23.Вода как фактор окружающей среды. Значение. Влияние качества питьевой воды на здоровье. Требования к качеству питьевой воды.
Вода (Н2О) – жидкость без запаха, вкуса, цвета; самое распространенное природное соединение. Высокая диэлектрическая постоянная воды объясняет причину ее значительной ионизирующей силы. В. – слабый проводник электрического тока, ее электропроводность увеличивается при наличии растворенных солей, что позволяет определить концентрацию солей по величинам удельной проводимости. Высокая устойчивость молекул В. в сочетании с электрическими характеристиками делает ее универсальным растворителем, поэтому в ней всегда обнаруживаются многочисленные химические соединения. Вода является важнейшей составной частью живого организма, в теле взрослого человека она составляет 65–70% его массы. При потере воды в количестве, равном 6–8% массы тела, наблюдается выраженное обезвоживание организма: утрата воды, составляющая 10–20% массы тела, опасна для жизни. Согласно гигиеническим требованиям к качеству питьевой В., она должна быть безопасной в эпидемическом отношении, безвредной по химическому составу и обладать удовлетворительными органолептическими свойствами. При гигиенической оценке качества В. используют следующие показатели: наличие патогенных микроорганизмов и возбудителей паразитарных заболеваний; концентрация химических веществ, и т.ч. радиоактивных; изменение органолептических свойств (наличие запаха, привкуса, окраски, появление пены, пленки, мутности). В целом неудовлетворительное качество питьевой В. оказывает значительное влияние на состояние здоровья населения.
В качестве санитарно – гигиенических характеристик пресной воды используются органолептические показатели: · Запах при 20оС и подогреве до 60оС, · балл Цветность по шкале, градус · Прозрачность по шкале, · Мутность по стандартной шкале, мг/дм3 · Окраска окрашенного столбца (отсутствие водных организмов и пленки) Для обеспечения качества воды в водоисточниках и системах водопотребления используется ряд нормативных документов, основанных на значениях ПДК, из которых главными являются следующие: ГОСТ 2874–82 «Вода питьевая. Гигиенические требования и контроль за качеством». ГОСТ 2761–84 «Источники централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения. Гигиенические, технические требования и правила выбора». «Санитарные нормы предельно-допустимого содержания вредных веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового использования» СанПиН 42–121–4130–88. «Санитарные правила и нормы охраны поверхностных вод от загрязнения». СанПиН 4630–88 «Водный кодекс РФ», 1997 год
Допустимое содержание в питьевой воде некоторых химических веществ
Вещество |
Его предельно допустимые концентрации в мг/л |
Алюминий остаточный |
0,5 |
Бериллий |
0,0002 |
Молибден |
0,25 |
Мышьяк |
0,05 |
Нитраты |
45,0 |
Полиакриламид остаточный |
2,0 |
Свинец |
0,03 |
Селен |
0,001 |
Стронций |
7,0 |
Фтор |
1,5 |
|
|
|
|
Прямым критерием безопасности питьевой В. в эпидемическом отношении является отсутствие в ней патогенных микроорганизмов - используются косвенные показатели ее качества. Они основаны на установленной при эпидемиологических наблюдениях связи между количеством микроорганизмов-сапрофитов и загрязнением В. возбудителями кишечных заболеваний. К таким показателям относятся общее количество микроорганизмов, определяемых в 1 мл воды при выращивании на питательной среде (не должен превышать 100 в 1 мл), а также количество кишечных палочек: коли-индекс – количество кишечных палочек в 1 л воды (не более 3), или коли-титр, т.е. количество воды в миллилитрах, в котором содержится только 1 кишечная палочка (не менее 300 мл). Однако кишечная палочка не всегда может служить санитарным показателем при контроле эффективности очистки воды, в частности от вирусных загрязнений, поэтому в зависимости от санитарно-эпидемической обстановки может проводиться прямое определение вирусной микрофлоры.
24=27.Гигиеническая характеристика источников водоснабжения. Причины антропогенного загрязнения водоемов. Санитарная охрана водоемов.
Для целей водоснабжения могут быть использованы открытые водоемы, подземные и атмосферные воды.
Выбор источника водоснабжения устанавливается на основании следующих данных:
— характеристика санитарного состояния места размещения водозаборных сооружений и прилегающей территории (для подземных источников водоснабжения);
— характеристика санитарного состояния места водозабора и самого источника выше и ниже водозабора (для поверхностных источников водоснабжения);
— оценка качества воды источника водоснабжения;
— определение степени природной и санитарной надежности и прогноза санитарного состояния.
Открытые водоемы (наземные воды) делятся на естественные (реки, озера) и искусственные (водохранилища, каналы). Их формирование происходит главным образом за счет поверхностного стока, атмосферных, талых, ливневых вод и в меньшей степени за счет питания подземными водами. Характерной чертой открытых водоемов является наличие большой водной поверхности, которая непосредственно соприкасается с атмосферой и находится под воздействием лучистой энергии солнца, что создает благоприятные условия для развития водной флоры и фауны, активного течения процессов самоочищения. Однако вода открытых водоемов подвержена опасности загрязнения различными химическими веществами и микроорганизмами, особенно вблизи крупных населенных пунктов и промышленных предприятий.
С целью водоснабжения наиболее часто используются реки, которые представляют собой естественные стоки родников, болот, озер, ледников. Речные воды характеризуются большим количеством взвешенных веществ, низкой прозрачностью и большой микробной обсемененностью.
Озера и пруды представляют собой различной величины и формы котлованы, пополняющиеся водой главным образом за счет атмосферных осадков, родников. На дне образуются значительные илистые отложения за счет выпадения взвешенных частиц. Пруды и озера могут бьггь использованы для водоснабжения в небольших сельских населенных пунктах лишь в том случае, если подземные воды залегают очень глубоко. Эти водоисточники менее пригодны для питьевых целей, так как значительно подвержены загрязнению и обладают слабовыраженной способностью самоочищения. В них часто наблюдается цветение за счет развития водорослей, что ухудшает органолептические свойства воды. Эти воды небезопасны в эпидемиологическом отношении.
Искусственные водохранилища (или зарегулированные водоемы) создаются путем сооружения плотин, задерживающих водоотток. Устраиваются на реках, что сопровождается затоплением прилегающих огромных территорий. Качество воды в таких водохранилищах в значительной мере зависит от состава речных, талых и грунтовых вод, участвующих в их формировании.
Большое влияние на качество воды в водохранилище, особенно в первые годы его эксплуатации, оказывает санитарная подготовка его ложа (дна). Только полная и тщательная санитарная обработка всей затапливаемой территории, удаление растительности, уборка и дезинфекция земельного участка, занимаемого населенным пунктом, особенно кладбищ, больниц, скотомогильников и др., могут гарантировать эпидемиологическую безопасность и хорошие органолептические свойства воды. В условиях застойного режима, особенно летом, наблюдается "цветение" водохранилищ за счет развития сине-зеленых водорослей. Продукты распада водорослей (аммиак, индол, скатол, фенолы) ухудшают органолептические свойства воды.
Открытые водоемы характеризуются непостоянством химического и бактериального состава, резко меняющегося в зависимости от сезонов года и атмосферных осадков. Они отличаются небольшим содержанием солей и значительным количеством взвешенных и коллоидных веществ.
При оценке открытых источников водоснабжения большое внимание уделяется флоре и фауне водоемов, так как известно, что в водоеме может находиться большое количество низших растений и животных, влияющих на качество воды. Вследствие этого водная флора и фауна используются в качестве показательных организмов, чувствительных к изменению условий жизни водоема. Эти биологические организмы называются сапробными. Существуют четыре степени (зоны) сапробности:
Полисапробная зона характеризуется сильным загрязнением воды, отсутствием кислорода, восстановительными процессами. Окислительные процессы отсутствуют. Отмечается большое количество белковых веществ, распадающихся в анаэробных условиях. В полисапробных зонах флора и фауна крайне бедны. Обитает мало видов и преобладает один вид, наиболее устойчивый к этим условиям. Происходит интенсивное размножение микроорганизмов, их число измеряется многими сотнями тысяч и миллионами в 1 мл. Водные цветковые растения и рыбы отсутствуют.
а-Мезосапробная зона по степени загрязнения воды приближается к полисапробной, условия разложения белка в значительной степени анаэробные, но отмечаются и аэробные. Количество бактерий исчисляется сотнями тысяч в 1 мл. Цветковые растения редки, но имеются водоросли и простейшие.
Р-Мезосапробная зона имеет среднюю степень загрязнения. Окислительные процессы преобладают над восстановительными и поэтому вода не загнивает. Количество органических веществ сравнительно невелико, так как они минерализуются почти до конца. Число бактерий в 1 мл воды измеряется десятками тысяч. Появляются инфузории, разнообразные виды рыб.
Олигосапробная зона характеризуется практически чистой водой, пригодной для водоснабжения. В воде отсутствуют процессы восстановления, органические вещества полностью минерализованы, много кислорода. Число бактерий не превышает 1000 в 1 мл воды. Флора и фауна весьма разнообразны, интенсивно развиваются различные водоросли, появляются моллюски, ракообразные, насекомые. Много цветковых растений и рыб.
При санитарно-гигиенической оценке открытых водоемов большое значение имеют и другие исследования, в частности гельминтологические.
Подземные воды образуются главным образом за счет фильтрации атмосферных осадков через почву. Небольшая часть их образуется в результате фильтрации воды открытых водоемов через русло.
Накопление и движение подземных вод зависят от строения пород, которые по отношению к воде разделяются на водоупорные (водонепроницаемые) и водопроницаемые. Водоупорными породами являются гранит, глина, известняк; к водопроницаемым относятся песок, гравий, галечник, трещиноватые породы. Вода заполняет поры и трещины этих пород. Подземные воды по условиям залегания делятся на почвенные, грунтовые и меж - пластовые.
Почвенные воды (поверхностные, или верховодка) наиболее близко залегают к земной поверхности в первом водоносном горизонте, не имеют защиты в виде водоупорного слоя, поэтому состав их резко меняется в зависимости от гидрометеорологических условий. Больше всего почвенных вод накапливается весной, летом они высыхают, зимой промерзают, легко подвергаются загрязнению, так как находятся в зоне просачивания атмосферных вод, поэтому использовать почвенные воды с целью водоснабжения не следует.Состояние почвенных вод может оказывать влияние на качество грунтовых вод, расположенных ниже почвенных.
Грунтовые воды располагаются в последующих водоносных горизонтах; они скапливаются на первом водонепроницаемом слое, не имеют водоупорного слоя сверху и поэтому между ними и почвенными водами происходит водообмен. Грунтовые воды безнапорные, их уровень в колодце устанавливается на уровне подземного слоя воды. Образуются они за счет просачивания атмосферных осадков и уровень вод подвержен большим колебаниям в различные годы и сезоны. Грунтовые воды отличаются более или менее постоянным составом и лучшим качеством, чем поверхностные. Фильтруясь через довольно значительный слой почвы, они становятся бесцветными, прозрачными, свободными от микроорганизмов. Грунтовые воды являются наиболее распространенными источниками водоснабжения в сельских местностях.В местности с пересеченным рельефом на склонах гор или в глубине больших оврагов грунтовые воды могут выходить на поверхность в виде родников. Эти родники называются безнапорными, или нисходящими. Родниковая вода по составу и качеству не отличается от питающей ее грунтовой воды и может быть использована для целей водоснабжения.
Межпластовые воды представляют собой подземные воды, заключенные между двумя водонепроницаемыми породами. Они имеют как бы непроницаемую крышу и ложе, полностью заполняют пространство между ними и передвигаются под давлением. Поэтому такие воды благодаря напору снизу могут высоко подниматься в колодцах, а иногда самопроизвольно фонтанировать (артезианские воды). Водонепроницаемая кровля надежно изолирует их от просачивания атмосферных осадков и вышерасположенных грунтовых вод. Питание межпластовых вод происходит в местах выхода на поверхность водоносного слоя. Эти места часто находятся далеко от места пополнения основных запасов межпластовой воды. Вследствие глубокого залегания межпластовые воды имеют устойчивые физические свойства и химический состав. Малейшее колебание их качества можно рассматривать как признак санитарного неблагополучия. Загрязнение межпластовых вод происходит крайне редко при нарушении целости водоупорных слоев, а также при отсутствии надзора за старыми, уже используемыми скважинами. Межпластовые воды могут иметь естественный выход на поверхность в виде восходящих ключей или родников. Их образование связано с тем, что водоупорный слой, расположенный над водоносным, прерывается оврагом. Качество родниковой воды не отличается от питающих ее межпластовых вод.
Атмосферные осадки образуются в результате сгущения водяных паров атмосферы и выпадения их на землю в виде дождя, содержат небольшое количество солей кальция, магния и поэтому являются очень мягкими. В качестве источника водоснабжения атмосферные осадки используются редко, главным образом в безводных, засушливых местах, т. е. там, где нет открытых водоемов, а получение подземных вод затруднено вследствие их глубокого залегания. При использовании осадков для питьевых целей сбор их должен производиться с соблюдением санитарных правил, в чистые емкости, надежно защищенные от внешних загрязнений. Ввиду того что атмосфера промышленных городов может быть загрязнена различными кислотами, солями натрия, кальция, магния, сажей, пылью, микроорганизмами, атмосферные осадки могут загрязняться и становятся непригодными для питья.
Талые воды, образующиеся после таяния снега и льда, используют крайне редко в безводных местах. Загрязняются они так же, как атмосферные.
При выборе источников водоснабжения необходимо провести их сравнительную санитарно-гигиеническую оценку и решить этот вопрос конкретно, с учетом местных условий.
Исходя из основных гигиенических принципов, в качестве источника водоснабжения должен быть выбран тот, который в своем естественном состоянии более всего приближается к требованиями СанПиН 2.1.4.1074—01. Наиболее предпочтительным источником являются межпластовые артезианские воды, так как они настолько чисты, что не нуждаются в мероприятиях по очистке и обеззараживанию, требующих специальных сооружений, обслуживающего персонала, больших экономических затрат на строительство и эксплуатацию. Кроме того, они являются напорными, самоизливающимися, что также удобно и экономично. Использование больших открытых водоемов (полноводные реки, водохранилища), несмотря на их опасность в эпидемиологическом отношении, наиболее целесообразно для водоснабжения большинства городов.
Учитывая качество воды, водоисточники следует выбирать в такой последовательности: межпластовые безнапорные, грунтовые, открытые водоемы.
Основная причина загрязнения водных ресурсов — сброс в водоемы неочищенных или недостаточно очищенных сточных вод промышленными предприятиями, а также предприятиями коммунального и сельского хозяйства. Загрязнению водных источников также способствует нерациональное ведение сельского хозяйства: остатки удобрений и ядохимикатов, вымываемые из почвы, попадают в водоемы и загрязняют их.
Частым явлением стало так называемое "тепловое загрязнение" водоемов. Стоки подогретых, пусть даже незагрязненных вод, могут совершенно изменить тип водоема, сделать его незамерзающим зимой, перегревающимся в летнюю жару, вызвать буйное развитие несвойственных данному водоёму организмов, сместить сроки и места нереста рыб. Польза или вред для хозяйства таких явлений должна оцениваться в каждом конкретном случае. Изменение теплового режима водоёма происходит, если его используют в качестве водоёма-охладителя для ТЭЦ или АЭС. Такие водоёмы обычно стараются использовать для выращивания товарной рыбы в управляемом режиме.
Токсичные (ядовитые) вещества попадают в водоёмы при разных видах хозяйственной деятельности. Ряд веществ используется специально для борьбы о организмами как в воде так и на суше. Это ядохимикаты - прежде всего сельскохозяйственные: против сорняков - гербициды, против вредных насекомых - инсектициды, против грибков – фунгициды. Помимо этого используются дефолианты - вещества, используемые для ускорения опадания листвы, например хлопчатника перед сбором урожая. Некоторые из этих веществ ядовиты не только для тех организмов, для которых они предназначены, но и против других. Загрязнение водоемов может возникать при борьбе с малярийными комарами и другими кровососущими насекомыми, с грызунами, с сорной рыбой. Обычно стараются использовать нестойкие токсиканты, которые, уничтожив соответствующих вредителей довольно быстро распадаются под действием кислорода, воды, солнечных лучей, действия микроорганизмов и др. причин. Однако многие сельскохозяйственные ядохимикаты отличаются высокой персистентностыо, то есть долго сохраняют свою токсичность в воде.
Сельскохозяйственные ядохимикаты используются на суше, но дождевые потоки рано или поздно сносят их в водоемы - озера, болота, реки и моря. Эти вещества обнаружены даже во льдах полярных морей. С полей в водоемы уносится значительная часть минеральных и органических удобрений - фосфатов, нитратов, солей аммония, калия, гуминовых и альбуминоидных соединений. Эти вещества мало токсичны, но они могут повышать трофность, нарушать экологическое равновесие в водоеме, стимулировать развитие одних организмов в ущерб другим.
Иногда в водоёмы поступают отходы и навоз с животноводческих ферм. Загрязняют водоемы стоки промышленных предприятий - металлургических, химических и прочих. Современные предприятия оснащаются очистными сооружениями, но очистка никогда не бывает полной. Кроме того, нередки аварии очистных сооружений, аварийные сбросы неочищенных сточных вод. Токсиканты могут поступать в водоемы не только из канализационных труб, но и с дождевыми каплями. Через заводские трубы с промышленными дымами в атмосферу уходит много продуктов горения и летучих загрязнителей, которые затем выпадают в виде кислых и загрязненных осадков.
Санитарная охрана водоёмов — комплекс законодательных, организационных и санитарно-технических мероприятий, направленных на охрану открытых водоемов от загрязнения. Гигиенические требования к санитарной охране водоёмов направлены на создание условий, при которых спуск сточных вод не нарушал бы интересы нормального водопользования. Требования к составу и свойствам воды в пунктах питьевого и культурно-бытового водопользования приведены в «Правилах охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами», изданных в 1961 г. Санитарные нормативы относятся не к составу сточных вод, как прежде, а к качеству воды водоемов и содержанию в ней вредных веществ.
Наиболее эффективными мероприятиями по санитарной охране водоёмов являются: изменения технологических процессов, направленные на уменьшение сброса сточных вод, замена токсических продуктов безвредными или менее токсичными, извлечение и утилизация ценных веществ из сточных вод, организация оборотного водоснабжения, при котором сточные воды после соответствующей обработки вновь используются в технологическом процессе. В случае недостаточности этих мер возникает необходимость оборудования специальных сооружений для очистки и обезвреживания сточных вод. Вокруг источников, используемых для централизованного водоснабжения, устанавливаются зоны санитарной охраны.
В предупредительном санитарном надзоре в области санитарной охраны водоёмов необходимо руководствоваться «Указаниями по проектированию наружной канализации промышленных предприятий» (СН 173 — 61) и СН и ПШГ —6 —62 («Канализация. Нормы проектирования»). При текущем санитарном надзоре контролируются эффективность очистных сооружений и правильность их эксплуатации, производится санитарно-топографическое обследование участков, на которых находятся очистные сооружения, устанавливаются пункты загрязнения, количество стоков, режим сброса, основные вещества, загрязняющие водоемы, проводится опрос жителей и отбираются пробы воды для химического, радиологического, бактериологического и биологического исследований. На незагрязненных участках разовые пробы отбирают в наиболее теплый месяц года и в последний месяц зимы. Пробы воды отбирают систематически, в постоянных пунктах наблюдения: выше и ниже выпуска сток.
Зоны санитарной охраны организуются в составе трех поясов.
Первый пояс (или зона строгого режима) включает территорию расположения водозаборов и территорию, на которой находятся головные сооружения водопровода: насосные станции, водоочистные сооружения, резервуары чистой воды. Эта территория ограждается и охраняется. Доступ посторонним лицам в нее запрещен. Воспрещено проживание на территории зоны и содержание животных (кошек, собак и др.). Вся территория должна быть озеленена, канализована с хорошим отводом атмосферных осадков с территории зоны ниже места забора воды.В пределах первого пояса воспрещается пользование водоемом для каких бы то ни было целей (катание на лодках, купание, стирка белья, рыбная ловля, забор льда, водопой скота и т.д.).При устройстве водопровода из подземного источника граница первого
пояса устанавливается в радиусе не менее 30-50 метров.
Второй и третий пояс (зона ограничений) введены для предотвращения загрязнений. При речном водопроводе зона ограничений распространяется вверх по течению на десятки километров. Межень — ежегодно повторяющееся сезонное стояние низких Основные мероприятия по второму поясу зон санитарной охраны: выявление объектов, загрязняющих водоем, и строительство сооружений по очистке и обеззараживанию сточных вод. Массовое купание людей, водопой скота, стирка белья и др. разрешается только в местах, устанавливаемых санитарными органами. Второй пояс зон санитарной охраны в подземном источнике колеблется от 50 до 1000 метров и более.
25.Гигиенические требования к качеству питьевой воды при централизованном и местном водоснабжении. Источники водоснабжения и их сравнительная гигиеническая характеристика.
Гигиенические требования и нормативы качества питьевой воды при централизованном водоснабжении:
1. Питьевая вода должна быть безопасна в эпидемическом и радиационном отношении, безвредна по химическому составу и иметь благоприятные органолептические свойства.
2. Качество питьевой воды должно соответствовать гигиеническим нормативам перед ее поступлением в распределительную сеть, а также в точках водоразбора наружной и внутренней водопроводной сети.
3. Безопасность питьевой воды в эпидемическом отношении определяется ее соответствием нормативам по микробиологическим и паразитологическим показателям:
<1> При определении проводится трехкратное исследование по 100 мл отобранной пробы воды.
<2> Превышение норматива не допускается в 95% проб, отбираемых в точках водоразбора наружной и внутренней водопроводной сети в течение 12 месяцев, при количестве исследуемых проб не менее 100 за год.
<3> Определение проводится только в системах водоснабжения из поверхностных источников перед подачей воды в распределительную сеть.
<4> Определение проводится при оценке эффективности технологии обработки воды.
Безвредность питьевой воды по химическому составу определяется ее соответствием нормативам по:
+---------------------+-------------------+----------------------+ При обнаружении в питьевой воде нескольких химических веществ, относящихся к 1 и 2 классам опасности и нормируемых по санитарно - токсикологическому признаку вредности, сумма отношений обнаруженных концентраций каждого из них в воде к величине его ПДК не должна быть больше 1. Расчет ведется по формуле:
1 2 n
С факт. С факт. С факт.
------- + ------- + ... + ------- <= 1,
1 2 n
С доп. С доп. С доп.
1 2 n
где С , С , С - концентрации индивидуальных химических веществ
1 и 2 класса опасности: факт. (фактическая) и доп. (допустимая).
Благоприятные органолептические свойства воды определяются ее соответствием нормативам:
¦ Показатели ¦ Единицы измерения ¦ Нормативы, не более ¦
¦Запах ¦ баллы ¦ 2 ¦
¦ ¦ ¦ ¦
¦Привкус ¦ - " - ¦ 2 ¦
¦Цветность ¦ градусы ¦ 20 (35)<1> ¦
¦Мутность ¦ ЕМФ (единицы ¦ 2,6 (3,5)<1> ¦
¦ ¦ мутности по ¦ ¦
¦ ¦ формазину) или ¦ ¦
¦ ¦ мг/л (по каолину ) ¦ 1,5 (2)<1> ¦
----------------------+-------------------+-----------------------
Не допускается присутствие в питьевой воде различимых невооруженным глазом водных организмов и поверхностной пленки.
Радиационная безопасность питьевой воды определяется ее соответствием нормативам:
¦ Показатели ¦ Единицы ¦ Нормативы ¦ Показатель ¦
¦ ¦ измерения ¦ ¦ вредности ¦
+----------------------+------------+---------------+------------+
¦Общая альфа-радио- ¦ Бк/л ¦ 0,1 ¦ радиац. ¦
¦активность ¦ ¦ ¦ ¦
¦Общая бета-радио- ¦ Бк/л ¦ 1,0 ¦ - " - ¦
¦активность ¦ ¦ ¦ ¦
-----------------------+------------+---------------+-------------
Требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения
По своему составу и свойствам вода нецентрализованного водоснабжения должна соответствовать нормативам, приведенным в таблице.
Показатели |
Единицы измерения |
Норматив |
Запах |
баллы |
неболее 2—3 |
Привкус |
баллы |
не более 2—3 |
Цветность |
градусы |
не более 30 |
Мутность |
мг/л |
не более 2 |
Нитраты (NO3) |
мг/л |
не более 45 |
Число бактерий группы кишечной палочки (коли-индекс) |
к-во БГКП в 1000 мл воды |
не более 10 |
Химические вещества |
мг/л |
ПДК |
Для целей водоснабжения могут быть использованы открытые водоемы, подземные и атмосферные воды.
Выбор источника водоснабжения устанавливается на основании следующих данных:
— характеристика санитарного состояния места размещения водозаборных сооружений и прилегающей территории (для подземных источников водоснабжения);
— характеристика санитарного состояния места водозабора и самого источника выше и ниже водозабора (для поверхностных источников водоснабжения);
— оценка качества воды источника водоснабжения;
— определение степени природной и санитарной надежности и прогноза санитарного состояния.
Открытые водоемы (наземные воды) делятся на естественные (реки, озера) и искусственные (водохранилища, каналы). Их формирование происходит главным образом за счет поверхностного стока, атмосферных, талых, ливневых вод и в меньшей степени за счет питания подземными водами. Характерной чертой открытых водоемов является наличие большой водной поверхности, которая непосредственно соприкасается с атмосферой и находится под воздействием лучистой энергии солнца, что создает благоприятные условия для развития водной флоры и фауны, активного течения процессов самоочищения. Однако вода открытых водоемов подвержена опасности загрязнения различными химическими веществами и микроорганизмами, особенно вблизи крупных населенных пунктов и промышленных предприятий.
С целью водоснабжения наиболее часто используются реки, которые представляют собой естественные стоки родников, болот, озер, ледников. Речные воды характеризуются большим количеством взвешенных веществ, низкой прозрачностью и большой микробной обсемененностью.
Озера и пруды представляют собой различной величины и формы котлованы, пополняющиеся водой главным образом за счет атмосферных осадков, родников. На дне образуются значительные илистые отложения за счет выпадения взвешенных частиц. Пруды и озера могут бьггь использованы для водоснабжения в небольших сельских населенных пунктах лишь в том случае, если подземные воды залегают очень глубоко. Эти водоисточники менее пригодны для питьевых целей, так как значительно подвержены загрязнению и обладают слабовыраженной способностью самоочищения. В них часто наблюдается цветение за счет развития водорослей, что ухудшает органолептические свойства воды. Эти воды небезопасны в эпидемиологическом отношении.
Искусственные водохранилища (или зарегулированные водоемы) создаются путем сооружения плотин, задерживающих водоотток. Устраиваются на реках, что сопровождается затоплением прилегающих огромных территорий. Качество воды в таких водохранилищах в значительной мере зависит от состава речных, талых и грунтовых вод, участвующих в их формировании.
Большое влияние на качество воды в водохранилище, особенно в первые годы его эксплуатации, оказывает санитарная подготовка его ложа (дна). Только полная и тщательная санитарная обработка всей затапливаемой территории, удаление растительности, уборка и дезинфекция земельного участка, занимаемого населенным пунктом, особенно кладбищ, больниц, скотомогильников и др., могут гарантировать эпидемиологическую безопасность и хорошие органолептические свойства воды. В условиях застойного режима, особенно летом, наблюдается "цветение" водохранилищ за счет развития сине-зеленых водорослей. Продукты распада водорослей (аммиак, индол, скатол, фенолы) ухудшают органолептические свойства воды.
Открытые водоемы характеризуются непостоянством химического и бактериального состава, резко меняющегося в зависимости от сезонов года и атмосферных осадков. Они отличаются небольшим содержанием солей и значительным количеством взвешенных и коллоидных веществ.
При оценке открытых источников водоснабжения большое внимание уделяется флоре и фауне водоемов, так как известно, что в водоеме может находиться большое количество низших растений и животных, влияющих на качество воды. Вследствие этого водная флора и фауна используются в качестве показательных организмов, чувствительных к изменению условий жизни водоема. Эти биологические организмы называются сапробными. Существуют четыре степени (зоны) сапробности:
Полисапробная зона характеризуется сильным загрязнением воды, отсутствием кислорода, восстановительными процессами. Окислительные процессы отсутствуют. Отмечается большое количество белковых веществ, распадающихся в анаэробных условиях. В полисапробных зонах флора и фауна крайне бедны. Обитает мало видов и преобладает один вид, наиболее устойчивый к этим условиям. Происходит интенсивное размножение микроорганизмов, их число измеряется многими сотнями тысяч и миллионами в 1 мл. Водные цветковые растения и рыбы отсутствуют.
а-Мезосапробная зона по степени загрязнения воды приближается к полисапробной, условия разложения белка в значительной степени анаэробные, но отмечаются и аэробные. Количество бактерий исчисляется сотнями тысяч в 1 мл. Цветковые растения редки, но имеются водоросли и простейшие.
Р-Мезосапробная зона имеет среднюю степень загрязнения. Окислительные процессы преобладают над восстановительными и поэтому вода не загнивает. Количество органических веществ сравнительно невелико, так как они минерализуются почти до конца. Число бактерий в 1 мл воды измеряется десятками тысяч. Появляются инфузории, разнообразные виды рыб.
Олигосапробная зона характеризуется практически чистой водой, пригодной для водоснабжения. В воде отсутствуют процессы восстановления, органические вещества полностью минерализованы, много кислорода. Число бактерий не превышает 1000 в 1 мл воды. Флора и фауна весьма разнообразны, интенсивно развиваются различные водоросли, появляются моллюски, ракообразные, насекомые. Много цветковых растений и рыб.
При санитарно-гигиенической оценке открытых водоемов большое значение имеют и другие исследования, в частности гельминтологические.
Подземные воды образуются главным образом за счет фильтрации атмосферных осадков через почву. Небольшая часть их образуется в результате фильтрации воды открытых водоемов через русло.
Накопление и движение подземных вод зависят от строения пород, которые по отношению к воде разделяются на водоупорные (водонепроницаемые) и водопроницаемые. Водоупорными породами являются гранит, глина, известняк; к водопроницаемым относятся песок, гравий, галечник, трещиноватые породы. Вода заполняет поры и трещины этих пород. Подземные воды по условиям залегания делятся на почвенные, грунтовые и меж - пластовые.
Почвенные воды (поверхностные, или верховодка) наиболее близко залегают к земной поверхности в первом водоносном горизонте, не имеют защиты в виде водоупорного слоя, поэтому состав их резко меняется в зависимости от гидрометеорологических условий. Больше всего почвенных вод накапливается весной, летом они высыхают, зимой промерзают, легко подвергаются загрязнению, так как находятся в зоне просачивания атмосферных вод, поэтому использовать почвенные воды с целью водоснабжения не следует.Состояние почвенных вод может оказывать влияние на качество грунтовых вод, расположенных ниже почвенных.
Грунтовые воды располагаются в последующих водоносных горизонтах; они скапливаются на первом водонепроницаемом слое, не имеют водоупорного слоя сверху и поэтому между ними и почвенными водами происходит водообмен. Грунтовые воды безнапорные, их уровень в колодце устанавливается на уровне подземного слоя воды. Образуются они за счет просачивания атмосферных осадков и уровень вод подвержен большим колебаниям в различные годы и сезоны. Грунтовые воды отличаются более или менее постоянным составом и лучшим качеством, чем поверхностные. Фильтруясь через довольно значительный слой почвы, они становятся бесцветными, прозрачными, свободными от микроорганизмов. Грунтовые воды являются наиболее распространенными источниками водоснабжения в сельских местностях.В местности с пересеченным рельефом на склонах гор или в глубине больших оврагов грунтовые воды могут выходить на поверхность в виде родников. Эти родники называются безнапорными, или нисходящими. Родниковая вода по составу и качеству не отличается от питающей ее грунтовой воды и может быть использована для целей водоснабжения.
Межпластовые воды представляют собой подземные воды, заключенные между двумя водонепроницаемыми породами. Они имеют как бы непроницаемую крышу и ложе, полностью заполняют пространство между ними и передвигаются под давлением. Поэтому такие воды благодаря напору снизу могут высоко подниматься в колодцах, а иногда самопроизвольно фонтанировать (артезианские воды). Водонепроницаемая кровля надежно изолирует их от просачивания атмосферных осадков и вышерасположенных грунтовых вод. Питание межпластовых вод происходит в местах выхода на поверхность водоносного слоя. Эти места часто находятся далеко от места пополнения основных запасов межпластовой воды. Вследствие глубокого залегания межпластовые воды имеют устойчивые физические свойства и химический состав. Малейшее колебание их качества можно рассматривать как признак санитарного неблагополучия. Загрязнение межпластовых вод происходит крайне редко при нарушении целости водоупорных слоев, а также при отсутствии надзора за старыми, уже используемыми скважинами. Межпластовые воды могут иметь естественный выход на поверхность в виде восходящих ключей или родников. Их образование связано с тем, что водоупорный слой, расположенный над водоносным, прерывается оврагом. Качество родниковой воды не отличается от питающих ее межпластовых вод.
Атмосферные осадки образуются в результате сгущения водяных паров атмосферы и выпадения их на землю в виде дождя, содержат небольшое количество солей кальция, магния и поэтому являются очень мягкими. В качестве источника водоснабжения атмосферные осадки используются редко, главным образом в безводных, засушливых местах, т. е. там, где нет открытых водоемов, а получение подземных вод затруднено вследствие их глубокого залегания. При использовании осадков для питьевых целей сбор их должен производиться с соблюдением санитарных правил, в чистые емкости, надежно защищенные от внешних загрязнений. Ввиду того что атмосфера промышленных городов может быть загрязнена различными кислотами, солями натрия, кальция, магния, сажей, пылью, микроорганизмами, атмосферные осадки могут загрязняться и становятся непригодными для питья.
Талые воды, образующиеся после таяния снега и льда, используют крайне редко в безводных местах. Загрязняются они так же, как атмосферные.
При выборе источников водоснабжения необходимо провести их сравнительную санитарно-гигиеническую оценку и решить этот вопрос конкретно, с учетом местных условий.
Исходя из основных гигиенических принципов, в качестве источника водоснабжения должен быть выбран тот, который в своем естественном состоянии более всего приближается к требованиями СанПиН 2.1.4.1074—01. Наиболее предпочтительным источником являются межпластовые артезианские воды, так как они настолько чисты, что не нуждаются в мероприятиях по очистке и обеззараживанию, требующих специальных сооружений, обслуживающего персонала, больших экономических затрат на строительство и эксплуатацию. Кроме того, они являются напорными, самоизливающимися, что также удобно и экономично. Использование больших открытых водоемов (полноводные реки, водохранилища), несмотря на их опасность в эпидемиологическом отношении, наиболее целесообразно для водоснабжения большинства городов.
Учитывая качество воды, водоисточники следует выбирать в такой последовательности: межпластовые безнапорные, грунтовые, открытые водоемы.
26.Санитарная характеристика централизованной и децентрализованной систем водоснабжения. Гигиенические требования к устройству и эксплуатации шахтных колодцев и других сооружений местного водоснабжения.
В настоящее время используют 2 системы водоснабжения:
• централизованная, при которой вода подается в жилые дома, учреждения, предприятия бытового обслуживания ;
• нецентрализованная (местная), при которой потребитель сам берет воду непосредственно из водоисточника.
Централизованное водоснабжение осуществляется путем устройства водопровода. Современный водопровод может применять воду открытых водоемов и воду подземных источников (межпластовую).
Централизованное водоснабжение из подземных водоисточников организуется главным образом для поселков городского типа, небольших городов и населенных пунктов. В некоторых крупных городах имеется комбинированная система водоснабжения из подземных и поверхностных водоисточников. Преимущество водопровода из подземного водоисточника заключается в том, что отпадает необходимость подвергать воду очистке и обеззараживанию, так как она надежно защищена от загрязнения водоупорными слоями; водозабор расположен в самом населенном пункте или в непосредственной близости от него. Если подземные воды отвечают требованиям СанПиН 2.1.4.1074—01, они используются без обработки. Схема водопровода:состоит из скважины, насосов первого подъема, поднимающих воду в водосборный резервуар, сборного (или запасного) резервуара, насоса второго подъема, который выкачивает воду из сборного резервуара и подает ее в разводящую сеть. По ходу разводящей сети устанавливается водонапорный резервуар.
Для забора воды сооружаются вертикальные скважины, горизонтальные водозаборы (галереи, трубчатые водосборы), каптажи выходов подземных вод.
Выбор типа водозабора определяется глубиной и условиями залегания подземных вод, характером пород, величиной давления в пласте, мощностью водоносного пласта и количеством воды.
Если качество воды при ее каптировании с целью хозяйственно-питьевого водоснабжения не соответствует СанПиН 2.1.4.1074— 01, необходимо предусмотреть соответствующую обработку перед подачей ее в водопроводную сеть.
Централизованное водоснабжение из открытых водоемов. Оно организуется путем сооружения водопроводной сети, состоящей из:
— водозаборных сооружений;
— сооружения для улучшения качества воды (главным образом для очистки и обеззараживания);
— распределительной сети.
Весь комплекс сооружений до распределительной сети называется головными сооружениями водопровода. Для забора воды из открытого водоема пользуются специальным приемником. Месторасположение приемного отверстия трубы должно быть тщательно выбрано и максимально удалено от берега, поверхности и дна водоема, что устраняет опасность загрязнения воды непосредственно в момент ее забора. Приемник может быть устроен в виде берегового колодца или ковша. Далее при помощи насосов первого подъема вода подается на очистные сооружения, где улучшаются ее свойства.
Наиболее распространенными сооружениями нецентрализованного водоснабжения являются шахтные и трубчатые колодцы, каптажи родников.
Шахтные колодцы предназначены для получения грунтовых вод из первого водоносного горизонта, поэтому их называют грунтовыми. Это округлая или вертикальная шахта. Верх, или оголовок, служит защитой от поверхностного загрязнения колодца и должен выступать над землей на 0,7-0,8 м. Он имеет крышку и сверху закрывается навесом или помещается в будку. По периметру оголовок засыпают слоем плотно утрамбованной глины глубиной 2 м и шириной 1 м, который называется глиняным замком. Поверх глины устраивают отмосток из асфальта, бетона, кирпича или камня с уклоном от колодца. Возле колодца устанавливают скамью для ведер. Колодец должен иметь ограждение.
Стенки шахты колодца выкладывают из бетонных колец, камня, кирпича или сооружают сруб из сухих восококачественных бревен хвойных пород, а водоприемная часть устраивается в виде шатра из бревен и брусьев водостойких деревьев – ольхи, лиственницы, дуба. Дно колодца для фильтрации поступающей воды засыпают гравием. Воду поднимают либо насосом, либо вручную с помощью ворота или журавля с прикрепленной к ним общественной бадьей.
Мелкотрубчатые колодцы используют для добычи воды с небольших глубин. Они состоят из оголовка, обсадной трубы, погружаемой в пласт земли, насоса, фильтра. Оголовок выступает над отмостками на1 м, герметично закрыт и снабжен сливной трубой с крючком для подвешивания ведра.
Каптажные устройства применяются для захвата подземных вод, выходящих на поверхность в виде родников. Забор воды из восходящего родника производится через дно каптажной камеры, из нисходящего — через отверстие в стене камеры. Каптажная камера – сложное сооружение, имеющее двери и люки для ревизии и очистки, вентиляционные каналы, отстойник, водозаборную и переливную трубы, снабженные краном и крючком дляподвешивания ведра. При устройстве каптажа необходимо соблюдать санитарные требования. Прежде всего прием воды в камеру должен быть оборудован фильтром для того, чтобы частицы породы не проникали в воду и не загрязняли ее. Камера должна быть защищена от поверхностных загрязнений, промерзания и затопления поверхностными водами. Для этого следует оборудовать каптажную камеру водоотводными трубами, укрепить ее, замостить вокруг территорию водонепроницаемыми материалами.
Важным условием эпидемической безопасности нецентрализованного водоснабжения является соблюдение требований к содержанию и эксплуатации источников.В радиусе ближе 20 м от колодца или каптажа не допускается мытье машин, стирка белья, водопой животных. Не разрешается брать воду из колодца своим ведром. Дезинфекция колодцев и каптажей должна осуществляться либо эпидемиологическим показаниям при вспышке кишечных инфекций и загрязнении источника, либо с профилактической целью не реже одного раза в год.
28. Гигиеническое значение почвы, состав и свойства почвы. Процессы самоочищения почвы, характеристика естественных и искусственных биогеохимических провинций. Эндемические заболевания и их профилактика. Современные методические подходы к гигиеническому регламентированию микроэлементов.
Лекция №5 от 16.03.12.
Почва – поверхностный слой земной коры, который возникает в результате воздействия биосферы и атмосферы на литосферу и обладает плодородием.
ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ: Почва – наружный горизонт горных пород, представляет собой комплекс органических и минеральных соединений и естественно изменяется под совместным влиянием воды, воздуха и организмов (микробы,…).
Грунт – горная рыхлая порода, которая служит материалом для образования почвы.
Значение почвы:
- удержание влаги
- среда обитания, в т.ч. и человека
- очищение
- источник макро и микроэлемнтов
Состав почвы: Состоит из зерен и пор, заполненных воздухом. АГРЕГАТ – комплекс песчинок и пор.
К почвенным зернам относят: более 3 мм - камни и гравий,
от 1 до 3 мм – крупный песок
менее 1 мм – мелкий песок, глинистые частицы, пыль
Почвенный воздух: - меньше О2
- больше СО2
-могут содержаться продукты неполного окисления органических веществ: сероводород, метан, окиси азота и др., токсические примеси, радон 222.
Песчаные почвы– крупнозернистые, содержат крупные зерна и большие поры, они обладают хорошей воздухо- и водопроницаемостью. В такой почве все попадающие органические вещества перерабатываются быстро до конечного продукта за счет притока О2 из атмосферы и окисления органических веществ. Неспособны задержать воду. Плохо плодородна.
Мелкозернистые – глинистые, торфяные – больше водоемкость, гигроскопичность, процессы переработки органич. веществ идут на пределе, появляются полупродукты распада.
Идеальная почва = 1 часть мелкозернистой + 3 части крупнозернистой
Химический состав почвы: - сложный комплекс минеральных соединений (90-99% - песок, глина, известь, ил, с входящими в них солями Sr,Al, Ca, Mg) и органических веществ (1-10% перегной и больше)
Среднее содержание в почве хим. элементов:
O2 – 51%
Si – 30%
Al – 7%
Fe – 3%
Свойства почвы:
1) водопроницаемость
2) воздухпроницаемость
3) водоемкость (влагоемкость)
4) температура почвы
Воздухопроницаемость – играет огромную роль в процессах самоочищения (больше кислорода – интенсивнее процессы окисления)
Водопрницаемость и водоемкость:
удержание влаги
высокое стояние грунтовых вод
размывание почвы
Температура почвы – влияние на температуру приземного слоя атмосферы
- тепловой режим 1 этажей и подвалов
- жизнедеятельность микроорганизмов
- промерзание почвы (до 1 – 2м) – все коммуникации не глубже 1- 2 м
Процессы самоочищения почвы:
- Структуры
-Хим состава
- Бак. состава
Пути очищения:
Минерализация – органические вещества, содержащие белки, жиры, углеводы и продукты их обмена, подвергаются распаду, вплоть до образования неорганических веществ.
Нитрификация – микробиологический процесс окисления аммиака до азотистой кислоты или её самой далее до азотной кислоты, в результате этого процесса, как и процесса минерализации, органические вещества превращаются в неорганические.
Гумификация – особая форма почвенного преобразования, проводящая к образованию гумуса (сложного органического соединения)
Гумус – вещество почвы, которое является биологически активной массой, также является хорошим удобрением, эпидемиологически безопасен и свидетельствует о том, что процесс самоочищения в почве дошел до конца – почва чистая.
Характеристика естественных и искусственных биогеохимических провинций. Миграция и круговорот микроэлементов в биосфере. Эндемические заболевания и их профилактика
Биогеохимической провинции – это различные по величине участки территории Земли с различным уровнем концентрации химических элементов. И как следствие этого – соответствующий уровень концентрации их в организмах и возникновение ответных биологических реакций со стороны организма человека.
Влияние различных химических элементов на организм особенно сильно проявляется при резко выраженном избытке или недостатке в почве отдельных химических элементов, что ведет к различным формам нарушения обмена веществ и возникновению эндемических заболеваний, которые могут оканчиваться гибелью организма.
Подобные эндемии известны – при большом содержании в почве стронция (хондродистрофия), бора (борный энтерит), фтора (флюороз), кальция (ломкость костей), кобальта (гипо- и авитаминоз, витамина В12). При недостатке йода развивается эндемический зоб и т.д.
Эндемический зоб – компенсаторное увеличение щитовидной железы. Это ярко проявляется в местах (провинциях) с одновременным недостатком йода и кобальта.
В провинциях бедных фтором распространен эндемический кариес зубов и у животных и у человека (пример – содержание фтора в питьевой воде в крупных городах Беларуси) от 0,1 до 0,3 мг/л.
Всего на территории стран СНГ насчитывается более 30 естественных биогеохимических провинций.
Искусственные биогеохимические провинции. В настоящее время, кроме естественных эндемических почвенных регионов, появились искусственные биогеохимические районы и провинции. Их появление связано с поступлением в почву промышленных выбросов (дымовые выбросы заводов, сбросы сточных вод и твердых отходов).
Фабричная пыль, оседая на поверхности земли, покрывает ее все более толстым слоем, что наблюдается в крупных промышленных районах. Чаще всего оседают частицы, содержащие активные химические вещества. Под их действием в почве происходят реакции, совершенно изменяющие ее состав.
Так, выбросы продуктов сгорания каменного угольного угля с большим содержанием SO2 (диоксид серы) приводит к образованию в почве серной кислоты (H2SO4).
Поступление в почву ртути даже в незначительных количествах оказывает большое влияние на ее биологические свойства. Повышенное содержание ртути в почве оказывает неблагоприятное воздействие на организм человека: наблюдается увеличение частоты заболеваний нервной и эндокринной систем.
Свинец при попадании в почву угнетает деятельность микроорганизмов-антагонистов кишечной и дизентерийной палочек, удлиняет сроки самоочищения почвы, а у людей, проживающих в этих районах, наблюдаются патологические изменения со стороны кроветворной системы, органов внутренней секреции, а также отмечается учащение случаев злокачественных новообразований.
Искусственные геохимические провинции с повышенным содержанием канцерогенных веществ в почве наблюдаются вблизи ТЭЦ, аэродромов, вблизи автомагистралей и в районах лесных пожаров.
В искусственных биогеохимических районах, как правило, отмечается повышение уровня заболеваемости, врожденные уродства детей и аномалии развития, нарушение физического и психического развития детей. Помимо отдаленных последствий, в искусственных геохимических провинциях наблюдаются случаи не только хронических, но и острых отравлений, особенно при проведении сельскохозяйственных работ.
Профилактика эндемического зоба бывает массовая и индивидуальная. Массовая профилактика зоба заключается в добавлении к поваренной соли йодата калия - йодирование. На одну тонну поваренной соли добавляют 20-40 г йодата калия. Такая поваренная соль не должна храниться больше срока указанного на упаковке, так как соли йода разрушаются, это же происходит и при хранении соли во влажной атмосфере. Солить пищу необходимо после приготовления. При нагревании йод улетучивается. Индивидуальная профилактика назначается пациентам, которые перенесли операцию на щитовидной железе, временно проживающим в эндемическом по зобу регионе, работающим со струмогенными веществами. Одновременно рекомендуется употребление пищи богатой йодом: морская капуста, морская рыба и морепродукты, грецкие орехи, хурма.
Современные методические подходы к гигиеническому регламентированию микроэлементов.
