются при питье воды, чая, напитков, а также водой, входящей в состав пищевых продуктов и готовой пищи. Кроме того, некоторое количество воды образуется за счет окисления питательных веществ в процессе обмена веществ. При окислении 1 г углеводов образуется 0,55 г метаболической воды; при окислениии 1 г жиров – 1,07 г; 1 г белков -0,4 г метаболической воды. За сутки в среднем в организме может образоваться 350–400 мл эндогенной воды.
Установлено, что в условиях покоя и комфортного микроклимата взрослому человеку в сутки требуется примерно 40 г воды на 1 кг массы тела, детям – в 2–2,5 раза больше, что объясняется как интенсивностью метаболических процессов, так и морфологическими особенностями детского организма. Нормальное потребление воды здоровым человеком составляет 2200–2500 мл в сутки (табл. 4). За минимальную суточную потребность в воде в неосложненных условиях, по данным ВОЗ, принято считать 1750 мл, в том числе 650 мл – питье, 750 мл – вода в составе пищи, 350 мл – вода окисления.
Потребность в воде резко возрастает, если человек выполняет физическую работу, особенно в условиях высокой температуры окружающей среды. В этом случае большое количество ее расходуется организмом на нужды теплоотдачи путем испарения пота. Если в обычных условиях испарением обеспечивается 20–25 % суммарных теплопотерь организма, то при высокой температуре воздуха этот путь теплоотдачи становится ведущим, при этом потери воды организмом могут достигать одного и более литров в час. В табл. 5 представлены результаты специальных физиолого-гигиенических исследований величины влагопотерь военнослужащих сухопутных войск, проходивших службу в различных климатогеографических зонах. Как видно из таблицы, в дни наиболее интенсивной нагрузки в жарких условиях влагопотери в ряде случаев превышали 10 л в сутки. В среднем людям в состоянии относительного покоя, в тени при температуре воздуха 30–32 °C требуется примерно 4–5 л воды в сутки. При выполнении работы средней тяжести на солнцепеке требуется уже 7–8 л, а в случае выполнения тяжелой работы нужно не менее 10–11 л воды. В более прохладные дни при средней температуре воздуха 25–26 °C требуется в зависимости от интенсивности физической нагрузки 3–5 л воды.
Таблица 4. Суточный обмен воды у человека
Несвоевременное или недостаточное возмещение потерь жидкости может привести к тяжелым последствиям – возникновению тепловых и дегидратационных поражений. Первые симптомы недостатка воды в виде жажды появляются при дефиците жидкости 0,5–1,0 % от массы тела. Потеря воды в пределах 4–5 % проявляется мучительной жаждой, сухостью слизистых, уменьшением потоотделения. Дефицит жидкости 6–8 % сопряжен с прекращением потоотделения, резким снижением работоспособности, нарушением кровообращения из-за сгущения крови. При недостатке воды в пределах 10 % и более наступает практически полная потеря работоспособности, появляются грозные симптомы нарушения мозгового кровообращения (бред, галлюцинации, психическое возбуждение). Потеря 15–20 % воды от массы тела вызывает необратимые явления в организме, которые обычно приводят к смерти.
Таблица 5. Влагопотери военнослужащих при плановой учебно-боевой подготовке (Нарыков В. И., 1990)
Поддержание нормального водного баланса и сохранение работоспособности организма в условиях высокой тепловой и физической нагрузки во многом определяется правильным питьевым режимом. К сожалению, существует широко распространенное мнение, что в этих случаях следует воздерживаться от питья. Утоление жажды в данных условиях якобы приводит к переполнению водой желудка, перегрузке сердечно-сосудистой системы и вымыванию солей из организма. Утверждается также, что чувство жажды не отражает действительной потребности организма в воде и попытки удовлетворить жажду приводят лишь к увеличению потоотделения. Однако еще в 40–50-х гг. XX в. на основании исследований отечественных и зарубежных ученых (П. Е. Калмыков, Ф. Т. Еронин, Е. Адольф) было установлено, что интенсивность потоотделения определяется только величиной тепловой нагрузки и практически не зависит от количества выпитой воды. При этом лица, потреблявшие воду по мере возникновения жажды при нагрузке на жаре, гораздо лучше сохраняют работоспособность по сравнению с теми, кто воздерживался от питья. Более того, было показано, что при свободном питьевом режиме даже при полном утолении жажды количество выпиваемой воды значительно (иногда наполовину) меньше ее потерь с потом. Невосполненный дефицит жидкости отрицательно сказывается на тепловой и физической толерантности, увеличивает вероятность тепловых поражений, особенно у молодых солдат. Данное явление получило название добровольной, или непроизвольной, дегидратации. Для борьбы с этим явлением рекомендуется режим питья по команде (в ряде зарубежных армий он даже введен в полевые уставы и инструкции). Таким образом, теория и практика ограничения питья воды при выполнении физической нагрузки в жаркую погоду признаны несостоятельными.
Нормы водопотребления в обычных условиях обусловлены необходимостью удовлетворения хозяйственно-бытовых и технических потребностей людей. Они, собственно, и определяют нормы в целом, а также необходимость их периодического пересмотра. Современный городской житель Западной Европы потребляет 115–125 л воды в сутки, в том числе: питье и приготовление пищи – 5, гигиена тела – 30–40, уход за жилищем – 10, смыв в туалете – 18, поливка зеленых насаждений – 32, общекоммунальные расходы – 20 л. Немаловажное значение имеет культура водопотребления, понимание ценности воды как жизненно необходимого и дефицитного природного продукта.
Планируемые нормы снабжения водой населенных пунктов определяются федеральным документом – «Строительные нормы и правила СНиП 2.04.02–84 (табл. 6) – и составляют 125–350 л на человека в сутки в зависимости от степени благоустройства; для районов с нецентрализованным водоснабжением, где жители пользуются водой из водоразборных колонок, эта норма составляет 30–50 л.
Таблица 6. Нормы хозяйственно-бытового водопотребления для населенных пунктов (СНиП 2.04.02–84 «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения», с измен. 2000)
Мощность водопроводных сооружений, насосов, сечение водопроводных труб должны учитывать вероятность значительных колебаний расхода воды в населенных пунктах в течение суток и в разные дни недели. В противном случае население часто оказывалось бы перед фактом перерывов в ее подаче. Недостаточный напор воды при ее интенсивном заборе может, кроме того, привести к созданию отрицательного давления в трубах и подсосу грунтовой воды, что нередко служит причиной возникновения вспышек острых кишечных инфекций. Во избежание этого в расчеты водопотребления вводятся максимальные и минимальные коэффициенты суточной (Кс) и часовой (Кч) неравномерности, на которые умножаются величины норм суточного потребления воды. Величина суточного максимального коэффициента неравномерности составляет 1,1–1,3, суточного минимального – 0,7–0,9. Коэффициент часовой неравномерности водопотребления колеблется в пределах 1,15–1,6, а для общественных зданий – до 3,0 и более.
В дополнение к нормам, определяющим расход воды в жилых помещениях и общественных зданиях, на каждого рабочего, занятого на промышленном предприятии, должна быть предусмотрена подача следующих количеств хозяйственно-питьевой воды (за смену):
– при работе в горячих цехах (с тепловыделением 20 ккал/м3 в час) – 45 л;
– при работе в обычных цехах – 25 л;
– на предприятиях, не имеющих бытовой канализации, норма водоснабжения снижается до 15 л.
Нормы водоснабжения, принятые в Вооруженных силах РФ, в соответствии с различием в образе жизни военнослужащих, делятся на полевые и стационарные. Полевыми нормами руководствуются при организации водоснабжения войск в маневренных боевых условиях, а также в мирное время на учениях, при перевозках, в походах. Стационарные нормы определяют обеспечение водой в мирное и военное время при расположении войск в военных городках (гарнизонах), а также военнослужащих учебных заведений и учреждений Министерства обороны. Приказом министра обороны РФ № 7 от 4.01.1996 предусматриваются следующие усредненные нормы расхода воды на бытовые и хозяйственные нужды в стационарных условиях (на одного военнослужащего в сутки):
– при отсутствии водопровода, канализации (привозная вода) – 40 л;
– при оборудовании водопроводом, без канализации – 100 л;
– при оборудовании водопроводом, канализацией, без горячей воды – 140 л;
– при оборудовании горячим водоснабжением – 225 л.
Полевые нормы значительно отличаются от стационарных в сторону уменьшения, поскольку в этом случае добыча и доставка войскам доброкачественной воды нередко бывает затруднена.
При выполнении подразделениями, группами и отдельными военнослужащими учебно-боевых и иных задач в отрыве от своих воинских частей, а также в боевых условиях нормы потребления воды устанавливаются в зависимости от погоды. При умеренной погоде (до 25 °C) норма расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды составляет 20 л, на санитарно-бытовые нужды – 40 л на одного военнослужащего в сутки; при жаркой погоде (более 25 °C) эта норма увеличивается соответственно до 30 и 50 л. Таким образом, всего на одного военнослужащего планируется воды питьевого качества: при умеренной погоде – 60 л/сут, при жаркой погоде – до 80 л/сут (табл. 7).
Таблица 7. Суточные нормы обеспечения водой в полевых условиях (на одного военнослужащего), л/сут