Энциклопедия Брокгауза и Ефрона - колодцы
Колодцы
(в санитарном отношении). — Качество колодезной воды находится в зависимости, главным образом, от глубины колодцев; поэтому с санитарной точки зрения необходимо различать два вида К.: мелкие, или поверхностные, и глубокие. Однако, ни в технике, ни в гигиене нет (да и не может быть) общих норм, позволяющих провести точную границу между поверхностными и глубокими К.: в Германии, например, к первой категории относят К. глубиной до 8 м (4 сажени), а более глубокие — ко второй; в Англии (по Frankland'y) поверхностными К. называются К. глубиной менее 30 м (15 саженей). При дальнейшем изложении мы будем придерживаться немецкой нормы.
Колодезная вода есть вода атмосферных осадков, профильтровавшаяся через более или менее толстый слой земли. В своем движении вглубь атмосферная вода встречает слои земли для нее неодинаково проницаемые, задерживается ими и образует на различных глубинах подземные водоемы — озера или ручьи. Наибольшая глубина, на которую в данной местности проникают в почву атмосферные осадки, зависит от расположения главного водоупорного слоя (по большей части глины). Вода, находящаяся в поверхностных слоях почвы, будет стекать в неглубокие К.; вода "прослойная", т. е. задержанная каким-либо нетолстым водоупорным слоем, лежащим иногда хотя и глубоко, но выше главного непроницаемого слоя, обыкновенно получается в К. средней глубины, и, наконец, вода, идущая по главному водоупорному слою — почвенная вода в строгом смысле слова, — питает самые глубокие К. Ввиду того, что глубина, на которой расположены как второстепенные, так и главные непроницаемые для воды слои, чрезвычайно различна, смотря по местности, и глубина К. также бывает различна — от нескольких аршин до нескольких десятков сажен (простые глубокие К.) или даже до нескольких сот сажен (артезианские К.).
Просачиваясь с поверхности вглубь земли, атмосферная вода претерпевает существенные изменения, так как с одной стороны она отдает почве все, что может почвой задержаться, а с другой — извлекает из почвы все, что может растворить. По этой причине она всегда обогащается растворимыми неорганическими веществами: хлором, азотной кислотой, иногда аммиаком и азотистой кислотой и проч., а также углекислотой, заимствуя последнюю из почвенного воздуха, и беднеет растворенным кислородом, который поглощается, главным образом, органическими веществами почвы, а также закисными солями железа и марганца. При этом движении вода или очищается от извлеченных из воздуха примесей — пыли, микроорганизмов, аммиачных солей, азотистой кислоты и др., — если фильтруется через почву девственную, чистую, или же загрязняется еще более, если просачивается через почву, богатую органическими веществами растительного, а особенно животного происхождения, например загрязненную отбросами жилых помещений.
Так как все источники загрязнения почвы сосредоточиваются в самых верхних слоях ее, то и вода поверхностных К., особенно в больших населенных центрах, по физическим и химическим свойствам, вообще значительно хуже воды глубоких К.: она содержит много органических, вышеперечисленных веществ и вообще богата составными частями верхних слоев почвы, загрязненных человеком, животными и растениями. Кроме того, воды поверхностных К. по большей части очень жестки, редко бывают совершенно бесцветны, температура их сильно колеблется по временам года, также резко меняются состав и количество воды в зависимости от времен года и количества атмосферных осадков; случается, что в сухое и жаркое лето вода из поверхностных К. совершенно исчезает. Исключением из сказанного являются поверхностные К., вырытые вдали от населенных мест, в чистой незагрязненной почве; они могут давать хорошую воду, вполне пригодную для водоснабжения; например город Москва пользуется водой таких К., устроенных около села Мытищи (см. таблицу).
Мытищинская вода в Москве [Все анализы сделаны в Гигиеническом институте московского университета.]
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
| Цифры означают миллиграммы в 1 литре | Средний состав воды | Средний состав воды из |
| воды | некоторых буровых скважин | Крестовских резервуаров |
| | (1889) | (1893-94) |
|-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| Сухого остатка Окиси кальция Окиси магния | 143 | 165 |
| Серной кислоты Хлора Азотной кислоты | 51 | 65 |
| Азотистой кислоты Аммиака Окисляемость | 11 | 14 |
| (рассч. на кислород) Теоретическая | 10 | 11 |
| жесткость, в нем. градусах | 4 | 8 |
| | 1,8 | 0 |
| | 0 | 0 |
| | 0 | 0 |
| | 0,4 | 0,5 |
| | 6,6° | 8,5° |
|-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| · Жесткость по мыльной | общая | 6,1° | 8,0° |
| пробе, в нем. градусах | постоянная | | 3,5° |
| | устранимая | | 4,5° |
|-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Точно также неглубокие К., вырытые в долинах рек, неподалеку от берега, в которых получается речная вода, профильтровавшаяся через естественный фильтр, т. е. тот слой земли, который отделяет колодезь от реки, могут давать воду хорошего качества даже в том случае, если вода в реке очень загрязнена.
Вода простых, глубоких К. может быть значительно лучше, если устранен доступ к ней поверхностных почвенных вод; иногда она имеет некоторое сходство с водой артезианских К. Во всяком случае, вода этой категории К. чище, менее зависит от температурных колебаний воздуха и от количества выпадающих в данном месте атмосферных осадков, чем вода более поверхностных К. Для пояснения сказанного служит следующая таблица химического состава колодезных вод в черте некоторых русских городов — Москвы, Юрьева и Перми (цифры обозначают миллиграммы в литре воды).
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
| | г. Москва | г. Юрьев | г. Пермь |
| Составные части | 32 колодца 1) | 167 колодцев 2) | 27 колодцев 3) |
| |-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| | Сред. | Max. | Min. | Сред. | Max. | Min. | Сред. | Max. | Min. |
|-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| 1. Сухого остатка | 1980,9 | 4886,0 | 130,0 | | | | 730,0 | 1321,0 | 315,0 |
| 2. Сухого остатка после прокаливания | 1544,7 | 3245,0 | 80,0 | | | | 616,0 | 1153,0 | 282,0 |
| 3. В нем летучих при прокаливании веществ | 436,8 | 1640,0 | 45,0 | | | | 114,0 | 380,0 | 92,0 |
| 4. Окиси кальция (CaO) | 429,6 | 2024,8 | 23,8 | | 316,0 | 115,0 | | | |
| 5. Окиси магния (MgO) | 92,5 | 316,0 | следы | | 508,0 | 37,0 | | | |
| 6. Хлора | 357,6 | 1180,0 | 14,0 | | 600,0 | 6,0 | 113,3 | 194,7 | 73,7 |
| 7. Серной кислоты (SO3) | 213,1 | 791,6 | 24,0 | | 255,0 | 8,0 | | | |
| 8. Азотной кислоты (N2O5) | 185,6 | 552,4 | 0 | | 816,0 | 1,0 | 144,4 | 270,0 | 49,0 |
|-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| 9. Азотистой кислоты (N2O3) | Присутствие обнаружено в 21 | НЕТ | Присутствие обнаружено в 21 |
| | случае | | случае |
|-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| 10. Аммиака (NH3) | 7,3 | 50,0 | 0 | | 26,0 | 0,2 | 16,3 | 19,8 | 3,7 |
| 11. Кислорода потребного для окисления | 12,8 | 36,0 | 1,6 | | | | 67,5 | 91,3 | 8,3 |
| органических веществ | 256,0 | 720,0 | 32,0 | | | | | | |
| 12. Органических веществ | | | | | | | | | |
|-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| 13. Жесткости по мыльной | общей | 47,1° | 112,2° | 2,5° | | | | 38,9° | 69,2° | 36,4° |
| пробе, в нем. градусах | постоянной | 29,8° | 81,5° | 1,65° | | | | 13,9° | 23,6° | 5,3° |
| | устранимой | 17,3° | 46,0° | 0,27° | | | | 25,0° | 65,5° | 8,7° |
|-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| 14. Вычисленной жесткости | 55,7° | 202,5° | 3,25° | | | | | | |
| 15. Взвешенных веществ | 9,3 | | | | | | | | |
|-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
1) Анализ московской городской Санитарной станции при Гигиеническом институте московского университета.
2) Анализ Schmidt'a: "Die Wassersversorgung Dorpats".
3) Анализ г-на Рума, "Санитарное значение воды в применении к Перми" (1881). Хороший материал собран и в статье доктора Белоусова: "Данные для санитарной оценки русских водопроводных вод" ("Журнал Русского Общества Охранения Народного Здравия", февраль и март, 1894).
Как видно из приведенных данных, колодезные воды Москвы, Юрьева и Перми (и многих западных городов) представляются в высшей степени загрязненными и совершенно непригодными для водоснабжения. Исключения из этого общего правила, правда, встречаются, но очень редко.
Артезианские колодцы (см.) получили свое название от провинции Artois, где в 1126 г. был вырыт первый в Европе колодезь этого типа. Впрочем, самая идея артезианских колодцев принадлежит Китаю, где имеются колодцы до 3000 футов глубины. Вода артезианских К., как и всех других, представляет собой воду атмосферных осадков, проникшую в недра земли до мощного водоупорного слоя; по большей части она образуется из метеорной не на том месте, где вырыт колодезь, а далеко от него и притекает в колодезь по уклону непроницаемого слоя; при этом водоупорный слой иногда лежит на несколько сот, даже тысяч футов под поверхностью земли и под таким значительным уклоном, что вода в буровой скважине артезианского колодца поднимается почти до поверхности земли или даже бьет фонтаном. Отсюда видно, что артезианская вода, сравнительно с водой менее глубоких колодцев, во-первых, должна профильтроваться через более мощные слои земли и поэтому может оставить в земле значительную часть или даже все посторонние примеси, увлеченные из воздуха или поверхностных слоев почвы; во-вторых, благодаря нахождению в толщах земли, она не должна зависеть от колебаний внешней температуры. И действительно, в большинстве случаев артезианские воды содержат мало бактерий, органических веществ, бесцветны, прозрачны; при этом нередко они дают значительный сухой остаток (но не больший, чем воды менее глубоких колодцев), очень жестки, содержат много магнезиальных солей, а иногда и значительные количества хлористых и сернокислых щелочей и железа. Из сказанного встречаются и исключения: например, очень глубокий колодезь в Эрлангене (680 футов) содержит значительные количества растворенных органических веществ; иногда наблюдаются артезианские К. с довольно мягкой водой, а в некоторых местах вода артезианских К. пахнет сероводородом или углеводородами. Что касается температуры воды артезианских колодцев, то она мало зависит от изменений температуры на поверхности земли, а только от температуры глубоких слоев земли; тем не менее в различных колодцах колеблется в очень широких пределах — от 9° до 24° Ц. Точно также и количество воды бывает далеко не одинаково, а потому в каждом частном случае необходимо предварительно удостовериться, велико ли количество воды, доставляемое известным артезианским колодцем; это достигается систематическим выкачиванием воды в размерах ожидаемого расхода ее.
Чтобы дать понятие о составе воды русских артезианских колодцев, приводим некоторые аналитические данные (к сожалению, не все достаточно подробные). Цифры обозначают миллиграммы в литре воды.
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
| Составные части | Москва | Казань 3) | Орел 4) | Харьков 5) | Пенза 6) |
| |--------------------------------------------------------------------------------| |------------------------------------------------------------------------|
| | На | Новые | У деревни | У | | Глуб. | Неглуб. | Преобра | Артезиан. |
| | Яузском | клиники на | Белянки | Подлужной | | | | женск. | колодец на |
| | бульваре | Девичьем | | слободы | | | | колодец | Песках |
| | 1) | Поле 2) | | | | | | | |
|--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| 1. Сухого остатка | 823 | 353,2 | 429,0 | 832,0 | 797,5 | 550,0 | 587,0 | 536,0 | 534,0 |
| 2. Сухого остатка после прокаливания | | 295,2 | | | 572,5 | | | 496,0 | 472,0 |
| 3. В нем летучих при прокаливании веществ | | 58,0 | | | 227,0 | 82,0 | 23,0 | 40,0 | 62,0 |
| 4. Окиси кальция (CaO) | 123 | 72,8 | 147,0 | 243,0 | 233,0 | 120,0 | 154,5 | 35,0 | 33,0 |
| 5. Окиси магния (MgO) | 81 | 60,0 | 48,0 | 69,0 | 99,6 | 25,2 | 29,0 | 12,7 | 13,4 |
| 6. Хлора | 12 | 6,0 | | | 74,0 | 22,7 | 6,1 | 37,0 | 34,0 |
| 7. Серной кислоты (SO3) | 375 | 29,4 | 46,0 | 183,0 | 163,0 | 92,6 | 48,0 | 72,5 | 63,2 |
| 8. Азотной кислоты (N2O5) | (0,5 | нет | | | нет | нет | нет | нет | нет |
| 9. Азотистой кислоты (N2O3) | нет | нет | | | нет | нет | нет | нет | нет |
| 10. Аммиака (NH3) | 0,2 | нет | | | следы | 0,7 | следы | 1,0 | 1,3 |
| 11. Кислорода потребн. для окисл. органич. | (1,5 | 1,3 | | | 6,0 | | | 0,5 | 0,3 |
| вещ. | | | | | | | | | |
|--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| 12. Жесткости по мыльной | общей | | 16,0° | 21,4° | 33,96° | 40,0° | 15,53° | 19,51° | 4,6° | 4,6° |
| пробе, в нем. градусах | постоянной | | 7,55° | | | 30,0° | | | 3,6° | 3,6° |
| | устранимой | | 8,45° | | | 10,0° | | | 1,0° | 1,0° |
|--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| 13. Сероводорода | нет | нет | нет | нет | нет | ясная | реакция | нет | нет |
| 14. Вычисленной жесткости | | | | | | | | 5,2° | 5,2° |
| 15. Окиси натрия (Na2O) | | | | | | | | 156,7° | 164,9° |
| 16. Окиси калия (K2O) | | | | | | | | 25,2° | 25,9° |
|--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
1) Анализ профессора Сабанеева.
2) Анализ Гигиенического института московского университета.
3) Анализ профессора Щербакова.
4) Анализ Гигиенического института московского университета.
5) Анализ Д. Кушнеренко.
6) Анализ Гигиенического института московского университета.
Сопоставляя аналитические данные, относящиеся к артезианским водам, с такими же данными, касающимися неглубоких колодцев, легко заметить указанные нами различия. В общем, нельзя не признать, что артезианские колодцы, если состав воды их удовлетворителен, более пригодны для водоснабжения населенных мест, чем обыкновенные колодцы уже по одному тому, что могут доставлять значительно большие количества воды.
Ввиду легкости загрязнения колодезной воды, необходимо тщательное охранение колодцев от всего, что может оказать дурное влияние на качество их воды; такие меры приобретают особенную важность в местностях, где население не имеет других источников водоснабжения, кроме обыкновенных колодцев. Главнейшая забота в этом направлении должна состоять в том, чтобы устранить поступление в колодцы из почвы и с поверхности всякого рода нечистот; с этой целью колодцы нужно устраивать по возможности за чертой населенных пунктов, где почва менее загрязнена, чем в центре, — удалять их от свалок навоза и городских отбросов, помойных ям, фабричных стоков и т. п.; лучше делать колодцы закрытыми; в этом отношении так называемые буровые колодцы (абессинские), в которых вода идет по вбитой в землю железной трубе и может быть взята с помощью насоса без соприкосновения с окружающим воздухом, предпочтительнее обыкновенных колодцев с деревянными или каменными стенками. Наконец, всякий колодезь необходимо периодически чистить. Последняя операция с санитарной точки зрения далеко не безразлична. При начале чистки глубоких или очень запущенных колодцев, во избежание несчастных случаев с рабочими, прежде всего необходимо удостовериться, нет ли в колодцах вредных газов. С этой целью, обыкновенно, опускают в них зажженный факел и смотрят, продолжает ли он гореть, или скоро гаснет. Если факел горит, значит состав колодезных газов благоприятен, если гаснет — значит газы содержат мало кислорода, т. е. вредны. В последнем случае, тем или иным путем, колодезь вентилируют и затем уже спускают туда рабочих.
В заключение, необходимо коснуться в высшей степени важного, но, к сожалению, еще совершенно нерешенного вопроса — в какой мере употребление для питья загрязненных колодезных вод может способствовать распространению заразных болезней? Несмотря на обширную казуистическую литературу, в настоящее время на этот вопрос определенного ответа дать нельзя: с одной стороны имеются наблюдения, говорящие за возможность такого распространения инфекционных заболеваний (главным образом холеры и брюшного тифа), с другой — целый ряд наблюдений и опытов доказывает противное. Не предрешая вопроса ни в ту, ни в другую сторону, можно, однако, с полным основанием утверждать, что употребление загрязненной питьевой воды может оказывать вредное влияние на пищеварительные органы людей чувствительных и делать их более расположенными к заболеваниям вообще и к болезням инфекционного характера в частности. Поэтому, в городах с загрязненной почвой вообще употребление колодезных вод для водоснабжения нежелательно.
К. Хлопин.
Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона. — С.-Пб.: Брокгауз-Ефрон
1890—1907
Вопрос-ответ:
