Состав поверхностных вод, вод рек, озер, водохранилищ определяется в основном почвенно-геологическими, климатическими и техногенными факторами. Основным источником загрязнения и заражения водоемов является негативная хозяйственная деятельность человека и в селе, и в городе. Это и смыв с сельскохозяйственных угодий химических удобрений, и сброс неочищенных и недоочищенных сточных вод промышленных предприятий, тепловых станций, химических комбинатов, различных нефтеперерабатывающих производств и др.
Физико-химический и биологический состав природных вод, используемый для питьевого водоснабжения, многообразный и не постоянный.
Во взвешенном состоянии эти воды содержат песчаные, глинистые, известковые, гипсовые частицы, соли в виде молекул, комплексов и растворенных ионов. Органика представлена главным образом в виде коллоидных частиц. Газы присутствуют в растворенном и взвешенном состояниях. Кроме того могут быть нефтепродукты, различные диспергированные примеси, гидробионты, наконец, бактерии и вирусы.
Огромный и разнообразный мир примесей в воде вступает друг с другом и с молекулами воды в сложнейшие взаимодействия и физико-химические реакции. Поэтому для удаления из воды той или иной примеси, того или иного вещества требуются свои реагенты и технологические процессы, свой состав очистных сооружений.
Академик Л.А. Кульский предложил системное разделение — классификацию всех примесей воды по их дисперсному и фазовому состоянию. Все примеси воды разделены им на четыре группы.
Примеси первой группы являют собой нерастворимые в воде глинистые, песчаные, известковые и другие частицы, эмульсии и суспензии, а также планктон, патогенные бактерии и споры.
Проникают они в воду в результате смыва с поверхности почв, эрозии пород ложа водоемов, а также сброса недоочищенных сточных вод с тонкодиспертными взвесями тяжелых металлов и их солей.
Благодаря гидродинамическому воздействию водного потока эти примеси находятся во взвешенном состоянии. В состоянии покоя, как правило, выпадают в осадок с применением коагулянтов и без них.
Планктон, бактерии и споры удаляют путем обработки воды хлором или озоном.
Примеси второй группы представляют собой гидрофильные и гидрофобные минеральные и органические частицы, вымытые водой из грунтов и почв, а также субмикроскопические нерастворимые частицы гумусовых веществ. Сюда же причислены и вирусы.
Примеси третьей группы составляют растворенные газы, в том числе вредные и ядовитые, растворенные органические и неорганические соединения во всем их многообразии, дающие неприятные запахи и привкусы.
Примеси четвертой группы — это в основном диссоциированные ионы солей, кислот и оснований, обуславливающих повышенную кислотность или щелочность, а также соли повышенной жесткости.
Классификация растворенных веществ по Кульскому, подбор соответствующих способов обработки воды, реагентов и технологий позволили в ряде случаев унифицировать конструкции очистных сооружений и в какой-то степени повысить качество очистки питьевой воды.
Основные показатели качества питьевой воды регламентированы гостами. В странах СНГ действует ГОСТ 2874-82 «Вода питьевая». Согласно этому госту, питьевая вода контролируется по 28 показателям, а в зарубежных гостах, например, в американских, английских, немецких и других контроль степени очистки качества питьевой воды осуществляют по показателям, в 2-3 раза превышающим наши.
Однако и этого недостаточно, так как мир примесей, заселяющий нашу питьевую воду и приносящий ей вред, даже после очистки остается очень большим и многообразным. Заслуживает внимания такой пример. Для определения качества воды используется ЛАМ — прибор, который фиксирует наличие микрочастиц в воде от 0,05 до 300 микрон. Замер водопроводной воды на этом приборе в Киеве, Москве, Запорожье и др. городах показал, что в каждом миллилитре она содержит от 50 до 200 тысяч плавающих микрочастиц! Вот такую воду мы пьем… Никакой гост этого «не видит».