3 курс-20251107T185248Z-1-001 / Гигиена / методичка

Тема 4. Гигиеническая оценка качества питьевой воды.

Цель занятия. Ознакомить студентов с влиянием качества воды на здоровье населения, гигиеническими принципами нормирования качества питьевой воды, правилами выбора источников водоснабжения.

Практические навыки. Обучить студентов оценивать качество питьевой воды и условия использования источников водоснабжения.

Задание:

1.Ознакомиться с нормативными документами в области гигиены водоснабжения населения.

2.Отобрать пробу воды для анализа.

3.Получив ситуационную задачу, выполнить исследование ряда органолептических и физико-химических показателей (указаны в протоколе). Дополнить протокол исследования данными из ситуационной задачи (микробиологические показатели, нитраты, фтор).

4.Руководствуясь нормативными документами дать гигиеническое заключение о качестве питьевой воды.

5.Решить ситуационные задачи.

Методические указания к заданиям.

Употребление недоброкачественной питьевой воды может быть причиной: 1) инфекционных и паразитарных заболеваний, связанных с загрязнением водоисточников; 2) заболеваний неинфекционной природы, связанных с особенностями природного химического состава воды; 3) заболеваний неинфекционной природы, связанных с загрязнением воды в результате промышленного, сельскохозяйственного, бытового и иного загрязнения химическими веществами, добавляемыми в воду в виде реагентов или образующимися в качестве побочных продуктов в процессе обработки воды на водопроводных станциях.

Водный путь передачи характерен для таких инфекционных заболеваний, как холера, брюшной тиф, паратифы, амебная и бактериальная дизентерия, амебиаз, энтеровирусные заболевания, инфекционные гепатиты А и Е, лептоспироз, туляремия, лямблиоз, балантидиаз, гельминтозы (аскаридоз, трихоцефалез, дра кункулез и др.), некоторые энтеро-, рота- и аденовирусные заболевания и др. Большинство этих патогенных агентов широко распространены во всем мире.

Употребление воды с несоответствующим нормативам минеральным составом может быть причиной развития флюороза, водно-нитратной метгемоглобинемии, нарушений водно-солевого обмена, диспепсических расстройств и т.д.

Гигиенические требования к качеству питьевой воды определяются действующими в России нормативными документами. Для питьевых и иных целей может использоваться вода как централизованных, т. е. водопроводная, так и нецентрализованных источников. Кроме того, в последнее время в крупных городах широко используют для питьевых целей и приготовления пищи воду, расфасованную в емкости (бутыли, бутылки, канистры и т.д.). Перечисленные источ-

21

ники питьевого водоснабжения могут существенно отличаться по качеству, и их гигиеническую оценку осуществляют по разным нормативным документам.

Содержание химических веществ в воде водных объектов хозяйственнопитьевого водопользования нормируется, исходя из того, что химические вещества не должны: придавать воде посторонних запахов и привкусов, изменять окраску воды, вызывать появление пены, т.е. ухудшать ее органолептические свойства и потребительские качества; оказывать неблагоприятное воздействие на организм человека; оказывать неблагоприятное воздействие на процессы самоочищения (санитарный режим) водоемов.

Нормирование содержания химических и радиоактивных веществ в окружающей среде, в том числе и в воде, базируется на понятии «принцип пороговости», а именно наличии определенных доз (концентраций), в пределах которых присутствие этих веществ может рассматриваться как безопасное (безвредное) для организма. При этом в обязательном порядке учитывают возможные отдаленные последствия.

Таким образом, гигиеническая предельно допустимая концентрация (ПДК) химического вещества в воде – это максимальная концентрация, которая не оказывает прямого или опосредованного (выявляемого современными методами исследований) влияния на состояние здоровья настоящего и последующего поколений при воздействии на человека в течение всей жизни и не ухудшает гигиенические условия водопользования населения. В зависимости от степени опасности для человека химических соединений, загрязняющих воду, их токсичности, кумулятивности, способности вызывать отдаленные эффекты, лимитирующего показателя вредности, все нормированные в воде химические вещества (а их более 1 500 шт.) подразделяют на четыре класса опасности: I класс – чрезвычайно опасные; II класс – высокоопасные; III класс – опасные; IV класс – умеренно опасные.

Помимо максимальных (предельно допустимых) концентраций содержания химических веществ для некоторых веществ установлены минимальные уровни содержания в питьевой воде, необходимые для поддержания водносолевого гомеостаза организма человека. Так, гигиенически обоснован минимальный уровень содержания минеральных солей в воде (общее солесодержание)

– 100 мг/л (оптимальный уровень – 200–400 мг/л), при этом минимальное содержание кальция не должно быть менее 30 мг/л, магния – 10 мг/л. Разработаны также гигиенические рекомендации по оптимальному содержанию в питьевой воде фтора, так как известно, что недостаток фтора приводит к повышению заболеваемости зубов кариесом. Оптимальными концентрациями фтора в питьевой воде являются 0,7– 1,5 мг/л в зависимости от климатического района местности и сезона года. При этом чем севернее расположена климатическая зона, тем выше должна быть концентрация фтора.

Выбор источников водоснабжения. Выбор источника водоснабжения является основополагающим моментом в обеспечении надлежащего качества питьевой воды при организации систем питьевого водоснабжения населенных мест. Выбор источников централизованного водоснабжения должен осуществляться в соответствии с ГОСТ 2761—84 «Источники централизованного хозяй-

22

ственно-питьевого водоснабжения. Гигиенические и технические требования и правила выбора». В качестве основного критерия указывается их санитарная надежность, т.е. защищенность от загрязнений. В соответствии с этим критерием в первую очередь следует использовать: межпластовые напорные (артезианские) воды, как наиболее надежно защищенные с поверхности. Только в случае их отсутствия или недостаточности запасов рекомендуется переходить к другим источникам в порядке снижения их санитарной надежности: межпластовые безнапорные воды; грунтовые воды, в том числе искусственно наполняемые и подрусловые; поверхностные водоемы (реки, водохранилища, озера, каналы).

Грунтовыми водами называются подземные воды, скапливающиеся на первом от поверхности водоупорном слое. Они не защищены с поверхности, вследствие чего легко подвергаются разного рода загрязнениям, и отличаются разнообразием и непостоянством состава. В зависимости от наличия или отсутствия источников загрязнения санитарное состояние грунтовых вод может быть разным. Если грунтовые воды не загрязнены и степень их минерализации не превышает допустимых уровней, то они вполне пригодны для питьевого водоснабжения. При наличии массивного загрязнения почвы населенного места и близком залегании грунтовых вод к поверхности велика опасность их массивного загрязнения и заражения. Грунтовые воды используют главным образом в сельской местности.

Межпластовые воды залегают между двумя водоупорными пластами. Они изолированы от атмосферных осадков и поверхностных грунтовых вод водонепроницаемой кровлей, в силу чего обладают наибольшей санитарной надежностью. Как правило, межпластовые воды имеют низкое бактериальное загрязнение и относительно постоянный химический состав. Их недостатком часто является высокое содержание солей и в ряде случаев повышенное содержание аммиака, сероводорода и ряда минеральных веществ (фтора, бора, брома, стронция и др.). В зависимости от условий залегания межпластовые воды могут быть напорными и безнапорными.

Напорные межпластовые воды называются артезианскими. Они отличаются наибольшей глубиной залегания и наивысшей санитарной надежностью. Вследствие защищенности от загрязнения и постоянства состава при выборе водоисточника межпластовые подземные воды выбирают в первую очередь. Почти всегда межпластовые воды соответствуют нормативам на качество питьевой воды и могут использоваться для питьевых целей без предварительной обработки. Добывают межпластовые воды через буровые скважины. Однако из-за недостаточности запасов подземных вод в практике водоснабжения весьма часто используют поверхностные водоисточники (реки, водохранилища, озера, каналы), которые подвергаются загрязнению за счет спуска хозяйственных, фекальных и промышленных сточных вод, судоходства, лесосплава, массового купания и т. д.

Отличиями качества поверхностных водоисточников является более низкий по сравнению с подземными уровень минерализации, большее количество взвешенных веществ, высокая цветность и высокий уровень микробного загрязнения. Вода этих источников не отвечает тем высоким требованиям, которые предъявляют к питьевой воде, поэтому перед подачей в водопроводную сеть ее

23

необходимо подвергать очистке и обеззараживанию. Однако в связи с тем, что возможности обработки воды ограничены, ГОСТ 2761–84 определяет требования, которым должна соответствовать вода источников питьевого водоснабжения до начала обработки на водопроводных станциях. Вода источников должна обладать такими свойствами, которые могут быть в должной мере изменены современными способами очистки.

Висточнике водоснабжения нормируется предельное бактериологическое загрязнение, поскольку хорошие бактериологические показатели в обработанной воде при обычных способах водоподготовки могут быть получены, только когда бактериальное загрязнение воды до очистки и обеззараживания не превышает определенных пределов. Концентрация химических веществ, которые могут попадать в воду в результате промышленного, сельскохозяйственного, бытового или иного загрязнения, не должна превышать установленных на них ПДК (СанПиН 2.1.4.1074-01). При обнаружении в воде источников водоснабжения химических; веществ, относящихся к I и II классам опасности с одинаковым лимитирующим показателем вредности, сумма отношений концентраций каждого из веществ в воде к ПДК не должна превышать единицу. Помимо этого, вода водоисточников должна также соответствовать нормам радиационной безопасности.

Взависимости от качества воды водные объекты, пригодные для использования в виде источников питьевого водоснабжения (поверхностные и подземные), делят на три класса. Для каждого класса источников ГОСТ 2167–84 определены методы обработки, которые необходимо применять для доведения их воды до питьевого качества (в соответствии требованиями СанПиН 2.1.4.1074-01). Источник водоснабжения и водозаборные сооружения вод провода должны быть защищены от загрязнения путем организации зоны санитарной охраны. Из имеющихся источников вод снабжения выбирают лишь те, которым можно организовать зон санитарной охраны и соблюдать соответствующий режим в пределах ее поясов.

Гигиенические требования к качеству питьевой воды. При центра-

лизованном водоснабжении гигиенические требования регламентируются

СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованного водоснабжения. Контроль качества». На основании требований указанных правил питьевая вода должна быть безопасна в эпидемическом и радиационном отношении, безвредна по химическому составу и иметь благоприятные органолептические свойства. При этом качество питьевой воды должно соответствовать гигиеническим нормативам перед ее поступлением в распределительную сеть, а также в точках водозабора наружной и внутренней водопроводной сети.

Показатели безопасности воды в эпидемическом отношении. По мик-

робиологическим показателям питьевая вода должна соответствовать требованиям, указанным в СанПиН 2.1.4.1074-01. Показатель общего микробного числа позволяет получить представление о массивности бактериального загрязнения воды, а количество бактерий группы кишечных палочек (БГКП) является индикаторным показателем наличия в ней фекального загрязнения.

24

При обнаружении микробного загрязнения выше нормативов для выявления его причин проводят повторный обзор проб с дополнительными исследованиями на наличие бактерий показателей свежего фекального загрязнения и патогенных бактерий. Однако, согласно современным представлениям, бактериологические показатели не позволяют обеспечить эпидемиологическую безопасность воды в отношении вирусов, цист простейших и яиц гельминтов. Для их определения рекомендуется применять специальные методы. В частности для оценки вирусного загрязнения используют показатель содержания в воде коли-фагов.

Микробиологические показатели питьевой воды (извлечение из СанПиН 2.1.4.1074-01)

Безвредность питьевой воды по химическому составу определяется ее соответствием нормативам (ПДК) по обобщенным показателям и содержанию вредных химических веществ, наиболее часто встречающихся в природных водах на территории РФ, или веществ, поступающих в источники водоснабжения в результате хозяйственной деятельности человека (СанПиН

2.1.4.1074-01).

Токсикологические показатели питьевой воды характеризуют безвред-

ность химического состава воды и включают нормативы (ПДК) для веществ, встречающихся в природных водах, добавляемых к воде в процессе обработки в виде реагентов, появляющихся в результате промышленного, сельскохозяйственного, бытового и иного загрязнения источников водоснабжения.

Показатели, обеспечивающие благоприятные органолептические свойства воды также должны соответствовать требованиям, указанным в СанПиН 2.1.4.1074-01, а именно: запах и привкус – не более 2 баллов; цветность

– не более 20 (35) градусов; мутность – не более 1,5 (2) мг/л. Причинами, способными придавать воде неблагоприятные органолептические свойства, могут являться повышенное содержание в воде минеральных солей (привкус), присутствие в воде гумусовых веществ почвенного, растительного и

25

планктонного происхождения (цветность), загрязнение промышленными, сельско-хозяйственными, бытовыми или иными стоками и др. Предельно допустимые концентрации химических веществ по органолептическому признаку вредности устанавливаются по способности веществ ухудшать потребительские качества воды, изменять запах, влиять на окраску, придавать привкус, вызывать образование пены, образовывать на поверхности воды пленку и др.

Радиационная безопасность воды определяется соответствием воды нормативам по показателям общей ά-активности (не более 0,1 Бк/л) и β- активности (не более 1,0 Бк/л).

Нецентрализованное водоснабжение. Нецентрализованное (децентрали-

зованное, местное) водоснабжение осуществляют, используя воды подземных источников для питьевых и хозяйственных нужд при помощи водоразборных систем – колодцев, каптажей (камер накопления воды ключей и родников) без системы разводящей сети.

Для устройства колодцев и каптажей, как правило, используют водоносные горизонты, защищенные с поверхности водонепроницаемыми породами. Использование верхнего недостаточно защищенного горизонта допускается только в виде исключения, при этом воду в колодце (каптаже) следует постоянно обеззараживать хлорсодержащими реагентами путем засыпки и погружения их в воду в керамических патронах или полиэтиленовых мешочках.

Все источники децентрализованного водоснабжения должна находиться на учете в местных центрах Роспотребнадзора. На каждый из них составляться санитарный паспорт, отражающий его гидрогеологическую характеристику, санитарно-топографические условия, санитарно-техническое устройство.

Вода источников децентрализованного водоснабжения употребляется населением без предварительной обработки, следовательно, она должна: быть безопасной в эпидемическом отношении; безвредной по химическому составу; иметь благоприятные органолептические свойства.

Однако поскольку предъявлять к воде колодцев и родников такие же высокие требования, как к воде централизованного водоснабжения, прошедшей обработку на водопроводных станциях нереально, при санитарном надзоре за источниками децентрализованного водоснабжения используется ограниченный перечень показателей, установленный СанПиН 2.1.4.1075-02.

В зависимости от местных условий и санитарной ситуации перечень контролируемых показателей дополняется по усмотрению органов Роспотребнадзора.

Санитарное состояние прилегающей к колодцам и каптажам территории является одним из решающих факторов, обусловливающих качество воды. Поэтому место для устройства колодца должно располагаться на незагрязненном возвышенном участке выше (по потоку грунтовых вод) от существующих и возможных источников загрязнения, удаленном не менее чем на

26

50 м от уборных, выгребных ям, сети канализации, скотных дворов, мест захоронения людей и животных, складов удобрений и ядохимикатов. Показателем поступления в воду органических загрязнений может служить увеличение содержания по сравнению с результатами предыдущих исследований для одного и того же сезона хлоридов, аммиака, нитратов, нитритов и окисляемости.

Требования к показателям воды колодцев и каптажей, используемых для питьевых целей (извлечение из СанПиН 2.1.4.1075-02)

Методы отбора проб воды. Пробы воды отбирают для проведения анализа (физико-химического, бактериологического, паразитологического, радиологического и др.).

Отбор проб воды для физико-химического анализа из системы ЦХПВ. Из водоразборных кранов пробы воды отбирают после спуска воды в течение не менее 15 мин при полностью открытом кране. Отбор проб производят в химически чистые сосуды с притертыми пробками (допускаются пробковые и полиэтиленовые пробки) или в полиэтиленовые сосуды, разрешенные для контакта с питьевой водой. Перед отбором сосуд не менее 2 раз ополаскивается водой, подлежащей исследованию.

На месте отбора пробы производится определение остаточного хлора или озона (если вода хлорируется или озонируется), а также запаха. Объем пробы составляет 5 л для полного и 2 л – для сокращенного исследования. Кроме этого объем пробы может устанавливаться в зависимости от определяемых инградиентов.

Отбор проб воды для бактериологического анализа из системы ЦХПВ. Из водоразборных кранов пробы воды отбирают после предварительной стерилизации кранов (путем обжигания пламенем горящего ватного тампона, смоченного спиртом) и последующего спуска воды в течение не менее 15 мин при полностью открытом кране.

Отбор проб проводят в стерильные стеклянные флаконы с каучуковыми пробками и бумажными колпачками. Непосредственно перед отбором пробы колпачок снимают с флакона вместе с пробкой, не качаясь ее руками.

27

Наполняют флакон водой до уровня, позволяющего не замочить пробку. По окончании отбора пробы флакон закрывают. Объем пробы 0,5 л.

Акт отбора пробы воды № _____ от «___» _________20___ г.

Точка отбора___________________________________________

Цель отбора ____________________________________________

Дата и время отбора _____________________________________

Адрес и наименование лаборатории ________________________

_______________________________________________________

Условия транспортировки и хранения пробы ________________

_______________________________________________________

Методы консервации пробы ______________________________

Особые условия отбора __________________________________

Дополнительные сведения ________________________________

Должность, Ф.И.О. сотрудника, в присутствии которого произведен отбор________________________________________

Подпись _______________________________________________

Получив ситуационную задачу, необходимо выполнить исследование ряда органолептических и физико-химических показателей (указаны в протоколе). Следует дополнить протокол исследования данными из ситуационной задачи (микробиологические показатели, нитраты, фтор).

ПРОТОКОЛ исследования качества питьевой воды

1.Наименование источника: …..

2.Место отбора пробы: …..

3.Дата и время отбора: …..

4.Органолептические показатели Осадок (описать): …..

Запах, баллы: ….. Привкус, баллы: …..

Прозрачность по шрифту (см) или мутность (мг/л): ….. Цветность по шкале, град.: …..

5.Физико-химические показатели:

Водородный показатель: ….. Соли аммония, мг/л: ….. Нитриты, мг/л: …..

Нитраты, мг/л (из ситуационной задачи): ….. Хлориды, мг/л: …..

Сульфаты, мг/л: …..

Общая жесткость, мг-экв/л: ….. Железо, мг/л: …..

Фтор, мг/л (из ситуационной задачи): …..

28

6.Микробиологические показатели (из ситуационной задачи): Термотолерантные колиформные бактерии (в 100 мл): ….. Общие колиформные бактерии (в 100 мл): …..

Общее микробное число (в 1 мл): ….. Колифаги (число БОЕ в 100 мл): ….. Цисты лямблий (число в 50 л): …..

7.Заключение: необходимо установить соответствие качества воды требованиям нормативных документов, сделать вывод о возможности использования воды в питьевых целях, рекомендовать (по мере необходимости) использование методов кондиционирования воды.

Методы исследования воды.

Определение запаха. Исследование проводят при 20ºС и 60ºС. В последнем случае колбу нагревают на водяной бане. В колбу емкостью 250-350 мл наливают 100 мл (1/3 объема) исследуемой воды. Колбу закрывают пробкой (стеклом). Содержимое колбы несколько раз перемешивают вращательными движениями и, быстро открыв, определяют характер и интенсивность запаха.

Качественно запах характеризуют как «затхлый», «болотный», «ароматический», «неопределенный» и т.д. Количественно интенсивность запаха оценивают по пяти бальной шкале: 0 баллов – запах не ощущается; 1 балл – запах не ощущается потребителем, но обнаруживается при лабораторном исследовании; 2 балла – запах замечается потребителем, если обратить на него внимание; 3 балла – запах легко замечается и вызывает неодобрительный отзыв о воде; 4 балла – запах обращает на себя внимание и заставляет воздерживаться от питья; 5 баллов – запах настолько сильный, что делает воду непригодной к употреблению.

Допустимой, согласно СанПиН 2.1.4.1074-01, считается интенсивность запаха не более 2 баллов.

Определение привкуса. Вкус воды определяется только при уверенности, что она эпидемически безопасна и химически безвредна. Полость рта ополаскивают 10 мл исследуемой воды, не проглатывая ее, и определяют вкус, который характеризуется как «солоноватый», «горький», «кислый», «сладкий». В свою очередь привкус воды может быть «металлический», «неопределенный» и т.д. Интенсивность вкуса и привкуса оценивают по 5 бальной шкале, аналогично определению запаха. Допустимой, согласно СанПиН 2.1.4.1074-01, считается интенсивность привкуса (вкуса) не более 2 баллов.

Определение прозрачности. Исследуемую воду наливают в бесцветный цилиндр до высоты 30 см. Цилиндр размещают на высоте 4 см над шрифтом Снеллена и пытаются различить буквы через столб воды. Если шрифт прочесть не удается, воду отливают до тех пор, пока буквы не станут ясно видны. Прозрачность обозначают в сантиметрах столба воды, при котором шрифт будет ясно различим.

29

Определение цветности. Питьевая вода должна быть бесцветной, т.к. часто цвет воды свидетельствует о ее загрязненности.

Определение цветности проводится путем сравнивания интенсивности окраски исследуемой воды со стандартной платиново-кобальтовой шкалой (эталоном). В цилиндр, идентичный эталону, наливают исследуемую воду. Просмотр производится сверху на белом фоне, при этом среди цилиндров шкалы отыскивают совпадающие по окраске с исследуемой водой. Цветность выражают в градусах.

Описание осадка. Осадок определяется в отстоявшейся в течение 1 часа воде. Описывается выраженность осадка (незначительный, заметный, выраженный), его характер (песчаный, илистый, хлопьевидный и др.) и цвет (ржавый, бурый, черный и др.).

Определение водородного показателя (рН). Природные воды имеют обычно слабощелочную реакцию. Увеличение рН воды может наблюдаться при цветении водоемов или загрязнении сточными водами щелочного характера. Кислую реакцию вода приобретает при высоком содержании гуминовых веществ, загрязнении водоема промышленными стоками.

Определяют водородный показатель воды по индикатору (индикаторные полоски), который помещают в исследуемую воду. Цвет индикатора сравнивают с эталонной шкалой. Допустимая величина рН изменяется в пределах 6–9.

Определение солей аммония. Аммиак является начальным продуктом разложения органических азотсодержащих (в том числе белковых) веществ. Поэтому его наличие в воде во многих случаях расценивается как показатель опасного в эпидемическом отношении свежего загрязнения воды органическими веществами животного происхождения. Однако иногда, особенно в глубоких подземных водах, может присутствовать аммиак, образовавшийся за счет восстановления нитратов при отсутствии кислорода. В этом случае он не указывает на недоброкачественность воды. Не является показателем эпидемически опасного загрязнения повышенное содержание аммиака в болотистых и торфяных водах (аммиак растительного происхождения).

В пробирку наливают 10 мл исследуемой воды, 10 капель 50% раствора сегнетовой соли и 4 капли реактива Несслера. Содержимое пробирки взбалтывают и через 3 мин наблюдают окраску сверху на белом фоне. Соли аммония образуют с реактивом Несслера комплексную соль, имеющую желтый цвет. Содержание аммиака (в мг/л) определяют по следующей шкале: нет окрашивания – менее 0,04; чрезвычайно слабо желтоватое – 0,06; слабо желтоватое – 0,2; желтоватое – 0,4; светло-желтое – 0,8; желтое – 2,0; интенсивно желтое – 4,0; бурое, раствор мутный – 8,0.

Определение нитритов. Соли азотистой кислоты (нитриты) представляют собой продукты окисления аммиака под влиянием микроорганизмов в процессе нитрификации. Наличие нитритов также свидетельствует о

30