МЕББМ ҚАЗАҚСТАН-РЕСЕЙ НУО КАЗАХСТАНСКО-

МЕДИЦИНАЛЫҚ РОССИЙСКИЙ МЕДИЦИНСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТІ УНИВЕРСИТЕТ

_____________________________________________________________________________________

Кафедра общественного здравоохранения с курсом профилактической медицины

Қоғамдық денсаулық сақтау кафедрасымен профилактикалық медицина курсы

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ПРАКТИЧЕСКИМ ЗАНЯТИЯМ

ТЕМА №10. Гидросфера, основные водные ресурсы, источники загрязнения и охрана вод.

Факультет: «Общая медицина»

«Стоматология»

Дисциплина: «Экология и устойчивое развитие»

Курс: І

Алматы 2014

Тема практического занятия №10. Гидросфера, основные водные ресурсы, источники загрязнения и охрана вод.

Цель: формирование знаний у студентов о водных ресурсах, источниками их загрязнения, экологическом состояний и последствиях загрязнений вод для здоровья людей и биосферы в целом.

Задачи обучения: обучения: ознакомить студентов с основными водными ресурсами Земли, Казахстана, их экологическим состоянием, основными источниками загрязнения водных ресурсов, а также научить оценивать современное состояние водных ресурсов, качество их вод, основных видов загрязнителей на здоровье людей, определить основные пути решения по охране и защите природных вод от загрязнений.

Основные вопросы темы:

1. Основные водные ресурсы Земли.

2. Водные ресурсы, их виды, состав и свойства водных экосистем.

3. Загрязнение природных вод, источники загрязнения и их влияние на здоровье людей и биосферу.

4. Способы очистки вод, охрана водных ресурсов.

5. Эфтрофикация и «самоочищающая способность» природных вод.

6. Проблема дефицита питьевой воды в мире и Казахстане, причины и последствия.

7. Качество питьевой воды и здоровье населения.

8. Мероприятия, осуществляющие правительством по обеспечению населения РК качественной питьевой водой.

Методы обучения и преподавания (малые группы, дискуссия, ситуационные задачи, пабота в парах, презентации, кейс-стади и т.д.):

ролевые игры, работа в малых группах, дискуссия или дебаты.

Содержание ролевой игры:

Участники игры знакомятся с инструктивными материалами по правилам выявления источников загрязнения воды и интегральной оценке степени опасности загрязнения на здоровье населения. Преподаватель перед проведением игры в беседе со магистрантами определяет цель, знакомит с правилами игры, отвечает на возникшие вопросы. Затем он сообщает исходную установку игровой ситуации, распределяет роли. Каждый участник игры получает у преподавателя вводный инструктаж, необходимые материалы (инструкции, критерии оценки и др.) и приступает к знакомству с ними.

Общий замысел развития сюжетной линии:

Сточные воды г. Зырьяновка (свинцового и мясокомбинатов, хозяйственно-бытовые) поступают в пруды-накопители и реку Березовка. В воде реки Березовка ниже сброса сточных вод определяются: ртуть – 0,0006 мг/л, (1 класс опасности); свинец – 0,06 мг/л, кадмий – 0,003 мг/л, цианиды – 0,5 мг/л (2 класс); цинк – 2,0 мг/л, медь – 1,5 мг/л (3 класс); коли-индекс – 2 380 000, запах – 4 балла, БПК – 10 мг/л, растворенный кислород – 0,5-1,0 мг/л.

Заболеваемость взрослого населения (на 1000 насел) выше и ниже сброса стоков.

Нозологические формы	Выше сброса стоков		Ниже сброса стоков
	1990	1995	1990	1995
1. Болезни органов кровообращения	155	144,7	216,7	308
2. Острые инфекции верхних дыхательных путей	164,7	300	165,3	310
3. Острые бронхиты	14,5	20,5	10,4	15,8
4. Пневмонии	12,3	18,7	10,7	11,2
5.Остеохондропатии	12,1	20	33,4	89,5
6. Болезни кожи и подкожной клетчатки	16,8	4,6	67,9	130,9
7. Болезни желчного пузыря	16,4	12	21	35,2
8. Острые кишечные инфекции	160,4	170,8	250,1	320,8

Инструкция для студентов:

1. Какие виды загрязнения воды присутствуют?

2. Какие основные источники загрязнения присутствуют?

3. Определите кратность превышения ПДК веществ

4. Определите интегральный показатель загрязнения воды по классам опасности.

5. Определите степень опасности загрязнения воды в соответствии с классификацией (приложение № 1, 2, 3).

6. Какое влияние могут оказать на здоровье населения показатели загрязнения воды?

7. Какие необходимо провести гигиенические мероприятия?

Приложение №1

Образец интегральной оценки загрязнения воды:

В воде водоисточника концентрация ртути составляет 0,0005мг/л (ПДК – 0,0003), кадмия – 0,09 мг/л (ПДК- 0,03 мг/л), никеля – 1,2 мг/л (ПДК – 1 мг/л), хрома – 0,08 мг/л (ПДК - 0,05 мг/л), хлориды – 420 мг/л (ПДК- 350 мг/л), сульфаты-800 мг/л ( ПДК -500 мг/л). Дайте оценку уровня загрязнения и степени опасности загрязнения воды.

1) Находим кратность превышения ПДК для веществ всех 4-х классов опасности: ;

1 класс (Hg) = 1,2 ПДК

2 класс (Cd) = 3 ПДК

3 класс (Ni, Cr) =

4 класс (Cl^-,SO₄^2-) =

2) Для того, чтобы привести отношение веществ различных классов к единому стандарту - отношению для веществ 1 класса опасности ,все значения умножают на коэффициенты изоэффективности для соответствующих классов опасности (К для 1-го класса = 1; 2 класса- 0,5; 3класса – 0,3; 4класса – 0,25).

1 класс – 1,2 * 1 = 1.2

2 класс – 3 * 0.5 = 1.5

3 класс – 1.4 * 0.3 = 0.4

4 класс – 1.4 * 0.25 = 0.35

3) Определяют итоговый уровень загрязнения воды: суммируют все значения (1,2 + 1,5 + 0,4 + 0,35 = 3,45)

4) По классификации Г.Н.Красовского(приложение 1) определяют уровень загрязнения воды, а по приложению 2 - степень опасности. В данной задаче уровень загрязнения и степень опасности – умеренная.

Приложение №2

Гигиеническая классификация качества воды водоемов по степени загрязнения

(по Г.Н. Красовскому, М., 1988).

Степень загрязне-ния воды	Оценочные показатели воды							Индекс загряз нения
	Органолепти-ческие		Токсико- логические	Санитарный режим		Бактериолологичес-кие
	Запах, баллы	ПДК, орг. (ст.превыше ния)	ПДК, токсические (степень превыше ния)	БПК, мг/л	Раст. О2	Коли-индекс (БГКП)
Допусти-мая	2	1	1	3	4	< 10 000	0
Умеренная	3	4	3	6	3	10 000 - 100 000	1
Высокая	4	8	10	8	2	100 000 – 1 000 000	2
Чрезвычайно высокая	>5	>8	100	>8	1	> 1 000 000	3

Приложение №3

Интегральная оценка степени опасности загрязнения воды.

Степень опасности	Интегральные показатели загрязнения воды по сумме классов опасности веществ
Допустимая	1
Слабая	1 – 3
Умеренная	3 – 10
Высокая	10 – 25
Очень высокая	25 – 100
Чрезвычайно высокая	> 100

Литература:

Обязательная:

1. Новиков Ю.В. Экология, окружающая среда и человек. Учебное пособие для вузов, средних школ и колледжей. - М.: ФАИР - Пресс, 2000. - 320 с.

2. Акимова Т.А., Хаскин В.В. Экология. Человек - экономика - Биота - среда: Учебник для вузов. - 2-е изд. перераб. и доп. - М: ЮНИТИ - ДАНА, 2000. - 566 с.

3. Шандала М.Г., Звиняцковский Я.И. Окружающая среда и здоровье населения. Киев: Здоровье, 1988, С.152.

4. Никитин Д.П., Новиков Ю.В. Окружающая среда и человек. Учебное пособие для небиологических вузов: 2-е изд. перераб. и доп. М.: Высшая школа,1986, С.415.

5. Кенесариев У.И., Жакашов Н.Ж. Экология и здоровье населения. Учебник для ВУЗов и колледжей. - Алматы, 2002 -260 с.

Дополнительная:

1. Коробкин В.И., Передельский Л.В. Экология. - Ростов н/Д: изд-во «Феникс», 2001. – 576 с.

2. Новиков Ю.В. Экология, окружающая среда и человек: Учебное пособие. - М.: ФАИР-ПРЕСС, 2000.-320с.

3. Пивоваров Ю.П. Королик В.В, Зиневич Л.С. Гигиена и основы экологии человека. Серия «Учебники и учебные пособия» Ростов на Дону: «Феникс», 2002. – 512 с.

4. Денисов В.В., Денисова И.А. Экология: 100 экзаменационных ответов. – М.: ИКЦ «МарТ», Ростов н/д: Изд.центр «МарТ»,2003.- С.8-23.

5. Вернадский В.И. Химическое строение биосферы и ее окружения. М.: Наука, 1987, С.339

6. Израэль Ю.А. Экология и контроль природной среды. М.: Гидрометиздат, 1989, C.248.

7. Казначеев В.П. Очерки теории и практики экологии человека. М.: Наука. 1983, С.260.

8. Марчук Г.И., Кондратьев К.Я. Приоритеты глобальной экологии. М.: Наука. 1992. С.263.

9. Новиков Ю.В., Шицкова А.П. Гармония или трагедия. М.: Наука. 1989, С.271.

10. Экзарьян В.Н. Геоэкология и охрана окружающей среды. М.: Экология, 1997, С.786.

11. Экология и защита биосферы: В 3-х кн. - М: Изд. объедин. «Международный дом сотрудничества», 1996.

12. Агаджанян Н.А., Торшин В.В. Экология человека. -М.: Крук, 1994.

Контроль (вопросы, тесты, задачи и пр.):

1. Каково значение водных ресурсов Земли?

2. Каковы основные источники загрязнения водных ресурсов?

3. Что такое самоочищающая способность водоёмов?

4. Что такое эвтрофикация водоемов и каково ее влияние на экосистему природных вод?

5. Как классифицируются основные источники загрязнения вод?

6. Способы очистки вод: механический, химический, биологический, физико-химический, их сущность.

7. Какие способы знаете охраны вод водоемов от загрязнения?

8. Какова роль малоотходных и безотходных технологий в охране водных ресурсов от загрязнения?

Информационно – дидактический блок.

На современном этапе развития техносферы экологические последствия загрязнения природных вод многообразны. Среди многочисленных загрязнений вод – биологическое загрязнение (растения, животные, микроорганизмы), химическое (токсические или изменяющие состав воды), физическое (тепловое, радиоактивные вещества). К неблагоприятным экологическим последствиям и экологической катастрофе относятся проблемы качественного и количественного истощения вод (катастрофа Аральского моря).

Антропогенное воздействие на почву связано с техногенными жидкими, твердыми и газообразными отходами. Территориально это связано с конкретными видами промышленности, сельского хозяйства, автотранспортом и энергетикой. Эти территории, чаще всего, характеризуются избытком вредных химических веществ и определяются как искусственные биогеохимические провинции. Индикатором неблагоприятного воздействия на здоровье населения и степени опасности загрязнения почвы является интегральный суммарный показатель, а также показатели эпидемиологической опасности.

Поэтому знание антропогенных факторов, влияющихна гидросферу и литосферу, их интегральная оценка степени опасности для здоровья населения является актуальной вподготовке и профессиональной деятельности врача любого профиля.

1. Основные экологические проблемы гидросферы:

Проблемы исчерпания, или количественного истощения вод следует понимать как недопустимое сокращение их запасов в пределах определенной территории (для подземных вод) или уменьшение минимально допустимого стока (для поверхностных вод).

2. Проблемы загрязнения вод, или качественного истощения.

Загрязнение вод проявляется в изменении физических и органолептических свойств (изменение прозрачности, появление окраски, запаха, привкуса), увеличении содержания сульфатов, хлоридов нитратов, токсичных тяжелых металлов, сокращении растворенного в воде кислорода воздуха, появление радиоактивных элементов, болезнетворных бактерий и др.

Вода считается загрязненной в случае превышения допустимой нормы (ПДК) хотя бы по одному из 3-х показателей вредности: санитарно-токсикологическому, общесанитарному или органолептическому.

3. Основные источники загрязнения воды: поверхностных вод 1) сброс в водоемы неочищенных сточных вод; 2) смыв ядохимикатов ливневыми осадками; 3) газодымовые выбросы; 4) утечки нефти и нефтепродуктов.

4. Степень накопления токсических веществ в водоемах.

Под влиянием загрязняющих веществ в пресноводных экосистемах отмечается нарушение пищевой пирамиды (в биоценозе, микробиологического загрязнения, эвтрофикация и др.).

Эвтрофикация водоемов – избыточное поступление в водоемы органических и минеральных веществ (главным образом соединений азота и фосфора) в виде удобрений, моющих веществ, отходов животноводства, атмосферных аэрозолей и др., что приводит к “цветению” воды.

Эвтрофикация ухудшает физико-химические свойства, вода приобретает зеленый цвет, высокую мутность вследствие развития сине-зеленых водорослей. Во время массового отмирания водорослей в донных отложениях водоемов увеличивается содержание карбонатов кальция и гидроксидов магния. Помимо избытка биогенных веществ, на пресноводные экосистемы оказывают влияние антропогенные загрязняющие вещества. Например: тяжелые металлы (ртуть, кадмий, свинец, и др.) поглощаются фитопланктоном, азатем передаются по пищевой цепочке. В результате в рыбе, моллюсках и др. тяжелые металлы накапливаются в опасных концентрациях. Для здоровья человека неблагоприятные последствия загрязнения воды (металлы, пестициды, нефтепродукты и т.д.) водоемов будут проявляться: при контакте с водой (купание, рыбная ловля и др.) или в результате биологического накопления по длинным пищевым цепям типа: вода – планктон – рыба – человек; вода – почва – растения – животные – человек и др.

5. Водные ресурсы Казахстана.

Cравнительно небольшие запасы поверхностных вод - 70 тыс. рек и водоемов, крупные из них Иртыш, Урал, Ишим, Сырдарья, Или. Запасы разведанных подземных вод Республики составляют около 62 км³: трещинные воды (Прибалхашье), трещинно-пластовые (Мангистау, на юге и востоке Казахстана), пластовые (в равнинных районах и речных долинах).

Источники и факторы загрязнения водных объектов в различных регионах Казахстана. Основные источники загрязнения водных объектов в Казахстане: цветная и черная металлургия, хромовое производство, нефтегазовая промышленность, медно и железо рудные месторождения, производство минеральных удобрений, сельскохозяйственные, коммунально-бытовые отходы, теплоэнергетика, городские ливневые стоки.

6. Влияние химического и биологического загрязнения воды на здоровье населения.

Влияние свинца и других тяжелых металлов на компоненты трофической цепи определяется величинами возрастания концентрация в воде и водных организмах.: так в донных водорослях концентрации свинца возрастают в 700 раз, фитопланктона в 400 раз. Органические соединения свинца поступают в организм человека с водой, пищей. Клинически выраженные симптомы – поражение центральной нервной системы.

Высокая заболеваемость острыми кишечными инфекциями в значительной мере обусловлена неудовлетворительным санитарным состоянием хозяйственно-питьевого водоснабжения (или отсутствием централизованного водоснабжения), что вызывает, например, высокую заболеваемость брюшным тифом и вирусным гепатитом.

7. Радиоактивное загрязнение водных систем.

Водоемы, гидробионты и донные осадки подвергаются радиоактивному загрязнению. Источники – аварии на АЭС (атомные электростанции), ядерные взрывы в военных и мирных целях (полигоны), сточные воды (после охлаждения на АЭС.

8. Интегральная оценка степени опасности загрязнения воды для организма человека – учитывается комплексное действие на организм человека: суммарное химическое загрязнение, бактериальное загрязнение (эпидемическая опасность).

Основными химическими показателями являются концентрации наиболее опасных токсических веществ (с учетом класса опасности), в том числе обладающих свойством накапливаться в органах и тканях гидробионтов, животных, растительности и организме человека.

Ситуационная задача №1. Высокая антропогенная нагрузка (выбросы в атмосферу, сточные воды) в регионе Восточного Казахстана обуславливает потенциальную опасность ухудшая условия водопользования населения. Промышленные и ливневые сточные воды свинцово-цинкового и титаномагниевого комбинатов поступают в реку Иртыш. Население для питьевых целей использует воду из скважин подрусловых (инфильтрационных) вод реки. Концентрации: бериллий – 0,0001 мг/л, мышьяк – 0,04 мг/л, свинец – 0,09 мг/л, кадмий – 0,002 мг/л, цинк –

1,5 мг/л. Классы опасности: Вi – 1; Cd, Pb, As – 2; Zn – 3.

Вопросы:

1. Какие виды загрязнения воды присутствуют?

2. Какие основные источники загрязнения присутствуют?

3. Определите кратность превышения ПДК веществ

4. Определите интегральный показатель загрязнения воды по классам опасности.

5. Определите степень опасности загрязнения воды в соответствии с классификацией (приложение № 1, 2).

6. Какое влияние могут оказать на здоровье населения показатели загрязнения воды?

7. Какие необходимо провести гигиенические мероприятия?

Задача №2. Население пос. Тунгуш в регионе Карачагонакского газоконденсатного месторождения для питьевых целей использует грунтовые воды (шахтные колодцы, скважины).В регионе были произведены подземные ядерные взрывы с целью образования подземных полостей для закачки газов и отходов производства, что привело к сдвигу пластов и изменению качества воды. Выбросы газовых смесей (CO, NO₂, SO₂, H₂S) в атмосферу в последствии оседают на почву. Изменяется также кислотность почвы, которая способствует миграции загрязняющих веществ (в том числе металлов – Pb, Cd, V, Fe) в подземные воды. Содержание свинца в питьевой воде – 0,04 мг/л, кадмия – 0,0002 мг/л, ванадия – 0,15 мг/л, железа – 1,5 мг/л, хлориды – 700 мг/л, сульфаты – 600 мг/л. Классы опасности: Pb, Cd – 2; V, Fe –3; Cl^-, SO₄^2- - 4.