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

возможном загрязнении воды органическими азотсодержащими веществами, однако нитриты указывают на определенную давность загрязнения.

Ход определения. В пробирку наливают 10 мл исследуемой воды и 10 капель реактива Грисса. Через 20 мин оценивают интенсивность окрашивания и концентрацию нитритов (в мг/л) рассматривая пробирку сверху на белом фоне: нет окрашивания – менее 0,001; чрезвычайно слабо розовое – 0,02; розовое – 0,04; сильно розовое – 0,07; красное – 0,2; ярко красное – 0,4.

Соли азотной кислоты (нитраты) – конечные продукты минерализации органических азотсодержащих веществ. Присутствие в воде нитратов без аммиака и солей азотистой кислоты указывает на завершение процесса минерализации. Одновременное содержание в воде аммиака, нитритов и нитратов свидетельствует о незавершенности минерализации и опасном в эпидемическом отношении продолжающемся загрязнении воды. Однако повышенное содержание нитратов в воде иногда имеет минеральное происхождение за счет растворения почвенных солей, минеральных удобрений, например, селитры.

Определение хлоридов. Хлориды в воде осаждаются раствором азотнокислого серебра. К 5 мл исследуемой воды добавляют 1-2 капли азотной кислоты и 3 капли 10% раствора азотнокислого серебра. По интенсивности помутнения судят о приблизительном содержании хлоридов в воде (мг/л): слабое помутнение – 1-10; сильное помутнение – 10-50; хлопья, постепенно осаждающиеся – 50-100; белый объемный осадок – более 300.

Определение сульфатов. В пробирку наливают 5 мл исследуемой воды и по 3 капли ВаCl2 и HCl. В результате реакции выпадает мелклкий кристаллический осадок BaSO4. По интенсивности помутнения судят о приблизительном содержании сульфатов в воде (мг/л): слабое помутнение, проявляющееся через несколько минут – 1-10; слабое помутнение, проявляющееся сразу – 10-100; сильное помутнение – 100-150; выраженный осадок – 500.

Определение общей жесткости. Жесткость воды зависит от содержания солей кальция и магния, а также сульфатов, хлоридов и др. Сравнительно высокая жесткость характерна для подземных вод. На практике определяют общую (обусловленную присутствием всех соединений кальция, магния и др.) и карбонатную (обусловленную содержанием бикарбонатов). Допустимая величина общей жесткости по гигиеническим нормативам 7 мгэкв/л (по согласованию с санитарной службой до 10 мг-экв/л).

Ход определения. В колбу наливают 100 мл исследуемой воды, добавляют 5 мл аммиачного буферного раствора и 5-6 капель индикатора хром темно-синего кислотного. Затем содержимое колбы медленно титруют 0,1 Н раствором трилона В до перехода розово-красной окраски в синеватозеленую (в конце титрования трилон В добавляют особо медленно – по каплям с интервалом 5-10 секунд). Общая жесткость анализируемой воды (в мгэкв/л) равна числу миллилитров 0,1 Н раствора трилона В, пошедшего на титрование.

Определение содержания общего железа. Высокие концентрации же-

леза обуславливают неудовлетворительные органолептические свойства во-

31

ды (выраженную цветность и осадок, металлический и вяжущий привкус). Избыток солей железа определяется в основном в подземных водах. Как правило, причиной повышенного содержания железа в воде является интенсивный водоотбор. Рост концентрации железа в водопроводной воде обусловлен коррозионными процессами в водопроводной системе и жизнедеятельностью железобактерий. Допустимым, согласно СанПиН 2.1.4.1074-01, считается содержание в воде железа общего – не более 0,3 мг/л (по согласованию с санитарной службой до 1,0 мг/л).

Ход определения. В пробирку наливают 10 мл исследуемой воды, 1-2 капли 3% раствора перекиси водорода, 1-2 капли концентрированной соляной кислоты и 4 капли 25% раствора роданистого аммония. По интенсивности окрашивания воды судят о концентрации железа общего (мг/л), рассматривая пробирку сверху на белом фоне: нет окрашивания – менее 0,05; чрезвычайно слабое желтовато-розовое – 0,10; слабое желтовато-розовое – 0,25; светло желтовато-розовое – 0,5; желтовато-розовое – 1,0; желтовато-красное

– 2,0 и более.

Контрольные вопросы.

1.Физиологическая роль и санитарная функция воды.

2.Эпидемиологическое значение воды.

3.Гигиеническая оценка подземных источников водоснабжения.

4.Гигиеническая оценка поверхностных источников водоснабжения.

5.Источники загрязнения, санитарное состояние и охрана водоемов.

6.Основные принципы выбора источника питьевого водоснабжения.

7.Гигиенические нормативы, обеспечивающие эпидемическую безопасность питьевой воды.

8.Гигиенические нормативы, обеспечивающие безвредность химического состава, безупречные органолептические свойства и радиологические показатели питьевой воды.

9.Гигиеническая характеристика централизованного водоснабжения из подземных и поверхностных источников.

10.Гигиеническая характеристика нецентрализованного водоснабжения.

11.Значение природного минерального состава воды и его влияние на здоровье населения.

Литература.

1.Гигиена / Под ред. Г.И. Румянцева. – 2-е изд. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2008.

– С. 111-152, 160-175, 293.

2.Записи лекций.

32

Тема 5. Методы улучшения качества питьевой воды.

Цель занятия. Ознакомить студентов с основными методами улучшения качества питьевой воды.

Практические навыки. Обучить студентов методике обеззараживания воды хлорированием.

Задание:

1.Изучить основные методы улучшения качества питьевой воды.

2.Провести пробную коагуляцию и выбрать дозу коагулянта для осветления воды.

3.Приготовить 1% раствор хлорной извести и определить в ней содержание активного хлора.

4.Установить нормальную дозу хлора для обеззараживания питьевой воды путем пробного хлорирования.

5.Решить ситуационные задачи.

Методические указания к заданиям.

Использование природных вод открытых водоемов для хозяйственнопитьевого водоснабжения требует предварительного улучшения свойств воды и ее обеззараживания. В результате обработки воды на водопроводных станциях она освобождается от взвешенных частиц, запаха, привкуса, микроорганизмов и различных примесей.

Методы водоподготовки зависят от качества воды источников и подразделяются на основные и специальные.

К основным методам относятся: осветление и обесцвечивание, отстаивание, коагуляция, фильтрация и обеззараживание. Специальные методы обработки воды включают: умягчение, опреснение, обезжелезивание, фторирование, обесфторирование, дезодорацию, дезактивацию, дегазацию и др.

Очистка воды осуществляется механическим (отстаивание), физическим (фильтрование) и химическим (коагуляция) методами. Отстаивание осуществляется в специальных сооружениях – отстойниках. Фильтрация – процесс более полного освобождения воды от взвешенных частиц путем пропускания ее через фильтрующий мелкопористый материал (песок). Коагуляция – химический метод очистки воды от загрязнения находящихся в воде взвешенных частиц, не поддающихся удалению при отстаивании и фильтрации.

Коагуляция является наиболее эффективным методом очистки воды и осуществляется путем добавления в нее коагулянтов, специальных веществ, реагирующих с бикарбонатами кальция и магния. В качестве коагулянтов широко используются сульфат алюминия, полиакриламид, которые при взаимодействии с бикарбонатами кальция и магния подвергаются гидролизу с образованием хлопьев. Хлопья выпадают в осадок, увлекая за собой взвешенные частицы и бактерии.

Для обеззараживания воды применяют химические способы (хлорирование, озонирование, использование олигодинамического действия серебра), физи-

33

ческие способы (кипячение, УФ-облучение, ультразвук, электрические разряды и т.д.) и комбинированные способы.

Обеззараживание воды хлорированием является наиболее простым и широко распространенным способом. Для этого используют газообразный хлор и 1 % раствор хлорной извести (гипохлорид кальция и др.). В основе бактерицидного эффекта хлора лежит способность воздействовать на цитоплазму бактерий недиссоциированной молекулы хлорноватистой кислотой, которая образуется при введении в воду соединений хлора:

С12 + Н20 = НОС1 + НС1

Определенным бактерицидным свойством обладают также образующиеся при диссоциации хлорноватистой кислоты ионы гипохлорида (ОС1") и хлора

(С1").

НОС1 → ОС1‾+ Н

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

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

Количество хлора, которое при хлорировании 1 л воды расходуется на окисление органических, легкоокисляющихся неорганических веществ и обеззараживание бактерий в течение 30 мин, называется хлорпоглощаемостью воды. Хлорпоглощаемость определяется экспериментально путем проведения пробного хлорирования.

По окончании процесса связывания хлора содержащимися в воде веществами и бактериями в воде начинает появляться остаточный активный хлор. Его появление, определяемое титрометрически, является свидетельством завершения процесса хлорирования.

В СанПиН 2.1.4.1074-01 указывается на необходимость обязательного присутствия в воде, подаваемой в водопроводную сеть, остаточного активного хлора в концентрациях 0,3 – 0,5 мг/л, что является гарантией эффективности обеззараживания. Кроме того, наличие активного остаточного хлора необходимо для предотвращения вторичного загрязнения воды в разводящей сети. Таким образом, это является косвенным показателем эпидемической безопасности воды.

Общее количество хлора, необходимое для удовлетворения хлорпоглощаемости воды и обеспечения необходимого количества (0,3–0,5 мг/л свободного активного хлора при нормальном хлорировании и 0,8–1,2 мг/л связанного активного хлора при хлорировании с аммонизацией) остаточного хлора, называется

хлорпотребностъю воды.

Процесс обеззараживания обычно является последней ступенью схем обработки воды на водопроводных станциях, однако в Ряде случаев при значитель-

34

ном загрязнении исходных вод применяется двойное хлорирование: до и после осветления и обесцвечивания.

Методика работы.

Пробная коагуляция воды. Предварительно определяют карбонатную жесткость воды. Для этого в колбу помещают 100 мл исследуемой воды, 3 капли раствора метилоранжа, и титруют 0,1 Н раствором соляной кислоты до появления слабо-розового окрашивания. Количество миллилитров 0,1 Н соляной кислоты, пошедшее на титрование, соответствует карбонатной жесткости в мг-экв/л.

Ход исследования. В три пронумерованных стакана наливают по 200 мл воды. Для определения первоначальной дозы коагулянта Al2(SO4)3 пользуются следующей шкалой:

Затем в первый стакан добавляют 1% раствор Al2(SO4)3 в соответствии с карбонатной жесткостью, во второй – на 1 мл меньше, в третий – на 2 мл меньше чем в первый. Перемешивают содержимое стаканов стеклянной палочкой и оставляют на 10 мин, после чего оценивают эффект и определяют дозу коагулянта. Она соответствует стакану, в котором при меньшем количестве раствора Al2(SO4)3 быстро образуются крупные хлопья. Затем рассчитывают дозу коагулянта на 1 л воды и полученную величину уменьшают на 10%, т.к. при осветлении больших объемов воды процесс протекает быстрее.

Взаключении указывают дозу коагулянта в мл 1% раствора Al2(SO4)3

ив г/л сухого вещества.

Пример расчета. Допустим, доза коагулянта соответствует второму стакану, куда внесено 15,9 мл 1% раствора Al2(SO4)3 . Следовательно, на 1 л воды потребуется 15,9 5 = 79,5 мл. Уменьшая значение на 10% получаем 71,5 мл раствора или 0,71 г сухого коагулянта.

Определение активного хлора в хлорной извести. Данное соединение выпускается с содержанием 32– 35 % активного хлора. При хранении под воздействием влаги и света содержание хлора понижается. Для обеззараживания воды допускается использовать хлорную известь с содержанием не менее 25 % активного хлора, поэтому необходимо предварительно определить содержание в ней активного хлора.

Ход анализа. Готовят 1 % раствор хлорной извести. Для этого в ступке I г хлорной извести растворяют после тщательного размельчения в 1 мл дистиллированной воды, затем переливают в мерную колбу (стеклянную банку темного

35

стекла) и доводят до объема 100 мл. Тщательно перемешивают и оставляют раствор на 1 час для осветления.

В колбу наливают 50 мл дистиллированной воды, 5 мл 1 % осветленного раствора хлорной извести, 5 мл 5% раствора йодида калия, 1 мл соляной кислоты в разведении 1:3 и титруют 0,01 Н раствором гипосульфита, пока интенсивность окрашивания не уменьшится до слабо-желтого цвета. После этого добавляют 10 капель 1 % раствора крахмала и титруют посиневший раствор до полного исчезновения синего окрашивания.

Отмечают общее количество миллилитров гипосульфита, пошедшего на титрование. Принимают во внимание, что 1 мл 0,01 Н раствора гипосульфата натрия связывает 1,269 мг йода, что соответствует 0,355 мг активного хлора.

Составляют протокол оценки хлорной извести и делают заключение о ее пригодности для обеззараживания воды.

Пример расчета. Допустим, что на титрование 5 мл 1% раствора хлорной извести пошло 34,2 мл гипосульфита, тогда 5 мл указанного раствора содержат 0,355 34,2 = 12,4 мг активного хлора. В свою очередь 1 мл 1% раствора хлорной извести содержит 12,4 ÷ 5 = 2,48 мг или 0,0025 г активного хлора. Поскольку в 1 мл 1% раствора хлорной извести содержится 0,01г сухого вещества, то процент активного хлора в хлорной извести можно рассчитать из следующей пропорции:

0,01г сухой хлорной извести – 0,0025г активного хлора 100г сухой хлорной извести – Ҳ г активного хлора

Следовательно:

Ҳ = 100 0,0025 / 0,01 = 25%

Протокол оценки качества хлорной извести

1. Органолептические свойства:

Запах (интенсивный, слабый, отсутствует): ….. Цвет (серовато-белый, белый, др.): …..

Консистенция (порошкообразная, комкообразная): ….. Влажность (сухая, влажная): …..

2.Содержание активного хлора в хлорной извести (в %): …..

3.Заключение (сделать вывод о пригодности данного образца хлорной извести для обеззараживания воды).

Пробное (опытное) хлорирование воды. В три пронумерованные кружки наливают по 200 мл исследуемой воды и вносят 1% раствор хлорной извести: в первую – 1, во вторую – 2, в третью – 3 капли. Содержимое кружек тщательно перемешивают и оставляют на 30 мин для контакта хлора с водой. Через 30 мин в каждой кружке определяют запах хлора, а также содержание остаточного хлора.

Для определения остаточного хлора в каждую кружку вносят по 1 мл 5% раствора йодида калия , 1 мл соляной кислоты (1:3), 1 мл раствора крахмала и перемешивают. Появление голубого окрашивания свидетельствует об

36

оптимальном содержании остаточного хлора (0,3-0,5 мг/л), синего – об избытке, а отсутствие окрашивания – о недостатке остаточного хлора.

Более точно содержание остаточного хлора определяют, титруя окрашенную жидкость 0,01 Н раствором гипосульфита натрия до обесцвечивания. Вторичное посинение жидкости, которое может наступить через 2-3 мин после окончания титрования, не принимается во внимание.

Расчет содержания остаточного хлора проводят по формуле:

Х = 0,355 n 5,

где Х – содержание остаточного хлора, n – количество гипосульфита, пошедшее на титрование в мл.

Протокол определения остаточного хлора при опытном хлорировании воды

1.Интенсивность окрашивания в 1 кружке: …..

2.Интенсивность окрашивания во 2 кружке: …..

3.Интенсивность окрашивания в 3 кружке: …..

4.Количество гипосульфита, пошедшее на титрование, мл: …..

5.Содержание остаточного хлора, мг/л: …..

6.Заключение о соответствии концентрации остаточного свободного хлора в исследуемой воде требованиям СанПиН 2.1.4.1074-01: …..

Контрольные вопросы.

1.Принципы и методы улучшения качества воды.

2.Основные методы очистки воды.

3.Гигиеническая оценка хлорирования питьевой воды, преимущества и недостатки способа, препараты, контроль эффективности.

4.Гигиеническая оценка озонирования воды, преимущества и недостатки способа, контроль эффективности.

5.Гигиеническая оценка физических методов обеззараживания воды. Обеззараживание воды УФИ, преимущества и недостатки способа, контроль эффективности.

6.Понятие о консервировании воды. Гигиеническая оценка химических способов консервирования питьевой воды.

7.Специальные методы кондиционирования питьевой воды.

Литература.

1.Гигиена / Под ред. Г.И. Румянцева. – 2-е изд. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2008.

– С. 152-160.

2.Записи лекций.

37

Тема 6. Гигиеническая оценка питания взрослого населения.

Цель занятия. Ознакомить студентов с принципами рационального питания, биологической ролью отдельных пищевых веществ, физиологическими нормами питания для различных групп населения.

Практические навыки: Обучить студентов методике расчета суточного рациона питания, умению составления заключений и рекомендаций по адекватности питания человека.

Задание:

1.Оценить меню-раскладку.

2.Рассчитать энергетическую ценность и качественный состав суточного рациона питания (белки, жиры, углеводы, минеральные вещества, витамины).

3.Рассчитать распределение энергетической ценности рациона по приемам пищи.

4.Дать гигиеническую оценку энергетической ценности, качественному и количественному составу рациона питания.

5.Дать гигиенические рекомендации по коррекции питания.

6.Решить ситуационные задачи.

Методические указания к заданиям.

Питание является одним из факторов, в значительной степени определяющих состояние здоровья человека. Рациональное питание должно соответствовать энергетическим затратам организма (количественная сторона питания), восполнять его потребность в пищевых веществах (белках, жирах, углеводах, витаминах, минеральных солях и микроэлементах – качественная сторона питания). При этом пищевые вещества должны поступать в определенных, наиболее благоприятных соотношениях (сбалансированность питания).-

Рациональное питание обеспечивается использованием разнообразных пищевых продуктов, их правильной кулинарной обработкой, а также выполнением санитарных правил при их получении, хранении и обработке. Обязательным условием рационального питания является соблюдение режима питания, т.е. правильное распределение пищи между отдельными приемами и ее прием в установленное время с соблюдением определенных интервалов. Объем пищи должен создавать ощущение насыщаемости.

Простейшим методом определения достаточности питания является наблюдение за динамикой массы тела человека. Установить соответствие питания потребностям организма по всем компонентам можно на основании лабораторного анализа рациона, когда определяют содержание в нем белков, жиров, углеводов, минеральных солей и витаминов. Другим методом оценки питания является определение качественного состава и энергетической ценности рациона с использованием таблиц химического состава продуктов. Для подсчета количественного состава рациона необходимо иметь перечень и количество продуктов, входящих в суточный рацион (меню-раскладка). Этот метод несколько уступает по точности

38

первому, но является наиболее доступным. При оценке питания следует руковод-

ствоваться «Нормами физиологических потребностей в пищевых веществах и энергии для различных групп населения», которые являются государственным нормативным документом и служат критерием для оценки фактического питания различных контингентов населения.

При определении потребности в основных пищевых веществах и энергии ключевую роль играет точность рекомендуемого уровня потребления энергии, исключающая возникновение диспропорций между уровнями поступления энергии с пищей и ее расходом. Вероятность возникновения такой диспропорции, в частности, связана с систематическим снижением энергоемкости трудовой деятельности и расхода энергии в быту, которые опережают изменения в сложившемся типе питания и являются причиной образования избыточной массы тела.

Нормы физиологических потребностей в пищевых веществах и энергии трудоспособного населения дифференцированы в зависимости от характера деятельности на пять групп для мужчин и четыре группы для женщин. При этом каждая группа объединяет лиц определенных профессий.

Потребности в пищевых веществах и энергии для отдельных групп населения представлены в соответствующих таблицах. Рекомендуемая потребность в белке определена на основании результатов исследований, в которых установили оптимальные белково-энергетические отношения в рационах для различных групп населения. Уровни потребностей в белке в среднем в 1,5 раза превышают таковые и необходимы для сохранения азотистого равновесия. Взрослому населению необходимо 55% животных белков от всего количества. Удельная масса жиров для всех групп взрослого населения определена в размере 30% калорийности рациона. Определена норма потребности в незаменимой линолевой кислоте, на долю которой в рационах взрослого населения, детей старше 1 года и подростков должно приходиться 4–6% калорийности.

Для выполнения задания студент получает от преподавателя менюраскладку суточного рациона с указанием количества пищевых продуктов, распределенных по приемам пищи (трех разовое питание), и подсчетом химического состава рациона. В задании приведены сведения о профессии, поле, возрасте и массе тела человека, чей рацион анализируется.

На основании полученных данных студент составляет заключение о полноценности питания с учетом «Норм физиологических потребностей в пищевых веществах и энергии различных групп населения» для соответ-

ствующей профессиональной или возрастной группы и рекомендаций по организации режима питания.

В заключении должны быть отражены:

1)энергетическая ценность рациона и ее соответствие энерготратам;

2)качественный состав рациона:

– общее количество белков, их соответствие нормам – колиство белков животного происхождения, выраженное в процент к общему количеству белка (рекомендуемая норма – 55%, дла детей – 60–80%);

39

–общее количество жиров, их соответствие нормам – количество жиров растительного происхождения в процентах к общему количеству жиров (рекомендуемое количество для взрослых – 25 – 30%);

–количество углеводов, их соответствие нормам;

–соотношение жиров, белков и углеводов (оптимально 1:1,2:4,6);

–количество солей кальция и фосфора, соответствие нормам и их соотношение (оптимальное соотношение 1:1,5 для разных возрастных групп);

–содержание витаминов А, В и С, их соответствие нормам. При опенке обеспеченности рациона витамином С следует учитывать только 50% полученного при расчете количества, так как он разрушается при кулинарной обработке пищи. При оценке обеспеченности рациона витамином А принимают во внимание, что суточная потребность организма в этом витамине должна на 1/3 покрываться за счет ретинола и на 2/3 за счет каротина. При этом следует учитывать, что витаминная активность каротина в продуктах практически в 3 раза меньше активности ретинола;

3) режим питания: кратность приемов пищи; распределение энергетической ценности по приемам пищи.

Задание – оценить рацион питания человека по меню раскладке.

При составлении заключения по реальному рациону питания следует обратить внимание на следующие моменты:

-разнообразие блюд на завтраки, обеды и ужины;

-правильное чередование жидких и плотных, острых и нейтральных, овощных и крупяных блюд;

-соответствие физиологическим нормам: энергетической ценности; содержания белков, жиров, углеводов;

-соотношение белков животного и растительного происхождения;

-соотношение между основными пищевыми веществами (б : ж : у);

-распределение энергетической ценности по приемам пищи (в %);

-содержание в суточном рационе витамина С, кальция и фосфора;

-соотношение между кальцием и фосфором.

ПРОТОКОЛ гигиенической оценки рациона питания человека по меню-раскладке

Пищевая ценность рациона питания

40