Historia zaopatrzenia w wodę i urządzeń sanitarnych - History of water supply and sanitation
Historia zaopatrzenia w wodę i urządzeń sanitarnych jest jednym z logistycznym wyzwaniem zapewnienia czystej wody i urządzeń sanitarnych systemy od zarania cywilizacji . Tam, gdzie zasoby wodne, infrastruktura lub systemy sanitarne były niewystarczające, rozprzestrzeniały się choroby, a ludzie chorowali lub umierali przedwcześnie.
Główne osady ludzkie mogły początkowo rozwijać się tylko tam, gdzie było pod dostatkiem świeżej wody powierzchniowej, na przykład w pobliżu rzek lub naturalnych źródeł . Na przestrzeni dziejów ludzie opracowali systemy, dzięki którym dostarczanie wody do swoich społeczności i gospodarstw domowych oraz usuwanie (a później także oczyszczanie) ścieków jest wygodniejsze.
Historycznym celem oczyszczania ścieków było odprowadzanie ścieków surowych do naturalnego akwenu, np. rzeki lub oceanu , gdzie byłyby one rozcieńczane i odprowadzane. Wczesne siedziby ludzkie były często budowane obok źródeł wody. Rzeki często służyły jako surowa forma naturalnego odprowadzania ścieków.
Przez tysiąclecia technologia radykalnie zwiększyła odległości, na jakie można przemieszczać wodę. Ponadto udoskonalono procesy uzdatniania wody pitnej i oczyszczania ścieków.
Pre-historia
W epoce neolitu ludzie wykopali pierwsze stałe studnie wodne , z których można było ręcznie napełniać naczynia i przenosić je. Studnie wykopane około 6500 pne zostały znalezione w Dolinie Jezreel . Wielkość osiedli ludzkich była w dużej mierze zależna od dostępnej w pobliżu wody.
Wydaje się, że prymitywny, kryty korą, dwukanałowy, kamienny, świeży i ściekowy system kanalizacji pojawił się w domach Skara Brae i Osadzie Barnhouse od około 3000 r. p.n.e. , wraz z przypominającą komórki enklawą w wielu domy ze Skara Brae, które, jak się przypuszcza, mogły funkcjonować jako wczesna latryna .
Działania związane z ponownym wykorzystaniem ścieków
Ponowne wykorzystanie ścieków to starożytna praktyka stosowana od zarania dziejów ludzkości, związana z rozwojem urządzeń sanitarnych. Ponowne wykorzystanie nieoczyszczonych ścieków komunalnych jest praktykowane od wielu stuleci w celu skierowania odpadów ludzkich poza osiedla miejskie. Podobnie, gruntowe wykorzystanie ścieków bytowych jest starą i powszechną praktyką, która przeszła przez różne etapy rozwoju.
Ścieki domowe były wykorzystywane do nawadniania przez prehistoryczne cywilizacje (np. Mezopotamę , dolinę Indusu i minojską ) od epoki brązu (ok. 3200-1100 pne). Następnie ścieki były wykorzystywane do usuwania , nawadniania i nawożenia przez cywilizacje helleńskie, a później przez Rzymian na terenach otaczających miasta (np. Ateny i Rzym).
Brązu i wczesnej epoki żelaza
Starożytne Ameryki
W starożytnym Peru , gdy ludzie Nazca zatrudniony system połączonych ze sobą studni oraz podziemny ciek zwany Puquios .
Starożytny Bliski Wschód
Mezopotamia
Mezopotamczycy wprowadzili świat do glinianych rur kanalizacyjnych około 4000 pne, z najwcześniejszymi przykładami znalezionymi w świątyni Bel w Nippur i w Eshnunna , wykorzystywanymi do usuwania ścieków z miejsc i wychwytywania wody deszczowej w studniach. Miasto Uruk pokazuje również pierwsze przykłady latryn zbudowanych z cegły , z 3200 p.n.e. Fajki gliniane były później używane w hetyckim mieście Hattusa . Posiadały łatwo zdejmowane i wymienialne segmenty oraz pozwalały na czyszczenie.
Starożytna Persja
W pobliżu miasta Zabol zbudowano pierwsze systemy sanitarne w prehistorycznym Iranie . Perskie kanaty i ab anbary były używane do zaopatrzenia w wodę i chłodzenia .
Starożytny Egipt
C. 2400 pne , Piramida Sahure i przylegający do niej kompleks świątynny w Abusir , miały sieć miedzianych rur drenażowych.
Starożytna Azja Wschodnia
Starożytne Chiny
Niektóre z najwcześniejszych dowodów studni wodnych znajdują się w Chinach. Chińczycy neolityczni odkryli i szeroko wykorzystywali do picia głęboko wywiercone wody gruntowe. Chiński tekst The Book of Changes , pierwotnie tekst wróżenia z zachodniej dynastii Zhou (1046-771 pne), zawiera zapis opisujący, jak starożytni Chińczycy utrzymywali swoje studnie i chronili źródła wody. Dowody archeologiczne i stare chińskie dokumenty ujawniają, że prehistoryczni i starożytni Chińczycy mieli zdolności i umiejętności kopania głębokich studni wody pitnej już od 6000 do 7000 lat temu. Uważa się, że studnia wykopana w miejscu wykopalisk Hemedu została zbudowana w epoce neolitu. Studnię tworzyły cztery rzędy bali z przymocowaną do nich kwadratową ramą u góry studni. Uważa się, że około 600 r. p.n.e. zbudowano sześćdziesiąt dodatkowych studni kaflowych na południowy zachód od Pekinu do picia i nawadniania. Wiadomo również, że hydraulika była stosowana w Azji Wschodniej od czasów dynastii Qin i Han w Chinach.
Cywilizacja Doliny Indusu
Cywilizacji doliny Indusu w Azji pokazuje wczesne dowody zaopatrzenia w wodę i kanalizacji publicznej . System opracowany i zarządzany przez Indus zawierał szereg zaawansowanych funkcji. Typowym przykładem jest miasto Lothal na Indusie (ok. 2350 p.n.e.). W Lothal wszystkie domy miały własną prywatną toaletę, która była podłączona do zadaszonej sieci kanalizacyjnej zbudowanej z cegieł połączonych zaprawą na bazie gipsu, która była opróżniana do okolicznych zbiorników wodnych lub alternatywnie do szamb , z których te ostatnie były regularnie opróżniane i czyszczone .
Obszary miejskie cywilizacji Doliny Indusu obejmowały łaźnie publiczne i prywatne. Ścieki odprowadzano podziemnymi kanałami zbudowanymi z precyzyjnie ułożonych cegieł, stworzono wyrafinowany system gospodarki wodnej z licznymi zbiornikami. W systemach kanalizacyjnych odpływy z domów zostały połączone z szerszymi kanalizacją publiczną. Wiele budynków w Mohendżo-Daro miało dwie lub więcej kondygnacji. Woda z dachu i łazienek na piętrze była odprowadzana zamkniętymi rurami z terakoty lub otwartymi rynnami, które wyprowadzały się do kanalizacji ulicznych.
Najwcześniejsze dowody miejskiej kanalizacji widziano w Harappie , Mohendżo-Daro i niedawno odkrytym Rakhigarhi z cywilizacji Doliny Indusu. Ten plan urbanistyczny obejmował pierwsze na świecie miejskie systemy sanitarne. Na terenie miasta pojedyncze domy lub grupy domów pozyskiwały wodę ze studni . Z pomieszczenia, które wydaje się być przeznaczone do kąpieli, ścieki były kierowane do zakrytych kanalizacji, które ciągnęły się wzdłuż głównych ulic.
Do podnoszenia wody do poziomu gruntu używano urządzeń takich jak shadoofs . Ruiny cywilizacji doliny Indusu, takie jak Mohenjo-daro w Pakistanie i Dholavira w Gujarat w Indiach, miały osady z jednymi z najbardziej wyrafinowanych systemów kanalizacyjnych starożytnego świata. Obejmowały one kanały odwadniające, zbieranie wody deszczowej i kanały uliczne.
Studnie stepowe były używane głównie na subkontynencie indyjskim.
Starożytne Morze Śródziemne
Starożytna Grecja
Starożytna grecka cywilizacja Krety , znana jako cywilizacja minojska , była pierwszą cywilizacją, która używała podziemnych rur glinianych do kanalizacji i zaopatrzenia w wodę. Ich stolica, Knossos , miała dobrze zorganizowany system wodociągowy do doprowadzania czystej wody, odprowadzania ścieków i kanałów burzowych do przelewania się podczas ulewnego deszczu. Było to również jedno z pierwszych zastosowań spłukiwanej toalety , datowane na XVIII wiek p.n.e. Minojskiej miał kamienne kanalizacji, które były okresowo przedmuchiwano czystą wodą. Oprócz wyrafinowanych systemów wodno-kanalizacyjnych opracowali rozbudowane systemy grzewcze. Starożytni Grecy z Aten i Azji Mniejszej również używali wewnętrznego systemu wodociągowego, używanego do pryszniców ciśnieniowych. Grecki wynalazca Heron użył rurociągów ciśnieniowych do celów gaszenia pożarów w Aleksandrii . Majowie byli trzecią najwcześniejszą cywilizacją, która zastosowała system kanalizacji w pomieszczeniach przy użyciu wody pod ciśnieniem.
Odwrócony system syfonowy wraz z rurami glinianymi pokrytymi szkłem został po raz pierwszy użyty w pałacach na Krecie w Grecji. Po około 3000 lat nadal działa.
Imperium Rzymskie
W starożytnym Rzymie Cloaca Maxima , uważana za cud inżynierii, została zrzucona do Tybru . Nad Cloaca Maxima zbudowano publiczne latryny .
Począwszy od czasów rzymskich koło wodne urządzenie znane jako Noria dostarczane wodę do akweduktów oraz innych systemach dystrybucji wody w dużych miastach w Europie i na Bliskim Wschodzie.
Cesarstwo Rzymskie miało kanalizacji kryty , czyli system wodociągów i rurociągów że wypowiedzianych w domach i przy studni publicznych i fontanny dla ludzi do używania. Rzym i inne narody używały rur ołowianych ; chociaż powszechnie uważano, że jest to przyczyna zatrucia ołowiem w Cesarstwie Rzymskim, połączenie bieżącej wody, która nie pozostawała w kontakcie z rurą przez długi czas, i osadzania się kamienia opadowego w rzeczywistości łagodziło ryzyko związane z rurami ołowianymi.
Rzymskie miasta i garnizony w Wielkiej Brytanii w latach 46 pne do 400 ne miały złożone sieci kanalizacyjne, czasami zbudowane z wydrążonych kłód wiązowych , które zostały ukształtowane tak, że łączyły się z rurą dolną, tworząc kielich dla rury górnej.
Średniowiecze i wczesna nowożytność
Nepal
W Nepalu budowa kanałów wodnych, takich jak fontanny do picia i studnie, uważana jest za akt pobożny.
System zaopatrzenia w wodę pitną został opracowany co najmniej już w 550 roku naszej ery. Ten system dhunge dhara lub hiti składa się z rzeźbionych kamiennych fontann, przez które woda płynie nieprzerwanie z podziemnych źródeł. Są one wspierane przez liczne stawy i kanały, które tworzą skomplikowaną sieć zbiorników wodnych, tworzonych jako źródło wody w porze suchej i pomagają złagodzić ciśnienie wody spowodowane przez deszcze monsunowe. Po wprowadzeniu nowoczesnych systemów wodociągowych, począwszy od końca XIX wieku, ten stary system popadł w ruinę, a niektóre jego części zaginęły na zawsze. Niemniej jednak, wielu mieszkańców Nepalu wciąż na co dzień polega na starych hitis.
W 2008 roku dhunge dharas z Doliny Katmandu produkowały 2,95 miliona litrów wody dziennie.
Spośród 389 kamiennych wylewek znalezionych w Dolinie Katmandu w 2010 roku, 233 nadal było w użyciu, służąc około 10% populacji Katmandu. 68 wyschło, 45 zostało całkowicie utraconych, a 43 zostały podłączone do miejskiej sieci wodociągowej zamiast do pierwotnego źródła.
Świat islamski
Islam podkreśla znaczenie czystości i higieny osobistej. Islamskie orzecznictwo higieniczne , którego początki sięgają VII wieku, ma wiele skomplikowanych zasad. Tahara (czystość rytualna) obejmuje wykonywanie wudu (ablucji) podczas pięciu codziennych salah (modlitw), a także regularne wykonywanie ghusl (kąpiel), co doprowadziło do budowy łaźni w całym świecie islamskim . Higiena toalet islamskich wymaga również mycia wodą po skorzystaniu z toalety, dla czystości i minimalizacji zarazków.
W kalifacie Abbasydów (VIII-XIII w.) jego stolica Bagdad (Irak) miała 65 000 łaźni wraz z systemem kanalizacyjnym. Miasta średniowiecznego świata islamskiego miały systemy zaopatrzenia w wodę zasilane technologią hydrauliczną , które dostarczały wodę pitną wraz ze znacznie większymi ilościami wody do rytualnego mycia, głównie w meczetach i hammamach (łaźniach). Kąpieliska w różnych miastach były oceniane przez arabskich pisarzy w przewodnikach turystycznych . Średniowieczne miasta muzułmańskie, takie jak Bagdad, Kordoba ( Islamska Hiszpania ), Fez (Maroko) i Fustat (Egipt) również miały wyrafinowane systemy usuwania odpadów i kanalizacji z połączonymi sieciami kanalizacyjnymi. Miasto Fustat posiadało także wielopiętrowe kamienice (do sześciu pięter) z toaletami spłukiwanymi , które były podłączone do sieci wodociągowej i kanałami na każdej kondygnacji odprowadzającymi ścieki do kanałów podziemnych.
Al-Karaji (ok. 953–1029) napisał książkę „Wydobycie ukrytych wód” , w której przedstawił przełomowe idee i opisy percepcji hydrologicznych i hydrogeologicznych, takich jak elementy cyklu hydrologicznego, jakość wód gruntowych i czynniki napędzające przepływ wód gruntowych . Podał też wczesny opis procesu filtracji wody .
Postklasyczna Afryka Wschodnia
W post-klasycznym stylu Kilwa hydraulika była powszechna w kamiennych domach tubylców. Pałac Husani Kubwa, a także inne budynki dla rządzącej elity i zamożnych zawierały luksus w postaci kanalizacji.
Średniowieczna Europa
Niewiele jest zapisów o innych systemach sanitarnych (oprócz sanitacji w starożytnym Rzymie ) w większości Europy aż do późnego średniowiecza . Niehigieniczne warunki i przeludnienie były rozpowszechnione w całej Europie i Azji w okresie średniowiecza . Doprowadziło to do pandemii, takich jak Plaga Justyniana (541–542) i Czarna Śmierć (1347–1351), które zabiły dziesiątki milionów ludzi. W średniowieczu w Europie panowała bardzo wysoka śmiertelność niemowląt i dzieci , częściowo ze względu na braki w warunkach sanitarnych.
W średniowiecznych miastach europejskich małe naturalne drogi wodne wykorzystywane do odprowadzania ścieków zostały ostatecznie przykryte i funkcjonowały jako ścieki. London „s rzeki Fleet jest taki system a. Otwarte ścieki lub rynny do odprowadzania ścieków biegły wzdłuż środka niektórych ulic. Były one znane jako „budy” (tj. kanały, kanały), aw Paryżu były czasami znane jako „dzielone ulice”, ponieważ ścieki biegnące wzdłuż środka fizycznie dzieliły ulice na dwie połowy. Pierwszy zamknięty kanał ściekowy zbudowany w Paryżu został zaprojektowany przez Huguesa Aubirda w 1370 roku na Rue Montmartre (ulica Montmartre) i miał 300 metrów długości. Pierwotnym celem zaprojektowania i zbudowania zamkniętej kanalizacji w Paryżu było mniej dla gospodarki odpadami, co powstrzymywanie smrodu pochodzącego ze ścieków o nieprzyjemnym zapachu. W Dubrowniku , znanym wówczas jako Ragusa (nazwa łacińska), Statut z 1272 r. określił parametry budowy szamb i kanałów do odprowadzania brudnej wody. Przez cały XIV i XV wiek budowano system kanalizacyjny, który działa do dziś, z drobnymi zmianami i naprawami dokonanymi w ostatnich stuleciach. Wiaderko szafy , oficyny i szamba były wykorzystywane do zbierania odchodów ludzkich. Wykorzystanie odpadów ludzkich jako nawozu było szczególnie ważne w Chinach i Japonii, gdzie obornik bydlęcy był mniej dostępny. Jednak większość miast nie miała sprawnego systemu kanalizacyjnego przed erą industrialną , zamiast tego polegały na pobliskich rzekach lub okazjonalnych deszczach, aby wypłukać ścieki z ulic. W niektórych miejscach ścieki po prostu spływały ulicami, które miały odskocznie, aby utrzymać pieszych z dala od błota, i ostatecznie spływały do lokalnego wododziału.
W XVI wieku Sir John Harington wynalazł spłukiwaną toaletę jako urządzenie dla królowej Elżbiety I (jego chrzestnej), które uwalniało nieczystości do szamb .
Po wprowadzeniu prochu miejskie przybudówki stały się ważnym źródłem surowca do wyrobu saletry w krajach europejskich.
W Londynie zawartość miejskich wychodków była zbierana co noc zamówionymi wagonami i dostarczana na złoża azotynów, gdzie układano ją w specjalnie zaprojektowanych warstwach gleby, aby wyprodukować ziemię bogatą w azotany mineralne. Bogata w azotan ziemia była następnie przetwarzana na saletrę, czyli azotan potasu , ważny składnik czarnego prochu, który odgrywał rolę w wytwarzaniu prochu strzelniczego.
Klasyczna i wczesna współczesna Mezoameryka
Klasyczny Maya w Palenque miał podziemne akwedukty i spłukiwania toalet ; Majowie klasyczni używali nawet domowych filtrów do wody, wykorzystujących lokalnie obfity wapień wyrzeźbiony w porowatym cylindrze, wykonany tak, aby działał w sposób uderzająco podobny do nowoczesnych ceramicznych filtrów do wody .
W Hiszpanii i hiszpańskiej Ameryce ciek wodny znany jako acequia , w połączeniu z prostym systemem filtracji piaskowej, dostarczał wodę pitną .
Gospodarstwa ściekowe do utylizacji i nawadniania
„ Gospodarstwa ściekowe ” (tj. rozprowadzanie ścieków na gruntach w celu usunięcia i wykorzystania rolniczego) funkcjonowały w Bunzlau (Śląsk) w 1531 r., w Edynburgu (Szkocja) w 1650 r., w Paryżu (Francja) w 1868 r., w Berlinie (Niemcy) w 1876 r. oraz w różnych częściach USA od 1871 r., gdzie ścieki były wykorzystywane do korzystnej produkcji roślinnej. W następnych stuleciach (XVI i XVIII wiek) w wielu szybko rozwijających się krajach/miastach Europy (np. Niemcy, Francja) i Stanach Zjednoczonych coraz częściej „farmy ściekowe” były postrzegane jako rozwiązanie do odprowadzania dużych ilości ścieków, niektóre z nich działają do dziś. Nawadnianie ściekami i innymi ściekami ma długą historię również w Chinach i Indiach; podczas gdy w 1897 r. w Melbourne w Australii powstała duża „farma ściekowa”.
Współczesność
Systemy kanalizacyjne
Znaczącym osiągnięciem była budowa sieci kanalizacji do odbioru ścieków. W niektórych miastach, m.in. w Rzymie , Stambule ( Konstantynopol ) i Fustat , starożytne sieci kanalizacyjne nadal funkcjonują jako systemy zbiorcze dla zmodernizowanych systemów kanalizacyjnych w tych miastach. Zamiast do rzeki lub morza, rury zostały przekierowane do nowoczesnych oczyszczalni ścieków.
Podstawowe systemy kanalizacyjne były używane do usuwania odpadów w starożytnej Mezopotamii , gdzie pionowe szyby odprowadzały odpady do szamb. Podobne systemy istniały w cywilizacji Doliny Indusu we współczesnych Indiach oraz w starożytnej Krecie i Grecji . W średniowieczu systemy kanalizacyjne zbudowane przez Rzymian przestały być używane, a odpady były zbierane do szamb, które były okresowo opróżniane przez robotników zwanych „grabiami”, którzy często sprzedawali je jako nawóz rolnikom spoza miasta.
Odkrycia archeologiczne wykazały, że niektóre z najwcześniejszych systemów kanalizacyjnych powstały w trzecim tysiącleciu pne w starożytnych miastach Harappa i Mohendżo-daro na terenie dzisiejszego Pakistanu . Prymitywne kanały ściekowe zostały wyryte w ziemi wzdłuż budynków. To odkrycie ujawnia konceptualne rozumienie utylizacji odpadów przez wczesne cywilizacje.
Jednak do ery oświecenia poczyniono niewielkie postępy w zakresie zaopatrzenia w wodę i urządzeń sanitarnych, a umiejętności inżynieryjne Rzymian były w dużej mierze zaniedbane w całej Europie. Zaczęło się to zmieniać w XVII i XVIII wieku wraz z szybką rozbudową wodociągów i systemów pompowych .
Ogromny rozwój miast w Europie i Ameryce Północnej podczas rewolucji przemysłowej szybko doprowadził do zatłoczenia, które stało się stałym źródłem wybuchu choroby. Wraz z rozwojem miast w XIX wieku pojawiły się obawy o zdrowie publiczne . W ramach trendu miejskich programów sanitarnych pod koniec XIX i XX wieku, wiele miast zbudowało rozległe systemy kanalizacji grawitacyjnej , aby pomóc kontrolować wybuchy chorób, takich jak dur brzuszny i cholera . Kanały burzowe i sanitarne zostały rozwinięte wraz z rozwojem miast. W latach czterdziestych XIX wieku luksus instalacji wodociągowej w pomieszczeniach , która miesza ludzkie odchody z wodą i spłukuje ją, wyeliminował potrzebę stosowania szamba .
Nowoczesne systemy kanalizacyjne powstały po raz pierwszy w połowie XIX wieku jako reakcja na zaostrzenie warunków sanitarnych wywołane ciężką industrializacją i urbanizacją . Baldwin Latham, brytyjski inżynier budownictwa lądowego, przyczynił się do racjonalizacji kanalizacji i systemów odwadniania domów oraz był pionierem w inżynierii sanitarnej. Opracował koncepcję owalnej rury kanalizacyjnej, aby ułatwić odprowadzanie ścieków oraz zapobiegać osadzaniu się osadów i zalewaniu. Z powodu skażonej wody w latach 1832, 1849 i 1855 w Londynie wybuchły epidemie cholery , zabijając dziesiątki tysięcy ludzi. To, w połączeniu z wielkim smrodem z 1858 roku, kiedy zapach nieoczyszczonych ludzkich nieczystości w Tamizie stał się przytłaczający, a raport o reformie sanitarnej królewskiego komisarza Edwina Chadwicka doprowadziło do tego, że Metropolitalna Komisja Kanalizacyjna wyznaczyła Josepha Bazalgette'a do zbudowania rozległa podziemna kanalizacja do bezpiecznego usuwania odpadów. Wbrew zaleceniom Chadwicka, system Bazalgette i inne zbudowane później w Europie kontynentalnej nie pompowały ścieków na grunty rolne w celu wykorzystania ich jako nawozu; był po prostu doprowadzany do naturalnego kanału wodnego z dala od skupisk ludności i pompowany z powrotem do środowiska.
Liverpool, Londyn i inne miasta w Wielkiej Brytanii
Jeszcze pod koniec XIX wieku systemy kanalizacyjne w niektórych częściach szybko uprzemysławiającej się Wielkiej Brytanii były tak niewystarczające, że choroby przenoszone przez wodę, takie jak cholera i tyfus, pozostawały zagrożeniem.
Już od 1535 roku starano się powstrzymać zanieczyszczenie Tamizy w Londynie . Począwszy od uchwalonej w tym roku ustawy zakazującej wrzucania ekskrementów do rzeki. Przed rewolucją przemysłową Tamizę zidentyfikowano jako gęstą i czarną z powodu ścieków, a nawet mówiono, że rzeka „pachnie śmiercią”. Ponieważ Wielka Brytania była pierwszym krajem, który się uprzemysłowił, jako pierwsza doświadczyła katastrofalnych konsekwencji dużej urbanizacji i jako pierwsza zbudowała nowoczesny system kanalizacyjny, aby złagodzić wynikające z tego niehigieniczne warunki. Na początku XIX wieku Tamiza była właściwie otwartym kanałem, co prowadziło do częstych wybuchów epidemii cholery . Propozycje modernizacji systemu kanalizacyjnego zostały zgłoszone w 1856 roku, ale zostały zaniedbane z powodu braku funduszy. Jednak po Wielkim Smrodzie w 1858 r. Parlament zdał sobie sprawę z pilności problemu i postanowił stworzyć nowoczesny system kanalizacji.
Jednak dziesięć lat wcześniej i 200 mil na północ James Newlands, szkocki inżynier, był jednym z trio pionierskich oficerów mianowanych na mocy prywatnej ustawy, Liverpool Sanitory Act przez Komitet ds. Zdrowia Miasta Liverpoolu. Pozostałymi funkcjonariuszami wyznaczonymi na mocy ustawy byli William Henry Duncan, oficer medyczny ds. zdrowia i Thomas Fresh, inspektor do spraw uciążliwości (wczesny poprzednik urzędnika ds. zdrowia środowiskowego). Jeden z pięciu kandydatów na stanowisko, Newlands został mianowany Borough Engineer of Liverpool 26 stycznia 1847 roku.
Dokonał on dokładnego i dokładnego przeglądu Liverpoolu i jego okolic, obejmujących około 3000 obserwacji geodezyjnych, co zaowocowało budową mapy konturowej miasta i jego okolic w skali od jednego cala do 20 stóp (6,1 m). Na podstawie tego skomplikowanego badania Newlands przystąpił do opracowania kompleksowego systemu odprowadzania i odprowadzania ścieków oraz głównych i pomocniczych kanalizacji o łącznej długości prawie 300 mil (480 km). Szczegóły tego projektowanego systemu przedstawił korporacji w kwietniu 1848 roku.
W lipcu 1848 r. rozpoczął się program budowy kanalizacji Jamesa Newlandsa, aw ciągu następnych 11 lat zbudowano 86 mil (138 km) nowych kanałów. W latach 1856-1862 dodano kolejne 58 mil (93 km). Program ten został ukończony w 1869 roku. Zanim zbudowano kanały ściekowe, średnia długość życia w Liverpoolu wynosiła 19 lat, a do czasu przejścia Newlandsa na emeryturę wzrosła ponad dwukrotnie.
Za prace odpowiadał Joseph Bazalgette , inżynier budownictwa i główny inżynier Metropolitan Board of Works . Zaprojektował rozległy podziemny system kanalizacyjny, który kierował ścieki do ujścia Tamizy , poniżej głównego skupiska ludności. Zbudowano sześć głównych kanałów przechwytujących o łącznej długości prawie 100 mil (160 km), z których część obejmuje odcinki „zagubionych” londyńskich rzek . Trzy z tych kanałów znajdowały się na północ od rzeki, przy czym najbardziej wysunięty na południe, niskopoziomowy kanał włączono do nabrzeża Tamizy . Nasyp wolno także nowe drogi, nowe ogrody publiczne, a Circle Line z londyńskiego metra .
Kanały przechwytujące, zbudowane w latach 1859-1865, były zasilane przez 450 mil (720 km) głównych kanałów, które z kolei przenosiły zawartość około 13 000 mil (21 000 km) mniejszych lokalnych kanałów ściekowych. Budowa systemu przechwytywania wymagała 318 milionów cegieł, 2,7 miliona metrów sześciennych wykopanej ziemi i 670 000 metrów sześciennych betonu . Grawitacja pozwalała ściekom płynąć na wschód, ale w miejscach takich jak Chelsea , Deptford i Abbey Mills zbudowano przepompownie, aby podnieść wodę i zapewnić wystarczający przepływ. Kanały na północ od Tamizy wpadają do Północnego Kanału Odpływowego , który zasilał główne oczyszczalnie w Beckton . Na południe od rzeki południowy kanał wylotowy ciągnął się do podobnego obiektu w Crossness . Z niewielkimi modyfikacjami, osiągnięcia inżynierskie firmy Bazalgette pozostają podstawą projektowania kanalizacji do dnia dzisiejszego.
W Merthyr Tydfil , dużym mieście w południowej Walii , większość domów odprowadzała ścieki do pojedynczych studzienek ściekowych, które nieustannie przelewały się, powodując, że chodniki były zalane cuchnącymi ściekami.
Paryż, Francja
W 1802 r. Napoleon zbudował kanał Ourcq, który dostarczał do Paryża 70 000 metrów sześciennych wody dziennie, podczas gdy do Sekwany docierało do 100 000 metrów sześciennych ścieków dziennie. Epidemia cholery w Paryżu w 1832 r. zaostrzyła społeczną świadomość konieczności stworzenia jakiegoś systemu odwadniającego, aby lepiej i zdrowiej radzić sobie ze ściekami i ściekami. W latach 1865-1920 Eugene Belgrand kierował rozwojem wielkoskalowego systemu zaopatrzenia w wodę i gospodarki ściekowej. W ciągu tych lat zbudowano około 600 kilometrów akweduktów, aby dostarczać pitną wodę źródlaną, dzięki czemu woda złej jakości może być używana do spłukiwania ulic i kanałów ściekowych. W 1894 r. uchwalono ustawy, na mocy których drenaż był obowiązkowy. Oczyszczanie paryskich ścieków pozostawiono jednak naturalnym urządzeniom, ponieważ 5000 hektarów ziemi wykorzystano do rozrzucenia ścieków w celu naturalnego oczyszczenia. Co więcej, brak oczyszczania ścieków spowodował, że paryskie zanieczyszczenia skoncentrowały się w dół rzeki w mieście Clichy, skutecznie zmuszając mieszkańców do spakowania się i przeprowadzki gdzie indziej.
XIX-wieczne paryskie kanały ściekowe o ceglanych sklepieniach są dziś atrakcją turystyczną.
Hamburg i Frankfurt, Niemcy
Pierwszy kompleksowy system kanalizacji w niemieckim mieście został zbudowany w Hamburgu w Niemczech w połowie XIX wieku.
W 1863 roku rozpoczęto prace nad budową nowoczesnej kanalizacji dla szybko rozwijającego się miasta Frankfurt nad Menem , w oparciu o prace projektowe Williama Lindleya . 20 lat po zakończeniu systemu śmiertelność z powodu tyfusu spadła z 80 do 10 na 100 000 mieszkańców.
Stany Zjednoczone
Pierwsze systemy kanalizacyjne w Stanach Zjednoczonych zbudowano pod koniec lat 50. XIX wieku w Chicago i Brooklynie .
W Stanach Zjednoczonych w 1890 r. w Worcester w stanie Massachusetts zbudowano pierwszą oczyszczalnię ścieków wykorzystującą opady chemiczne .
Oczyszczanie ścieków
Początkowo systemy kanalizacji grawitacyjnej odprowadzały ścieki bezpośrednio do wód powierzchniowych bez oczyszczania. Później miasta próbowały oczyszczać ścieki przed ich odprowadzeniem, aby zapobiec zanieczyszczeniu wody i chorobom przenoszonym przez wodę . W ciągu półwiecza, około roku 1900, te interwencje w zakresie zdrowia publicznego drastycznie zmniejszyły występowanie chorób przenoszonych przez wodę wśród ludności miejskiej i były ważną przyczyną wydłużania się oczekiwanej długości życia w tym czasie.
Aplikacja na gruntach rolnych
Wczesne techniki oczyszczania ścieków obejmowały rolnicze wykorzystanie ścieków na gruntach rolnych. Jedną z pierwszych prób skierowania ścieków do wykorzystania jako nawóz w gospodarstwie był właściciel przędzalni bawełny James Smith w latach 40. XIX wieku. Eksperymentował z rurowym systemem dystrybucji początkowo zaproponowanym przez Jamesa Vetcha, który zbierał ścieki z jego fabryki i pompował je do oddalonych farm, a jego sukces entuzjastycznie śledził Edwin Chadwick i wspierany przez chemika organicznego Justusa von Liebiga .
Pomysł został oficjalnie przyjęty przez Komisję Zdrowia Miast , a różne programy (znane jako oczyszczalnie ścieków ) były testowane przez różne gminy w ciągu następnych 50 lat. Początkowo cięższe ciała stałe były kierowane do rowów z boku gospodarstwa i były przykrywane, gdy były pełne, ale wkrótce zbiorniki o płaskim dnie zostały wykorzystane jako zbiorniki na ścieki; najwcześniejszy patent został wyjęty przez Williama Higgsa w 1846 r. dla „zbiorników lub zbiorników, w których ma być zbierana zawartość kanalizacji i kanalizacji z miast, miasteczek i wiosek oraz zawarte w nich, zestalone i wysuszone stałe substancje zwierzęce lub roślinne... Ulepszenia konstrukcji zbiorników obejmowały wprowadzenie zbiornika o przepływie poziomym w latach pięćdziesiątych XIX wieku i zbiornika o przepływie promieniowym w 1905 roku. początek XX wieku.
Obróbka chemiczna i sedymentacja
Ponieważ zanieczyszczenie zbiorników wodnych stało się problemem, miasta próbowały oczyszczać ścieki przed ich odprowadzeniem. Pod koniec XIX wieku niektóre miasta zaczęły dodawać do swoich kanałów systemy oczyszczania chemicznego i sedymentacji . W Stanach Zjednoczonych pierwszą oczyszczalnię ścieków wykorzystującą opady chemiczne zbudowano w 1890 r. w Worcester w stanie Massachusetts . W ciągu półwiecza około 1900 r. te interwencje w zakresie zdrowia publicznego doprowadziły do drastycznego zmniejszenia zachorowalności na choroby przenoszone przez wodę wśród ludności miejskiej, i były ważną przyczyną wydłużenia oczekiwanej długości życia w tym czasie.
Zapach był uważany za duży problem w usuwaniu odpadów i aby go rozwiązać, ścieki można było odprowadzać do laguny lub „osadzać”, a ciała stałe usuwać i usuwać osobno. Proces ten nazywa się obecnie „obróbką wstępną”, a osady stałe są nazywane „szlamem”. Pod koniec XIX wieku, ponieważ pierwotne oczyszczanie nadal pozostawiało problemy z zapachami, odkryto, że nieprzyjemnym zapachom można zapobiegać, wprowadzając tlen do rozkładających się ścieków. Był to początek biologicznego oczyszczania tlenowego i beztlenowego, które mają fundamentalne znaczenie dla procesów ściekowych.
Prekursorem nowoczesnego szamba był szambo, w którym zamknięto wodę, aby zapobiec zanieczyszczeniu, a odpady stałe powoli upłynniały się w wyniku działania beztlenowego; został wynaleziony przez LH Mourasa we Francji w latach 60. XIX wieku. Donald Cameron, jako miejski geodeta w Exeter, opatentował w 1895 roku ulepszoną wersję, którą nazwał „szambo”; septyczne w znaczeniu „bakteryjne”. Są one nadal używane na całym świecie, zwłaszcza na obszarach wiejskich niepodłączonych do wielkoskalowych systemów kanalizacyjnych.
Leczenie biologiczne
Dopiero pod koniec XIX wieku stało się możliwe oczyszczanie ścieków poprzez biologiczny rozkład składników organicznych za pomocą mikroorganizmów i usuwanie zanieczyszczeń. Uzdatnianie gruntów stawało się również coraz mniej wykonalne, ponieważ miasta rozrastały się, a ilość wytwarzanych ścieków nie mogła już być absorbowana przez pola uprawne na obrzeżach.
Edward Frankland przeprowadził eksperymenty na farmie ściekowej w Croydon w Anglii w latach 70. XIX wieku i był w stanie wykazać, że filtracja ścieków przez porowaty żwir daje w wyniku azotowany ścieki (amoniak został przekształcony w azotan) i że filtr pozostaje niezatkany przez długi czas. czas. Stworzyło to rewolucyjną wówczas możliwość biologicznego oczyszczania ścieków z wykorzystaniem złoża kontaktowego do utleniania ścieków. Koncepcja ta została podjęta przez głównego chemika londyńskiego Metropolitan Board of Works , Williama Libdina, w 1887 roku:
- ...najprawdopodobniej prawdziwym sposobem oczyszczenia ścieków... będzie najpierw odseparowanie osadu, a następnie przekształcenie go w ścieki neutralne... zatrzymanie go przez odpowiedni okres, w którym należy go w pełni napowietrzyć, a na koniec wrzucić go do strumienia w stanie oczyszczonym. To właśnie jest celem i niedoskonale realizowane na oczyszczalni ścieków.
W latach 1885-1891 w całej Wielkiej Brytanii skonstruowano filtry działające na tej zasadzie, a pomysł został również podjęty w USA w Lawrence Experiment Station w Massachusetts , gdzie potwierdzono prace Franklanda. W 1890 roku LES opracował „ filtr zraszający ”, który zapewniał znacznie bardziej niezawodne działanie.
Łóżka kontaktowe zostały opracowane w Salford , Lancashire i przez naukowców pracujących dla Rady Miejskiej w Londynie na początku 1890 roku. Według Christophera Hamlina była to część konceptualnej rewolucji, która zastąpiła filozofię, która postrzegała „oczyszczanie ścieków jako zapobieganie rozkładowi, taką, która próbowała ułatwić proces biologiczny, który w naturalny sposób niszczy ścieki”.
Złoża kontaktowe były zbiornikami zawierającymi obojętną substancję, taką jak kamienie lub łupki, które maksymalizowały powierzchnię dostępną dla rozwoju drobnoustrojów w celu rozbicia ścieków. Ścieki były przetrzymywane w zbiorniku aż do całkowitego rozłożenia, a następnie były odfiltrowywane do gruntu. Metoda ta szybko stała się powszechna, zwłaszcza w Wielkiej Brytanii, gdzie stosowano ją w Leicester , Sheffield , Manchester i Leeds . Złoże bakteryjne zostało jednocześnie opracowane przez Josepha Corbetta jako Borough Engineer w Salford, a eksperymenty przeprowadzone w 1905 r. wykazały, że jego metoda była lepsza, ponieważ większe ilości ścieków można było lepiej oczyszczać przez dłuższy czas niż w przypadku złoża kontaktowego.
Królewska Komisja ds. Utylizacji Ścieków opublikowała swój ósmy raport w 1912 r., który ustanowił międzynarodowy standard odprowadzania ścieków do rzek; średnia 30”, co pozwoliło«: w '20 2 części na sto tysięcy» z zapotrzebowania na tlen Biochemical i «3 części na sto tysięcy» zawieszonego osadu.
Proces osadu czynnego
Większość miast w świecie zachodnim dodała droższe systemy oczyszczania ścieków na początku XX wieku, po tym, jak naukowcy z University of Manchester odkryli proces oczyszczania ścieków z osadu czynnego w 1912 roku.
Proces osadu czynnego został odkryty w 1913 roku w Wielkiej Brytanii przez dwóch inżynierów, Edwarda Arderna i WT Locketta, którzy prowadzili badania dla Wydziału Rzek Manchester Corporation w Davyhulme Sewage Works . W 1912 roku dr Gilbert Fowler , naukowiec z Uniwersytetu w Manchesterze , zaobserwował eksperymenty przeprowadzane w Stacji Eksperymentalnej Lawrence w Massachusetts, polegające na napowietrzaniu ścieków w butelce pokrytej glonami. Koledzy inżynierowie Fowlera, Ardern i Lockett, eksperymentowali z oczyszczaniem ścieków w reaktorze przeciągowo -napełniającym , który wytwarzał wysoko oczyszczony ścieki. Napowietrzali ścieki w sposób ciągły przez około miesiąc i byli w stanie osiągnąć całkowitą nitryfikację materiału próbki. Uważając, że osad został aktywowany (w podobny sposób jak węgiel aktywny ) proces nazwano osadem czynnym . Dopiero dużo później zdano sobie sprawę, że to, co faktycznie miało miejsce, było sposobem na koncentrację organizmów biologicznych, oddzielając czas retencji cieczy (najlepiej niski, w przypadku kompaktowego systemu oczyszczania) od czasu retencji substancji stałych (najlepiej, dość wysoki, w przypadku ścieków niska zawartość BZT 5 i amoniaku.)
Ich wyniki zostały opublikowane w ich przełomowym artykule z 1914 roku, a dwa lata później w Worcester zainstalowano pierwszy pełnowymiarowy system ciągłego przepływu . W następstwie I wojny światowej nowa metoda leczenia szybko rozprzestrzeniła się, zwłaszcza w USA, Danii , Niemczech i Kanadzie . Pod koniec lat 30. oczyszczanie osadu czynnego stało się dobrze znanym biologicznym procesem oczyszczania ścieków w krajach, w których powszechne były systemy kanalizacyjne i oczyszczalnie ścieków .WC
Wraz z nadejściem rewolucji przemysłowej i związanego z nią postępu technologicznego toaleta spłukiwana zaczęła przybierać nowoczesną formę. Musi być jednak podłączony do kanalizacji . Tam, gdzie nie jest to wykonalne lub pożądane, alternatywną opcją są suche toalety .
Zaopatrzenie w wodę
Ambitny projekt inżynieryjny mający na celu sprowadzenie świeżej wody z Hertfordshire do Londynu został zrealizowany przez Hugh Myddletona , który nadzorował budowę New River w latach 1609-1613. New River Company stała się jedną z największych prywatnych firm wodociągowych tamtych czasów, zaopatrując miasto Londynu i innych centralnych obszarów. Pierwszy miejski system wodociągowy w Anglii powstał w Derby w 1692 roku, wykorzystując drewniane rury, co było powszechne przez kilka stuleci. Wodociągi Derby obejmowały pompy napędzane kołem wodnym do podnoszenia wody z rzeki Derwent oraz zbiorniki magazynowe do dystrybucji.
To właśnie w XVIII wieku szybko rosnąca populacja spowodowała boom na tworzenie prywatnych sieci wodociągowych w Londynie . Chelsea Wodociągi Spółka powstała w 1723 roku „na lepsze dostarczanie Miasto i wolności z Westminsteru i części sąsiadujących z wodą”. Firma stworzyła rozległe stawy na obszarze graniczącym z Chelsea i Pimlico, wykorzystując wodę z pływowej Tamizy . Inne wodociągi powstały w Londynie, w tym w West Ham w 1743 r., przy Lea Bridge przed 1767 r., Lambeth Waterworks Company w 1785 r., West Middlesex Waterworks Company w 1806 r. i Grand Junction Waterworks Company w 1811 r.
S zginania rury wynalazł Alexander Cummings 1775, ale stały się znane jako wygięcie w kształcie litery U po wprowadzeniu w kształt litery U pułapkę przez Thomas Crapper w roku 1880. Pierwszym śrubowe kranu został opatentowany w 1845 roku przez gości i Chrimes , odlewnia mosiądzu w Rotherham .
Uzdatnianie wody
Filtr piasku
Sir Francis Bacon próbował odsalać wodę morską przepuszczając ją przez filtr piaskowy . Chociaż jego eksperyment się nie powiódł, zapoczątkował nowe zainteresowanie tą dziedziną.
Pierwsze udokumentowane użycie filtrów piaskowych do oczyszczania wody datuje się na rok 1804, kiedy to właściciel bielarni w Paisley w Szkocji , John Gibb, zainstalował eksperymentalny filtr, sprzedając swoją niechcianą nadwyżkę społeczeństwu. Metoda ta została udoskonalona w ciągu następnych dwóch dekad przez inżynierów pracujących dla prywatnych firm wodociągowych, a jej kulminacją było pierwsze na świecie uzdatnione publiczne wodociągi, zainstalowane przez inżyniera Jamesa Simpsona dla Chelsea Waterworks Company w Londynie w 1829 roku. wody dla każdego mieszkańca tego obszaru, a projekt sieci był szeroko kopiowany w całej Wielkiej Brytanii w kolejnych dziesięcioleciach.
Ustawa Metropolis Woda wprowadził regulację wodociągowych firm w Londynie , w tym minimalnych standardów jakości wody po raz pierwszy. Ustawa „zapewniła zaopatrzenie Metropolii w wodę czystą i zdrową” i wymagała, aby cała woda była „skutecznie przefiltrowana” od 31 grudnia 1855 roku. analizy chemiczne, w 1858 r. Ustawodawstwo to ustanowiło światowy precedens dla podobnych państwowych interwencji w zakresie zdrowia publicznego w całej Europie . W tym samym czasie utworzono Metropolitalną Komisję Kanalizacyjną, w całym kraju przyjęto filtrację wody, a nad śluzą Teddington założono nowe ujęcia wody na Tamizie . Automatyczne filtry ciśnieniowe, w których woda jest przetłaczana pod ciśnieniem przez system filtracji, zostały wynalezione w 1899 roku w Anglii.
Chlorowanie wody
W jednej z pierwszych prób użycia chloru William Soper zastosował wapno chlorowane do oczyszczania ścieków wytwarzanych przez pacjentów z tyfusem w 1879 roku.
W artykule opublikowanym w 1894 roku Moritz Traube formalnie zaproponował dodanie chlorku wapna ( podchlorynu wapnia ) do wody, aby uczynić ją „wolną od zarazków”. Dwóch innych badaczy potwierdziły ustalenia Traube i opublikowali swoje prace w 1895 roku pierwszych prób przy wdrażaniu chlorowania wody w stacji uzdatniania wody zostały wykonane w 1893 roku w Hamburgu , Niemcy , aw 1897 r mieście Maidstone , Anglii , był pierwszym, który posiada cały posiadany wodociąg uzdatniony chlorem.
Trwałe chlorowanie wody rozpoczęło się w 1905 r., kiedy wadliwy powolny filtr piaskowy i zanieczyszczone źródło wody doprowadziły do poważnej epidemii tyfusu w Lincoln w Anglii . Dr Alexander Cruickshank Houston użył chlorowania wody, aby powstrzymać epidemię. Jego instalacja dostarczała do uzdatnianej wody stężony roztwór chlorku wapna. Chlorowanie wodociągów pomogło powstrzymać epidemię i jako środek zapobiegawczy kontynuowano chlorowanie do 1911 r., kiedy uruchomiono nowe wodociągi.
Pierwsze ciągłe użycie chloru w Stanach Zjednoczonych do dezynfekcji miało miejsce w 1908 roku w Boonton Reservoir (nad rzeką Rockaway ), który służył jako zaopatrzenie dla Jersey City, New Jersey . Chlorowanie osiągnięto poprzez kontrolowane dodawanie rozcieńczonych roztworów chlorku wapna ( podchlorynu wapnia ) w dawkach od 0,2 do 0,35 ppm. Proces oczyszczania został opracowany przez dr Johna L. Leala, a instalację chlorowania zaprojektował George Warren Fuller. W ciągu następnych kilku lat w instalacjach wody pitnej na całym świecie szybko zainstalowano dezynfekcję chlorem za pomocą chlorku wapna.
Technika oczyszczania wody pitnej za pomocą sprężonego skroplonego chloru gazowego została opracowana przez brytyjskiego oficera indyjskiej służby medycznej Vincenta B. Nesfielda w 1903 roku. Według jego własnych relacji: „Przyszło mi do głowy, że chlor może być uznany za zadowalający... jeśli można by znaleźć odpowiednie środki do jego wykorzystania... Kolejnym ważnym pytaniem było to, jak sprawić, by gaz był przenośny. Można to osiągnąć na dwa sposoby: przez skroplenie go i przechowywanie w żelazie wyłożonym ołowiem naczynia z dyszą z bardzo drobnym kanałem kapilarnym i wyposażone w kran lub zakrętkę. Kran jest odkręcony, a cylinder umieszczony w wymaganej ilości wody. Chlor wypływa i w ciągu dziesięciu do piętnastu minut woda jest całkowicie bezpieczna. Ta metoda byłaby przydatna na dużą skalę, jak w przypadku wózków z wodą serwisową.
Major armii amerykańskiej Carl Rogers Darnall , profesor chemii w Army Medical School , dał pierwszy praktyczny pokaz tego w 1910 roku. Wkrótce potem major William JL Lyster z Army Medical Department zastosował roztwór podchlorynu wapnia w lnianej torbie do leczenia. woda. Przez wiele dziesięcioleci metoda Lyster pozostawała standardem dla amerykańskich sił lądowych w terenie i w obozach, wdrażana w postaci znanej Lyster Bag (pisanej również jako Lister Bag). Praca ta stała się podstawą współczesnych systemów oczyszczania wody miejskiej.
Fluoryzacja
Fluoryzacja wodą jest praktyką stosowaną od początku XX wieku w celu zmniejszenia próchnicy zębów .
Trendy
Bramki Zrównoważony Rozwój 6 sformułowana w 2015 obejmuje cele na dostęp do wody i urządzeń sanitarnych na poziomie globalnym. W krajach rozwijających się , self-dostawa wody i urządzeń sanitarnych jest stosowana jako podejście stopniowych ulepszeń do wody i kanalizacji usług, które są finansowane głównie przez użytkownika. Zdecentralizowane systemy ściekowe również zyskują na znaczeniu dla osiągnięcia zrównoważonej sanitacji .
Zrozumienie aspektów zdrowotnych
Podstawowa forma teorii zarażenia sięga medycyny średniowiecznego świata islamu , gdzie została zaproponowana przez perskiego lekarza Ibn Sinę (znanego również jako Awicenna) w Kanonie Medycyny (1025), najbardziej autorytatywnym podręczniku medycznym średniowiecza. Wspomniał, że ludzie mogą przenosić choroby przez oddech, zauważył zarażenie gruźlicą i omówił przenoszenie choroby przez wodę i brud. Koncepcja niewidzialnej zarazy została w końcu szeroko zaakceptowana przez islamskich uczonych . W Sułtanacie Ajjubidów nazywali je najasat ("substancje nieczyste"). Fiqh uczony Ibn al-Haj al-Abdari (ok. 1250/36), podczas omawiania islamskiego dietę i higienę, dał rady i ostrzeżenia o tym, jak zaraza może zanieczyścić wodę, żywność i odzież, i może rozprzestrzeniać się za pośrednictwem sieci wodociągowej.
Na długo przed tym, jak badania ustaliły teorię choroby zarodkowej lub jakiekolwiek zaawansowane zrozumienie natury wody jako nośnika chorób, tradycyjne wierzenia ostrzegały przed spożywaniem wody, faworyzując raczej przetworzone napoje, takie jak piwo , wino i herbata . Na przykład w karawanach wielbłądów, które przemierzały Azję Środkową wzdłuż Jedwabnego Szlaku , odkrywca Owen Lattimore zauważył: „Powodem, dla którego piliśmy tak dużo herbaty, była zła woda. Samej wody, nieprzegotowanej, nigdy nie pije się. Istnieje przesąd powoduje powstawanie pęcherzy na stopach”.
Jedno z najwcześniejszych ustaleń dotyczących chorób przenoszonych przez wodę w Europie powstało w XIX wieku, kiedy rewolucja przemysłowa zawładnęła Europą. Choroby przenoszone przez wodę , takie jak cholera , były kiedyś błędnie wyjaśniane przez teorię miazmy, teorię , że złe powietrze powoduje rozprzestrzenianie się chorób. Jednak ludzie zaczęli odkrywać korelację między jakością wody a chorobami przenoszonymi przez wodę, co doprowadziło do różnych metod oczyszczania wody , takich jak filtrowanie piaskowe i chlorowanie wody pitnej.
Założyciele mikroskopii , Antonie van Leeuwenhoek i Robert Hooke , użyli nowo wynalezionego mikroskopu, aby po raz pierwszy zaobserwować małe cząstki materiału zawieszone w wodzie, kładąc podwaliny pod przyszłe zrozumienie patogenów i chorób przenoszonych przez wodę .
W XIX wieku Wielka Brytania była centrum szybkiej urbanizacji , w wyniku której pojawiło się wiele problemów zdrowotnych i sanitarnych, na przykład epidemie cholery i pandemie . To spowodowało, że Wielka Brytania odegrała dużą rolę w rozwoju zdrowia publicznego. Przed odkryciem związku między skażoną wodą pitną a chorobami, takimi jak cholera i inne choroby przenoszone przez wodę, wykorzystano teorię miazmy do uzasadnienia wybuchów tych chorób. Teoria miazmy to teoria, że pewne choroby i schorzenia są wytworem „złego powietrza”. Badania przeprowadzone przez lekarza Johna Snowa w Wielkiej Brytanii podczas epidemii cholery na Broad Street w 1854 r. wyjaśniły powiązania między chorobami przenoszonymi przez wodę a zanieczyszczoną wodą pitną. Chociaż teoria zarazków nie została jeszcze opracowana, obserwacje Snowa doprowadziły go do odrzucenia dominującej teorii miazmy. Jego esej O sposobie komunikowania się cholery z 1855 r. jednoznacznie wykazał rolę zaopatrzenia w wodę w rozprzestrzenianiu się epidemii cholery w Soho , posługując się mapą rozkładu kropek i dowodami statystycznymi , aby zilustrować związek między jakością źródła wody a cholerą . sprawy. Podczas epidemii w 1854 r. zebrał i przeanalizował dane, z których wynikało, że ludzie, którzy pili wodę ze skażonych źródeł, takich jak pompa na Broad Street, umierali na cholerę znacznie częściej niż ci, którzy dostawali wodę gdzie indziej. Jego dane przekonały lokalną radę do wyłączenia pompy wodnej, co szybko zakończyło epidemię.
W szczególności Edwin Chadwick odegrał kluczową rolę w brytyjskim ruchu sanitarnym , wykorzystując teorię miazmy do poparcia swoich planów poprawy sytuacji sanitarnej w Wielkiej Brytanii. Chociaż Chadwick wniósł wkład w rozwój zdrowia publicznego w XIX wieku, to John Snow i William Budd wprowadzili ideę, że cholera jest konsekwencją skażonej wody, przedstawiając ideę, że choroby mogą być przenoszone przez wodę pitną.
Ludzie odkryli, że oczyszczanie i filtrowanie wody poprawia jakość wody i ogranicza przypadki chorób przenoszonych przez wodę. W niemieckim mieście Altona odkrycie to zostało po raz pierwszy zilustrowane za pomocą systemu filtrowania piaskowego do zaopatrzenia w wodę . Pobliskie miasto, które nie używało żadnego systemu filtrowania wody, ucierpiało z powodu epidemii, podczas gdy Altona pozostała nienarażona na chorobę, co stanowi dowód na to, że jakość wody ma coś wspólnego z chorobami. Po tym odkryciu Wielka Brytania i reszta Europy wzięły pod uwagę filtrowanie wody pitnej, a także chlorowanie jej w celu zwalczania chorób przenoszonych przez wodę, takich jak cholera.
Zobacz też
- Lista zaopatrzenia w wodę i urządzeń sanitarnych według kraju
- Historia filtrów do wody
- Nocna gleba
- Zbieranie wody deszczowej
- Przemysł wodny
Bibliografia
Dalsza lektura
- Edwin Chadwick (1889), Niniejszy i ogólnego stanu nauki sanitarnej , Londyn (1st ed.): Edwin Chadwick , wikidane Q20980589
- Juuti, Petri S., Tapio S. Katko i Heikki S. Vuorinen. Środowiskowa historia wody: globalne poglądy na lokalne zaopatrzenie w wodę i urządzenia sanitarne (Wydawnictwo IWA, 2007)
- Teresi, Dicka; i in. (2002). Zaginione odkrycia: starożytne korzenie współczesnej nauki – od Babilończyków do Majów . Nowy Jork: Simon i Schuster. P. 352 . Numer ISBN 978-0-684-83718-5.