Родники и атмосферные осадки как источник питьевой воды. Дождевая вода. Использование дождевой воды

Как и любая другая пресная, дождевая вода пригодна для утоления жажды. Но лишь условно. Однозначно утвердительного ответа на вопрос, можно ли пить дождевую воду, не существует - всё зависит от качества жидкости и местности, где прошли осадки. Конечно в условиях острой жажды и отсутствия альтернативы её придётся выпить, но вот заниматься этим постоянно нужно с оглядкой.

Дожди на протяжении человеческой эволюции являлись неотъемлемой частью ресурсов пресной воды для питья и полива. Их появления ждали, а божеству, связанному с дождями, поклонялись и приносили жертвы - районы с обильными осадками процветали, а засушливые ждал голод и неурожай.

Дождевая вода издревле почиталась целебной, но прогресс внёс свои коррективы - загрязнены реки и озёра, атмосфера и почва. Поэтому сегодня пить воду из-под дождя специалисты без очистки не рекомендуют.

Особенности формирования дождевой воды

Дождевая вода - это капли из дождевой тучи, упавшие с огромной высоты на земную поверхность. Формирование дождевых облаков - это испарение водяных паров со всякого рода водоёмов, горных ледников и насыщенной влагой почвы, а затем их последующее конденсирование в виде капель и кристаллов на большой высоте, где воздух разрежен, а температура близка к 0º.

• В одном облаке, способном излиться осадками, заключено несколько сотен тонн водяных капель.
• Каждая капля имеет диаметр от ½ мм до 7 мм.
• Осадки с наиболее мелкими каплями имеют название мороси и скорее напоминают туман.
• Крупные капли при падении от воздушного трения распадаются и делятся на несколько более мелких, поэтому их размер не превышает 7 мм.
• Для интенсивности осадков характерна обратная связь с продолжительностью - более мощные осадки кратковременны, слабые растягиваются на более долгий срок.

Ранее, когда атмосфера была чистой от вредных примесей, питие дождевой воды было нормой. И сегодня в некоторых особо засушливых регионах практикуют использование дождевых масс в пищевых целях. Однако следует учитывать, что 1 литр осадков очищает 3 тысячи литров воздуха, растворяя собой все имеющиеся в нём соединения.

От чего зависит состав дождевой воды

Поскольку вода - это сильнейший растворитель, то на состав дождевой воды напрямую влияют такие факторы, как состояние воздуха в местности, где формировалось облако, и смесь элементов в атмосфере, где осадки выпали.

• При испарении абсолютно чистых в химическом смысле молекул воды, те, проходя сквозь воздушные массы, частично успевают растворить и впитать многие химические соединения.
• Уже движущееся облако так же способно, словно губка, частично впитывать находящиеся на той же высоте химикаты.
• А уже дождь, изливаясь над местностью, каждой приближающейся к земле каплей превращается в раствор витающих в воздухе соединений, и зачастую вредных для человека.

Поэтому дождевая вода в первые 15 минут обильного ливня будет загрязнённой, далее воздух будет всё свежее, а капли - всё чище. При моросящем дождике времени для получения очищенного воздуха и воды требуется больше - около часа. Через время дождевые массы приобретают свой природный состав, которому характерны мягкость и ничтожная часть растворённых примесей, при условии, что облако изначально было сформировано в экологически благополучном месте.

Обратите внимание! Даже в уголках природы, где трудно заподозрить загрязнённый воздух, могут выпасть кислотные осадки, когда pH ниже нормального показателя - 5,6 из-за обилия в слоях атмосферы оксидов азота и серы.

В чём польза дождевой воды

В употреблении очищенной или изначально чистой дождевой воды для питья и хозяйственных нужд есть несомненная польза. Её мягкость, отсутствие солей и щёлочи имеет преимущества перед жёсткой:

• лёгкое усвоение организмом;
• отсутствие риска каменных отложений в почках и жёлчном пузыре;
• качественное увлажнение кожи без пересушивания;
• благотворное влияние на рост и внешний вид волос;
• отсутствие накипи на посуде;
• лёгкая стирка с меньшим количеством моющего средства, быстрое полоскание и мягкость выстиранной ткани;
• при поливе - более интенсивный рост растений.

Обратите внимание! Не утихают споры о бедности минералов в дождевой воде - есть мнение, что при длительном питье такой мягкой, близкой к дистиллированной, жидкости повышается риск сердечно-сосудистых заболеваний, особенно при недостатке магния, кальция и калия. Однако есть веский контр-довод - все необходимые минеральные соединения человек может получать с пищей - таким же природным их источником, поэтому дефицит в воде этих полезных минералов не должен сказаться на здоровье.

В чём вред дождевой воды

Существует и немалый риск при употреблении дождевой воды. Касается он не только неочищенной жидкости - нужно брать во внимание способ сбора, ёмкости для сбора, а также тот состав, который изначально имели дождевые капли.

• Дождевая вода, если ее не очистить, имеет вредные химические примеси, особенно тяжёлых металлов, а также бактериальные загрязнения.
• Если воду собирают с крыши, то капли смывают всю пыль, грязь на её поверхности, экскременты птиц, заражённые микробами.
• Ёмкости для сбора аналогично могут иметь налёт грязи и пыли, которая затем попадёт в собранную воду.

Поэтому для питья дождевую воду необходимо после сбора фильтровать и обеззараживать - кипячением либо химическими реагентами.

Обратите внимание! Природной дождевой жидкости присуща слабокислая реакция из-за растворённого диоксида углерода, и её длительное питьё может вызвать сдвиг минерального баланса в крови. Чтобы нивелировать такой риск, можно периодически пропивать минеральную воду, либо дождевую воду настаивать на кремнии или горном кварце.

Дождевая вода. Что это? Что такое дождь, конечно, известно всем, но что он из себя представляет и откуда берется? Наверно, немногие об этом задумываются.

Дождевая вода это одна из из форм атмосферных осадков, влага, которая испаряется с поверхности почвы и различных водоемов. Накапливаясь в атмосфере, огромные водяные массы образуют облака. Одно лишь дождевое облако может содержать не одну тонну воды. Облака постоянно перемещаются, меняя свой состав, плотность и температуру. Что же они в себе несут и каков состав дождевой воды, попадающей на наши зонты, а иногда и незащищенные головы?

Наши прабабушки пели хвалебные песни дождевой воде, считая ее настоящим природным чудом для сохранения молодости и красоты. Ее собирали, умывались ею, ополаскивали волосы. Наверно, так и было раньше, но увы. Дождевая вода, действительно была бы прекрасной водой, но только если она не содержит в себе посторонних примесей, что в современной экологии, практически невозможно.

Каков же состав дождевой воды сегодня?

Капля дождевой воды, массой 50 грамм, за время полета с тучи до поверхности земли омывает около 16ти литров воздуха. Литр дождевой воды собирает в себя химические соединения,содержащиеся в трех тысячах литрах воздушной, порой совсем нечистой, массы. Получается, что состав дождевой воды, напрямую зависит от того места, в котором этот дождь проливается. Если экологически это безопасные места, а такие еще есть, то и дождика бояться не надо. Но страшно подумать, что несет в себе дождевая вода, проливающаяся на головы жителей современных мегаполисов.Если, например, такие соединения как сера или азот вступили в химическую реакцию с дождевой водой, то безобидный ливень становится самым настоящим кислотным дождем. Кислотный дождь – это дождь, рН которого меньше 5. Кислотный характер дождю придает множество химических соединений, но основными являются SO2, SO42- и NO. Но это еще не все. Загрязнение воздуха, и, как следствие, дождевой воды происходят из-за работы промышленных и сельскохозяйственных предприятий, транспорта, деятельность которых поставляет в атмосферу окислы азота и серы, угарного газа, соединения ртути, мышьяка, свинца, ядохимикатов, пестицидов и бесконечного множества других опасных веществ. Вся эта дрянь попадает в атмосферу, проливается дождем и снова испаряется, однако во время испарения в облака с поднимающимся воздухом попадает только вода, без вредных примесей с которыми она упала на землю, так все эти элементы слишком тяжелые. Этим же объяснятся пресность дождя проливающегося вблизи морей, из моря испаряется только вода, или если быть более точным водяной пар, более тяжелая соль остается в море. Совсем не хочется умываться такой водой. Жалко, что стало опасно, бегать под теплым летним дождем босиком, шлепая по лужам. Последствия могут быть очень неприятными-от аллергических реакций и облысения, до самых серьезных заболеваний. Покупайте зонты и плащи. Сегодня это средство защиты первой необходимости, увы...

В виде дождя огромная масса пресной воды выпадает на землю. Как можно использовать этот дефицитный продукт? В каких областях это целесообразно, а в каких опасно и вредно? Можно ли пить дождевую воду, собранную с крыши? Существует много разногласий о пользе и вреде дождевой воды в наши дни. Дискуссии на эту тему не прекращаются, а доказательства и пользы ее, и вреда появляются с завидной регулярностью.

По своей природе дождевая вода – это капли, которые образуются в результате таяния ледяных кристаллов и переохлажденной воды в дождевых облаках. В облака они собираются, испаряясь с поверхности морей, океанов, рек и озер в солнечную и теплую погоду. В процессе формирования и движения к земле водные массы собирают в себе множество элементов, как ценных и полезных, так и вредных.

Оросительная система на земле продумана гениально и отлично работает. Это проявляется в том, что дождь выпадает в виде небольших капель, постепенно напитывающих поверхность земли, а не всей своей массой обрушивается на небольшой участок. Растения с благодарностью воспринимают дождевую воду. Это проявляется быстрым ростом и крепостью стволов, листвы и травы. Даже комнатные растения лучше поливать дождевой водой, собранной специально для этого. Реакция будет заметна сразу, в сравнении с водой из крана, даже отстоянной.

Состав

Наравне с пользой, есть и вред дождевой воды. Состав ее существенно различается в зависимости от места, где выпадают осадки. Он может быть очень вредным в крупных промышленных центрах и городах и полезным в экологически чистых районах.

Капли дождя впитывают в себя содержащиеся в воздухе микроэлементы. В городах и промышленных центрах, а также вблизи вредных производств дождь может быть даже кислотным, что представляет опасность для здоровья. Попадание под такой дождь опасно выпадением волос и токсичным отравлением организма. Мыть голову, посуду, поливать растения такой жидкостью, конечно, нельзя, так как в ней содержится большой процент серной и азотной кислот.

В процессе падения капель дождя из тучи они впитывают содержащиеся в атмосфере элементы, а это могут быть не только вредные газы, частицы пыли и результаты продуктов горения, но и ионы тяжелых металлов и многие другие вредные химические элементы. При попадании этих частиц в организм человека последствия могут быть самыми непредсказуемыми.

Обратите внимание! Исходя из вышеизложенной информации, логический вывод таков, что употреблять в пищу дождевую воду без крайней необходимости нельзя.

Теоретически в горных районах или местностях, далеких от крупных городов и вредных предприятий, это и было бы возможно, если бы не риск того, что тучи могут перемещаться на огромные расстояния. Что за состав воды выпадает в виде дождя даже в благополучном экологически районе, никому не известно.

Если прокипятить дождевую воду, больше вероятности получить в итоге неопасный продукт, но тяжелые радиоактивные металлы не выводятся из состава жидкости даже при кипячении. Так что играть в такую лотерею со своим здоровьем не стоит.

Можно ли мыться дождевой водой

Раньше существовали рецепты красоты, которыми пользовались модницы и просто желающие выглядеть свежо и привлекательно. Одним из таких рецептов было умывание по утрам дождевой водой. Многие отмечали эффект от таких процедур в прекрасном цвете лица и подтянутой коже. Такая жидкость, и правда, гораздо мягче по составу своего водопроводного аналога. Можно ли мыться дождевой водой, например, в бане в наши дни?

В современном мире существуют проверенные и безопасные косметические средства, которые однозначно принесут пользу, а не вред. Экология в прежние времена не представляла такой опасности, как сейчас. Что было полезным 100 лет назад, сегодня может быть губительным для человека. Использовать дождевую воду для мытья в бане тоже не стоит.

Способы сбора дождевой воды также не отличаются чистотой процесса. При собирании ее с крыш и водостоков вся осевшая до дождя пыль и копоть попадают в резервуары и перемешиваются с водой в немалых пропорциях.

Польза применения

Несмотря на опасность, дождевую воду применяют для некоторых целей. Основные области такие:

• стирка белья;
• полив растений;
• мытье посуды;
• смыв в туалете.

Многие приверженцы народной медицины и рецептов советуют использовать воду для косметических целей, но большинство ученых и научных данных опровергают эти утверждения. Стирка белья является хорошим вариантом использования дождевой воды. Главная сфера применения дождевой воды – полив.

Важно! Нельзя собирать дождевую воду с крыши из асбестовой черепицы или меди.

Сбор воды во время дождя поможет сэкономить водные ресурсы и будет безопасен, если направлять жидкость для смыва в канализацию отходов жизнедеятельности, мыть садовые принадлежности. Собирать дождевую воду можно с помощью водосточных труб с очищенных от мусора крыш.

В чем заключается вред

О вреде кислотных дождей написано немало литературы, а о бедственном положении экологии на планете говорится различными фондами и организациями ежедневно. Вред от использования дождевой воды может проявляться в отравлении человеческого организма, в аллергических реакциях, в непредсказуемых последствиях от употребления. Возможная польза не уравновешивается опасностью.

Вариантом для использования дождевой воды является сделанный в лаборатории анализ, который покажет, можно ли использовать именно этот собранный материал для конкретных заявленных целей. Но этот анализ нужно будет проводить каждый раз после собранного «урожая».

Оптимально использовать дождевую воду для растений, комнатных или садовых. Для человека использовать дождевую воду в любых целях без предварительного исследования представляется опасным. Польза от бесконтрольного применения сомнительна, а вред, который может быть нанесен, – реален и очевиден. Современная реальность диктует свои условия для существования, которые не стоит игнорировать.

В условиях растущего дефицита водных ресурсов все большую ценность приобретают альтернативные источники пресной воды, пригодной для использования в хозяйственно-питьевых целях. Таковыми являются родники и атмосферные осадки. А в реалиях нашей жизни, где техногенные катастрофы и террористические акты случаются с удручающей частотой, они могут стать единственным источником безопасной пресной воды.

Запасы пресной воды

На сегодняшний день запасы воды в мире находятся на уровне 1,4 млрд км 3 , из которых только 3 % приходится на пресную воду - 35 млн км 3 . Из этого объема 24 млн км 3 практически недоступны для использования, потому как существуют в форме ледников и ледяного покрова. По оценкам специалистов, лишь 0,77 % мировых запасов воды приходится на подземные, поверхностные (озера, реки, болота и т. д.) воды, содержится в растениях и атмосфере. Как и ископаемые виды топлива, эти водные ресурсы планеты накапливаются медленно и не являются возобновляемыми. В качестве возобновляемых ресурсов пресной воды можно рассматривать только атмосферные осадки, объем которых оценивается в пределах 110 300 км 3 /г. Из них 69 600 км 3 /г. возвращаются в атмосферу в результате испарения и транспирации. Суммарный глобальный сток воды достигает 40 700 км 3 /г. С учетом географического положения и периодически возникающих природных катаклизмов доступный объем стока сокращается до 12 500 км 3 /г.

Запасы пресной воды на нашей планете распределены весьма неравномерно . Причем их объемы подвергаются заметным сезонным колебаниям. Возобновляемая часть запасов пресной воды, представленная в основном поверхностными водами, также распределена неравномерно. По оценкам специалистов, при объеме ресурсов пресной воды на душу населения на уровне 1700 м 3 /г. в стране возникает периодический или региональный дефицит воды. В странах, где этот показатель не превышает 1000 м 3 /г., дефицит воды становится препятствием для экономического развития и вызывает деградацию природной среды. В «благополучных» странах объем ресурсов пресной воды на душу населения имеет следующие значения: 87 255 м 3 /г. - Канада, 42 866 м 3 /г. - Бразилия, 31 833 м 3 /г. - Россия. В «неблагополучных» странах показатели следующие: 58 м 3 /г. - ОАЭ, 59 м 3 /г. - Саудовская Аравия, 330 м 3 /г. - Израиль, 723 м 3 /г. - Египет, 1293 м 3 /г. - Иран, 1411 м 3 /г. - Индия, 1912 м 3 /г. - КНР.

Итак, количество доступной пресной воды на планете ограничено, а во многих странах ее объем угрожающе мал. При этом вода из поверхностных источников характеризуется разной степенью загрязненности, обусловленной сбросом неочищенных и недостаточно очищенных сточных вод, а также воздействием различных антропогенных факторов. Употребление такой воды без должной очистки для хозяйственно-питьевых нужд связано с определенным рисками и во многих случаях недопустимо. Вода из подземных источников является более чистой. До сих пор артезианская, колодезная и родниковая вода используется без какой-либо обработки. Однако загрязненность и этих ресурсов постоянно возрастает. Кроме того, повсеместно отмечается чрезмерный водозабор, приводящий к истощению запасов подземных вод.

В условиях растущего дефицита пресной воды не удивляет желание общества вовлечь в переработку поистине неисчерпаемые запасы соленой и солоноватой воды, а также большие объемы сточных вод . Технология опреснения морской воды уже получила значительное распространение. Уровень современных технических разработок позволил ввести в эксплуатацию многочисленные опреснительные установки, производительность некоторых из них огромна. В целом ряде стран Ближнего Востока опресненная вода составляет существенную часть общего объема водопотребления. Но, безусловно, и здесь есть минусы.

Производство опресненной воды - процесс довольно энергоемкий и, кроме того, порождает проблемы антропогенного воздействия на окружающую среду. Также в процессе опреснения из соленой воды удаляется не только избыточное содержание соли, но и многие полезные микроэлементы. Поэтому перед использованием для хозяйственно-питьевых нужд состав опресненной воды приходится корректировать. При этом данные, основанные на результатах долговременных исследований потенциальных рисков, связанных с потреблением такой, по сути, «сконструированной» воды, отсутствуют.

Аналогичная ситуация характерна и для очищенных сточных вод . Существуют технологии, позволяющие получать из этого источника воду любой требуемой чистоты. Однако приходится считаться с затратами и вторичным загрязнением окружающей среды при очистке сточных вод. Очевидно также, что в результате мы получаем не природную воду, а продукт промышленного производства.

Таким образом, в настоящее время для питьевых целей может быть использована поверхностная вода (речная и озерная), подземная вода (артезианская, колодезная и родниковая), опресненная вода (в основном из морской воды) и регенерированная из сточных вод. При этом без предварительной подготовки с определенными предосторожностями можно пить, пожалуй, только воду из подземных источников.

Таблица 1. Потребление питьевой воды в мире

Дождевая вода

Еще несколько десятков лет назад сбор дождевой воды для различных целей был весьма распространен. Однако в последние десятилетия использование дождевой воды заметно снизилось. Исключение составляют засушливые регионы.

Дожди позволяет пополнять запасы воды непосредственно в домовладении и использовать ее для питьевых и других целей. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) характеризует атмосферные осадки как источник улучшенной питьевой воды, которой в настоящее время пользуются миллионы людей. При этом их число, по данным ВОЗ и Детского фонда ООН (ЮНИСЕФ), удвоилось с 1990 г. Кроме того, дождевая вода широко используется для полива на приусадебных участках и рассматривается в качестве важного фактора обеспечения пищевой безопасности различных групп населения.

Однако с использованием дождевой воды для питьевых нужд связаны определенные риски, которым в наибольшей мере подвержены пожилые люди, дети и люди с ослабленной иммунной системой. Химическое загрязнение и бактериальное заражение дождевой воды в той или иной мере отмечается практически во всех случаях. Как правило, это обусловлено движением капель дождя через загрязненный воздух, а также состоянием поверхности сбора и емкостей для хранения. Качество дождевой воды зависит от следующих факторов :

• геометрические параметры крыши здания (форма, размеры, наклон);
• состояние кровельных материалов (химический состав, шероховатость, защитное покрытие, возраст);
• расположение здания (близость промышленных предприятий);
• метеорологические факторы;
• уровень загрязненности атмосферного воздуха в регионе.

Содержание в дождевой воде неорганических катионов и анионов в основном связано с загрязнением воздуха автомобильными выхлопами и выбросами промышленных предприятий и носит в большей степени локальный характер. В таблице 2 представлена информация о химическом составе дождевой воды, отобранной в таких странах, как Австралия, Южная Корея, КНР, Таиланд, Мексика, ЮАР, Греция, Турция.

Таблица 2. Химический состав дождевой воды

Кстати

Анализ проб дождевой воды, взятых в Стамбуле (Турция), позволил сделать вывод о происхождении обнаруженных в ней тяжелых металлов (Cr, Co, Ni, V, Pb) на предприятиях Западной Европы и России.

Уровень загрязненности дождевой воды зависит от интенсивности осадков и интервалов между их выпадением. Ряд исследователей отмечают повышенное содержание тяжелых металлов в дождевой воде после окончания продолжительных засушливых периодов. Органические загрязняющие вещества переносятся воздушными потоками на гораздо большие расстояния. Однако данных о сколько-нибудь значительных концентрациях, например, гербицидов и пестицидов в дождевой воде не имеется. В концентрациях ниже предельно допустимых отмечается наличие таких гербицидов, как 4-хлорфеноксиуксусная кислота, атразин, симазин и диурон.

Крыши зданий, водосточные трубы и сборные емкости также могут быть источником загрязнения дождевой воды. Если кровля покрыта защитными свинецсодержащими или акриловыми красками, дождевую воду для питья использовать не рекомендуется. Стекающая с оцинкованного кровельного покрытия дождевая вода может содержать от 0,14 до 3,16 мг/л цинка. В воде, стекающей с асбоцементных покрытий, его содержание находится в пределах 0,001–0,025 мг/л. Есть и другого рода данные, свидетельствующие о меньшем загрязнении дождевой воды, стекающей с оцинкованного листового покрытия, чем в случае использования пористых керамических плиток или деревянных покрытий. Стекающую с крыш воду собирают в наземные или заглубленные емкости, которые, как правило, изготавливают из кирпича, пластика, дерева, металла или бетона. Из-за выщелачивания карбоната кальция более высокое значение рН наблюдается в дождевой воде, собираемой в бетонные емкости (до 7,6). В стальных емкостях уровень рН колеблется в пределах 5,9–7,2.

Источником бактериального заражения дождевой воды служат находящиеся на кровле экскременты белок, кошек, крыс, птиц и других животных. Вместе с различными органическими веществами и содержащимися в них патогенными микроорганизмами они смываются дождями в сборные емкости. В большинстве случаев дождевая вода, не прошедшая этап подготовки, непригодна для питья. В ходе одного из исследований в дождевой воде и экскрементах птиц и кошек, отобранных с поверхности крыш, были выделены аналогичные биохимические и фенотипные профили штаммов Escherichia coli . По результатам анализа проб, взятых в Новой Зеландии, Нигерии, США, Австралии, Дании, в дождевой воде выявлены следующие патогенные бактерии: Aeromonas spp., Salmonella spp., Cryptosporidium spp., Cryptosporidium parvum, Pseudomonas spp., Shigella spp., Vibrio spp., Giardia spp., Legionella spp., Campylobacter spp., Mycobacterium spp.

Известен ряд эпизодов, связанных с заболеваниями, вызванными употреблением для питья дождевой воды. Чаще всего в научной литературе встречается описание случаев гастроэнтерита. Сообщается и о нескольких случаях заболевания кампилобактериозом, в качестве основной причины которого рассматривают находящиеся на крышах птичьи гнезда. Известно о тяжелом случае заболевания туристов на Виргинских островах (США) так называемой болезнью легионеров. По симптомам она похожа на пневмонию. Именно это заболевание послужило причиной гибели в очень короткий срок 29 делегатов съезда Американского легиона в штате Пенсильвания в 1976 г. Позже было зарегистрировано еще несколько случаев, носивших характер эпидемии. Спустя некоторое время были определены бактерии, вызывающие эту форму пневмонии, - Legionella pneumophila . Идеальной средой для их существования и размножения считались системы кондиционирования воздуха и вентиляции. На Виргинских островах туристы останавливались в отеле, где для питья использовали воду из системы сбора дождевой воды. В ходе эпидемиологического расследования бактерии Legionella premophilia были выделены в организмах пациентов, в сборных емкостях дождевой воды, в кранах горячей и холодной воды. После этого случая воду в системе питьевого водоснабжения стали хлорировать. Зарегистрированы и случаи заболевания людей, пивших дождевую воду, сальмонеллезом. При этом, как отмечают некоторые исследователи, истинные масштабы рисков, связанных с потреблением дождевой воды, едва ли на сегодняшний день можно представить, поскольку далеко не все, пившие дождевую воду и пострадавшие от кишечных инфекций, обращались за врачебной помощью. Кроме этого, при проведении эпидемиологических расследований дождевая вода зачастую не принимается во внимание как потенциальный источник инфекций.

Очистка и обеззараживание дождевой воды

Ведущие международные и национальные общественные организации предостерегают от непродуманного использования дождевой воды. Так, ВОЗ категорически не рекомендует употреблять для питья необработанную дождевую воду, а, по данным Американской ассоциации водоснабжения и водоотведения, в ряде случаев вспышки передающихся через воду инфекционных заболеваний объясняются использованием дождевой водой в хозяйственно-питьевых целях.

Тем не менее исходная дождевая вода по многим показателям выгодно отличается от воды, добываемой из поверхностных источников . Необходимо лишь учитывать, что не осталось уже природных ресурсов, пригодных для употребления без предварительной обработки. Поскольку объемы использования дождевой воды сравнительно невелики, разного рода исследования, которым она подвергается, носят эпизодический характер, а законодательная база, регламентирующая ее потребление, отсутствует. Систематическое использование дождевой воды для хозяйственно-питьевых нужд характерно лишь для регионов с явным дефицитом водоснабжения. Правда, дефицит качественной питьевой воды постепенно становится повсеместным. Кроме того, в современных реалиях, когда техногенные катастрофы и террористические акты происходят с удручающей частотой, высока вероятность возникновения ситуаций, когда атмосферные осадки могут оказаться единственным доступным и сравнительно безопасным источником пресной воды.

Очевидно, что данным источником водоснабжения пренебрегать ни в коем случае нельзя: дождевая вода доступна практически всем и почти везде. В такой ситуации способы ее эффективной и экономичной обработки приобретают первостепенную значимость. Условно их можно разделить на две группы:

1) обработка в сборной емкости;

2) отведение из сборной емкости для обработки по специальной схеме.

Простейшим приемом является кипячение . Из числа более сложных и, разумеется, затратных способов распространение получили хлорирование, медленная песчаная фильтрация и обеззараживание солнечным светом.

Для получения очищенной дождевой воды первым делом нужно оборудовать сборную емкость решеткой для отделения мусора и фильтром тонкой очистки, защищающими от механических загрязнений. Кроме того, необходимо принять меры, чтобы предотвратить попадание в сборную емкость первой после начала дождя партии воды, поскольку именно с ней с крыши смываются накопившиеся загрязнения. Установка автоматических отводящих перегородок для удаления первых 1–2 мм осадков не представляет большой технической проблемы. Таким путем можно значительно снизить уровень загрязненности собранной дождевой воды. При удалении первых 5 мм осадков вода будет соответствовать гигиеническим нормативам по мутности и содержанию свинца. Можно обратиться и к совсем простому приему, не требующему технических решений: собирать дождевую воду через 5–10 минут после начала дождя.

Использование дождевой воды в системе горячего водоснабжения получило распространение в Австралии. Считается, что температура выше 60 °С достаточна для термической инактивации бактерий. В бытовых условиях в результате кипячения можно получить безопасную в отношении бактериального заражения дождевую воду. Однако, если мы говорим о больших объемах воды, этот способ является затратным.

Хлорирование позволяет инактивировать большинство патогенных микроорганизмов, за исключением ооцист, Cryptosporidium parvum и микобактерий. Хлорировать дождевую воду следует в специальной емкости, поскольку хлор может взаимодействовать с ее конструкционными материалами. Рекомендуемый расход хлора - 0,4–0,5 мг/л при продолжительности обработки не менее 15 минут. В Греции применяется практика хлорирования в автоцистернах, в которых дождевая вода доставляется потребителю. При длительном хранении хлорированной воды необходимо учитывать возможность повторного загрязнения.

Для медленной песчаной фильтрации используются фильтры, реактор которого состоит из двух частей. В нижней части находятся крупные фракций песка, в верхней - более тонкие. На песчинках в верхней части образуется биопленка, наряду с физической фильтрацией обеспечивающая биологическую обработку воды. Поэтому такие фильтры называют песчаными биофильтрами. Фильтр работает в непрерывном режиме, в нем инактивируется от 81 до 100 % бактерий и практически 100 % простейших. Однако при использовании такого метода не уничтожаются вирусы. Иногда в фильтрах используют песок, частицы которого покрыты оксидами марганца и железа. В этом случае достигается удаление 96 % цинка и инактивация 99 % бактерий.

Перспективной с точки зрения оптимального сочетания затрат и качества считается технология солнечного обеззараживания дождевой воды . Суть этого метода довольно проста: наполненные дождевой водой бутылки из полиэтилентерефталата емкостью до 2 литров или стеклянные бутылки раскладывают на освещаемой солнцем горизонтальной поверхности. Для эффективного обеззараживания интенсивность солнечного излучения на протяжении не менее 6 часов должна составлять более 500 Вт/м2. В таких условиях происходит инактивация всех колиформных бактерий при сохранении гетеротрофных. Простота и низкий уровень затрат делают метод солнечного обеззараживания идеальным для регионов с соответствующими погодными условиями. В усовершенствованном варианте данного способа обработки дождевой воды используется прямоугольный солнечный коллектор с отражающими боковыми поверхностями - значительно повышается эффективность обеззараживания даже при умеренном солнечном излучении. Еще большего эффекта можно достичь, понизив рН воды до 5. В бытовых условиях для этих целей подойдет лимонный сок или уксус. Методом солнечного обеззараживания сегодня пользуются свыше 5 млн человек в более чем 50 странах Азии, Африки и Латинской Америки.

Существуют и более сложные схемы обеззараживания, предусматривающие инактивацию ионами серебра, озонирование, ультрафиолетовое облучение, фильтрацию через гранулированный активированный уголь и мембранную фильтрацию. Они предназначены для получения воды высокого качества в больших объемах.

Родниковая вода

Родники представляют собой выходы грунтовых и подземных вод на земную поверхность под влиянием естественных условий. Они зачастую служат источниками поверхностных водоемов, играют важную роль в поддержании водного баланса и сохранении стабильности биоценоза. Водоносные пласты, питающие родники, могут находиться на глубине нескольких десятков метров, что при благоприятных условиях должно исключать их загрязнение. Вода из родников может быть пресной или минерализованной. Во втором случае речь идет об источнике минеральных вод. Проходя через слои песка и гравия, родниковая вода подвергается естественной очистке перед тем, как попасть на поверхность земли, поэтому сохраняет природные качества, структуру и свойства.

Однако в условиях современных реалий и родники могут подвергнуться значительному загрязнению, обусловленному выбросами промышленных предприятий, просачиванием фильтрата полигонов для хранения твердых бытовых отходов и другими антропогенными факторами. Токсические вещества, находящиеся в загрязненной почве в зоне выхода родника, вымываются атмосферными осадками, а затем попадают в родниковую воду. Поэтому ее химические и бактериологические показатели непостоянны. В течение года нередко оказываются превышенными ПДК нитратов (порой в 20 раз), уровень перманганатной окисляемости, нормативы мутности, жесткости, бактериального заражения. Особенно ухудшается качество родниковой воды весной в паводковый период. В это время в ней могут содержаться пестициды, фосфаты, нефтепродукты, тяжелые металлы, диоксины. Множество родников питаются верхними слоями воды, куда легко просачиваются загрязняющие вещества.

Именно по этой причине без соответствующего заключения санитарно-эпидемиологической службы не рекомендуется употреблять родниковую воду из любых источников, прежде всего из источников, расположенных в зонах ведения сельскохозяйственных работ, вблизи крупных населенных пунктов, промышленных предприятий и автомагистралей. Также следует обращать внимание на санитарное состояние территории вокруг родника. На ней не должно быть бытового мусора и самовольно организованных канализационных стоков. Во многих родниках можно ожидать присутствие кишечной палочки, болезнетворных микробов, вызывающих дизентерию, сальмонеллез, брюшной тиф и даже холеру. За небольшим исключением, вода из родников, расположенных в городской черте, для питья непригодна.

Выводы

Объемы потребления дождевой воды для хозяйственно-питьевых нужд совершенно несопоставимы с объемами потребления воды из поверхностных или подземных источников. На сегодняшний день только в некоторых развитых (например, Австралия) и развивающихся (страны Африки) государствах с острым дефицитом водных ресурсов существует практика сбора дождевой воды и доведения ее до надлежащего состояния. В условиях обилия водных ресурсов, которые мы можем наблюдать в большинстве регионов России, трудно предположить, что на смену стоящей на углу дома и не использующейся по назначению бочке для сбора дождевой воды придут более совершенные устройства. Вместе с тем современные реалии таковы, что нельзя исключать возможность возникновения обстоятельств - техногенные катастрофы, террористические акты, когда роль дождевой воды возрастет до чрезвычайной . Если система централизованного водоснабжения выйдет из строя, будут приниматься меры по ее восстановлению и обеспечению населения бутилированной водой.

В более тяжелых случаях должно быть организовано снабжение пострадавших средствами для самостоятельного фильтрования и обеззараживания воды, взятой из доступных источников. В ряде стран проводятся учения, во время которых населению разъясняется порядок действий в ситуациях, когда система водоснабжения не функционирует по причине чрезвычайного происшествия. Однако если сложившиеся обстоятельства не позволяют применить отработанные схемы, для получения безопасной воды придется обратиться к подручным средствам. В ситуации, когда в шаговой доступности отсутствует вода из поверхностных источников, колодцев и родников, наступает час дождевой воды. Именно поэтому важно знать, что из себя представляет дождевая вода и как, используя несложные приемы, можно сделать ее пригодной для питья.

Обратите внимание!

Не используемые в течение долгого времени емкости с дождевой водой, размещенные на приусадебных участках, являются прекрасной средой для выведения комаров и размножения болезнетворных микроорганизмов.

Родниковая вода может быть очень чистой и даже целебной. А может содержать химические загрязняющие вещества и болезнетворные микроорганизмы. При этом не стоит слишком доверять расположению родника на отдаленной от населенных пунктов территории с вроде бы нетронутой антропогенным воздействием природной средой. Мы живем на планете, где вода, минуя границы стран, перетекает по сообщающимся сосудам, испаряется, переносится атмосферными потоками на любые расстояния и выпадает в виде осадков. Везде. Значит, и загрязняющие вещества вместе с водой и атмосферными потоками стремятся к равномерному распределению по планете. Поэтому перед использованием родниковой воды необходимо удостовериться в ее безопасности, а для этого привлечь специалистов из соответствующих организаций . Причем контроль качества следует периодически повторять.

Кофман В. Я., старший научный сотрудник Всероссийского института научной и технической информации РАН

Оказывается, владелец загородного дома может хоть что-то получить бесплатно. Речь идет о дождевой воде.

Помочь в сборе этого ценного ресурса может система водосбора. Конечно, за водостоки, резервуары, трубы и монтаж придется заплатить, но «дополнительные вливания», то есть сама вода, не будут стоить его домовладельцу ни копейки.

Оправдают ли себя вложения в оборудование для сбора дождевой воды? Судите сами. Как известно, за сутки семья из четырех человек тратит в среднем 130-150 л. воды. И это без учета сада и огорода! А ведь даже небольшая покатая крыша может подарить домовладельцу около 2500 л за сезон и они явно не будут лишними. Конечно, пить такую воду не стоит, но для летнего душа, полива, уборки, стирки, мытья автомобиля и других хозяйственных нужд она подходит.

Чем лучше дождевая вода? Считается, что дождевая вода мягче и чище водопроводной, но если дом стоит недалеко от города или промышленного предприятия, лучше не рисковать и заказать химический анализ. Специалисты подскажут, для чего можно, а для чего нельзя использовать собранную с крыши влагу.

Пить дождевую воду нельзя (по крайней мере, без многоступенчатой очистки), зато ее можно использовать для стирки, бойлера, сливного бочка и многого другого.

На какую крышу можно поставить такую систему? Очевидно, что не на плоскую. И не на крышу с углом менее 10°. Есть простое правило: чем круче скат, тем быстрее слив. А чем быстрее слив, тем меньше шансов, что вода загрязнится «по дороге».

Имеет значение и тип кровли. Некоторые покрытия содержат опасные для здоровья человека вещества. С крыш, обшитых медной черепицей, асбестоцементными плитами и материалами, содержащими свинец, воду собирать нельзя. Зато с керамической и гибкой черепицы, кровельного железа и металлочерепицы - можно и нужно.

Что учитывать при выборе водосточной системы?

Желоба и трубы. Самыми прочными, долговечными, но и самыми дорогими являются водостоки из алюминиевых и титаноцинковых комплектующих. ПВХ-водостоки дешевле, но «слабее»: под давлением замершей или застоявшейся воды пластик довольно быстро начинает трескаться. Конструкции, содержащие медь или свинец, исключены по причинам, о которых мы говорили выше. Оптимальными по соотношению цена-качество-безопасность являются трубы из оцинкованной стали.

Диаметр труб выбирают, исходя из размеров крыши. Если площадь ската меньше 30 м2, подойдут трубы диаметром 80 мм, если больше - 90 мм. В регионах, где выпадает много осадков, лучше ставить водоотводы квадратного или прямоугольного сечения: их пропускная способность больше, чем у овальных.

Дождевой водой можно и даже нужно поливать растения - они усваивают ее намного лучше, чем водопроводную.

Монтаж. Расстояние между стеной здания и водосточной трубой должно быть не менее 5 см, но не более 7 см. Если труба будет слишком близко, фасад будет намокать, если слишком - не выдержат системы крепления.

Чтобы водосток был эффективным, желоба ставят с уклоном в 2-3 см на 1 пог. м. При этом через каждые 10 м нужно устанавливать приемную воронку и водосточную трубу, иначе система не справиться с потоком дождевой воды.

Очевидно, что дождевая вода, используемая в доме, должна быть чистой. Многие водосточные конструкции снабжены устройствами для задержки крупного мусора: сеточками с мелкими ячейками, которые расположены вдоль желобов и в местах соединения с трубами. Также для удаления крупного мусора устанавливают фильтры: один на входе в резервуар и еще один или два на выходе из него.

Емкости для сбора

Баком для сбора воды может служить любая емкость из безопасного и не поддающегося коррозии материала: бетона, полиэтилена, полипропилена, оцинкованной стали. Объем может варьироваться от 800 до 3000 л в зависимости от размера дома и количества жильцов. Что касается конструкции, бак должен иметь крышку, отверстие для водосточной трубы и трубы, по которой будут стекать излишки воды, фильтр для листвы и, конечно же, кран. Тут все довольно просто.

Где и как установить? Проще всего поставить емкость для сбора дождевой воды на землю. Но тогда она, во-первых, будет отнимать у участка драгоценные квадратные метры, а во-вторых, в жаркую погода вода будет перегреваться и «цвести». Так что лучше утопить емкость в грунт. Для этого вырывают котлован размером чуть больше, чем сам резервуар, и устраивают на дне песчаную подушку толщиной 20 см. Затем ставят бак, засыпают пустоты песком, подключают насос и трубы и закрывают горловину крышкой. В верхней части емкости делают отвод, по которому излишки воды стекают в канализацию. Для подключения резервуара к системе водоснабжения дома и за его пределами обычно используют стандартные ПВХ-трубы.

Вместо одного большого резервуара для сбора дождевой воды можно зарыть в грунт несколько и соединить их трубами.

Подземная система требует сезонного ухода. С наступлением холодов насос нужно достать и убрать на хранение в тепле, а бак закрыть и засыпать сверху толстым слоем песка, чтобы защитить от промерзания. Но эти незначительные хлопоты оправдывают себя, так как, вода, которая является самым ценным природным ресурсом, не будет стоить домовладельцу ни копейки.

На наш канал в , чтобы ничего не пропустить!