К поверхностным источникам водоснабжения относятся: моря или их отдельные части (заливы, проливы), водотоки (реки, ручьи, каналы), водоемы (озера, пруды, водохранилища, обводненные карьеры), болота, природные выходы подземных вод (гейзеры, родники), ледники и снежники.
Характерными качествами речной воды являются относительно большая мутность (особенно в период паводков), высокое содержание органических веществ, бактерий, часто значительная цветность. Наряду с этим речная вода характеризуется обычно относительно малым содержанием минеральных солей и, в частности, относительно небольшой жесткостью.
Вода озер обычно отличается весьма малым содержанием взвешенных веществ (т. е. малой мутностью или, иначе, большой прозрачностью), кроме прибрежной зоны, где мутность воды увеличивается в результате волнения. Степень минерализации озерной воды весьма различна.
Поверхностные источники характеризуются значительными колебаниями качества воды и количества загрязнений в отдельные периоды года. Качество воды рек и озер в большой степени зависит от интенсивности выпадения атмосферных осадков, таяния снегов, а также от загрязнения ее поверхностными стоками и сточными водами городов и промышленных предприятий.
Сезонные колебания качества речной воды нередко бывают весьма резкими. В период паводка сильно возрастает мутность и бактериальная загрязненность воды, но обычно снижается ее жесткость.
К подземным источникам относятся: бассейны подземных вод, водоносные горизонты.
Подземные воды, как правило, не содержат взвешенных веществ (т. е. весьма прозрачны) и обычно бесцветны. Артезианские воды, перекрытые сверху водонепроницаемыми породами, защищены от поступления проникающих с поверхности земли загрязненных стоков и поэтому обладают высокими санитарными качествами. Такими же качествами часто обладают и родниковые воды.
Наряду с этими положительными качествами подземные воды часто сильно минерализованы. В зависимости от характера растворенных в них солей они могут обладать теми или иными отрицательными свойствами (повышенная жесткость, наличие неприятного привкуса, содержание веществ, вредно влияющих на организм человека).
Без специальной обработки использовать для питья можно только воду из глубинных источников, по согласованию с органами санитарно-эпидемиологической службы (СЭС). Без специального разрешения СЭС нельзя использовать родниковую воду, особенно из родников, находящихся в черте крупных городов и вблизи промышленных предприятий.
Некоторые природные воды с повышенным содержанием растворенных веществ (минеральные воды) используются в лечебных целях.
Для использования природной воды из других источников в качестве питьевой, ее предварительно очищают, при этом удаляются как болезнетворные организмы, так и вредные химические вещества. Кроме того, водоочистка предназначена для того, чтобы сделать ее приятной на вкус.
Чтобы в систему водоснабжения не попали рыба, мусор и различные крупные предметы, на пути воды ставят фильтр грубой очистки — сетку. Неприятный вкус и запах могут быть удалены с помощью аэрации — насыщения воды кислородом воздуха. Для этого воду разбрызгивают при помощи ряда фонтанов или пропускают через сетку. Это способствует удалению растворенных в ней газов, например сероводорода. Затем проводят первое хлорирование.
Вода рек, водохранилищ и озер обычно бывает мутной, так как в ней содержится большое количество взвешенных частиц. Чтобы их удалить (осветлить воду), к ней добавляют соли алюминия или железа. Образующаяся хлопьевидная масса гидроксида алюминия или железа захватывает частицы примесей. На этой стадии очистки нередко добавляют небольшое количество крошки активированного угля. После отстаивания воду фильтруют через слой песка и сетчатые фильтры.
Наличие в воде болезнетворных микроорганизмов и вирусов делает ее непригодной для питья, поэтому воду еще раз дезинфицируют. Чаще всего для этого используют хлор, который, будучи сильным окислителем, убивает опасные микроорганизмы. Хлор взаимодействует также с аммиаком, который может содержаться в воде. Хлор добавляется в избытке, по сравнению с уровнем, при котором гибнут все микроорганизмы и окисляется присутствующий в воде аммиак. Избыток хлора можно легко определить с помощью иод-крахмального теста. К недостаткам хлорирования относится возможность взаимодействия хлора с растворенными в воде углеводородами с образованием хлорированных углеводородов, некоторые из них канцерогенны. Для обеззараживания воды используют также озонирование и ультрафиолетовое облучение. Озон не создает постороннего вкуса и запаха, разрушает углеводороды, однако продукты реакций озона с органическими веществами, содержащимися в воде, например, альдегиды, представляют определенную опасность для здоровья. Поэтому, чтобы окислить органические примеси полностью (до углекислого газа и воды), при озонировании должен использоваться заведомый избыток озона. Важно, что озон более дорогой окислитель, чем хлор.
