Лекция №2

«Гигиена воды , водоснабжение населенных мест.»

1. Физиологическое значение воды.

2. Органолептические свойства воды

3. Химический состав воды

4. Эпидемиологическое значение .

5. Санитарный надзор за качеством воды .

6. Источники питьевой воды и гигиеническая характеристика.

7. Самоочищение воды .

8. Методы улучшения качества воды.

Вода является одним из важнейших элементов внешней среды, необходимых для жизни человека, животных и растений .

Вода участвует в образовании структур тела человека, необходима для нормального течения физиологических процессов ферментных реакции, с химической точки зрения, как растворитель. Общее содержание воды в организме человека составляет около семидесяти двух процентов массы его тела, Организм человека расходует в сутки около 2,5 – 3,0 литров Н₂О ,но может возрастать до 8,0 – 10,0 литров в условия горячих

цехов ,жаркого климата и др. Потеря 1-1,5 литра воды вызывает нарушение физиологических функций организма.

Потеря 1 – 5 % от массы тела приводит к патологии ,проявляется : вялость, сонливость.

Потеря 10 % Н₂О от массы тела приводит к нарушению обмена веществ Потеря 20 – 25 % Н₂О при t^o 30^o является смертельной.

Суточные потребности человека в воде покрывается :

1. Введением жидкости (1-1,5 литра)

2. Водой, содержащейся в пищевых продуктах (1 – 1,2 литра)

3. Водой , образующейся в тканях при окислении пищевых веществ (0,3 – 0,4 литра)

Кроме физиологических потребностей, вода расходуется на гигиенические, хозяйственные нужды, вода важный фактор для закаливания организма, улучшение гигиенических и культурных условий тесно связано с расходом воды на душу населения. Так расход воды в сутки благоустроенных городах составляет 150 - 500 литров в сутки, с ваннами 250 - 300 литров .

Вода может выполнять свои функции, если обладает необходимыми качествами химическим составом и характером микрофлоры.

Органические свойства Н₂О характеризуется комплексом следующих показателей: вкус, цвет, запах и температура.

Вода с плохими органолептическими свойствами плохо пригодна для питья, вызывает неприятные ощущения.

Химический состав воды

Общее содержание растворенных солей в природных водах примерно 1000 мг/л.

Солевой состав представлен катионами

Са, Mg, Na, K, Fe, и анионами HCO₃, Cl, SO₄, NO₃, F.

Однако поступление в организм солей с водой незначительные. Это в том случае если в пищу употребляется обычная пресная вода. Каждый микроэлемент проявляет свои полезные свойства лишь в определенном количестве, их повышение или понижение отрицательно влияет на организм. Так увеличение содержания некоторых элементов сверх определенных пределов может привести к эндемиям . К наиболее распространенным эндемий, водного происхождения принадлежит флюороз ,вызываемый высоким ,больше 1,5 мг/л содержанием в воде F, наоборот снижение F, в питьевой воде приводит к повышению заболевания кариеса зубов или недостаток йода приводит к массовому заболеванию - эндемичный зоб .В связи с широким применением пестицидов в сельском хозяйстве, возможно поступление ядохимикатов в воду открытых водоемов, и в грунтовые воды.

Также необходимо отметить,что в связи с техногенной катастрофой увеличилось поступление в воду радиоактивных веществ, что увеличивает радиоактивность воды.

Эпидемиологическое значение воды.

Вода является важным фактором передачи инфекционных заболеваний Кишечные заболевания передаются водным путем (холера, брюшной тиф, дизентерия, сольмонелез и др.), являются причиной эпидемий .

Причиной загрязнения воды могут быть:

1. сточные воды

2. загрязнение нечистыми водами

3. судоходство

4. выгребные уборные

5. стирка белья в малых водоемах

6. загрязнение колодцев

Описаны водные эпидемии вирусных заболеваний(гепатит ,аденовирусные заболевания).

Водный путь передачи возможен для лептоспироза, туляремии, бруцеллеза, лихорадки Ку.

Кроме поточенных микроорганизмов с загрязненной водой в организм человека могут проникать цисты лямблий, яйца гельминтов.

ТО вода ,которая используется населением для питья и хозяйственно – бытовых целей, должна отвечать гигиеничным нормам, изложенным в Государственных санитарных правилах и нормах Украины № 383,1996 г «Вода питьевая. Гигиеничные правила качества воды централизованного хозяйственно – питьевого снабжения .»

Согласно правил доброкачественности питьевая вода должна :

1. Быть безопасной в эпидемичном отношении. Вода не должна иметь патогенны микробов, вирусов и др. биологических включений, безопасна для здоровья потребителей.

2. Быть безвредной по химическому составу (хим.вещества не должны приносить вред потребителю).

3. Иметь хорошие органолептические свойства(быть прозрачной, без цвета, не иметь какой – нибудь привкус или запах.)

4. Быть безопасной в радиационном отношении.

Качество воды во много зависит от водоисточника и его санитарного состояния. Поэтому гигиенические требования устанавливают на основании :

1. Санитарно – топографического обследования водоисточника.

2. Данных лабораторного анализа воды

Санитарно – топографическое обследование Гигиеническая оценка водоисточника .

Мероприятия при обследовании следующие :

1. Осмотр водоисточника, водозаборные устройства

2. Обследование территории, окружающую водоисточник с выявлением объектов загрязняющих почву.

3. Определение возможности проникновения загрязнений в воду водоисточника

4. Определения места забора воды для лабораторного анализа

5. Определение эпидемиологического состояния района с выяснением заболеваний населения и животных, обращая внимание на наличие заболеваний, которые могут передаваться через воду.

Санитарный анализ воды. Органолептические свойства воды :

1. Прозрачность и мутность

Прозрачность определяется способностью воды пропускать видимый свет. Степень ее зависит от наличия в ней взвешенных частиц минерального и органического происхождения. Воду считают прозрачной если в 30 см/м ее слое можно прочитать шрифт определенного размера.

Мутность воды измеряется количеством мг взвешенных частиц в 1 л воды.

Мутность водопроводной воды не должна превышать 1,5 ьг/л

Цветность

Обусловлена наличием вымываемых из почвы гуминовых веществ которые придают воде окраску от желтой до коричневой.

Цвет также зависит от примесей водорослей и загрязнениями сточными водами.

Цветность выражают в градусах цветности, сравнивая со стандартной шкалой хромово-кобальтовых растворов. Цветность воды не должна быть больше 20 – 30^о

Вкус и запах

Наличие органических веществ придают воде запах и привкус. Причиной запаха и вкуса м/б загрязнение воды бытовыми и промысловыми водами. Привкусы и запахи глубоких подземных вод м/б из – за присутствия Н₂S.

Характер запаха и вкуса осуществляется в баллах :

1. – очень слабый

2. – слабый не привлекающий внимания

3. – заметный,привлекает внимание

4. – ясный,делающий Н₂О неприятной

5. – очень сильный, делающий воду непригодной для употребления

В питьевой воде запах и вкус не должны превышать 2 баллов.

Химический состав воды

Реакция 6,5 – 9,0 . Кислые, болотистые воды, содержащие гуминовые вещества.

Щелочные – подземные воды ,содержащие бикарбонаты.

РН > или < 6,5 – 8,5 указывают на загрязнение Н₂О

Плотный остаток характеризует степень минерализации воды. Его определяют путем выпаривания профильтрованной воды и высушивания остатка при t^o 110^о до постоянной массы. Результат дают в мг/л. Сухой остаток д/б от 50 – 1000 мг/л.

Общая жесткость обусловлена присутствием в воде Са и Мg , которые находятся в виде солей. Определяют в мг – эквивалентах на 1 л 1 мг – эквивалент соответствует 28 мг/л СаО или 20,16 мг/л МgO.

Мягкая вода – до 3,5 мг – экв/л

Средняя жесткость – до 7,0 мг – экв/л

Жесткая - до 14,0 мг – экв/л

Очень жесткая - > 14,0 мг – экв/л

С увеличением жесткости ухудшается развариваемость мяса и бобовых, увеличивается расход мыла, увеличивается накипь в паровых котлах, радиаторах, стиральных машинах, что приводит к расходованию электроэнергии и быстрому изнашиванию. Жесткая вода может способствовать образованию почечных камней, однако отрицательное влияние на организм может оказывать и мягкая вода (увеличение заболеваемости сосудов и сердца).

Общая жесткость не должна превышать более 7 мг – экв/л

Железо находится в подземных водах в виде бикарбоната закиси Fe [ Fe (HCO₃)₂]

При контакте с воздухом Fe окисляется с образованием окиси Fe Fe (OH)₃ придающей воде мутность и окраску, Высокое содержание Fe в воде портит ее вкус, ведет к усилению размножения железистых микроорганизмов в водопроводных трубах, чем уменьшает их просвет. А при попадании в воду этих отложений изменяет цвет и вкус.

Содержание Fe в воде должно быть > 0,3 мг/л

Хлориды (хлор - ион) Колодезная вода обычно содержит 30 – 50 мг/л Cl. Вода, содержащая хлоридов > 500 мг/л, имеет солоноватый привкус и неблагоприятно влияет на желудочную секреция. Их не должно быть в водопроводной воде > 350 мг/л .

Сульфаты (сульфат-ион)При содержании их > 500 мг/л вода имеет соленый вкус и может вызывать диспепсию.

Нитраты (нитрат-ион)Их много в колодезной воде ,которая загрязняется грунтовыми водами. С целью предупреждения метгемоглобиемией ,содержание их в воде не должно быть > 40 мг/л .

Фториды фтористые соединения вымываются водой из почвы и горных пород. Небольшое количество F необходимо организму для хорошей минерализации костей и зубов. При содержании F 1 – 1,5 мг/л заболевания кариесом зубов ,- минимальные. При большом количестве F возникает флюороз. Поражаются зубы. Допускается содержание F в воде от 0,7 – 1,5 мг/дм³ .

Другие химические вещества, такие как медь могут изменить органолептические свойства воды в концу которая не проявляет токсических свойств, Конц. «Си». В питьевой воде не должно превышать 1,0 мг/л

Цинк свыше 5 мг/л придает воде терпкий привкус и опалесценцию .

Радиоактивность питьевой воды

Радиоактивное заражение воды может быть в местах размещения атомных электростанций и других предприятий, которые используют радионуклиды, а также ненадежного санитарно-технического контроля за дезактивацией радиоактивных отходов или при аварийный случаях.

Радиационная безопасность питьевой воды обозначается в Бк/дм³ общая объемная активность α- излучение воды не > 0,1, а β – излучение – 1,0 Бк/л (Беккерель – активность такого радиоактивного вещества в которой проходит 1 распад в 1 сек)

Для суждения об эндемической опасности воды используются и бактериологические показатели загрязнения .

Бактериологические показатели с эпидемиологической точки зрения при оценки воды имеют значения в ней наличия патогенных микроорганизмов.

Считается, что чем менее вода загрязнена сапрофитами, тем менее она опасна в эпидемиологическом отношении. Одним из показателей загрязнения воды сапрофитной микрофлорой является так называемое микробное число.

Микробное число – это количество колоний вырастающих при посеве 1 мл/л воды на мясо – пептоновый агар . После 24 часов выращивания при t 37^o C.

Микробное число характеризует общую бактериальную обсемененность воды .В артезианских скважинах микробное число не > 10 – 30 в 1 мл/л. В воде шахтных колодцах 300 – 400 в 1 мл/л. В открытых водоемах 1000-1500 в 1 мл/л.

В водопроводе – 100 в 1 мл/л.

Большое значение имеет определение в воде кишечные палочки .Это исследование позволяет предвидеть возможность заражения воды патогенной микрофлорой. Степень обсеменения воды кишечной палочкой выражается величиной коли -титра или коли – индекса.

Коли – титр представляет собой то наименьшее количество исследуемой воды, в котором обнаруживается кишечная палочка. Тем меньше коли – титр ,тем значительнее фекальное загрязнение воды .

Коли – индекс – количество кишечных полочек в 1 л воды .В чистой воде коли – титр > 500 ,коли индекс < 2,0 . В колодцах коли – титр ~ 100 ,коли – индекс > 10 .Если после обеззараживания воды титр кишечной палочки до 300 ,коли – индекс не > 3 ,то такую воду можно считать безопасной в отношении возбудителей заболеваний.

К химическим показателям загрязнения воды относят органические вещества и продукты их распада.

Показателем наличия органических веществ в воде служит окисляемость, выражаемая в мг О₂ расходуемого на окисление органических веществ, содержащим в 1 л Н₂О.

Окисляемость > 3 - 4 мгО₂ в 1 л воды свидетельствует о возможности загрязнения водоисточника .

Источники питьевой воды и их гигиеническая характеристика

На Земле много воды. Гидросфера имеет ~ 1,5 млрд км³ воды, из нее 96 % вода морей, океанов ,которые покрывают 71 % поверхности Земли. На долю пресной воды приходится ~ 90 млн. км³ (< 3 %).В основном это труднодоступные подземные воды, льдины, снег. Для использования доступны лишь 0,3 % поверхностных и подземных вод.

ТО источником воды для населения могут быть атмосферные, подземные и поверхностные воды. Хотя они отличаются друг от друга по химическому и биологическому составу.

Атмосферные воды - образуются в результате конденсации водяных паров.

Это слабоминерализованная вода, сухой остаток 1 – 50 мг/дм³ . В них мало органических веществ и свободны от патогенных микроорганизмов. Химический состав зависит от атмосферы воздуха, т.е. о его чистоты. В дальнейшем на ее состав влияют способ сбора и хранения.

Подземные воды - образуются в результате просачивания осадков и поверхностных вод , а так же конденсации водяных паров и скапливания их под грунтом.

Они делятся на грунтовые, межпластные , родники.

Грунтовые воды – они проходят через толщу грунта , собираются и образуют

1^й водоносный слой . Они имеют не > цветность, мало минеральных солей и микроорганизмов. Залегают на глубине 1-2 м. или нескольких десятков метров. Эти воды часто используют для водоснабжения. Чем выше залегание грунтовых вод , тем больше опасность заражения патогенными микробами . Грунтовые воды широко используются в сельской местности. Во время интенсивных осадков, таяния снега возрастает риск загрязнения патогенными микробами.

Межпластовые воды

Вода может проникнуть под водонепроницаемый слой . Межпластовая вода может образовывать 2^й , 3^й и т.д. водоносные горизонты. Напорная вода называется артезианской . Эти воды отличаются невысокой t ^o ( от 5⁰ до 12⁰ ). Эти воды прозрачны, без цвета ,без запаха и привкуса . Минеральный состав зависит от состава породы .

В отдельных случаях эта вода может быть очень сильно минерализована , так что их нельзя использовать . А в основном эти воды хорошего качества и это очень хороший источник водоснабжения небольших населенных мест .

Однако, в некоторых случаях , когда промышленные предприятия спускают сточные воды в карьеры или овраги то загрязняющие вещества могут проникать в межпластовые воды.

Родники

Когда подземные воды выходят на поверхность они называются родниками. Выходить на поверхность могу грунтовые и межпластовые воды. Не исключены возможности загрязнения родников. Качество воды зависит от питающего родник водоносного горизонта и от устройства захватывающих воду сооружений

Поверхностные воды

Они стекают по естественным уклонам к более пониженным местам, образуя проточные и непроточные водоёмы . Открытые водоемы подвержены загрязнению извне .

Органолептические свойства и химический состав открытых водоемов зависят от ряда условий. Высокая цветность бывает в тех случаях , когда реки и протоки протекают в болотистых местах. Мутность зависит от состава породы .

На пример глинистая порода придает воде мутность. Непроточные водоемы часто подвергаются большому росту водорослей. В воде приобретает зеленоватый и неприятный запах. Поверхностные воды слабо минерализованы. Для открытых водоемов характерно изменение качество воды в зависимости от сезона , погоды.

Самоочищение водоемов

В водоемы часть поступают разнообразные вещества, но прогрессирующего ухудшения состояния водоемов не происходит. Почему? Потому, что физические-химические и биологические процессы ведут к самоочищению, водоема от взвешенных частиц, органических веществ, микроорганизмов и других видов загрязнений .

При поступлении сточных вод в водоемы происходит из разбавление. Затем частицы органические микроорганизмы, яйца гельминтов частично осаживаются. В водоеме происходят процессы биохимического окисления с образованием нитратов , карбонатов , сульфатов и т.д.

Но для окисления необходим О_{2 .} В процессе самоочищения погибают сапрофиты и патогенные организмы. Они погибают в следствии обеднения воды питательными веществами , бактерицидного действия УФЛ , антибиотиков выделяемых сапрофитами .Скорость самоочищения зависит от мощности водоема и степени его загрязнённости .

Ценный показатель степени загрязненности является БПК – (биохимическое потребление О₂ ) . Это количество О₂ необходимое для полного биохимического окисления веществ содержащихся в 1л. Н₂О при t 20 ^o С .

Чем > загрязнена Н₂О тем > БПК .

БПК₅ –за 5 суток в чистых водоемах < 2 мг.

Организация водоснабжения населенных мест

Население необходимо обеспечить достаточным количеством Н₂О , причем качественной Н₂О .

Различают 2 вида водоснабжения :