Глава 2
Наше отношение к воде

Мы познаем ценность воды, лишь когда колодец пересыхает.

Бенджамин Франклин

Великого физика Нильса Бора, участвовавшего в создании первой атомной бомбы, как-то спросили: «Погибнет ли человечество в результате атомной войны?» «Нет, – ответил Бор, – Человечество погибнет из-за помоек, которые оно создает». Конечно, Бор имел в виду не только всевозможные помойки и свалки, которые каждый день «ласкают» наш взгляд даже в самых отдаленных от цивилизации уголках. Нильс Бор более полувека тому назад образно спрогнозировал, что произойдет с биосферой нашей планеты.

Есть такое понятие «допустимая нагрузка». Вы подвесили на конец пружины килограммовую гирю – пружина растянулась, сняли гирю – пружина сжалась, вернулась в прежнее состояние. А теперь подвесьте тонну – понятно, что станет с пружиной. Предположим, вы вылили в пруд стакан бензина. В результате различных физико-химических явлений в воде пруда вредные последствия такого хулиганского поступка через некоторое время будут уничтожены. Но человечество выливает не стакан бензина в океаны, моря, озера. Сброс только сточных вод в реки России в год достигает сотни кубических километров. Да если бы только сброс в реки! В Европейской части России и на Урале в течение года на 1 км² поверхности в конце прошлого века выпадало 450 кг атмосферных загрязнителей и среди них достаточная часть ядовитых. А кислотные осадки, переносимые из Германии и Великобритании в Скандинавию, уничтожили 20 тысяч озер. И таких фактов, с указанием точных величин, можно привести столько, что на их перечисление не хватит объема всей этой книги.

Так вот, нагрузка на биосферу Земли сейчас превышает допустимую примерно в десять раз. Спектр последствий такой нагрузки широк: от громадного количества самых различных заболеваний, особенно у детей (современные специалисты считают, что в мегаполисах появление на свет здорового ребенка практически невозможно), до катастрофических изменений климата, которые у нас уже есть возможность наблюдать лично или услышать в сводке новостей.

Все сказанное не преследует цель огорчить счастливого жителя планеты Земля. Главное – каждому из нас понять, что гибель окружающей среды (а это проблема, несомненно, самая главная для земной цивилизации) – дело рук самого человека. Понятно, что не у всех есть время и желание протестовать против, скажем, выбросов вредных веществ из труб предприятий и домов. Но каждому по силам не выбрасывать в соседний лес пивные банки, не загрязнять водоемы, не рубить кустарник и деревья на собственном участке.

Среди загрязнений окружающей среды принято выделять загрязнения атмосферы, воды, почвы; шумовые, электромагнитные и радиоактивные.

Конечно, все эти виды глобальных загрязнений не зависят непосредственно от вас и, скажем прямо, бороться с ними индивидуально вряд ли кому-то под силу. Но воду, прежде всего для питья, вы очищать можете. Ведь доказано, что от качества питьевой воды во многом зависит здоровье человека.

Какой бы вкусной и прозрачной вам не показалась вода, даже из сделанного своими руками колодца, – отдайте ее на анализ в лабораторию, например, при Центре госсанэпиднадзора. Если анализ сделан грамотно, с уверенностью можно сказать, что в большинстве случаев результаты его вас разочаруют.

Почему? Начнем с питьевой воды.

О питьевой воде

Развитие жизни неразрывно связано с гидросферой. Вода явилась той основой, благодаря которой возникла жизнь. По одной из гипотез, жизнь возникла на границе Мирового океана, атмосферы и земли. Олицетворением этой гипотезы является прекрасный греческий миф о появлении из морской пены богини любви Афродиты. Можно сказать, что биосфера как оболочка Земли, неразрывно связанная с деятельностью живых организмов, в основном сформировалась в гидросфере, а сфера Разума – ноосфера – зародилась в биосфере. С незапамятных времен человек живет там, где есть вода.

В процессе развития цивилизации вода используется не только для питьевых и бытовых целей, но и как мощнейшее средство развития производительных сил. Сельскохозяйственное орошение, транспорт, энергетика – все это основано на использовании воды. Однако наличия только водного объекта не всегда достаточно. Для того чтобы использовать воду в каких-либо целях, необходимо создать ряд сооружений. Состав этих сооружений, сложность применяемых технических решений и используемые материалы непосредственно зависят от общего уровня развития общества, его материальных и финансовых возможностей.

С момента своего появления на Земле человек использует природные водные источники. И одна из этих целей – приготовление питьевой воды. Под приготовлением питьевой воды понимается изыскание источников воды, определение ее пригодности для питьевых целей, добыча воды, улучшение ее качества, а также транспортирование к месту потребления. В общей структуре использования воды потребление ее для питьевых целей занимает совершенно незначительное место. Достаточно сказать, что в зависимости от степени благоустройства жилища человека нормами предусмотрено потребление до 350 л воды питьевого качества в сутки. Из них непосредственно для питья человек расходует не более 2-3 л. Однако приготовлению воды именно питьевого качества цивилизованное человечество уделяет особое внимание.

Высокое качество питьевой воды обеспечивает здоровье, благополучие и расцвет нации. Низкое качество питьевой воды ведет к эпидемиям, ухудшению здоровья и может стать причиной вырождения населения. Поэтому с древнейших времен человек создает системы водоснабжения, изыскивает источники чистой воды, улучшает ее качество.

История водопровода

Количество воды, потребляемой человеком, определяет степень социального развития общества. Первые водопроводные сооружения – колодцы и оросительные каналы – появились в местах развития древнейших цивилизаций в период их расцвета и явились одним из условий этого расцвета. Проведенные археологические раскопки свидетельствуют о наличии колодцев и оросительных каналов в древних цивилизациях Ассирии, Вавилона и Египта.

История Древнего мира свидетельствует: природные поверхностные и подземные воды, рядом с которыми развивались древние цивилизации, повсеместно являлись объектом освоения и использования для сельского хозяйства, транспорта, рыболовства и, конечно же, для питьевых и бытовых целей.

Исторически сложилось так, что водопроводом называют не только акведуки или каналы для подачи воды, но и всю систему сооружений, предназначенных для добычи, транспортирования, обработки и распределения воды.

Водопроводы античного Рима

Самая мощная индустрия производства воды для питьевых и бытовых целей была создана в античном Риме. В период расцвета в этом городе проживало, по разным сведениям, от шестисот тысяч до миллиона человек, на каждого из которых приходилось до 1000 л воды в сутки. Надо отметить, что этот показатель превышает водопотребление в современном Риме почти в 3 раза. Индустрия производства воды включала в себя значительные изыскательские работы, направленные на определение водных источников, трассировку водоводов, проектирование очистных сооружений. За изысканиями следовало строительство водопроводов, водоочистных сооружений, распределительных сооружений для снабжения общественных и личных фонтанов, бань (терм), купален, специальных аквариумов-садков для разведения морских и речных рыб, а также строительство водоотводных каналов.

Строительство водопроводов в Риме осуществлялось на общественные средства, а также на средства, полученные в результате победоносных войн. Так, водопровод Ашо был построен в 272 г. до н. э. на средства, полученные в результате разгрома Пирра, Марциев водопровод – в 144 г. до н. э. на средства, полученные после взятия Коринфа. Средства на эксплуатацию водопроводов формировались за счет нескольких видов налогов, относящихся к сфере водопользования. Это были налоги на бани и каналы.

Акведуки

Водопроводы, или акведуки, строились следующим образом. На довольно высоком месте находили обильный источник воды и делали углубление в виде большого водоема, в котором собиралась вода. Из этого водоема вода поступала к общественному или собственному (личному) водопроводу по подземным трубам или по надземным водопроводам.

Подземные трубы выполнялись из дерева, глины или свинца. Кстати, это стало одной из причин падения Римской империи. Свинец – провокатор онкологических заболеваний. Римляне, особенно элита, не доживали до 30 лет из-за раковых опухолей. В местах пересечения водопровода с твердыми скальными породами вырубались водоотводные каналы; в мягких грунтах эти каналы выкладывались камнем, над ними сооружались своды. На определенном расстоянии друг от друга делались отверстия для воздуха, чтобы вода оставалась чистой и свежей.

Надземные каменные водопроводы имели гидроизоляцию из штукатурки и отверстия сверху для доступа воздуха. Водопроводы располагались на стенах, которые везде, где нужен был проход, имели арки. Эти арки образовывали один или несколько ярусов, что позволяло сооружать водопроводы через реки в виде мостов и прокладывать по ним дороги. Отдельные части римских водопроводов и водораспределительных устройств в виде фонтанов функционируют до сих пор.

Римские водопроводы простирались в длину на многие километры, достигая в высоту десятков метров. Так, водопровод, построенный при императоре Калигуле, был высотой почти 40 м; водопровод во Франции и поныне двумя арками высотой почти 50 м поднимается над окрестностями. Таковы же остатки водопроводов в Испании. Кстати, акведуки строились и в России. До Второй мировой войны существовал акведук, соединявший Таицкие ключи с Царским (Детским) селом.

Древние сооружения для очистки воды

Кроме водоводов, системы античного водоснабжения имели особые водоемы – отстойники для очищения воды и особый гидравлический прибор для удобства распределения воды по городу в конце водовода. Распределение производилось при помощи трех резервуаров, в одном из которых находилась вода, предназначенная для общественных колодцев и фонтанов (водометов), в другом – вода для бань, а в третьем – для частных домов.

Поражают своими масштабами и великолепием очистные сооружения в районе г. Байи (на берегу Неаполитанского залива). Они занимают обширные пространства и покрыты сводом, покоящимся на 48 колоннах.

Менее впечатляющими по размерам, но более наглядными являются очистные сооружения на сохранившемся в Риме водопроводе Агриппы.

Водопроводы строили также Август, Калигула и Клавдий.