Гигиеническое обоснование норм водопотребления в населенных пунктах

Гигиенические требования касаются не только качества воды, подаваемой населению, но и ее количества. Только при условии достаточного количества доброкачественная питьевая вода способна удовлетворить физиологические потребности, препятствовать распространению инфекционных и неинфекционных болезней, обеспечивать высокий уровень личной гигиены, санитарно-бытовых условий и общего санитарного благоустройства населенного пункта.

Воду расходуют в населенных пунктах для различных целей, однако прежде всего для питья и хозяйственно-бытовых целей в жилых и общественных зданиях (школах, детских дошкольных заведениях, лечебно-профилактических учреждениях, культурно-массовых и спортивно-массовых заведениях, предприятиях общественного питания и т. п.), а также для санитарно-бытовых потребностей работников промышленных и сельскохозяйственных объектов. Кроме того, на многих промышленных предприятиях для производственных целей также требуется питьевая вода. Это, в частности, предприятия пищевой промышленности - молокозаводы, мясокомбинаты, кондитерские фабрики, заводы безалкогольных напитков и т. п. Для некоторых производств (фармацевтического, текстильного, микробиологического синтеза и т. п.) требуется вода специального качества, например стерильная, апирогенная, умягченная, де-ионизированная, дистиллированная. Ее получают из питьевой водопроводной воды путем дополнительной обработки. Определенные технологические потребности в воде существуют и на самих водопроводах (например, для промывания быстрых фильтров, приготовления растворов коагулянтов и дезинфектантов и т. п.). В каждом населенном пункте обязателен запас воды для тушения пожаров. Большое количество водопроводной воды расходуется для мытья улиц и полива зеленых насаждений в теплую пору года, для работы фонтанов и орошения теплиц. Несмотря на исключительное значение воды в поддержании жизни, физиологическая потребность в ней невелика. Значительно больше воды используют на нужды общей гигиены. По расчетам Жаботинского, в среднем для умывания трижды в день требуется 5 л, для ежедневного гигиенического душа - 25 л, для принятия ванны 1 раз в неделю - 250 л, на приготовление еды расходуют 5 л, на мытье полов - 1 л на 1 м3 (в среднем 10 л/сут), для промывания ватер-клозета трижды в сутки - 18 л. Подсчитав среднюю повторяемость указанных операций на протяжении суток и недели, пришли к выводу, что минимальная норма водоснабжения только для удовлетворения питьевых и санитарно-бытовых потребностей человека должна быть не менее 150 л/сут. Если учесть все другие потребности и принять во внимание современный значительно более высокий уровень санитарного благоустройства, следует признать абсолютно обоснованной удельную норму водопотребления в городах - 600 л/сут, в сельской местности - 150 л/сут на 1 жителя/. Указанная ориентировочная норма водопотребления предусматривает затраты воды на хозяйственно-питьевые потребности в жилых и общественных сооружениях, потребности местной промышленности, уборку улиц и полив зеленых насаждений. Эта норма может изменяться на 10-20% в зависимости от климатических и других местных условий, а также от степени благоустройства. Если в населенном пункте есть крупные промышленные предприятия, которым необходима для производственных потребностей питьевая вода, норму увеличивают на 25%. С учетом промышленного водопользования она составляет в больших городах 750 л/сут на 1 жителя.

Суточные затраты воды, которые зависят от многих факторов, прежде всего обусловлены видом водоснабжения. Различают два вида водоснабжения: централизованное (водопроводное) и децентрализованное (местное). В условиях централизованного водоснабжения воду подают потребителям через водопровод. Это комплекс инженерных сооружений, предназначенный для забора воды из источника водоснабжения (поверхностного или подземного), обработки для доведения ее качества до требований действующего стандарта на питьевую воду, подачи питьевой воды к местам использования и распределения ее между водопользователями сетью трубопроводов. При этом конкретные потребители имеют возможность брать воду или из уличных водоразборных устройств (колонок), или из водопроводных кранов, если дом подключен к водопроводной сети, т. е. при наличии внутреннего водопровода. В случае местного водоснабжения потребитель берет воду непосредственно из источников при помощи водозаборного сооружения, например, грунтовую воду - из шахтных колодцев, родниковую - из каптажей. Такой способ водоснабжения широко распространен в сельской местности.

Зависимость водопотребления от вида водоснабжения демонстрируют следующие данные. В Украине в условиях централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения, которым в начале XXI ст. было обеспечено более 80% населения, удельное водопотребление достигло в среднем 370 л/сут на 1 человека. Среднесуточное потребление воды в расчете на 1 жителя Киева составляло 410-450 л/сут. В то же время сельские жители при местном водоснабжении потребляли лишь 30-40 л/сут на каждого.

Общее суточное водопотребление (Q) в населенном пункте рассчитывают по формуле:

Q=Q1 +Q2 + Q3+Q4 + Q5 + Q6 + Q7'

где Q1 - суточные затраты воды на хозяйственно-питьевые и бытовые потребности в жилых и общественных зданиях. Они зависят от степени благоустройства с учетом коэффициента суточной неравномерности; Q2 - затраты воды на перспективу развития населенного пункта (15% от Q1 и Q3); Q3 - затраты воды на производственные потребности промышленных и сельскохозяйственных предприятий. Определяют на основании технологических данных. При их отсутствии принимают равными 25% от затрат, рассчитанных, исходя из удельного водопотребления. Q4 - затраты воды для домов отдыха, санаторно-туристических комплексов, детских лагерей, не учтенных в Q1; Q5 - затраты воды для полива зеленых насаждений и мытья улиц; Q6 - затраты воды на тушение пожаров; Q7 - дополнительные затраты воды с учетом местных особенностей, в частности климатических условий. Принимают в размере 10-20% от Qt. При наличии в населенном пункте централизованной системы горячего водоснабжения до 40% воды от общих затрат поступает потребителям через отдельную сеть.

Водопотребление в значительной мере зависит от степени благоустройства населенного пункта и его жилищного фонда, а именно, увеличиваются при его повышении. Исходя из этого, были разработаны нормы удельного хозяйственно-питьевого водопотребления, которые по согласованию с Министерством здравоохранения были включены в ДБН 360-92 "Градостроительство, планировка и застройка городских и сельских поселений"/. В указанные нормы входит расход воды в жилых домах, общежитиях, гостиницах, школах, детских дошкольных заведениях, общественных учреждениях, средних и высших учебных заведениях, а также на предприятиях культурно-бытового, коммунального обслуживания и общественного питания, за исключением домов отдыха, санаторно-туристических комплексов, детских лагерей. Кроме степени благоустройства, при определении нормы водоснабжения учитывают климатические условия, мощность источника водоснабжения, этажность застройки, культурные традиции населения и другие местные условия. В некоторых городах, благодаря развитию водопроводной сети, нормы водопотребления более высокие, например до 400 л/сут. Считается, что норма водопотребления 500 л/сут - максимально целесообразная

При расчетах водопотребления нужно учитывать, что воду используют неравномерно как в отдельные часы суток, так и сезоны года. Для этого среднюю норму водопотребления принимают с так называемыми коэффициентами неравномерности: суточным (отношение максимальных или минимальных суточных расходов воды к среднесуточным) и почасовым (отношение максимальных или минимальных расходов воды в час к среднечасовым). Коэффициенты суточной неравномерности составляют K max = 1,1-1,3, К min = 0,7-0,9. Учет коэффициентов неравномерности во время проектирования водопровода дает возможность обеспечить непрерывную подачу воды в часы пик, в теплый период года, когда водопотребление увеличивается.

Отдельно учитывают расходы воды на хозяйственно-бытовые нужды на промышленных предприятиях: 45 л за смену на 1 работника в горячих цехах с тепловыделением свыше 83,68 кДж (20 ккал) на 1 м2 воздуха в 1 ч и 25 л за смену - в других. Кроме общих норм удельного хозяйственно-питьевого водопотребления в населенных пунктах, приведенных в табл. 9, разработаны дифференцированные нормы расходов воды отдельными потребителями. В жилых домах квартирного типа, общежитиях, гостиницах эти нормы установлены из расчета на 1 жителя, в больницах - на 1 койку, в детских дошкольных учреждениях - на 1 ребенка, в учебных заведениях - на 1 учащегося и 1 преподавателя и др.

В санаториях и домах отдыха среднесуточный расход воды на 1 койку составляет при наличии во всех жилых комнатах ванн - 200 л, душей - 150 л. В детских лагерях со столовыми, работающими на сырье, и прачечными - 130 л/сут на 1 место.

Расход воды на полив зеленых насаждений и мытье улиц в теплый период года в среднем составляют 80-90 л/сут в расчете на 1 жителя.

Таким образом, суммарная мощность городского хозяйственно-питьевого водопровода должна обеспечивать все потребности населенного пункта в доброкачественной питьевой воде. Как свидетельствуют наблюдения, не только длительные, но и кратковременные перерывы в подаче воды резко ухудшают санитарно-бытовые условия в жилых домах, лечебно-профилактических учреждениях, детских дошкольных заведениях, предприятиях общественного питания, учреждениях коммунально-бытового обслуживания населения и т. п. Недостаточное количество воды в часы максимального водоразбора приводит к снижению давления в водопроводной сети, что при нарушении герметичности труб создает реальную угрозу загрязнения воды во время перемещения ее от водопроводной станции к потребителям. Это приводит к ухудшению качества воды и становится причиной эпидемических вспышек кишечных инфекций. Именно поэтому в практической деятельности врача медико-профилактической специальности проверка расчетов водопотребления в населенном пункте при экспертизе проектов водоснабжения занимает важное место.