К факторам почвообразования относятся: почвообразующие породы, растительные и животные организмы, климат, рельеф, возраст, вода (почвенная и грунтовая), хозяйственная деятельность человека

16)САМООЧИЩЕНИЕ ПОЧВЫ, ФАКТОРЫ ВЛИЯЮЩИЕ НА ПРОЦЕССЫ НА САМООЧИЩЕНИЕ. ПОЧВА КАК ФАКТОР ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ЦЕЛИ.

Под самоочищением почвы понимается ее способность превращать опасные в эпидемиологическом отношении органические вещества в неорганические - минеральные соли и газы.

Самоочищение почвы начинается с того, что попавшие в нее органические вещества вместе с содержащимися в них патогенными бактериями и яйцами гельминтов фильтруются через нее и адсорбируются ею. Под влиянием биохимических, биологических, геохимических и других процессов загрязнители, проходя через почву, обесцвечиваются, теряют дурной запах, ядовитость, вирулентность и другие отрицательные свойства.

Под действием физических факторов (солнце, высушивание) значительная часть патогенной флоры гибнет, под действием химических (кислород воздуха и почвы) происходит окисление органических веществ (жиры и углеводы) до углекислого газа и воды, а азотсодержащие соединения разлагаются на аминокислоты и в результате окисления нитрифицируются. При этом существенную роль играют бактерии родов Nitrosomonas и Nitrobacter, которые и образуют минеральные вещества, усваиваемые растениями. Некоторые химические элементы (азот, фосфор, сера) в процессе разложения переходят из органических соединений в неорганические. Происходит так называемый процесс минерализации вещества.

Химическое загрязнение почвы – изменение химического состава почвы, возникшее под прямым или косвенным воздействием факторов землепользования (промышленного, сельскохозяйственного, коммунального), вызывающее снижение ее качества и возможную опасность для здоровья населения.

Предельно допустимая концентрация экзогенного химического вещества в почве – максимальное количество вещества (в мг/кг абсолютно сухой почвы), которое не вызывает прямого или опосредованного отрицательного влияния на здоровье настоящего и последующих поколений человека и экосистему. ПДК представляет собой комплексный показатель безвредного для человека содержания химических веществ в почве.

17. ИСТОЧНИКИ ВОДОСНАБЖЕНИЯ НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ, ИХ ГИГИЕНИЧЕСКАЯ РОЛЬ.

Выбор источника является одной из наиболее ответственных задач при устройстве системы водоснабжения, так как он определяет в значительной степени характер самой системы, наличие в ее составе тех или иных сооружений, а следовательно, стоимость и строительства, и эксплуатации. Источник водоснабжения должен удовлетворять следующим основным требованиям:

обеспечивать получение из него необходимых количеств воды с учетом роста водопотребления на перспективу развития объекта;

обеспечивать бесперебойность снабжения водой потребителей;

давать воду такого качества, которое в наибольшей степени отвечает нуждам потребителей или позволяет достичь требуемого качества путем простой и дешевой ее очистки;

обеспечивать возможность подачи воды объекту с наименьшей затратой средств;

обладать такой мощностью, чтобы отбор воды из него не нарушал сложившуюся экологическую систему.

Правильное решение вопроса о выборе источника водоснабжения для каждого данного объекта требует тщательного изучения и анализа водных ресурсов района, в котором расположен объект. Практически все используемые для целей водоснабжения природные источники воды могут быть отнесены к двум основным группам:

поверхностные источники - 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, снежники;подземные источники - бассейны подземных вод, водоносные горизонты.

Санитарно-гигиеническое значение воды

Велико значение воды и в жизни человека. Вода имеет широкое применение в быту, промышленности, сельском хозяйстве, медицине. Она является одним из важнейших факторов внешней среды, от которого зависит здоровье населения. Общее количество воды в организме человека составляет почти 2/з его веса. Большинство процессов в организме протекает в водных растворах или при участии воды. Вместе с пищей и кислородом воздуха вода необходима для поддержания нормального состава тела, его функций и работы. Потеря организмом 10-20% общего количества содержащейся в нем воды приводит к смерти.

Санитарно-гигиеническое значение воды огромно. Она позволяет поддерживать высокий уровень личной гигиены благодаря пользованию прачечными, банями, общественными бассейнами для купания, домашними ваннами и душами. Без воды невозможно содержать в чистоте жилища, общественные здания, улицы и площади. Озеленение населенных мест возможно только при достаточном снабжении их водой. Благоустройство населенных мест и повышение культурного уровня быта населения могут быть обеспечены только при условии централизованного водоснабжения в виде водопроводов и достаточного расходования воды на все хозяйственно-бытовые и коммунальные нужды.

Обеспеченность водой является одним из основных условий успешного развития сельского хозяйства и промышленности, а также успешного проведения мероприятий по здравоохранению.

Однако вода может играть и отрицательную роль, когда она способствует распространению заболеваний. Сюда относятся, прежде всего, так называемые водные инфекции, которые нередко принимают широкие размеры (водные эпидемии).

Водные эпидемии известны были давно. Они возникают вследствие загрязнения источников водоснабжения выделениями из кишечника бациллоносителей и больных холерой, дизентерией, инфекционными энтеритами, эпидемической желтухой или выделениями из кишечника и мочевых путей бациллоносителей и больных брюшным тифом, паратифами и пр.

План лекции:

1. Физиологическое, эпидемиологическое и санитарно-гигиеническое значение воды.

2. Органолептические свойства воды. Химический состав. Заболевания, обусловленные необычным минеральным составом природных вод. Влияние загрязнения воды на здоровье человека. Инфекционные заболевания и гельминтозы, передаваемые водным путем. Условия и сроки выживания патогенных микроорганизмов в воде. Особенности водных эпидемий.

3. Виды источников водоснабжения и их санитарно - гигиеническая характеристика. Причины загрязнения. Охрана источников водоснабжения. Гигиеническая характеристика систем хозяйственно - питьевого водоснабжения.

4. Гигиенические требования и нормативы качества питьевой воды.

5. Гигиенические требования к нецентрализованному (местному) водоснабжению.

6. Методы улучшения качества питьевой воды.

Вода является одним из объектов окружающей среды, она необходима для жизни человека, растений и животных. Без пищи человек может прожить более месяца, а без воды — лишь несколько дней.

Физиологическое значение воды определяется тем, что она входит в состав всех биологических тканей организма человека и составляет примерно 60... 70 % массы тела. В костях содержится 22 % воды, в жировой ткани — 30, в печени — 70, в мышце сердца — 79, в почках — 83, в стекловидном теле — 99 %. Вода — универсальный растворитель. Она является основой кислотно-щелочного равновесия, участвует во всех химических реакциях в организме, составляет основу крови, секретов и экскретов организма.

Важной функцией воды является транспорт в организм многих макро- и микроэлементов и других питательных веществ. Одновременно вода участвует в выведении шлаков и токсичных веществ с потом, слюной, мочой и калом. Велика роль воды и в терморегуляции организма. При испарении пота человек теряет около 30 % тепловой энергии.

Вода имеет важнейшее гигиеническое значение , и ее качество рассматривается как ведущий показатель санитарного благополучия населения. Доброкачественная вода необходима для поддержания чистоты тела и закаливания, уборки жилища, приготовления пищи и мытья посуды, стирки белья, поливки улиц и зеленых насаждений.

При среднем расходе воды для питьевых и хозяйственно-бытовых нужд без учета промышленного потребления, равном 272 л на одного жителя России в сутки, в Москве этот показатель составляет 539 л, в Челябинской области — 369, Саратовской — 367, Новосибирской — 364, Магаданской — 359 и в Камчатской области — 353 л. В то же время население ряда городов и районов республик Калмыкии, Мордовии, Марий-Эл, а также Оренбургской, Астраханской, Ярославской, Волгоградской, Курганской, Кемеровской областей испытывает постоянный дефицит питьевой воды.

Значение воды состоит и в том, что она является ценным технологическим сырьем. Для получения 1 т резины или алюминия требуется 1500 м3 воды. Столько же требуется для выращивания 1 т пшеницы, а для выращивания 1 т риса — 4000 м3. При выплавке 1 т стали расходуется около 150 м3 воды, на производство 1 т мяса — 20000 м3.

Оздоровительное значение воды состоит в использовании ее для купания, закаливания, занятий спортом. Хороший эффект дают физиотерапевтические водные процедуры и питье минеральных вод. Велико также эстетическое значение воды и ее роль в воздействии на эмоциональное состояние человека.

В населенных местах могут, применятся различные системы обеспечения водой. При централизованном водоснабжении по водопроводу вода подается всему населенному пункту или части его. В ряде населенных мест, чаще всего сельского типа, водоснабжение осуществляется путем непосредственного забора воды из источника (колодец, родник). Такое водоснабжение называется местным или децентрализованным.

Эпидемиологическое значение воды связано с тем, что вода является фактором передачи многих заболеваний. Водный путь передачи характерен для многих инфекционных заболеваний: холеры , брюшного тифа , паратифов , амебной и бактериальной дизентерии, амебиаза , энтеровирусных заболеваний, инфекционного гепатита А, лептоспироза, туляремии, лямблиоза, балантидиаза, гельминтозов, некоторых энтеро-, рота- и аденовирусных заболеваний и др.

Ежегодно в Российской Федерации регистрируется более 100 вспышек дизентерии , брюшного тифа и вирусного гепатита А. В последние годы количество инфекционных заболеваний, связанных с воздействием загрязненной воды, снизилось. Однако в регионах, где микробное загрязнение воды поверхностных водоисточников особенно велико, заболеваемость населения дизентерией и острыми кишечными инфекциями значительно выше, чем в среднем по стране.

Хотя роль воды в распространении инфекционных заболеваний известна давно, первое достоверное описание водной эпидемии было сделано лишь во время эпидемии холеры в Лондоне в 1854 г. Холера относится к особо опасным инфекциям, это кишечное заболевание водного пути передачи инфекции. За два века было зарегистрировано шесть пандемий классической холеры.

Кроме того, нитраты обладают также мутагенным и эмбрио-токсическим эффектами и могут преобразовываться в канцерогенные соединения — нитрозамины — непосредственно в организме человека.

Нитрозамины оказывают как политропное, так и выраженное органотропное действие, но у большинства из них отмечается гепатотоксичность и гепатоканцерогенность, некоторые обладают и мутагенными свойствами. Также нитраты вызывают снижение резистентности организма к действию других канцерогенных и мутагенных факторов.

В воде могут обнаруживаться повышенные концентрации металлов. Вода с повышенным содержанием железа имеет неприятный «железистый» привкус и запах, желтоватый цвет. Она не подходит для стирки, так как на белье остаются желтые пятна. Присутствие в питьевой воде железа природного происхождения (часто вместе с марганцем) наиболее характерно для подземных вод, широко используемых в южной и центральной частях России, а также в Сибирском регионе.

Кроме того, повышенные концентрации железа имеют место при использовании стальных и чугунных водопроводных труб в результате их коррозии. В частности, от этого страдает население Санкт-Петербурга и др. населенных мест.

В природных водах помимо макроэлементов присутствуют и микроэлементы: фтор, йод, молибден, бериллий, селен, стронций и др. Избыточное или недостаточное поступление микроэлементов в организм человека вызывает физиологические сдвиги или патологические изменения, развиваются биогеохимические эндемические заболевания.

В России более 90 % населения не получает в необходимом количестве фтор . Особенно характерен недостаток этого элемента для поверхностных источников питьевого водоснабжения на территориях Архангельской, Ленинградской областей, Краснодарского края, Республики Коми и Кабардино-Балкарской Республики. В Кабардино-Балкарской Республике дефицит фтора в воде является фактором повышенной заболеваемости кариесом зубов у 60 % населения.

При избытке фтора в подземных питьевых водах проявляется другое заболевание — флюороз . Это заболевание в столице Республики Мордовия г. Саранске наблюдается у 72 % детей школьного возраста. Повышенное содержание фтора в питьевой воде характерно также для территорий Рязанской и Вологодской областей.

Для водоснабжения населенных мест используются: подземные и поверхностные водоисточники.

Подземные водоисточники.

Подземная вода скапливается в порах суглинков и песков, в трещинах известковых пород. Ниже таких пластов обычно залегают водонепроницаемые породы, например плотные глины. Подземные воды делятся на почвенные, грунтовые и межпластовые.

Почвенные воды, или верховодка , образуются за счет просачивания в грунт атмосферных осадков, они лежат у самой поверхности земли. Они не могут служить источником водоснабжения, т.как сильно загрязнены.

Грунтовые воды располагаются в первом от поверхности водоносом горизонте, под которым лежит водонепроницаемый слой. Грунтовые воды образуются за счет фильтрации атмосферных осадков и используются для водоснабжения, чаще всего в сельской местности. Эти воды недостаточно надежны в санитарном отношении, поэтому нуждаются в обеззараживании.

Межпластовые воды находятся в водоносном горизонте, залегающем между двумя водонепроницаемыми пластами. Нижний называется ложем, а верхний - кровлей. Питание межпластового водоносного горизонта происходит лишь в местах выхода его на поверхность.

При наклонном положении межпластовые горизонты становятся напорными. Такие межпластовые напорные воды называются артезианскими . Глубина межпластовых вод от нескольких десятков до нескольких сотен метров, имеют стабильный минеральный состав, бесцветны, используются для водоснабжения без очистки и обеззараживания.

В пониженных частях рельефа водоносные горизонты иногда выходят на поверхность земли и здесь образуются естественные выходы подземных вод - родники (нисходящие или восходящие).

Открытые водоемы.

Все открытые водоемы загрязняются при стекании атмосферных осадков, талых вод, при спуске сточных вод. Органолептические свойства и химический состав воды открытых водоемов зависят от многих условий. Поверхностные воды обычно мало минерализованы, качество воды не постоянно и зависит от сезона года и погоды.

В основном качество воды постоянно за счет процессов самоочищения:

1. Разбавление стоков.

2. Осаждения взвешенных частиц.

3. Минерализации органических веществ, за счет микроорганизмов и растворенного кислорода.

Однако сильное загрязнение может привести к развитию гнилостных процессов, в результате содержания растворенного кислорода снижается и происходит активное размножение анаэробных микроорганизмов. В этом случае водоем становится непригодным не только для водоснабжения, но и оздоровительных и хозяйственных целей.

Санитарные правила предлагают выбирать источники водоснабжения в следующем порядке:

1. Межпластовые напорные (артезианские) воды.

2. Межпластовые безнапорные артезианские воды.

3. Грунтовые воды.

4. Открытые водоемы.

Существует два вида водоснабжения: децентрализованное и централизованное. За санитарный надзор за децентрализованным водоснабжением отвечают ЦГСЭН при участии медицинского персонала сельских врачебных участков и ФАП. Для лаб. контроля воду отбираю для бактериологического и химического анализа.

Ежегодно весной обязательно следует проводить очистку шахтного колодца от загрязнений, удаляют верхний слой ила и насыпают слой крупного песка или щебня. Стенки обрабатывают 5% раствором хлорной извести.

Закончив очистку колодца и дезинфекцию сруба, выжидают. Когда колодец заполнится водой, после чего проводят дезинфекцию колодца объемным способом. Для чего в воду добавляют по 1 ведру 2% раствора хлорной извести на 1 м3 воды, перемешивают и оставляют на 6-10 часов.

Затем определяют наличие остаточного хлора по запаху. При отсутствии запаха добавляют 1/3-1/4 первоначального количества хлорной извести и выжидают еще 3-4 часа. Хлорирование проводится также после ремонта, ухудшения качества воды, при появлении инфекционных заболеваний. Для постоянного хлорирования вода в штатных колодцах используют дозирующие патроны.

Вокруг источников централизованного водоснабжения организуется зона санитарной охраны, которая состоит из 3 основных поясов:

Первый пояс - зона строгого режима, это территория, на которой находится насосная станция, водоочистительные сооружения, резервуар чистой воды, территория ограждается и охраняется.

На водопроводе с подземным источником радиус зоны от 30-50 м.

На водопроводе с поверхностным водоисточником радиус зоны вверх по течению не менее 200 м, вниз не менее 100 м.

Второй пояс - зона ограничения в этой зоне запрещается спуск неочищенных сточных вод, земляные работы.

На водопроводе с подземным водоисточником радиус зоны 250-500 м.

На водопровод с поверхностным водоисточником размеры зоны санитарной охраны определяются местными санитарными и гидрологическими условиями.

Здесь запрещается использование территории или источников водоснабжения, которое может вызвать качественное и количественное ухудшения качества воды.

Третий пояс - зона наблюдения. Включает контроль за бассейном реки.

Заболеваний неинфекционной природы, связанных с загрязнением воды химическими веществами, попавшими туда в результате промышленного, сельскохозяйственного, бытового и иного загрязнения, добавляемыми в виде реагентов или образующимися в качестве побочных продуктов в процессе обработки воды на водопроводных станциях.

В Российской Федерации действуют Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы — СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества», которые учитывают современное санитарно-эпидемическое состояние окружающей среды и обеспечивают высокие требования к качеству питьевой воды и контролю за ним.

Питьевая вода должна быть безопасна в эпидемическом и радиационном отношении, безвредна по химическому составу и иметь благоприятные органолептические свойства.

Качество питьевой воды должно соответствовать гигиеническим нормативам перед ее поступлением в распределительную сеть, а также в точках водоразбора наружной и внутренней водопроводной сети.

Органолептические свойства воды должны соответствовать следующим нормативам:

1. Запах и вкус питьевой воды обусловлены наличием в воде органических соединений растительного происхождения, сообщающих воде землистый, травянистый, болотистый запах и привкус. Причиной запаха и привкуса питьевой воды может быть и загрязнение промышленными сточными водами. При исследовании воды кроме характера запаха и привкуса определяют и интенсивность в баллах (от 0 до 5 баллов). По СанПин запах и привкус должен быть не более 2 баллов.

2. Цветность воды, обусловлена наличием вымываемых из почвы гуминовых веществ, размножением водорослей в водоеме (цветения), а также загрязнением сточными водами. При исследовании цветности воды пробу сравнивают с стандартной шкалой цветности, и результат выражают в градусах цветности. По СанПин цветность должна быть не более 20 0 .

3. Мутность воды, обусловлена наличием в ней взвешенных частиц. По СанПин мутность воды должна быть не более 1,5 мг/л.

1. Термотолерантные колиформные бактерии - отсутствие в 100 мл.

2. Общие калиформные бактерии - отсутствие в 100 мл.

3. Общее микробное число - не более 50 в 1 мл.

Безвредность питьевой воды по химическому составу определяется рядом нормативных параметров, к которым относятся:

1. Сухой остаток остающийся после выпаривания 1 л воды, не должен превышать 1000 мг/л.

2. Железо , при контакте воды с воздухом железо окисляется, образуя гидроксид железа - придающий воде мутность и бурую окраску, не должно превышать 0,3 мг/л.

3. Жесткость общая , обуславливается наличием солей кальция и магния. С увеличением жесткости воды ухудшается разваривание мяса, увеличивается расход мыла, усиливается образование накипи, у человека может вызвать обезвоживание и снижение аппетита, не должна превышать 7 ммоль/л.

4. Хлориды - воды с высоким содержанием хлоридов имеют солоноватый привкус и неблагоприятно влияют на желудочную секрецию, не должно превышать 350 мг/л.

5. Сульфаты - придают воде горько-соленый привкус, неблагоприятно влияют на желудочную секрецию, не должно превышать 500 мг/л.

6. Фтористые соединения не должно превышать для климатических районов:

I и II - не более 1,5 мг/л.

III - не более 1,2 мг/л.

7. Алюминий - не должно превышать 0,5 мг/л.

8. Нитраты - не должно превышать 45 мг/л.

9. Остаточно свободный хлор - не должно превышать 0.3-0,5 мг/л.

Радиационная безопасность питьевой воды определяется соответствием нормативам показателей общей α- и β-активности. Общая α-радиоактивность не должна превышать ОД Бк/л, а общая β-радиоактивность — 1,0 Бк/л.

Вода источников нецентрализованного водоснабжения употребляется населением без предварительной очистки. Она должна быть безопасной по эпидемическим показателям, безвредной по химическому составу, иметь благоприятные органолептические свойства.

Место для устройства колодца должно располагаться на возвышенном участке, удаленном не менее чем на 50 м от уборных, выгребных ям, сети канализации, скотных дворов, мест захоронения людей и животных, складов удобрений и ядохимикатов, выше (по потоку грунтовых вод) от существующих и возможных источников загрязнения.

Для устройства колодцев и каптажей, как правило, должны использоваться водоносные горизонты, защищенные с поверхности водонепроницаемыми породами.

Существуют определенные требования к устройству и оборудованию шахтного колодца. Стенки шахты колодца облицовывают водонепроницаемыми креплениями. У края шахты устраивают глиняный замок глубиной 2 м и шириной 1 м. Поверх глины оборудуют отмостку из асфальта, бетона, кирпича или камня с уклоном от колодца.

Колодец должен быть обеспечен навесом, крышкой и общественным ведром. Верх колодца должен быть не менее чем на 0,8 м выше поверхности земли. Все это важно для предотвращения попадания в колодец грунтовых, ливневых, талых вод и других загрязнений.

Для предупреждения возникновения в воде мути на дне колодца должен быть фильтрующий слой из гравия толщиной 20... 30 см. Не разрешается поднимать воду из колодца личными ведрами, а только общественным ведром. В радиусе 20 м от колодца не допускаются полоскание и стирка белья, водопой животных. Территория вокруг каптажей и колодцев должна содержаться в чистоте и быть ограждена.

Для подъема воды используют так же и трубчатые колодцы , которые состоят из труб, фильтра и насоса. Из глубоких водоносных горизонтов воду добывают посредством буровых скважин, оборудованных трубами и насосом.

Показателем поступления в воду органических загрязнений может служить увеличение по сравнению с результатами предыдущих исследований содержания хлоридов, аммиака, нитритов, нитратов, а также окисляемости.

Аммиак является начальным продуктом разложения органических азотсодержащих (в том числе белковых) веществ и может расцениваться как показатель опасного в эпидемическом отношении свежего загрязнения воды органическими веществами животного происхождения.

Соли азотистой кислоты (нитриты) представляют собой продукты окисления аммиака под влиянием микроорганизмов в процессе нитрификации и указывают на давность загрязнения.

Соли азотной кислоты (нитраты) — конечные продукты минерализации органических азотсодержащих веществ. Присутствие в воде нитратов без аммиака и солей азотистой кислоты указывает на завершение процесса минерализации.

Одновременное содержание в воде аммиака, нитритов и нитратов свидетельствует о незавершенности этого процесса и продолжающемся загрязнении воды. Хлориды в воде водоисточников рассматриваются как показатели бытового загрязнения.

Представление о содержании органических веществ в воде дает показатель окисляемости (количество миллиграммов кислорода, израсходованного на химическое окисление органических веществ, содержащихся в 1 л воды).

Увеличение коли-индекса (количество кишечных палочек в 1 л воды) свыше предельно допустимого с одновременным изменением химического состава и органолептических свойств воды указывает на необходимость проведения чистки и профилактической дезинфекции колодца.

Контроль за состоянием воды в источниках нецентрализованного водоснабжения осуществляется центрами Госсанэпиднадзора.

При санитарном надзоре за источниками нецентрализованного водоснабжения используются нормативы, установленные СанПиН 2.1.4.1175-02 « Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения. Санитарная охрана источников» по следующим показателям: запах — не более 2-3 баллов; привкус — не более 2-3 баллов; цветность — не более 30°; прозрачность — не менее 30 см; нитраты — не более 45 мг/л; коли-индекс — не более 10. Содержание химических веществ не должно превышать ПДК.

Водные эпидемии характеризуются быстрым подъемом заболеваемости, связью заболеваний с использованием воды определенного водоисточника и быстрым спадом заболеваемости. Поэтому для предупреждения возможного возникновения заболеваний необходимо бесперебойное снабжение населения достаточным количеством доброкачественной воды.

Методы обработки воды, с помощью которых качество воды источников водоснабжения доводится до соответствия требованиям СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества», зависят от качества исходной воды водоисточников и подразделяются на основные и специальные.

Основными способами являются осветление, обесцвечивание, обеззараживание.

Для выполнения этих задач используют следующие методы:

1. Коагуляция.

2. Отстаивание.

3. Фильтрация.

4. Обеззараживание воды.

Процесс коагуляции способствует осаждению коллоидных взвесей, для чего добавляют коагулянты - соли аммония (сульфат алюминия) и соли железа, которые превращаются в гидроокиси, на поверхности хлопьев собираются частицы примесей воды, отдельные хлопья при контакте укрупняются, а затем выпадают в осадок. Эффективность коагуляции воды зависит от химического состава воды, ее температуры, количества и характера взвеси. Для этого подбирают оптимальную дозу коагулянта.

Воду с коагулянтом (после камеры реакции) подают в отстойники , которые представляют собой резервуары, через которые непрерывно с небольшой скоростью протекает вода (2-8 часов). Отстойники бывают горизонтальные и вертикальные.

В отстойниках хлопья осаждаются, а вода осветляется и обесцвечивается.

После коагуляции и отстаивания от взвешенных частиц пропускают через быстродействующие фильтры. Это резервуары, на дне которых устроен дренаж. Поверх дренажа загружают слой щебня и слой песка толщиной 1 м. Через фильтр со скоростью 5-12 м 3 /час пропускают отстоянную воду. Каждые 8-12 ч фильтр отмывают обратным током воды.

Методы обеззараживания воды подразделяются на химические (хлорирование, озонирование, использование серебра) и физические (кипячение, ультрафиолетовое облучение, облучение у-лучами и др.).

В настоящее время основным методом, используемым для обеззараживания воды на водопроводных станциях является метод хлорирования . Однако все большее распространение получает метод озонирования , в комбинации с хлорированием он дает хорошие результаты по улучшению качества воды.

Наиболее часто для хлорирования воды на водопроводах используют газообразный хлор, однако применяют и другие хлорсодержащие реагенты. В порядке возрастания окислительно-восстановительного потенциала они располагаются следующим образом: хлорамины (RNHC12 и RNH2C1), гипохлориты кальция Са(ОС1)2 и натрия NaOCl, хлорная известь (комплекс Са(С1О)2, СаС12, Са(ОН)2 и молекул воды), газообразный хлор, диоксид хлора С1О2.

Бактерицидный эффект хлорирования объясняется воздействием на протоплазму бактерий хлорноватистой кислоты, которая образуется при введении хлора в воду:

Бактерицидными свойствами обладают также хлоранионы и хлорид-ионы, которые образуются при разложении хлорноватистой кислоты.

Степень диссоциации НОС1 возрастает при повышении активной реакции воды, таким образом, с повышением рН бактерицидный эффект хлорирования снижается.

Действующим началом при хлорировании хлорамином и гипохлоритами является хлорат-ион, а диоксидом хлора — НС1О (хлористая кислота), которая имеет наиболее высокий окислительно-восстановительный потенциал, в силу чего при использовании диоксида хлора достигается наиболее полное окисление и обеззараживание.

При введении хлорсодержащего реагента в воду основное его количество (более 95 %) расходуется на окисление органических и легкоокисляющихся неорганических (соли двухвалентного железа и марганца) веществ, содержащихся в воде; на окисление бактериальных клеток расходуется всего 2...3 % общего количества хлора.

Количество хлора, которое при хлорировании 1 л воды расходуется на окисление органических, легкоокисляющихся неорганических веществ и обеззараживание бактерий в течение 30 мин, называется хлорпоглощаемостъю воды . Присутствие в воде, подаваемой в водопроводную сеть, остаточного активного хлора в концентрации 0,3...0,5 мг/л является гарантией эффективности обеззараживания. Кроме того, наличие активного остаточного хлора необходимо для предотвращения вторичного загрязнения воды в разводящей сети.

Следовательно, наличие остаточного хлора является косвенным показателем безопасности воды в эпидемическом отношении.Общее количество хлора, необходимое для удовлетворения хлорпоглощаемости воды и обеспечения наличия необходимого количества (0,3...0,5 мг/л свободного активного хлора при нормальном хлорировании и 0,8...1,2 мг/л связанного активного хлора при хлорировании с аммонизацией) остаточного хлора называется хлорпотребностъю воды.

В практике водоподготовки используется несколько способов хлорирования воды: хлорирование нормальными дозами (по хлорпотребности), хлорирование с преаммонизацией и гиперхлорирование (доза хлора заведомо превышает хлорпотребность).

При хлорировании нормальными дозами доза хлора устанавливается экспериментально по сумме хлорпоглощаемости и санитарной нормы остаточного хлора (хлорпотребности воды) путем проведения пробного хлорирования. Этот метод наиболее часто применяется на водопроводных станциях. Минимальное время контакта воды с хлором при хлорировании нормальными дозами составляет летом не менее 30 мин, зимой —1ч.

При хлорировании с преаммонизацией в воду помимо хлора вводится аммиак, в результате чего происходит образование хлораминов.

Этот метод употребляется для улучшения процесса хлорирования, во-первых, при необходимости транспортировки воды по трубопроводам на большие расстояния, так как остаточный связанный (хлораминный) хлор обеспечивает более длительный бактерицидный эффект, чем свободный; во-вторых, при содержании в исходной воде фенолов, которые при взаимодействии со свободным хлором образуют хлорфенольные соединения, придающие воде резкий аптечный запах.

Хлорирование с преаммонизацией приводит к образованию хлораминов, которые из-за более низкого окислительно-восстановительного потенциала в реакцию с фенолами не вступают, поэтому посторонние запахи не возникают. Однако в силу более слабого действия хлораминов остаточное количество его в воде должно быть выше, чем свободного, и составлять не менее 0,8...1,2 мг/л.

Гиперхлорирование воды — хлорирование дозами, заведомо превышающими хлорпотребность воды. Гиперхлорирование используется при неблагоприятной эпидемиологической обстановке, при отсутствии или неэффективной работе водоочистных сооружений, в полевых условиях, при отсутствии возможности проведения пробного хлорирования для определения хлорпотребности.

В тех случаях, когда применения только основных способов недостаточно, используют специальные методы очистки (обезжелезивание, обесфторивание, обессоливание и др.), а также введение некоторых необходимых для организма человека веществ — фторирование, минерализация обессоленных и маломинерализованных вод.

Для удаления химических веществ наиболее эффективным является метод сорбционной очистки с использованием активированного угля, такая очистка значительно улучшает и органолептические свойства воды.

Описание презентации по отдельным слайдам:

1 слайд

Описание слайда:

Тема 2.2. Гигиеническое и экологическое значение воды. Требования к качеству питьевой воды. Физиологическая роль, хозяйственно-бытовое, санитарно-гигиеническое значение воды. Органолептические свойства воды. Химический состав. Особенности водных эпидемий.

2 слайд

Описание слайда:

ВОДА: фактор жизнеобеспечения, показатель санитарного благополучия местности, населения, фактор риска изменений состояния здоровья.

3 слайд

Описание слайда:

Запасы воды Земли – 1,5 млрд км3 (питьевая – 0,2-0,3%) ЗНАЧЕНИЕ: Удовлетворение физиологических потребностей(~2-2,5 л/сут) Гигиена жилица и личная гигиена Использование в промышленности и сельском хозяйстве, пищевые потребности Фактор передачи инфекционных заболеваний ЖКТ Рекреационные цели

4 слайд

Описание слайда:

ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ВОДЫ - биохимические реакции протекают в водной среде - вода принимает участие в поддержании осматического давления - вода является основной частью крови и играет роль транспортного средства - вода является основой кислотно-щелочного равновесия в организме - все процессы усвоения и выделения в организме протекают в водной среде.

5 слайд

Описание слайда:

ВЫДЕЛЕНИЕ ВОДЫ ИЗ ОРГАНИЗМА В состоянии покоя из организма человека выводится: почки - 1,5 л/сутки легкие - приблизительно 0,4 л кишечный тракт - около 0,2 л поры кожи - 0,6 л воды Ежесуточно из организма человека в состоянии покоя выводится около 3 л воды. При работе в горячих цехах, летом в поле, при некоторых патологических состояниях, например, при лихорадке выделение воды может увеличиваться до 8-10 л.

6 слайд

Описание слайда:

Симптомы обезвоживания организма человека При уменьшении воды в организме (в % от массы тела) наблюдается: 1-5 % -- жажда, недомогание, экономия движений, потеря аппетита, покраснение кожи, раздражительность, сонливость, повышение температуры тела. 6-10 % -- головокружение, одышка, ощущение "мурашек" в конечностях, уменьшение объема крови, остановка слюноотделения, цианоз, нечеткая речь, тяжесть ходьбы. 11-15 % -- бред, распухание языка, затруднение глотания, глухота, ослабление зрения, вялость и онемение кожи, болезненное мочеотделение, анурия. 15-20 % от массы тела при температуре воздуха свыше 30 0С является смертельной.

7 слайд

Описание слайда:

Нормы хозяйственно-бытового водопотребления для населенных пунктов (на 1 жителя, л/сутки) Для сельскохозяйственных районов: хозяйственно-питьевых нужд с водопользованием из водоразборных колонок - 30-50 Застройка зданиями, оборудованными внутренним водопроводом и канализацией без ванн - 125-160 То же с ваннами и местными нагревателями - 160-230 То же с централизованным горячим водоснабжением - 250-350

8 слайд

Описание слайда:

Источники водоснабжения Схема залегания подземных вод: 1 - водоупорные слои; 2 - водоносный горизонт грунтовых вод; 3 -водоносный горизонт межпластовых безнапорных вод; 4 - водоносный горизонт меж пластовых напорных вод (артезианских); 5 - колодец, питающийся грунтовой водой; 6 - колодец, питающийся межпластовой безнапорной водой; 7 - колодец, питающийся артезианской водой

9 слайд

Описание слайда:

Санитарная оценка и гигиенические требования к качеству питьевой воды. Триада гигиенических требований: - благоприятные органолептические свойства; - безопасность воды в эпидемическом и радиационном отношении; - безвредность воды по химическому составу Органолептические свойства воды. Питьевая вода должна быть такой прозрачности, что бы через её слой в 30 см можно было прочитать шрифт определённого размера. Цветность воды оценивают сравнением её с условной шкалой стандартных растворов, и результат выражают в градусах. Цветность воды не должна превышать 20 градусов. Вкус и запах воды может быть обусловлен наличием органических веществ растительного происхождения, загрязнением сточными водами, растворёнными минеральными солями.

10 слайд

Описание слайда:

11 слайд

Описание слайда:

Характер вкуса и запаха выражают в баллах: 0 – отсутствие 1 – очень слабый 2 – слабый, не привлекающий внимания, 3 – заметный, 4 – отчётливый, делающий воду неприятной, 5 – очень сильный. Допустима интенсивность запаха или привкуса не больше 2 баллов.

12 слайд

Описание слайда:

Химический состав воды. Эндемические заболевания - массовые заболевания, связанные с особенностью химического состава воды или почвы в данной местности. Минеральный состав. Плотный остаток –после выпаривания 1 литра воды – не более 1000 мг/литр. Железо - не более 0,3 мг/л. Безопасная суточная доза железа составляет 0,8 мг/кг массы тела. Соли железа придают воде вяжущий привкус. Регулярное употребление питьевой воды повышенным содержанием железа (более 0,41 мг/кг массы тела в день) - гемохроматоз (отложение соединений железа в органах и тканях). Очень высокие дозы железа в воде могут быть смертельными для организма (от 40 до 250 мг/кг). Развивается геморрагический распад и отслойка участков слизистой оболочки желудка.

13 слайд

Описание слайда:

Кальций и магний - обеспечивают жёсткость воды Различают карбонатную (временную) жесткость, некарбонатную (постоянную) жесткость и общую жесткость воды. Карбонатная жесткость (устранимая), определяется наличием в воле солей кальция и магния - характеризуется содержанием в воде гидрокарбоната кальция, который при нагревании или кипячении воды разлагается на нерастворимый карбонат и углекислый газ. Некарбонатная или постоянная жесткость - содержание некарбонатных солей кальция и магния - сульфаты, хлориды, нитраты. При нагревании или кипячении воды они остаются в растворе. Общая жесткость - определяется как суммарное содержание в воде солей кальция и магния, выражается как сумма карбонатной и некарбонатной жесткости.

14 слайд

Описание слайда:

Оценка жесткости воды: Вода Жесткость, мг-экв/л очень мягкая вода до 1,5 мг-экв/л мягкая вода от 1,5 до 4 мг-экв/л вода средней жесткости от 4 до 8 мг-экв/л жесткая вода от 8 до 12 мг-экв/л очень жесткая вода более 12 мг-экв/л

15 слайд

Описание слайда:

Постоянное употребление воды с повышенной жесткостью приводит к снижению моторики желудка, к накоплению солей в организме, к заболеванию суставов (артриты, полиартриты) и образованию камней в почках и желчных путях. Кальций составляет основу костной ткани, активизирует деятельность ряда важнейших ферментов, участвует в поддержании ионного равновесия в организме, влияет на процессы, происходящие в нервно-мышечной и сердечно-сосудистой системах, влияет на свертываемость крови. Магний участвует в формировании костей, регуляции работы нервной ткани, обмене углеводов и энергетическом обмене, улучшает кровоснабжение сердечной мышцы.

16 слайд

Описание слайда:

Хлориды и сульфаты придают воде солёный или горько-солёный вкус, угнетают секреторную деятельность желудка. Норма хлоридов - 350 мг/л, сульфатов – 500 мг/л. Сульфаты и хлориды кальция и магния образуют соли некарбонатной жесткости. Хлориды присутствуют практически во всех водах. ПДК хлоридов в питьевой воде – 300 - 350 мг/л Сульфаты Повышенное содержание сульфатов в воде приводит к расстройству ЖКТ (обладают слабящим эффектом): сульфат магния - "английская соль" сульфат натрия - "глауберова соль" ПДК сульфатов в питьевой воде - 500 мг/л.

17 слайд

Описание слайда:

Фтористые соединения способствуют минерализации костей и зубов. Содержание фтор-иона - 1 мг/л. При содержании более 1,5 мг/л - флюороз, менее 0,7 - кариес зубов. Поражение зубов протекает в несколько стадий: 1. Симметричные меловидные пятна на эмали зубов. 2. Пигментация (пятнистость эмали). 3. Тигроидные резцы (поперечная исчерченность эмали зубов). 4. Безболезненное разрушение зубов. 5. Системный флюороз зубов и скелета. Уродства развития скелета у детей, кретинизм.

18 слайд

Описание слайда:

Вещества, обладающие токсическим действием (канцерогенные вещества, тяжелые металлы и некоторые микроэлементы -стронций, уран, молибден и др.). Молибден - содержание в питьевой воде не превышает 0,01 мг/ л, в местах расположения руд, богатых молибденом - 200 мг/ л. Молибден придает воде слабо вяжущий вкус. В дозах 10-15 мг/л вызывает повышение уровня мочевой кислоты в крови, остеопороз костей и заболевание, которое проявляется болями в кистях и стопах, увеличением размеров печени (гепатомегалия), функциональными расстройствами пищеварительного тракта, печени и почек.

19 слайд

Описание слайда:

Стронций - повсеместно распространенный элемент, концентрация в подземных водах составляет десятки мг/л. Может поступать в водоемы со сточными водами предприятий,. Значительная его часть стронция откладывается в костной ткани. Поступление в организм приводит к угнетению синтеза протромбина в печени, активации остеогенеза, снижающего включение в костную ткань Са и приводящего к развитию "стронциевого рахита".

20 слайд

Описание слайда:

Свинец. Предельно допустимая концентрация свинца в водопроводной воде не должна превышать 0,01 мг/л Источниками свинца (Рb) в водопроводной воде: бензин, свинец, содержащийся в водопроводных трубах, сварочных швах и др. Повышенное содержание свинца в воде вызывает острые или хронические отравления организма. Свинец накапливается в тканях организма, симптомы отравления появляются при достижении концентрации свинца в крови 40-60 мг/100 мл - поражения центральной и периферической нервной систем, кишечника, почек. Свинец откладывается практически во всех органах и тканях человеческого организма, чаще - волосы, ногти, слизистая оболочка десен (свинцовая кайма на деснах). Свинец блокирует работу ферментов, которые участвуют в синтезе гемоглобина. В результате таких патологических процессов красные кровяные тельца утрачивают свою способность переносить кислород, развиваются анемия и хроническая недостаточность организма в кислороде. Свинец блокирует образование витамина D.

21 слайд

Описание слайда:

Эндемический зоб - заболевание, связано с низким поступлением в организм йода, т.е. со снижением его содержания в продуктах питания. (суточная потребность 120 мг). Нитраты - повышенное содержание вызывает токсический цианоз (метгемоглобинемию), особенно у детей грудного возраста, находящихся на искусственном вскармливании, чаще в сельских районах при использовании колодезной воды для разведения детских питательных смесей. Нитраты + амины = канцерогенные вещества. Использование химических дезинфицирующих средств для очистки и обеззараживания воды часто приводит к образованию побочных химических продуктов, а некоторые из них (диоксины, нитраты, ост. алюминий) потенциально опасны.

22 слайд

Описание слайда:

Безопасность в эпидемическом и отношении По данным ВОЗ, 80% инфекционных болезней связано с неудовлетворительным качеством питьевой воды. Ежегодно от болезней, связанных с водой, страдают до 2 млрд чел. Возбудители заболеваний попадают в водоемы с бытовыми и производственными сточными водами, без предварительной очистки и обеззараживания. Подземные воды заражаются при просачивании сточных вод в грунтовые воды.

23 слайд

Описание слайда:

Основные инфекционные заболевания, передаваемые через воду: кишечные инфекции бактериальной природы - холера, брюшной тиф, паратифы А и В, дизентерия, различные энтериты и энтероколиты; вирусные заболевания - инфекционный гепатитА (болезнь Боткина), полиомиелит, аденовирусные и энтеровирусные инфекции; бактериальные зоонозные инфекции - туляремия, бруцеллез, туберкулез, сибирская язва; протозойные инвазии - лямблиоз, дизентерийная амеба; глистные инвазии - вызываемые геогельминтами, развивающимися без участия промежуточного хозяина (аскаридоз, анкилостомоз, стронгилоидоз) и биогельминтами, проходящими личиночную стадию развития в промежуточных хозяевах - домашних животных, моллюсках, ракообразных и рыбах (бычий цепень, свиной цепень, описторхоз и др.)

24 слайд

Описание слайда:

Основные признаки водных эпидемий: 1) внезапное одномоментное появление большого числа больных (от нескольких десятков до нескольких тысяч); 2) пользование одним источником водоснабжения или купания; 3) преобладание в начале эпидемии взрослых больных; 4) после ликвидации аварии и введения эффективного обеззараживания воды – резкий обрыв числа заболевших; 5) наличие «эпидемического хвоста» - заболевания еще длительное время продолжаются за счет единичных разрозненных заболеваний, в основном, среди детей; 6) полиэтиологичность - к основным заболеваниям примешиваются частично другие заболевания, связанные с водой (брюшной тиф + дизентерия; холера + дизентерия; дизентерия + брюшной тиф + гепатит А).

25 слайд

Описание слайда:

Безопасность воды в эпидемическом отношении определяют по косвенным показателям: общее микробное число должно быть не более 50 в 1мл; цисты лямблий в 50мл должны отсутствовать, коли-титр – минимальное количество воды, в котором содержится одна кишечная палочка – 333 мл коли-индекс – количество кишечных бактерий в 1 л – не более 3-х. Содержание остаточного хлора - не менее 0,3-0,5 мг/л, в периоды эпидемической опасности применяется суперхлорирование – до 1 мг/л.

26 слайд

Описание слайда:

Требования к качеству воды централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения регулируются государственным стандартом – санитарными правилами и нормами Российской Федерации или СанПиНом РФ СанПиН РФ является нормативным актом, устанавливающим критерии безопасности и безвредности для человека воды централизованных систем питьевого водоснабжения.

Гигиеническое значение воды определяется прежде всего физиологичес­кой потребностью в ней человека.

Вода, как воздух и пища, является тем элементом внешней среды, без ко­торого невозможна жизнь. Человек без воды может прожить всего 5--6 сут. Это объясняется тем, что тело человека в среднем на 65% состоит из воды.

К тому же, чем моложе человек, тем выше относительная плотность воды в его организме: 6-недельный эмбрион человека на 95% состоит из воды, а у ново-

ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ВОДЫ

рожденных ее количество составляет 75% массы тела. К 50 годам вода состав­ляет 60%. Основая часть воды (70%) сосредоточена внутри клетки, а 30% - это внеклеточная вода, в составе крови и лимфы (7%) и межтканевой (интерстици-алъной) жидкости (23%). Содержание воды в разных тканях организма не одина­ково: в костной ткани оно составляет 20% массы, в мышечной - 75%, в соедини­тельной - 80%, в плазме крови - 92%, стекловидном теле - 99%.

В организме лишь незначительная часть воды находится в свободном состо­янии. Пластическая функция воды обусловлена тем, что большее ее количество является компонентом макромолекулярных комплексов белков, углеводов и жиров и образует с ними желеподобные клеточные и внеклеточные структуры. В них каждая коллоидная частица благодаря определенным размерам и заряду притяги­вает к себе молекулы воды, обусловливая структурирование воды, подобное крис­таллической решетке и напоминающее лед. Именно поэтому многие клетки пере­носят замораживание без повреждений.

Физиологическое значение воды. Вода играет в организме человека важ­ную роль. Без воды не происходит ни один биохимический, физиологический и физико-химический процесс обмена веществ и энергии, невозможны пи­щеварение, дыхание, анаболизм (ассимиляция) и катаболизм (диссимиляция), синтез белков, жиров, углеводов из чужеродных белков, жиров, углеводов пи­щевых продуктов. Такая роль воды обусловлена тем, что она является универ­сальным растворителем, в котором газообразные, жидкие и твердые неоргани­ческие вещества создают молекулярные или ионные растворы, а органические вещества находятся преимущественно в молекулярном и коллоидном состоя­нии. Именно поэтому она принимает непосредственное или косвенное учас­тие практически во всех жизненно важных процессах: всасывании, транспор­те, расщеплении, окислении, гидролизе, синтезе, осмосе, диффузии, резорбции, фильтрации, выведении и др.

С помощью воды в клетки организма поступают пластические вещества, био­логически активные соединения, энергетические материалы, выводятся продук­ты обмена. Вода способствует сохранению коллоидального состояния живой плазмы. Вода и растворенные в ней минеральные соли поддерживают важнейшую биологическую константу организма - осмотическое давление крови и тканей. В водной среде создаются необходимые уровни щелочности, кислотности, гидро-ксильных и водородных ионов. Вода обеспечивает кислотно-основное состояние в организме, а это влияет на скорость и направление биохимических реакций. При­нимает участие в процессах гидролиза жиров, углеводов, гидролитического и оки­слительного дезаминирования аминокислот и в других реакциях. Вода - основной аккумулятор тепла, которое образуется в организме в процессе экзотермических биохимических реакций обмена веществ.

Кроме того, испаряясь с поверхности кожи и слизистых оболочек органов дыхания, вода принимает участие в процессах теплоотдачи, т. е. в поддержа­нии температурного гомеостаза. Во время испарения 1 г влаги организм теряет 2,43 кДж (0,6 ккал) тепла.

Потребность организма в воде удовлетворяется за счет питьевой воды, на­питков и продуктов питания, особенно растительного происхождения. Физио­логическая суточная потребность взрослого человека в воде (при отсутствии

физических нагрузок) в регионах с умеренным климатом ориентировочно со­ставляет 1,5-3 л, или 90 л/мес, почти 1000 л/год и 60 000-70 000 л за 60- 70 лет жизни. Это так называемая экзогенная вода.

Определенное количество воды образуется в организме вследствие обмена ве­ществ. Например, при полном окислении 100 г жиров, 100 г углеводов и 100 г бел­ков вырабатывается соответственно 107, 55,5 и 41 г воды. Это так называемая эндогенная вода, ежедневно образующаяся в количестве 0,3 л.

Физиологическая норма потребления воды может колебаться в зависимос­ти от интенсивности обмена веществ, характера пищи, содержания в ней со­лей, мышечной работы, метеорологических и других условий. Доказано, что на 1 ккал энергозатрат организму необходимо 1 мл воды. То есть для человека, суточные энергозатраты которого составляют 3000 ккал, физиологическая по­требность в воде равна 3 л. С увеличением энергозатрат во время физических нагрузок повышается и потребность человека в воде. Особенно если тяжелый физический труд выполняют в условиях повышенной температуры, например в мартеновских цехах, на доменном производстве, на поле в жару. Тогда пот­ребность в питьевой воде может возрасти до 8-10 и даже 12 л/сут. Кроме то­го, потребность в воде изменяется при определенных патологических состоя­ниях. Например, она возрастает при сахарном и несахарном диабете, гиперпа-ратиреозе и т. п. В таком случае количество воды, употребляемое человеком в течение месяца, составляет 30 л, в течение года - 3600 л, за 60-70 лет - 216 000 л.

Поддержание водного баланса в организме человека предусматривает не только поступление и распределение воды, но и ее выведение. В состоянии по­коя вода выводится через почки - с мочой (почти 1,5 л/сут), легкие - в паро­образном состоянии (приблизительно 0,4 л), кишечник - с фекалиями (до 0,2 л). Потери воды с поверхности кожи, которые в значительной мере связаны с тер­морегуляцией, изменяются, но в среднем составляют 0,6 л. Таким образом, из организма человека в состояния покоя ежесуточно в среднем выводится 2,7 л воды (с колебаниями от 2,5 до 3,0 л). При некоторых патологических состоя­ниях и физической нагрузке выделение воды усиливается и соотношение пу­тей выведения, приведенное выше, изменяется. Например, при сахарном диа­бете усиливается выделение воды через почки - с мочой, при холере - через пищеварительный тракт, во время работы в горячих цехах - через кожу - с потом.

Человек остро реагирует на ограничение или полное прекращение поступ­ления воды в организм. Обезвоживание - чрезвычайно опасное состояние, при котором нарушается большинство физиологических функций организма. Боль­шие потери воды сопровождаются выделением значительного количества мак­ро- и микроэлементов, водорастворимых витаминов, что усугубляет негатив­ные последствия обезвоживания для здоровья и жизни человека.

В случае обезвоживания организма усиливаются процессы распада ткане­вых белков, жиров и углеводов, изменяются физико-химические константы крови и водно-электролитного обмена. В центральной нервной системе разви­ваются процессы торможения, нарушается деятельность эндокринной и сер-

ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ВОДЫ

дечно-сосудистой систем, ухудшается самочувствие, снижается трудоспособ­ность и т. п. Четкие клинические признаки обезвоживания появляются, если потери воды составляют 5-6% массы тела. При этом учащается дыхание, на­блюдаются покраснение кожи, сухость слизистых оболочек, снижение артери­ального давления, тахикардия, мышечная слабость, нарушение координации движения, парестезии, головная боль, головокружение. Потери воды, равные 10% массы тела, сопровождаются значительным нарушением функций орга­низма: повышается температура тела, заостряются черты лица, ухудшаются зрение и слух, кровообращение, возможен тромбоз сосудов, развивается ану­рия, нарушается психическое состояние, возникает головокружение, коллапс. Потеря воды на уровне 15-20% массы тела смертельна для человека при тем­пературе воздуха 30 °С, на уровне 25% - при температуре 20-25 °С.

Изложенное выше убедительно свидетельствует о том, что вода является одним из самых ценных даров природы. И нельзя не вспомнить выражение вос­хищения водой французского писателя Антуана де Сент-Экзюпери. Самолет героя его повести "Планета людей" потерпел катастрофу во время полета над пустыней, а сам летчик пережил предсмертную агонию от обезвоживания и, увидев живительную влагу, почувствовал невероятную радость: "Вода! В тебе нет ни вкуса, ни цвета, ни запаха, тебя невозможно описать. Тобою наслажда­ешься, не зная, что это такое. Нельзя сказать, что ты нужна для жизни, ты - сама жизнь. Ты наполняешь нас радостью, которую не объяснить нашими чув­ствами. С тобой возвращаются к нам силы, с которыми мы уже распроща­лись. .. ты самое большое богатство на свете".

В то же время в случае употребления некачественной воды создается ре­альная опасность развития инфекционных и неинфекционных заболеваний. Статистика ВОЗ свидетельствует, что почти 3 млрд населения планеты пользу­ются недоброкачественной питьевой водой. Из более чем 2 тыс. болезней тех­ногенного происхождения 80% возникают вследствие употребления питьевой воды неудовлетворительного качества. По этой причине ежегодно 25% насе­ления мира рискуют заболеть, приблизительно каждый десятый житель плане­ты болеет, почти 4 млн детей и 18 млн взрослых умирают. Считается, что из 100 случаев онкологических заболеваний от 20 до 35 (особенно толстой кишки и мочевого пузыря) обусловлены употреблением хлорированной питьевой во­ды. Именно поэтому чрезвычайно важны гигиеническая роль воды и ее значе­ние для профилактики инфекционных и неинфекционных заболеваний.

Состав природной воды. Вода является одним из загадочных явлений природы, без нее невозможна наша жизнь. И хотя люди издавна селились воз­ле источников, использовали воду для удовлетворения питьевых нужд, в бы­ту, в промышленности и сельском хозяйстве, знали о ее величайшей ценности, все-таки и поныне нет еще окончательного ответа на вопрос: "Что же это за феномен - вода?".

Из курса химии известно, что вода является простым соединением, кото­рое состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода. Обозначается формулой Н 2 0 и имеет молекулярную массу 18. Результаты исследований, проведенных в последнее время, свидетельствуют, что вода имеет более слож-

РАЗДЕЛ I. ГИГИЕНА ВОДЫ И ВОДОСНАБЖЕНИЯ НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ

ное строение, молекулы воды могут быть и тяжелыми, если в их состав входят изотопы водорода с атомной массой 2 и 3 (дейтерий и тритий) и кислорода с атомной массой 17 и 18. И хотя в природной воде количество более тяжелых атомов (нуклидов) по сравнению с обычными очень незначительно и относи­тельная плотность воды, состоящей из изотопов, невелика, этим обеспечивает­ся ее чрезвычайное разнообразие: ныне известно 42 разновидности. Кроме то­го, вода имеет сложное кристаллическое строение, то есть является структури­рованной. Каждая молекула воды в целом электрически нейтральна, но в ней существует перераспределение зарядов: та сторона, где размещен атом кисло­рода, более отрицательна, а та, где атомы водорода, - более положительна. Возникает так называемый дипольный момент. Две соседние молекулы притя­гиваются друг к другу за счет электростатических сил; между ними возникает водородная связь. При комнатной температуре каждая молекула воды образу­ет временные связи с 3-4 соседними молекулами. Формируется своеобразная кристаллическая решетка, в которой старые водородные связи постоянно раз­рушаются и одновременно возникают новые.

С физико-химической точки зрения природная вода представляет собой сложную дисперсную систему, в которой в качестве дисперсной среды высту­пает вода, а в качестве дисперсной фазы - газы, минеральные и органические вещества, живые организмы. Химические соединения в воде ведут себя по-ра­зному. Некоторые почти не растворяются, образуя взвешенные вещества, сус­пензии и эмульсии. Другие растворяются, но в различной степени. Среди ми­неральных солей наиболее растворимы хлориды, сульфаты и нитраты щелоч­ных и щелочноземельных металлов. Неорганические вещества (соли, кислоты, основания) способны в воде диссоциировать на катионы металлов (Na + , K + , Са 2+ , Mg 2+) или водорода (Н+) и анионы кислотных остатков (CI", SO 2 ~ , НСО ~, СО3), или гидроксильные анионы ОН", образуя ионные растворы. Простые органические соединения (мочевина, глюкоза и другие сахара), растворяясь в воде, находятся в виде молекулярных растворов. Сложные органические веще­ства (белки, углеводы, жиры) образуют коллоиды. В воде растворены некото­рые газообразные вещества: кислород (0 2), углерода диоксид (С0 2), сероводо­род (H 2 S), водород (Н 2), азот (N 2), метан (СН 4) и др.

Кроме макроэлементов (натрия, калия, кальция, магния, азота, серы, фос­фора, хлора и т. п.) в воде обнаружено 65 микроэлементов 1 (железо, медь, цинк, марганец, кобальт, селен, молибден, фтор, йод и т. п.). Они содержатся

Микроэлементы - это химические элементы, которые содержатся в тканях человека, животных и растений в концентрациях 1:100 000 (или 0,001%, или 1 мг на 100 г массы) и менее. Среди микроэлементов различают эссенциальные, т. е. жизненно необходимые (железо, йод, медь, цинк, кобальт, селен, молибден, фтор, марганец, хром и т. п.), условно эссенциальные (мы­шьяк, бор, бром, литий, никель, кремний, ванадий и т. п.) и токсические (алюминий, кадмий, свинец, ртуть, бериллий, барий, висмут, талий и т. п.). Эссенциальные микроэлементы (биомик­роэлементы) входят в состав биологически активных соединений: ферментов, гормонов, вита­минов, которые играют важную роль в процессах дыхания, обмена веществ, нейрогуморальной регуляции, иммунологической защиты, окислительно-восстановительного гомеостаза, крове­творения, размножения и т. п.).

ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ВОДЫ

также в тканях животных и растений в концентрациях, равных тысячным до­лям процента и меньше. Гигиеническое значение микроэлементов определяет­ся биологической ролью многих из них, поскольку они не только принимают участие в минеральном обмене, но и заметно влияют на общий обмен как ката­лизаторы биохимических процессов. Доказано биологическое значение для животных и растений около 20 микроэлементов. В физиологии человека ис­следована роль 14 из них.

Химические вещества в воде водоемов могут быть разного происхожде­ния: как природного, связанного с условиями формирования водоемов, так и техногенного, обусловленного поступлением со сточными водами промыш­ленных предприятий и стоками с сельскохозяйственных полей.

Кроме того, в воде содержатся микроорганизмы - бактерии, вирусы, гри­бы, простейшие, гельминты. С экологической точки зрения различают ауто- и аллохтонную микрофлору водоемов. Аутохтонная, или водная, группа состоит из микроорганизмов, живущих и размножающихся в воде. Водоемы для них являются естественной средой обитания. Состав аутохтонной микрофлоры не­загрязненных водоемов относительно стабилен и характерен для каждого от­дельного водоема и играет положительную роль в круговороте веществ в при­роде, в процессах самоочищения водоемов и поддержания биологического ра­вновесия. Аллохтонная группа состоит из микроорганизмов, поступающих с различными загрязнениями (сточными водами, выделениями людей и живот­ных). Следовательно аллохтонная микрофлора играет отрицательную роль. Однако опасность для здоровья человека отдельных ее представителей не оди­накова. Среди аллохтонных микроорганизмов могут встречаться как сапро­фитные, т. е. нормальные, обитатели тела человека, так и условно патогенные и даже патогенные, т. е. возбудители инфекционных болезней. Аллохтонные микроорганизмы в водоеме практически не размножаются и со временем от­мирают, так как условия водоема не являются их естественной средой обита­ния. Длительно может сохраняться аллохтонная микрофлора, если одновре­менно в водоем попал и тот субстрат, в котором она до этого находилась (фе­калии, мокрота и др.).

Помимо огромного физиологического значения воды, она только тогда удовлетворяет современным требованиям, если ее использование не сопрово­ждается отрицательным, а тем более вредным, влиянием на здоровье человека. Влияние недоброкачественной воды на здоровье населения может проявлять­ся по-разному: 1) в виде инфекционных заболеваний и инвазий; 2) неинфекци­онных заболеваний химической этиологии, в том числе эндемических; 3) не­приятных психических ощущений, вызванных плохими органолептическими свойствами воды, иногда достигающих такой силы, что люди отказываются ее пить. Именно в предупреждении таких отрицательных последствий для здоро­вья населения состоит гигиеническое, в том числе эпидемическое и эндемиче­ское значение воды.

Эпидемическое значение воды. Роль воды в механизме передачи возбу­дителей кишечных инфекций, развития эпидемий и пандемий человечество осознало за долго до открытия патогенных микроорганизмов. Тем не менее, се-

РАЗДЕЛ I. ГИГИЕНА ВОДЫ И ВОДОСНАБЖЕНИЯ НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ

годня эта проблема остается весьма актуальной, несмотря на распространение централизованного водоснабжения населенных пунктов и усовершенствование методов обеззараживания. Поэтому при решении вопросов по обеспечению населения водой прежде всего необходимо предотвратить появление и распро­странение возбудителей инфекционных болезней, способных передаваться через воду. Это достигается постоянным обеспечением населения доброкачест­венной водой в достаточном количестве. При нарушении тех или иных гигие­нических требований и санитарных правил как во время организации водосна­бжения населенного пункта, так и при дальнейшей эксплуатации водопровода, может возникнуть чрезвычайно опасная, даже катастрофическая, ситуация - вспышка водной эпидемии, когда инфекционное заболевание одновременно передается сотням и тысячам людей.

Наиболее массовые водные эпидемии с тяжелейшими последствиями (на­рушения общественного здоровья) связаны с возможностью распространения с водой возбудителей кишечных инфекций, которым свойствен фекально-ораль-ный механизм передачи. Доказана возможность распространения через воду возбудителей холеры, брюшного тифа, паратифов А и В, сальмонеллеза, ши-геллеза, эшерихиоза, лептоспироза, туляремии, бруцеллеза. В источниках во­доснабжения нередко обнаруживают вирусы эпидемического гепатита (бо­лезни Боткина), ротавирусного гастроэнтерита, аденовирусы и энтеровирусы (полиомиелита, Коксаки и ECHO). Приводим предложенную экспертами ВОЗ классификацию инфекционных болезней, в механизме передачи которых при­нимает участие вода. /. Болезни, возникающие вследствие использования загрязненной воды для питьевых нужд.

1. Кишечные инфекции (ведущий механизм передачи - фекально-оральный):

а) бактериальной природы: холера, брюшной тиф, паратифы А и В, дизен­
терия, колиэнтерит, сальмонеллез;

б) вирусной этиологии: вирусный эпидемический гепатит А, или болезнь
Боткина, вирусный гепатит Е, полиомиелит и другие энтеровирусные ин­
фекции, в частности Коксаки и ECHO (эпидемическая миалгия, ангина,
гриппоподобные и диспепсические расстройства, серозный менингоэнце-
фалит), ротавирусные болезни (гастроэнтерит, инфекционный понос);

в) протозойной этиологии: амебная дизентерия (амебиаз), лямблиоз.

2. Инфекции дыхательных путей, возбудители которых иногда могут рас­
пространяться фекально-оральным путем:

а) бактериальной природы (туберкулез);

б) вирусной этиологии (аденовирусные инфекции, в частности ринофари-
нгит, фарингоконъюнктивальная лихорадка, конъюнктивит, ринофарин-
готонзиллит, ринит).

3. Инфекции колеи и слизистых оболочек, которые могут иметь фекально-оральный механизм передачи (сибирская язва).

4. Кровяные инфекции, для которых возможен фекально-оральный механизм передачи (Ку-лихорадка).

ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ВОДЫ

5. Зооантропонозы, которые могут распространяться фекалъно-оральным путем (туляремия, лептоспироз и бруцеллез).

6. Гельминтозы:

а) геогельминтозы (трихоцефалез, аскаридоз, анкилостомидоз);

б) биогельминтозы (эхинококкоз, гименолепидоз).

II. Болезни кожи и слизистых оболочек, возникающие вследствие контак­та с загрязненной водой: трахома, проказа, сибирская язва, контагиоз­ный моллюск, грибковые заболевания (эпидермофития, микозы и др.).

Для человека вода - обязательная составная часть тела, из которой оно состоит на 65-70%. При обезвоживании организма ухудшается самочувствие + усиливаются процессы распада тканевого белка + нарушается водно-солевой баланс + снижается работоспособность, деятельность нервной и сердечно-сосудистой систем. При потере 10% воды отмечается резкое беспокойство, слабость, дрожание конечностей. При 20-22% наступает смерть. Без воды человек может прожить в зависимости от окружающей температуры 4-6 дней (дольше в завалах домов уже нет надежды найти живых). В сутки необходимо потреблять не менее 1,5 -2 л жидкости. К сожалению, большинство людей не употребляют эту норму, от чего страдают хроническими запорами, головными болями, желтизной кожи, преждевременным старением.

Вода незаменима для оздоровительных мероприятий: при купании организм закаливается и тренирует мышцы.

К сведению: В среднем в теле человека содержится до 50 л воды Распространение воды по отдельным тканям: в костях - 30%, хрящах - 60%, печени - 70%, мышцах - 75%, мозгу - 79%, почках - 83%. Чем богаче водою орган, тем интенсивнее в нем обмен веществ. Наименее беден водою череп. Глаз почти целиком состоит из воды. С возрастом количество воды в организме уменьшается: на 3-м месяце утробной жизни - 94%, при рождении - 69%, в 20 лет - 62%, старческом возрасте - 58%. Сухая египетская мумия весит около 8 кг.

Вода также главный элемент и в продуктах питания: в хлебе - до 40%, яйцах - до 65%, мясе - 75%, рыбе - 80%, молоке - 87% и овощах - 90%.

2. Химический состав воды. Роль воды в распространении неинфекционных заболеваний. Геохимические эндемии

Вода - одна из самых загадочных структур на Земле. Мы знаем исходную химическую формулу воды - Н 2 0, но структура вода еще не изучена. Предполагается, что в одну молекулу воды входит до миллиона простых молекул. Чистой воды в природе не существует: в ней всегда растворены газы, микроэлементы и сгустки энергии - температурные центры. Они несут энергетическую и структурную информацию, что используют экстрасенсы и гомеопатия в лечебных целях. При многомиллионном разбавлении исходного вещества в гомеопатии, когда оно уже отсутствует, структура воды запоминает его, и действуя на организм, ликвидирует в нем патологические проявления болезни.

Вода никогда не бывает в природе чистой, она всегда содержит примеси, по которым мы характеризуем ее с гигиенической стороны. "В процессе круговорота и соприкосновения с воздухом, почвой и горными породами в ней растворяются химические соединения и проникают бактерии и вирусы. Из неорганических соединений - соли Са и Mg, которые обуславливают жесткость воды; хлориды, сульфаты, железо; среди постоянных компонентов - Mn, Be, Си, As, Pb, F, Zn. Могут быть соли аммиака, нитриты и нитраты - это указывает на загрязнение воды белковыми веществами или фекалиями. Из газов содержатся - кислород, углекислый газ и сероводород.

Химический состав природных вод зависит от физико-географических условий местности. Химические компоненты в* воде могут обуславливать геохимические эндемии - заболевания, связанные с химическим составом воды данной местности. Поэтому с гигиенической стороны оправдано высказывание:

Повышенная минерализация воды снижает секрецию желудка, нарушает водно-солевое равновесие в организме, от чего страдают сердце, сосуды и пищеварение, снижаются аппетит, работоспособность, наступает слабость, обостряются хронические болезни, снижается иммунитет к инфекционным заболеваниям. Использование для питья морской воды (18-35 г солей/л) ведет к быстрому обезвоживанию организма, нарушению кислотно-щелочного равновесия, нарушается сердечная деятельность и на 2-3-е сутки наступает смерть вместо 5-6-х суток, кто не пил этой веды. Чаще всего повышенная минерализация питьевой воды определяется ее жесткостью.

Жесткость воды зависит от содержания в ней солей Са и Mg (карбонаты, бикарбонаты, хлориды, сульфаты) и является важным критерием пригодности воды для хозяйственно-питьевых целей. Повышенная жесткость артезианских скважин (более 7 мг-экв/л) образует накипь, повышает расход моющих средств, плохо развариваются мясо и овощи, плохо настаивается чай. На волокнах стираемых тканей оседают хлопья мыла. То же происходит при мытье тела - забиваются кожные поры, возникают сухость, раздражение и прыщи. Страдают почки - в них появляются камни.

Пониженной жесткостью обладает талая вода снега и льда или дистиллированная, длительное употребление которых из-за низкого содержания солей вызывает неблагоприятный минеральный обмен - возникают сердечно-сосудистые заболевания, гастрит, вегето-сосудистая дистония по гипертоническому типу, заболевания ЦНС. Это наблюдается у жителей Красноярского края и Амурской области, где жесткость воды в реках составляет 0,25 вместо 7,0 мг\л.

Микроэлемент фтор имеет большое гигиеническое значение из-за его биологической роли. От фтора зависит образование зубной эмали и крепость костной ткани. Поступает фтор в организм, в основном, с водой. Пониженное содержание его в воде вызывает кариес зубов (Московская область, все реки и озера Европы). До 80% населения РФ имеет дефицит фтора и страдает кариесом. При повышенном содержании фтора ((Мурманская область, Красногорский район Московской области) возникает флюороз - снижение плотности костей и зубов.

Сульфаты оказывают слабительное действие.

Железо (из артскважин, старых водопроводных труб) ухудшает физические свойства воды - она становится мутной, желто-бурой окраски с неприятным металлическим привкусом; при стирке грязнится белье.

Медь - повышенные концентрации поражают слизистые оболочки почек и печень.

Мышьяк, входящий в состав реагентов для очистки водопроводной воды, поражает ЦНС.

Повышенное содержание нитритов (более 10 мг/л) может быть при употреблении воды колодцев, прудов и рек, куда стекают талые или дождевые воды с полей, политых азотистыми удобрениями или большими дозами навоза, что может быть в сельской местности. Страдают все, но в первую очередь, дети - от метгемоглобинемии.

Длительное употребление воды, загрязненной азотсодержащими и хлорсодержащими веществами, вызывает хронические нефриты, гепатиты, токсикозы беременности, врожденные уродства.

При хлорировании водопроводной воды, содержащей органические загрязнители (гуминовые вещества, органику навоза, распавшиеся цветущие водоросли), которые не задерживаются системой очистки воды и проникают через современные фильтры, образуются хлороргаиинеские вещества - хлороформ, бромдихлорметан, четыреххлористый углерод и др., которые долго сохраняются и не уничтожаются при длительном кипячении. В московской водопроводной воде их содержание доходит в весенний период до 13% проб. Хлорорганические вещества вызывают повреждение печени и иммунной системы, а в дальнейшем рак. Считается, что хлор безвреден для организма, но, в действительности, он воздействует на стенку желудка, обуславливая гастриты, и на иммунную систему. Особенно его действие сказывается при обеззараживании воды усиленными дозами хлора. Поэтому водопроводная вода с запахом хлора (даже в г. Москве) подлежит дополнительной бытовой очистке с помощью бытовых фильтров.