Система водоснабжения

Государственное и частное: национальный обзор водных систем

Динамика между государственными и частными системами всегда была интересной, особенно в случае систем водоснабжения и водоотведения. Системы общественного водоснабжения обычно представляют собой некоммерческие организации, управляемые местными органами власти или правительствами штатов, ставки для которых устанавливаются советом управляющих. С другой стороны, частные системы водоснабжения могут быть коммерческими системами, управляемыми инвесторами или акционерами. Хотя ставки контролируются общественной комиссией штата, частные системы не обязательно подчиняются этому регулирующему совету. Кроме того, разница между публичным и частным не всегда очевидна, как мы иногда видим в государственно-частном партнерстве. В этом посте мы представляем некоторые интересные факты и цифры, основанные на анализе национальных данных о собственности водоканалов.

Информационная система безопасного употребления алкоголя, или сокращенно SDWIS, содержит информацию о коммунальных службах и системах водоснабжения, расположенных в Соединенных Штатах и на присоединенных территориях. База данных содержит статистику нарушений правил питьевой воды и связанную с ними историю правоприменения, начиная с 1993 года. АООС создало SDWIS для отслеживания информации о питьевой воде в соответствии с Законом о безопасной питьевой воде 1974 года, который реализует технические и финансовые программы для для защиты общественной питьевой воды.

Агентство по охране окружающей среды, создавшее SDWIS, предлагает множество поисковых инструментов для просмотра информации, хранящейся в его базе данных. Есть два основных варианта поиска:

Во-первых, простой поиск по географии позволяет выбрать штат или территорию и выполнить поиск систем общественного водоснабжения по округу, городу или населению. Этот простой метод полезен, если вы ищете быструю и эффективную статистику.
Второй метод поиска, доступный для общего пользования, — это расширенный поиск. Как следует из названия, этот поиск позволяет получить более подробную информацию, включая географический регион, тип собственности, население и множество других характеристик системы водоснабжения.

Составляя статистику по системам водоснабжения по штатам, я начал замечать, что общественные системы водоснабжения не только превосходят по численности частные системы в большинстве штатов, но и обслуживают подавляющее большинство населения штата по сравнению с частными системами. Я решил сосредоточиться на данных по общественным системам водоснабжения или системам, которые круглогодично снабжают водой одно и то же население, и, следовательно, данные являются репрезентативными исключительно для этих систем. Другие системы водоснабжения, такие как непереходящие системы водоснабжения, не принадлежащие сообществу, и временные системы водоснабжения, не принадлежащие сообществу, не были включены в мой анализ, потому что эти системы обычно предоставляют услуги водоснабжения в течение полугода или меньше; эти системы могут иметь или не иметь отношение к вашему собственному поиску!

Вот несколько интересных фактов и цифр:

В 33 из 52 штатов и территорий (включая округ Колумбия и Пуэрто-Рико) государственных систем водоснабжения больше, чем частных.
В 50 из 52 штатов и территорий (включая округ Колумбия и Пуэрто-Рико) большая часть населения обслуживается государственными, чем частными системами водоснабжения.

Эффективность, стоимость и размер прибыли являются предметом споров, и трудно сказать, какая форма собственности — государственная или частная — обязательно более выгодна для клиента. Хотя приведенные выше цифры показывают, что общественные системы водоснабжения в целом превосходят частные системы водоснабжения, этот факт не умаляет важной роли частных систем водоснабжения, которые обслуживают более 36 миллионов человек в Соединенных Штатах. Независимо от государственной или частной собственности, я думаю, мы все можем согласиться с тем, что самое главное в системах водоснабжения — это то, что они обеспечивают доступ к безопасной, доступной и надежной питьевой воде для всех.

*Регионы EPA: 1) Коннектикут, Массачусетс, Мэн, Нью-Гэмпшир, Род-Айленд, Вермонт; 2) Нью-Джерси, Нью-Йорк, Пуэрто-Рико, Виргинские острова США; 3) Делавэр, округ Колумбия, Мэриленд, Пенсильвания, Вирджиния, Западная Вирджиния; 4) Алабама, Флорида, Джорджия, Кентукки, Миссисипи, Северная Каролина, Южная Каролина, Теннесси; 5) Иллинойс, Индиана, Мичиган, Миннесота, Огайо, Висконсин; 6) Арканзас, Луизиана, Нью-Мексико, Оклахома, Техас; 7) Айова, Канзас, Миссури, Небраска; Колорадо, Монтана, Северная Дакота, Юта, Вайоминг; 9) Аризона, Калифорния, Гавайи, Невада, Американское Самоа, Гуам; 10) Аляска, Айдахо, Орегон, Вашингтон

Андреа Копаски — студентка бакалавриата Университета Северной Каролины, где она получает степень в области наук об окружающей среде, уделяя особое внимание энергетике и устойчивому развитию.

Рекомендуемое изображение, сделанное Flat Icon и автором Roundicons. Лицензия Creative Commons BY 3.0.

Несмотря на то, что были приложены все усилия для соблюдения правил стиля цитирования, могут быть некоторые расхождения. Пожалуйста, обратитесь к соответствующему руководству по стилю или другим источникам, если у вас есть какие-либо вопросы.

Наши редакторы рассмотрят то, что вы отправили, и решат, следует ли пересматривать статью.

Прочтите краткий обзор этой темы

система водоснабжения, инфраструктура для сбора, передачи, очистки, хранения и распределения воды для жилых домов, коммерческих учреждений, промышленности и ирригации, а также для таких общественных нужд, как пожаротушение и промывка улиц. Из всех коммунальных услуг обеспечение населения питьевой водой является, пожалуй, наиболее важным. Люди зависят от воды для питья, приготовления пищи, стирки, выноса отходов и других бытовых нужд. Системы водоснабжения также должны соответствовать требованиям для общественной, коммерческой и производственной деятельности. Во всех случаях вода должна соответствовать требованиям как по качеству, так и по количеству.

Историческое прошлое

Разработки в системах снабжения

Вода была важным фактором в размещении первых оседлых сообществ, и эволюция общественных систем водоснабжения напрямую связана с ростом городов. В освоении водных ресурсов за пределами их естественного состояния в реках, озерах и родниках рытье неглубоких колодцев было, вероятно, самым ранним нововведением. По мере увеличения потребности в воде и разработки инструментов колодцы стали углубляться. Выложенные кирпичом колодцы были построены горожанами в бассейне реки Инд еще в 2500 году до нашей эры, а колодцы глубиной почти 500 метров (более 1,600 футов), как известно, использовались в Древнем Китае.

Возведение Qanats, слегка наклонные туннели, проложенные в склонах холмов, которые содержали грунтовые воды, вероятно, возникли в древней Персии около 700 г. до н.э. Со склонов холмов вода самотеком подавалась по открытым каналам в близлежащие города. Использование Qanats получили широкое распространение по всему региону, и некоторые из них существуют до сих пор. До 1933 года иранская столица Тегеран полностью получала воду из системы Qanats.

Необходимость направлять воду из отдаленных источников была результатом роста городских сообществ. Среди наиболее примечательных древних систем водоснабжения — акведуки, построенные между 312 г. до н. э. и 455 г. н. э. по всей Римской империи. Некоторые из этих впечатляющих работ все еще существуют. В трудах Секста Юлия Фронтина (который был назначен начальником римских акведуков в 97 г. н.э.) содержится информация о проектировании и строительстве 11 основных акведуков, которые снабжали сам Рим. Типичный римский акведук, простирающийся от дальнего родникового района, озера или реки, включал ряд подземных и надземных каналов. Самой длинной была Аква Марсия, построенная в 144 г. до н.э. Его источник находился примерно в 37 км (23 милях) от Рима. Однако сам акведук имел длину 92 км (57 миль), потому что ему приходилось извиваться вдоль контуров суши, чтобы поддерживать постоянный поток воды. Около 80 км (50 миль) акведук находился под землей в крытой траншее, и только последние 11 км (7 миль) он проходил над землей по аркаде. Фактически, большая часть общей длины акведуков, питающих Рим (около 420 км [260 миль]), была построена в виде крытых траншей или туннелей. При пересечении долины акведуки поддерживались аркадами, состоящими из одного или нескольких уровней массивных гранитных опор и впечатляющих арок.

Акведуки заканчивались в Риме распределительными резервуарами, из которых вода подавалась в общественные бани или фонтаны. Несколько очень богатых или привилегированных граждан имели водопровод прямо в свои дома, но большинство людей носили воду в контейнерах из общественного фонтана. Вода текла постоянно, излишки использовались для очистки улиц и промывки канализации.

Древние акведуки и трубопроводы не выдерживали большого давления. Каналы строились из тесаного камня, кирпича, щебня или грубого бетона. Трубы обычно делались из просверленного камня или выдолбленных деревянных бревен, хотя также использовались глиняные и свинцовые трубы. В средние века не было заметного прогресса в методах или материалах, используемых для транспортировки и распределения воды.

Чугунные трубы с соединениями, способными выдерживать высокое давление, почти не использовались до начала 19 века. Примерно в то же время паровая машина была впервые применена для откачки воды, что позволило всем, кроме самых маленьких сообществ, получать питьевую воду непосредственно в отдельные дома. Асбестоцемент, ковкий чугун, железобетон и сталь стали использоваться в качестве материалов для водопроводов в 20 веке.

Разработки в области водоподготовки

В дополнение к количеству водоснабжения, качество воды также вызывает озабоченность. Даже древние понимали важность чистоты воды. Санскритские писания, датируемые 2000 г. до н. э., рассказывают, как очищать грязную воду путем кипячения и фильтрации. Но только в середине 19 века была доказана прямая связь между загрязненной водой и болезнью (холерой), и только в конце того же века немецкий бактериолог Роберт Кох доказал микробную теорию болезней, создание научных основ очистки и санитарии питьевой воды.

Водоподготовка – это изменение источника воды для достижения качества, соответствующего поставленным целям. В конце 19-го и начале 20-го века главной целью была ликвидация смертельных болезней, передающихся через воду. Примерно в то же время началась очистка общественной питьевой воды от патогенных или болезнетворных микроорганизмов. Методы очистки включали фильтрацию через песок, а также использование хлора для дезинфекции. Фактическая ликвидация таких болезней, как холера и брюшной тиф, в развитых странах доказала успех этой технологии очистки воды. В развивающихся странах болезни, передающиеся через воду, по-прежнему являются главной проблемой качества воды.

В промышленно развитых странах озабоченность переключилась на хронические последствия для здоровья, связанные с химическим загрязнением. Например, предполагается, что следовые количества некоторых синтетических органических веществ в питьевой воде вызывают рак у людей. Свинец в питьевой воде, обычно выделяемый из проржавевших свинцовых труб, может привести к постепенному отравлению свинцом и вызвать задержку развития у детей. Дополнительная цель снижения таких рисков для здоровья видна в постоянно растущем числе факторов, включаемых в стандарты питьевой воды.

Источники воды

Глобальное распространение

Вода присутствует в изобилии на поверхности Земли и под ней, но менее 1 процента ее составляет жидкая пресная вода. Большая часть воды на Земле, которая оценивается в 1.4 миллиарда кубических километров (326 миллионов кубических миль), находится в океанах или заморожена в полярных ледяных шапках и ледниках. Океанская вода содержит около 35 граммов на литр (4.5 унции на галлон) растворенных минералов или солей, что делает ее непригодной для питья и для большинства промышленных или сельскохозяйственных целей.

Существует достаточно пресной воды — воды, содержащей менее 3 граммов солей на литр или менее одной восьмой унции солей на галлон, — чтобы удовлетворить все потребности человека. Однако она не всегда доступна в то время и в том месте, где она необходима, и она неравномерно распределена по земному шару, что иногда приводит к нехватке воды для уязвимых сообществ. Во многих местах наличие воды хорошего качества еще больше сокращается из-за развития городов, промышленного роста и загрязнения окружающей среды.