Методические материалы для 2 курса

оборудование, определяют возможность проникновения загрязнений в воду источника, намечают места отбора проб воды для лабораторного анализа.

Дополнительно собирают сведения об эпидемиологическом состоянии района,

где расположен водоисточник. Выясняя заболеваемость населения и животных,

обращают основное внимание на наличие заболеваний, которые могут передаваться через воду.

Лишь сопоставление данных анализа воды с гигиеническими нормативами и результатами санитарно-топографического обследования позволяет вынести обоснованное суждение о качестве воды и санитарном состоянии водоисточника, а также дает возможность выявить те конкретные обстоятельства, которые приводят или могут привести в будущем к ухудшению качества воды.

Таким образом, санитарно-топографическое обследование и лабораторный анализ воды взаимно дополняют друг друга при оценке качества воды и санитарного состояния водоисточника.

Санитарный анализ воды

Органолептические свойства воды

Прозрачность и мутность.

Прозрачность определяется способностью воды пропускать видимый свет.

Степень прозрачности воды зависит от наличия в ней взвешенных частиц минерального или органического происхождения. Воду считают достаточно прозрачной, если через 30-сантиметровый слой ее можно прочитать шрифт определенного размера.

Качество, противоположное прозрачности, называется мутностью. Снижая прозрачность воды, мутность ухудшает ее органолептические свойства, а в ряде случаев увеличение мутности указывает на загрязненность воды сточными водами или на недостатки в оборудовании колодцев, скважин или каптажных устройств родников (каптаж – оборудование родника, которое включает

91

устройство стока для родниковой воды, отделку места выхода воды с целью предупреждения заиливания и загрязнения его). Мутные воды хуже обеззараживаются, и в них создаются лучшие условия для выживания микроорганизмов. Мутность измеряется количеством миллиграммов взвешенных веществ в 1 л воды; мутность водопроводной воды не должна превышать 1,5 мг/л.

Цветность. Цветность поверхностных и неглубоких подземных вод обусловливается наличием в них вымываемых из почвы гуминовых веществ,

которые придают воде окраску от желтой до коричневой. Кроме того, окраска воды открытого водоема может быть вызвана размножением водорослей

(цветение) и загрязнением сточными водами.

При очистке на водопроводах цветность воды естественного происхождения может быть снижена в желаемой степени.

При лабораторных исследованиях сравнивают интенсивность окраски воды с условной шкалой стандартных хромовоко-бальтовых растворов и результат сравнения выражают в градусах цветности. Цветность (естественного происхождения) водопроводной воды выше 20-300 нежелательна.

Вкус и запах. Вкус и запах зависят от многих причин. Наличие органических веществ растительного происхождения и продуктов их распада сообщает воде землистый, илистый, травянистый или болотистый запах и привкус. При гниении органических веществ возникает гнилостный запах. Присутствие и разложение водорослей при цветении воды придают ей ароматический, рыбный или огуречный запах. Причиной запаха и привкуса воды может явиться загрязнение ее бытовыми и промышленными сточными водами, пестицидами, а

в военных условиях боевыми отравляющими веществами.

Привкусы и запахи глубоких подземных вод происходят от растворенных в них минеральных солей и газов, например сероводорода. При обычно применяемой на водопроводах технологии очистки привкус и запах воды улучшаются ненамного.

92

При исследовании воды характер запаха и привкуса, а также интенсивность их определяют в баллах: 1 – очень слабый, определяемый лишь опытным лаборантом; 2 – слабый, еще не привлекающий внимания потребителя; 3 –

заметный, вызывающий у потребителя неодобрение; 4 – ясно выраженный,

делающий воду неприятной; 5 – очень сильный, делающий воду непригодной для употребления. В питьевой водопроводной воде интенсивность запаха или привкуса не должна превышать двух баллов.

Химический состав воды

Активная реакция. рН большинства природных вод колеблется в пределах от

6,5 до 9,0. Наиболее кислыми из природных вод являются болотистые воды,

содержащие гуминовые вещества, щелочными – подземные воды, богатые бикарбонатами; рН воды открытых водоемов вне пределов 6,5-8,5 указывает на загрязнение сточными водами.

Плотный остаток. Плотный остаток характеризует степень минерализации воды. Его определяют путем выпаривания профильтрованной воды и высушивания остатка при 1100С до постоянной массы. Результат высчитывают в миллиграммах на 1 л воды. На основании ранее изложенного считают, что плотный остаток питьевой воды должен быть в пределах 50-1000 мг/л. В

районах, где отсутствуют подобные воды, по согласованию с органами здравоохранения в отдельных случаях может быть разрешено использование водопроводами воды, содержащей до 1500 мг солей в 1 л.

Общая жесткость. Общая жесткость воды преимущественно обусловливается присутствием в ней кальция и магния, которые находятся в виде углекислых,

двууглекислых, хлористых и сернокислых солей.

Жесткость воды измеряют в миллиграмм-эквивалентах на 1 л : 1 мг-экв/л

жесткости соответствует содержанию 28 мг/л СаО (или 20,16 мг/л MgO). Воду

93

до 3,5 мг-экв/л жесткости называют мягкой, от 3,5 до 7 мг-экв/л – средней жесткости, от 7 до 14 мг-экв/л – жесткой и свыше 14 мг-экв/л – очень жесткой.

С увеличением жесткости воды ухудшается развариваемость мяса и бобовых,

увеличивается расход мыла, поскольку пена при намыливании образуется лишь после того, как весь кальций и магний воды будут связаны жирными кислотами мыла. После мытья головы из-за оседания кальциевых и магниевых солей жирных кислот волосы становятся жесткими. Увеличивается образование накипи в паровых котлах и радиаторах, что приводит к излишнему расходу топлива, необходимости частой очистки котлов и радиаторов и иногда к взрывам паровых котлов.

При резком переходе от пользования мягкой к пользованию жесткой водой, что может иметь место в военных или экспедиционных условиях, а также при перемене места жительства, могут наступать временные диспепсические явления. Гипотеза о значении жесткой воды в этиологии и патогенезе почечнокаменной болезни до сих пор окончательно не подтверждена. Тем не менее, экспериментальные и статистические исследования ряда авторов свидетельствуют о том, что употребление жесткой воды, особенно в условиях жаркого климата, может вызвать образование почечных камней или ускорить увеличение их размеров. Однако не только жесткая вода может отрицательно действовать на организм человека.

Железо. Железо находится в подземных водах главным образом в виде бикарбоната закиси железа [Fe (НСО3)2]. При контакте воды с воздухом двууглекислое железо окисляется с образованием бурых хлопьев окиси железа

[Fe(ОН)3], придающего воде мутность и окраску. Содержащееся в поверхностных водах гуминово-кислое железо более устойчиво.

При содержании железа в воде подземных источников свыше 0,3-0,5 мг/л

внешний вид воды может ухудшиться (опалесценция, мутность), а содержание железа свыше 2 мг/л придает воде, кроме мутности и окраски, неприятный вяжущий привкус. Кроме того, высокое содержание железа в воде портит вкус чая, при стирке белья придает ему желтоватый оттенок и оставляет ржавые

94

пятна, ведет к усиленному размножению железистых микроорганизмов в водопроводных трубах, что уменьшает их просвет, а при отделении отложений со стенок труб ухудшает внешний вид и вкус водопроводной воды. Содержание железа в водопроводной воде не должно превышать 0,3 мг/л.

Хлориды (хлор-ион). Обычно в проточных водоёмах содержание хлоридов (до

20-50 мг/л), и может значительно возрастать в водоемах, не имеющих стоков.

Незагрязненные колодезные воды в местах с несолонцовой почвой обычно содержат до 30-50 мг/л хлоридов. Воды, фильтрующиеся через солонцеватую почву или осадочные породы, богатые хлористыми соединениями, могут содержать сотни и даже тысячи миллиграммов хлоридов в 1 л, будучи безукоризненными в других отношениях.

Воды, содержащие хлорион в количестве, превышающем 350-500 мг/л, имеют солоноватый привкус и неблагоприятно влияют на желудочную секрецию.

Поэтому содержание хлоридов в водопроводной воде не должно превышать

350 мг/л.

Сульфаты (сульфат-ион). Сульфаты в количествах, превышающих 500 мг/л,

придают воде горько-соленый вкус, неблагоприятно влияют на желудочную секрецию и могут вызывать диспепсические явления (особенно при одновременно большом содержании магния в воде) у лиц, не привыкших пользоваться водой такого состава.

Нитраты (нитрат-ион). Высокие концентрации нитратов встречаются преимущественно в воде колодцев, питающихся грунтовыми водами,

загрязненными продуктами разложения органических веществ или азотсодержащих удобрений. С целью предупреждения заболеваний воднонитратной метгемоглобинемией содержание нитратов в воде не должно превышать 40 мг/л (при расчете на азот нитратов – 10 мг/л).

Фториды (фтор-ион). Фтористые соединения вымываются водой из почв и горных пород. Содержание фтора в природных водах в основном колеблется от сотых долей миллиграмма до 12 мг/л. Вода 95% открытых водоемов и свыше

95

50% подземных источников содержит мало фтора (менее 0,5 мг/л). Высокие концентрации фтора встречаются преимущественно в подземных водах.

Некоторое количество фтора необходимо организму для нормального развития и хорошей минерализации костей и зубов. Проведенные во многих странах исследования показали, что при прочих равных условиях заболеваемость кариесом зубов закономерно снижается с повышением концентрации фтора в воде. При употреблении воды, содержащей 1-1,5 мг/л фтора, заболеваемость кариесом зубов минимальна.

Однако при большей концентрации фтора вода оказывает уже неблагоприятное действие на организм, вызывая флюороз. Такие места на земном шаре называются очагами эндемического флюороза. При воздействии фтора в первую очередь поражаются зубы. Резорбированный в пищевом канале фтор воздействует на чувствительные к нему зачатки зубов (амело-бласты) и

нарушает формирование и минерализацию эмали, внешним проявлением чего служит так называемая пятнистая эмаль, обнаруживаемая на прорезывающихся постоянных и реже молочных зубах.

При концентрации фтор-иона в воде до 1,5- 2,0 мг/л поражения характеризуются мело- и фарфороподобными, иногда слабо пигментированными в желтый цвет, пятнами на симметрично расположенных зубах (1-я и 2-я степень поражения). При больших концентрациях фтор-иона в воде на зубах появляются поражения 3-й и 4-й степени, характеризующиеся пигментированными в коричневый цвет пятнами и дефектами эмали – эрозиями. Такие зубы обезображивают прикус, отличаются хрупкостью и преждевременно стираются. Поражение зубов является лишь одним из симптомов флюороза.

Присутствие в природных водах токсических концентраций других микроэлементов и химических соединений признается значительно более редким явлением. Оно обычно бывает следствием спуска в водоемы неочищенных или недостаточно очищенных промышленных сточных вод. В

этих случаях ознакомление с технологией производства позволяет врачу

96

решить вопрос о том, какими исследованиями необходимо дополнить программу обычного анализа воды. Например, если в водоем спускаются сточные воды, содержащие свинец и мышьяк, то исследование воды должно быть дополнено количественным анализом этих элементов.

Советскими гигиенистами разработаны предельно допустимые концентрации в питьевой воде меди, цинка, свинца, мышьяка и многих других элементов и токсических соединений.

Показатели загрязнения водоисточника

Для суждения об эпидемической опасности воды используются бактериологические и химические показатели загрязнения.

Бактериологические показатели загрязнения воды.

С эпидемиологической точки зрения при оценке воды имеют значение преимущественно патогенные микроорганизмы. Однако даже при современных достижениях микробиологической техники исследование воды на присутствие в ней патогенных микроорганизмов, а тем более вирусов, является довольно трудоемким процессом. Поэтому оно не проводится при массовых анализах воды и осуществляется лишь при наличии эпидемиологических показаний,

например при вспышках инфекционных заболеваний, в которых подозревается водный путь передачи.

В оценке качества воды в санитарной практике широко используются косвенные бактериологические показатели загрязнения воды. При этом считается, что чем менее вода загрязнена сапрофитами, тем менее опасна она 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 воды на мясо-пептонный агар после 24 часов выращивания при температуре

370С.

97

Микробное число характеризует общую бактериальную обсемененность воды.

При оценке качества воды по этому показателю пользуются данными наблюдений о том, что в воде незагрязненных и хорошо оборудованных артезианских скважин микробное число не превышает 10-30 в 1 мл, в воде незагрязненных шахтных колодцев – 300-400 в 1 мл, в воде сравнительно чистых открытых водоемов – 1000-1500 в 1 мл. При эффективной очистке и обеззараживании воды на водопроводе микробное число не превышает 100 в 1

мл.

Еще большее значение имеет определение наличия в воде кишечной палочки,

которая выделяется с испражнениями человека и животных. Поэтому присутствие в воде кишечной палочки сигнализирует о фекальном загрязнении и, следовательно, о возможном заражении воды патогенными микроорганизмами кишечной группы (брюшной тиф, паратиф, дизентерия и пр.).

Исследование воды на содержание кишечной палочки позволяет предвидеть возможность заражения воды патогенной микрофлорой в будущем и,

следовательно, создает возможность путем своевременного проведения необходимых мероприятий предотвратить его.

Степень обсеменения воды кишечной палочкой выражается величиной коли-

титра или коли-индекса.

Коли-титр представляет собой то наименьшее количество исследуемой воды, в

котором при соответствующей методике обнаруживается (выращивается)

кишечная палочка. Чем меньше (ниже) коли-титр, тем значительнее фекальное загрязнение воды.

Коли-индекс – количество кишечных палочек в 1 л воды.

В чистой воде артезианских скважин коли-титр обычно выше 500 (коли-индекс меньше 2), в незагрязненных и хорошо оборудованных колодцах коли-титр не ниже 100 (коли-индекс не более 10).

Ряд экспериментальных исследований показал, что кишечная палочка более устойчива к дезинфицирующим агентам, чем возбудители кишечных инфекций, туляремии, лептоспироза и бруцеллеза, и поэтому может служить не

98

только показателем загрязнения воды, но и индикатором надежности ее обеззараживания, например на водопроводе.

Хотя энтеровирусы устойчивее к хлору, чем кишечная палочка, опыты по обеззараживанию воды, содержащей кишечную палочку и энтеровирусы в количествах, отражающих их возможное соотношение в воде в реальных условиях, показали, что понижение коли-индекса до 3 обеспечивает уничтожение энтеровирусов, как и патогенных бактерий кишечной группы.

Таким образом, если после обеззараживания воды титр кишечной палочки поднимается до 300 (коли-индекс не более 3), то такую воду можно считать безопасной в отношении главнейших возбудителей заболеваний,

распространяющихся водным путем.

Химические показатели загрязнения воды.

К химическим показателям загрязнения воды относят органические вещества и продукты их распада: аммонийные соли, нитриты и нитраты. Кроме нитратов,

названные соединения сами по себе в тех количествах, в которых они обычно встречаются в природных водах, не оказывают влияния на здоровье человека.

Наличие их лишь может свидетельствовать о загрязнении почвы, через которую протекает вода, питающая водоисточник, и о том, что наряду с этими веществами в воду могли попасть патогенные микроорганизмы.

В отдельных случаях каждый из химических показателей может иметь другую природу, например органические вещества – растительное происхождение.

Поэтому признать водоисточник загрязненным можно лишь при наличии следующих условий:

1)в воде присутствует не один, а несколько химических показателей загрязненности;

2)в воде одновременно обнаружены бактериальные показатели загрязненности;

3)возможностьзагрязненияподтверждаетсясанитарнымобследованиемводоисточника.

Показателем наличия органических веществ в воде служит окисляемость,

выражаемая в миллиграммах кислорода, расходуемого на окисление органических веществ, содержащихся в 1 л воды. Наименьшую окисляемость имеют артезианские воды – до 2 мг О2 на 1 л, в водах шахтных колодцев

99

окисляемость достигает 3-4 мг О2 на 1 л, причем с увеличением цветности воды она возрастает. В воде открытых водоемов окисляемость может быть еще выше.

Повышение окисляемости воды сверх названных величин указывает на возможное загрязнение водоисточника.

Основным источником загрязнения природных вод аммонийным азотом и нитритами являются разлагающиеся белковые остатки, трупы животных, моча,

фекалии.

При свежем загрязнении отбросами в воде возрастает содержание

аммонийных солей (превышает 0,1 мг/л). Являясь продуктом дальнейшего окисления аммонийных солей, нитриты в количестве, превышающем 0,002

мг/л, также служат важным показателем загрязненности водоисточника.

Необходимо учитывать, что в глубоких подземных водах возможно образование нитритов и аммонийных солей из нитратов при восстановительных процессах. Нитраты представляют собой конечный продукт окисления аммонийных солей. Наличие их в воде при отсутствии аммиака и нитритов указывает на сравнительно давнее загрязнение воды азотсодержащими веществами, которые успели уже минерализоваться. Интенсивное применение азотсодержащих удобрений также ведет к увеличению содержания нитратов в грунтовых водах.

Некоторым показателем загрязненности водоисточника служат хлориды,

поскольку они содержатся в моче и различных отбросах, но при этом необходимо учитывать, что присутствие больших количеств хлоридов в воде

(больше 30-50 мг/л) может быть обусловлено и вымыванием хлористых солей из засоленных почв.

Для правильной оценки происхождения хлоридов нужно учитывать характер водоисточника, наличие хлоридов в воде соседних однотипных водоисточников, а также присутствие других показателен загрязнения воды.

Гигиенические нормативы качества воды

100