2. Санитарно- гигиеническое значение воды в животноводстве. Гигиенические требования к воде: органолептические, физические, химические и биологические показатели доброкачественной воды

Вода является основной биологической жидкостью. Она содержится внутри и вне клеток, находится в сосудистом русле (плазма) и тканях (тканевая жидкость). В зрелом организме отношение объемов внутриклеточной воды к внеклеточной составляет 2:1.Так, содержание воды в организме собак составляет 65% массы тела, у лошадей - 55%, у крупного рогатого скота - около 60%.

В организме молодых животных, особенно новорожденных, воды больше, чем у взрослых. В эмбрионах ее содержание может достигать 97% их массы. Жировая ткань бедна водой. Так, в организме истощенной овцы ее уровень достигает 60%, а жирной - 46%. Количество воды в крови (80%) незначительно больше, чем, например, в сердечной мышце (78%).

Установлено, что около 10% общего количества воды в организме млекопитающих удерживает кожа благодаря содержанию в ней хлористого натрия. При нарушении выделения последнего (почечная недостаточность) соль накапливается в коже, в результате появляются отеки.

Недостаток воды животные ощущают очень остро. Так, потеря 10% воды вызывает ослабление и учащение сердечной деятельности, повышение температуры тела, понижение аппетита и секреции желудочного сока, возбуждение нервной системы, мышечную дрожь, сухость и желтушность слизистых оболочек. Если потери воды превышают 20%, то наступает смерть. Отмечено, что жажда во много раз мучительнее голода и обусловливает быструю гибель животного, особенно молодняка. Например, при остром голодании, но при утолении жажды животные в состоянии прожить 30-40 суток, хотя при этом теряют 50% жиров, углеводов и белков. При лишении воды они погибают через 6-8 суток.

Дефицит воды вызывает расстройство многих физиологических функций организма: нарушаются обмен веществ, и нарастает количество молочной кислоты, снижаются окислительные процессы, увеличивается вязкость крови, повышается температура тела. Вода является непосредственным участником процессов окисления, гидролиза и других реакций межклеточного обмена. Вода также необходима для выделения из организма различных вредных веществ, образующихся в результате обмена.

Избыток воды в жидкостях организма вызывает значительное разбавление электролитов. Это приводит к повреждению клеток и к так называемому водному отравлению. Вода, потребленная в чрезмерном количестве, проникает в кровяные и другие клетки организма, вызывая их набухание. Кровяное давление повышается. Пища, чрезмерно разбавленная водой в кишечнике, плохо усваивается организмом. У взрослых животных избыток воды не только не увеличивает, но даже значительно снижает удои. Принято считать, что для производства молока расходуется 4—5 литров воды (вместе с водой, поступающей с кормом).

Вода является хорошим растворителем, а все процессы в организме (ассимиляция, диссимиляция, резорбция, диффузия и т.д.) протекают в водных растворах органических веществ. Вода - не только инертная среда, она может также вступать в соединения с др. компонентами живой материи.

Только в жидкой водной среде совершаются процессы пищеварения и усвоения пищи в желудочно-кишечном тракте и синтез живого вещества в клетках организма.

Вода широко применяется в быту, промышленности, сельском хозяйстве, медицине, ветеринарии. Обеспечение животноводческих ферм водой позволяет поддерживать высокий уровень их ветеринарно-санитарного состояния. Вода используется при приготовлении многих лекарств, для очистки и дезинфекции помещений, инвентаря, для ухода за животными, для подготовки кормов к скармливанию и т.д.

В основе гигиенических требований к качеству воды для питьевых и бытовых нужд лежит принцип, ставящий в центр внимания те качества воды, от которых зависят здоровье животных и условия их жизни. Влияние некачественной воды на здоровье может быть непосредственным, проявляющимся в виде инфекционных заболеваний или заболеваний неинфекционной природы и интоксикаций, и косвенным, когда вода вызывает неприятные ощущения, что заставляет отказываться от употребления такой воды. Иначе говоря, вредное влияние воды может сказаться лишь при определенных условиях, а именно: если она содержит возбудителей инфекционных заболеваний, химические вещества в концентрациях, опасных для здоровья животных, обладает необычными органолёптическими свойствами.

На основе этих представлений была сформулирована триада гигиенических требований к качеству питьевой воды: питьевая вода должна быть безопасна в эпидемическом и эпизоотическом отношении, безвредна по химическому составу и обладать благоприятными органолёптическими свойствами.

Физическое состояние, химический и газовый состав, микробная обсемененность воды оказывают заметное влияние на здоровье животных. Следует иметь в виду, что даже при перемене питьевой воды у животных наблюдаются расстройства пищеварения, отказ от пищи и снижается продуктивность.

Питьевая вода плохого качества (мутная, необычного запаха и вкуса) не обладает способностью возбуждать деятельность секреторных аппаратов желудочно-кишечного тракта и при сильной жажде вызывает негативную физиологическую реакцию.

Температура воды не является ее гигиеническим показателем, однако имеет важное значение как биологический и физиологический фактор. Для взрослых животных наиболее благоприятной является вода с температурой 10-12°С, для беременных маток - 12-15°С и молодняка в зависимости от возраста - 15-30°С. Имеются сообщения о целесообразности поения дойных коров водой, подогретой до 15-18°С.

Прозрачность и мутность воды определяют по ее способности пропускать видимый свет, степень прозрачности воды зависит от наличия в ней взвешенных частиц органического или минерального происхождения. Мутная вода плохо обеззараживается, в ней создаются благоприятные условия для сохранения и развития различных микроорганизмов, в том числе и патогенных.

Цветность питьевой воды обычно обусловлена присутствием окрашенного органического вещества (главным образом гуминовых и фульвовых кислот), связанных с гумусом почвы. На цветность воды сильно влияет присутствие железа и других металлов в виде естественных примесей или в качестве продуктов коррозии.

Привкус и запах воды связаны с естественными и биологическими источниками или процессами, с химическим загрязнением или побочным следствием очистки воды. Привкус и запах могут также возникать при хранении и распределении воды.

Питьевая вода не должна иметь постороннего запаха. Запах воды зависит от живущих и отмирающих в ней организмов, от почвы и растительности берегов и дна, а также от посторонних веществ, поступающих в воду.

По вкусовым качествам питьевая вода должна быть приятной, освежающей, что обуславливается оптимальным количеством растворенных в ней минеральных солей и газов.

Неприятный вкус или привкус чаще всего зависит от излишка в воде минеральных и органических веществ. Сухой остаток является показателем степени минерализации воды.

Хорошая вода дает остаток светло-серого или белого цвета, тогда как сухой остаток воды, загрязненной органическими веществами или соединениями железа и марганца, имеет цвет от желто-бурого до темно-бурого.

Следует отметить, что прямой зависимости между количеством сухого остатка и загрязнением воды не существует, т.к. сухой остаток чаще всего является показателем минерализации воды.

Общее содержание растворимых твердых веществ (ОСРТВ) включает неорганические соли и небольшое количество органических веществ, которые растворяются в воде.

Гигиеническое значение взвешенных веществ в питьевой воде не ограничивается их влиянием на органолептические свойства (мутность). Присутствующие в исходной воде вирусы весьма малого размера под влиянием электростатических сил сорбируются на мелких глинистых частицах и вместе с ними переносятся с током воды. При поступлении в организм с взвешенными частицами вирусы начинают играть роль инфекционного агента; десорбируются и вступают во взаимодействие с внутренней средой организма.

Из взвешенных веществ особенно выделяют частицы асбеста, который обладает канцерогенным эффектом.

Активная реакция воды определяется водородным числом (рН), т.е. концентрацией водородных ионов, выраженной в ионах на 1 л раствора. Доброкачественная вода должна иметь нейтральную или слабощелочную реакцию (рН в пределах 6,5-8,5).

По количеству растворенного в воде кислорода можно косвенно судить о наличии в ней органических веществ. Чем чище вода, тем больше в ней кислорода. Это объясняется тем, что в воде открытых водоемов кислород постоянно расходуется на окисление органических веществ. Обогащение воды кислородом происходит за счет поглощения его из атмосферного воздуха и выделения кислорода в процессе фотосинтеза водными растениями.

Окисляемость воды. В воде различных источников могут содержаться примеси органических веществ растительного и животного происхождения. Установлено, что с повышением содержания в воде органических веществ увеличивается и ее бактериальное загрязнение.

Поскольку непосредственное определение органических веществ в воде технически трудно выполнимо, об их количестве судят по окисляемости воды, которая выражается количеством миллиграммов кислорода, необходимого для окисления растворенных в 1 л воды органических веществ. Таким образом, чем больше в воде содержится органических веществ, тем больше кислорода расходуется на их окисление и тем выше будет окисляемость воды.

Аммиак относится к неионизированным (NH3) и ионизированным (NH0) формам. Аммиак в окружающей среде появляется как продукт процессов метаболизма с/х и промышленного производства, а также в результате процесса обеззараживания с использованием хлорамина. Уровни, естественно встречающиеся в подземных и поверхностных водах, обычно ниже 0,2 мг/л. Анаэробные грунтовые воды могут содержать до 3 мг/л. Интенсивное разведение с/х животных может обусловить появление гораздо более высоких уровней в поверхностных водах. Источником загрязнения аммиаком может служить также цементно-известковое покрытие трубопроводов. Аммиак в воде является индикатором возможного бактериального загрязнения, присутствия сточных вод и отходов животноводства.

Нитриты. Азотистая кислота может образоваться при окислении органических веществ в процессе нитрификации, этот процесс является начальной стадией окисления аммиака.

Незначительное количество нитритов появляется в дождевой воде под действием УФЛ или электрических разрядов во время грозы. Нитриты могут образоваться за счет восстановления нитратов в глубоких грунтовых и болотистых водах. В этих случаях наличие в воде нитритов не является показателем органического загрязнения водоема. Нитриты могут вызвать отравление животных, кроме того, нитриты в организме животных способствуют разрушению витамина А.

Нитраты встречаются довольно часто. Они образуются в воде в результате окисления азотистых органических веществ, а в почве - вследствие окисления атмосферного азота и получения его окислов, которые вымываются из нее атмосферными осадками.

Хлориды в воде могут быть минерального и органического происхождения и встречаются в форме солей - NaCl, KC1, MgCl2, CaCl2. Хлориды органического происхождения образуются при разложении органических веществ, и при их большой концентрации в воде также обнаруживаются высокая окисляемость и наличие аммиака и нитритов.

Сульфаты встречаются в воде в форме солей щелочноземельных и щелочных металлов.

В некоторых случаях сульфаты появляются в воде в результате окисления разложившихся белковых веществ животного происхождения. Наличие сульфатов в воде при отсутствии их в почвенных отложениях, а также резкие колебания концентрации сульфатов дают основание подозревать органическое их происхождение. Однако сульфаты могут быть минерального происхождения и в больших количествах содержаться в незагрязненной воде.

Вода с большим содержанием сульфатов натрия и магния имеет горький вкус, обладает слабительным действием и вызывает у животных расстройство деятельности ЖКТ.

Жесткость воды в основном обусловливается присутствием в ней солей кальция и магния. В воде преимущественно содержатся двууглекислые соли кальция и магния и в меньшем количестве сернокислые соли. Жесткая вода, особенно содержащая много сульфата магния, вызывает у животных расстройства деятельности ЖКТ.

Очень мягкая вода также малопригодна для поения животных, т.к. она не обеспечивает их необходимым количеством минеральных солей и нередко служит причиной нарушения минерального обмена. Кроме того, мягкую воду животные пьют неохотно.

Железо является одним из тех металлов, которые присутствуют в земной коре в очень больших количествах. Его уровни в природных пресных водах варьируют от 0,5 до 50 мг/л.

Анаэробная грунтовая вода может содержать двухвалентное железо в концентрациях до нескольких миллиграмм на литр без обесцвечивания или помутнения воды при прямом накачивании из колодца. Однако на открытом воздухе двухвалентное железо окисляется до трехвалентного, придавая воде неприемлемый красновато-коричневый оттенок. Железо способствует также росту железобактерий, которые получают энергию, окисляя двухвалентное железо до трехвалентного, в результате чего в трубопроводах образуется скопление слизи.

Свинец токсичен для всей нервной системы, он вызывает нарушение умственного развития и кумулируется в скелете. При его высоких концентрациях происходит развитие опухолей.

Как избыток, так и недостаток минеральных солей в воде, в частности микроэлементов (йода, фтора, свинца, мышьяка и др.), дают начало биогеохимическим энзоотиям. Фтор играет важную роль в образовании костной ткани и особенно зубов. Основным источником обеспечения организма фтором является питьевая вода. При пониженном содержании в ней фтора (ниже 0,5 мг/л) нарушается прочность зубной эмали, а при избыточном количестве (1-1,5 мг/л) возникает так называемый флюороз, характеризующийся появлением коричневатых пятен на поверхности зубов.

Однако следует помнить, что сильно минерализованная вода способствует гидрофильности тканей, понижению диуреза, задержке воды в организме (масса тела животных увеличивается за счет воды). Сульфаты при содержании их более 1 г в литре воды могут оказать слабительное действие, особенно у молодняка, однако у животных вырабатывается привыкание к ним (до 2,5 г/л). Хлориды при концентрации выше 1% придают воде соленый привкус и в такой концентрации способны вызвать обезвоживание тканей с нарушениями определенного электролитического баланса в организме животных.

Жизнеспособность микроорганизмов в воде зависит чаще от температурного фактора, содержания органических веществ и химического состава растворенных компонентов. Многочисленные наблюдения подтверждают, что болезни животных, особенно молодняка, связаны с загрязненностью воды различными микроорганизмами, обладающими патогенными и токсикогенными свойствами. Однако выявить их в воде довольно сложно. В практике для суждения о санитарной чистоте воды широко используются косвенные бактериологические показатели ее загрязнения — микробное число, коли-титр, коли-индекс.

Микробным числом называют количество колоний, выросших в биологических чашках на МПА из 1 мл воды при температуре 37 ± 0,5°С в течение 24±2 ч.

Коли-титр - наименьший объем исследуемой воды, выраженный в миллилитрах, в котором обнаруживается кишечная палочка.

Коли-индекс - количество кишечных палочек, содержащихся в 1 л воды.

Вода, используемая для поения животных, по биологическим показателям должна удовлетворять требованиям, предъявляемым к питьевой воде, а именно: общее количество бактерий в 1 мл неразбавленной воды не должно превышать 100 шт., для кишечной палочки коли-индекс равняется 3, а коли-титр — 300.

Санитарное качество воды из местных (децентрализованных) систем водоснабжения не всегда соответствует требуемым нормативам т.к. ее не подвергают той очистке и обеззараживанию, которые являются обязатель­ными для водопроводной воды. Для оценки качества этих вод используют следующие показатели: прозрачность - не менее 30 см, цвет — не более 40°, запах и вкус — до 2-3 баллов, общая жесткость — до 14 мг/экв. л (40°), содержание фтора-до 1,5 мг/л, содержание нитратов-до 10 мг/л, нитритов-до 0,002 мг/л, аммиака - до 0,1 мг/л, содержание хлоридов - 20-30 мг/л, окисляемость - до 4 мг/л.