Достовірне знання існуючого стану ґрунту та підземних вод є важливим для планування санітарії та ключовим фактором у виборі відповідних технологій, особливо там, де слід використовувати санітарні системи на основі інфільтрації, такі як одинарна вигрібна яма S.3 чи інфільтраційний колодязь D.10 . Ґрунти з високою здатністю до інфільтрації можуть бути бажаними з точки зору технологічних перспектив, але можуть бути небажаними з точки зору охорони здоров’я та безпеки, оскільки вони підвищують ризик забруднення підземних вод. З іншого боку, більш щільні водонепроникні ґрунти, такі як глина, можуть серйозно обмежити інфільтрацію і зробити дренаж майже неможливим. Це безпосередньо впливає на швидкість заповнення ям і якість фекального мулу. Основну небезпеку становить забруднення підземних вод, які використовуються для пиття, збудниками фекального походження. Коли вигрібні ями щільно сконцентровані в певному районі, а неглибокі водоносні горизонти використовуються як джерело питної води, нітрати (які не повинні перевищувати 50 мг/л у питній воді відповідно до рекомендацій Всесвітньої організації охорони здоров’я) також можуть становити небезпеку для здоров’я.
Коли будується поселення або табір і вирубується занадто багато дерев, ґрунт може втратити водопроникність через ущільнення, що призведе до збільшення стоку та підвищеного ризику повеней. Інфільтрація також може зменшуватись, що призводить до зменшення поповнення неглибоких водоносних горизонтів. У той же час розбудова санітарної інфраструктури підвищує ризик забруднення поверхневих та підземних вод. Слід розглядати одночасно два напрями можливого бактеріологічного забруднення: забруднення через стічні води, що потрапляють у колодязі із питною водою, та забруднення ґрунтових вод.

Для оцінки ризику забруднення джерела води рекомендується використовувати підхід, заснований на оцінці часу проходження стоків від вигрібної ями до джерела води. Щоб зменшити ризик бактеріологічного забруднення джерела, рідка фаза, що надходить з вигрібної ями, повинна перебувати в насиченій зоні водоносного горизонту не менше 25 днів. Необхідно оцінити тип ґрунту та напрямок стоку ґрунтових вод. Останнє залежить від ухилу водоносного горизонту, який також має безпосередній вплив на швидкість руху підземних вод.

Вода, що просочується з поверхні через ненасичену зону, зазвичай тече швидше, ніж ґрунтові води в насиченій зоні. На малюнку 5 водний об’єкт H1 знаходиться вище водного об'єкта H2, що означає, що ґрунтові води будуть текти зліва направо. Ручний насос (РН) найбільш схильний до ризику від  поверхневого забруднення з вбиральні 2, яка має більшу топографічну висоту, але найбільший ризик забруднення підземних вод походить від вбиральні 1, оскільки вода тече зліва направо через гідравлічний ухил. Ручний насос створює конус депресії в ґрунтових водах, який може локально інвертувати потік води (виділено темно-синім кольором).

Невеликій кількості стічних вод, що потрапляють в ґрунт, може знадобитися більше часу для проходження через ненасичену зону. Однак, якщо ненасичена зона досить волога, транспортування відбуватиметься в кілька разів швидше (а відмирання мікробів повільніше), а отже, ризик забруднення зросте. Тому важливо враховувати розмір вигрібної ями та обсяг стічних вод, які потенційно потрапляють у ґрунт, а також вплив дощової води. Великі вигрібні споруди становлять значно більший ризик.

Тест на перколяцію

Для оцінки швидкості переміщення забрудненої води через ґрунт слід провести тест на перколяцію. Перколяція характеризує рух води через ґрунт, і тести на перколяцію проводяться для визначення швидкості просочування води. Це простий тест для проведення в польових умовах, він дає важливу інформацію при розробці стратегії водопостачання та/або санітарії. Існують різні методи, кожен з яких пов’язаний з конкретною таблицею, яка стосується спостереження за показниками інфільтрації. Тести на перколяцію слід проводити, щоб перевірити, наскільки ділянка придатна для таких проектів, як вбиральні, резервуари та санітарні сміттєзвалища.

Тест на перколяцію проводиться, по суті, шляхом викопування ями лопатою або буром, заповнення отвору водою на певну глибину та вимірювання часу, який потрібний воді, щоб протекти. Дно випробувальної ями має бути на тій же глибині, що й запланована основа вигрібних ям, щоб переконатися, що тест відносно добре відображає умови перколяції на цій глибині. Після буріння або викопування ями та очищення її від сипучого матеріалу, дно слід засипати 5 см гравію, щоб уникнути забиття під час випробування. Цей тест слід проводити не раніше, ніж через 12 годин після першого додавання води в яму (на вологому насиченому ґрунті, а не на сухому). Цієї процедуру слід дотримуватися, щоб забезпечити час набухання ґрунту та наблизитися до умов, які очікуються після введення в експлуатацію системи санітарії.

У наступній таблиці наведено орієнтовні показники інфільтрації чистої води та стічних вод у різних типах ґрунту, а також спрощені описи, які допомагають ідентифікувати ґрунт. Ґрунти поділяються на дві широкі категорії: (1) гранульовані ґрунти та (2) потріскані чи роздроблені ґрунти. Слід зазначити, що для гранульованих ґрунтів швидкість інфільтрації для стічних вод набагато нижча, ніж для чистої води, і, швидше за все, з часом вона й надалі знижуватиметься в міру насичення та забиття ґрунту. Інфільтрація також відбувається через стінки ями, під кутом близько 45°.

Наприклад: якщо під час тесту на перколяцію рівень води падає на 12 мм за 30 хвилин, це вказує на значення перколяції (або швидкість інфільтрації) в мм/на добу = 12/30 × 60 × 24 = 576 мм/на добу (типове значення для супісків – див. таблицю 2). Зверніть увагу, що значення в мм/день завжди дорівнює значенню в л/м²/на добу. Для правильної роботи інфільтраційних колодязів або вигрібних ям швидкість інфільтрації чистої води повинна бути не менше 120 мм/на добу.

Рівень ґрунтових вод

Рівень ґрунтових вод можна оцінити шляхом спостереження за прилеглими колодязями, рослинністю поблизу (деякі рослини та дерева свідчать про високий рівень ґрунтових вод) та шляхом опитування місцевих жителів. Також слід враховувати сезонні коливання, оскільки ями, які висохли в сухий сезон, можуть наповнюватися водою у вологіші періоди року. У найгіршому випадку може статися повінь. Забруднення ґрунтових вод поширюватиметься в напрямку потоку (який є переважно горизонтальний). Тому, якщо колодязі будуються в тому самому водоносному горизонті, забір води слід проводити нижче забрудненої зони, за умови, що колодязь досить герметичний на рівні забруднення, а швидкість забору не настільки висока, щоб забирати забруднена вода потрапляла в колодязь. Якщо забруднення ґрунтових вод на неглибокому рівні викликає занепокоєння, може знадобитись обмеження глибини вбиральнь і використання піднятих вбиральнь S.7 або інших наземних рішень. Загалом, якщо джерело води забруднене великою кількістю вигрібних ям, зазвичай легше перемістити джерело води, ніж змінити систему санітарії. Слід пам’ятати, що забруднення питної води також зазвичай відбувається в місцях забору, під час транспортування та зберігання, а також у місцях використання через негігієнічні пристрої для збору та зберігання та недотримання особистої гігієни.

Заходи зі зниження ризику мікробіологічного забруднення

Якщо оцінювання ґрунту та підземних вод показує, що вбиральні здатні забруднити джерело води, можна розглянути наступні варіанти:

• Впровадження піднятих вбиралень S.7
• В умовах високого рівня ґрунтових вод або повеней інфраструктура локалізації повинна бути водонепроникною, щоб звести до мінімуму забруднення підземних вод і навколишнього середовища, з безпечним транспортуванням стоків.
• Поверхневі джерела води, такі як колодязі, повинні бути захищені, щоб зменшити можливість забруднення через поверхню землі. Захисні заходи включають забір води з глибини нижче рівня забруднення, спорудження захисної стінки колодязя на поверхні для запобігання потраплянню паводкової води в колодязь, герметизацію колодязя глиною або подібним матеріалом для запобігання стіканню поверхневих стоків по бічній поверхні колодязя через міжтрубний простір.
• Якщо відстань між ямами та джерелами води є недостатньою, слід розробити план з безпеки води для мінімізації ризику забруднення.
• Хлорування питної води
• Переміщення джерела води