Питна вода та водопостачання

Питна вода та її стандартизація.

Гігієнічні основи водопостачання

1. Фiзiолого — гiгiєнiчне значення води. Hормативи водоспоживання.

2. Гiгiєнiчнi вимоги, що пред’являються до води. Захворювання, пов’язанi зі споживанням недоброякiсної води.

3. Стандартизацiя якостi води. ДСТУ на питну воду.

4. Гiгiєнiчна характеристика джерел водопостачання.

5. Органiзацiя санiтарного нагляду за джерелами господарсько—питного водопостачання.

I. Фізіологогігієнічне значення води. Водопостачання та його нормативи.

— для забезпечення адекватного перебігу процесiв асимiляцiї, дисимiляцiї, резорбцiї, елiмiнацiї, терморегуляцiї тощо;

— як універсальний розчинник поживних речовин;

— як пластичний матерiал.

Слід підкреслити, що вода в органiзмi людини вода може знаходитися:

— у вільному стані (вода, що знаходиться у судинному руслi; вода судинного сектору). Кров та лiмфа фактично являють собою водні розчини складного хiмiчного складу;

— у з’язаному стані (вода, що знаходиться в iнтерстицiальному просторi; вода позаклiтинного сектроу);

—у вигляді так званоi конституційної води (вода, що використовується як структурний матерiал (вода внутриклiтинного сектору).

В середньому тiло людини на 65% складається з води. При цьому встановлено, що чим бiльш зрiлий органiзм, тим менше у ньому води.
Вміст води в організму дорослої людини знаходиться у межах 60%: судинний сектор складає — 5%, позаклiтинний — 40%, внутриклiтинний — 15%.
Натомість вміст води в тiлi новонародженого досягае 80%: судинний сектор складає — 10%, позаклiтинний — 40%, внутрiклiтинний — 30%.
Зрештою, внутрiшньоутробний плiд на 90% складається з води.

Втім, вже порiвняно невеликий дефiцит води в органiзмi може призвести до виникнення достатньо серйозних зрушень у стані здоров’я.
Так, при втратi до 10% води вiдмiчаються рiзка слабкість, підвищена тривожнiсть, тремор кiнцiвок та цiлий ряд iнших патологiчних явищ.
Втрата 20—22% води несумiсна з життям, насамперед тому, що процесi травлення, обмiну та синтезу речовин можуть відбуватися лише у водному середовищi.
В той же час, не зважаючи на винятково велику фiзiологiчну роль води, її витрати для задоволення питних потреб порiвняно незначні.
Зокрема, в умовах помiрного клiмату, при вiдсутностi фiзичних навантажень, людина втрачає, а отже, повинна споживати 1,5 л води на добу.
Hа рiвень споживання води впливають природні (температура, вологiсть і швiдкiсть руху повiтря, рівень iнсоляцiї та ін.) та соціальні (умови працi та ін.) фактори.
Так, при фiзичнiй роботi середнього ступеня важкості в умовах помiрного клiмату людині на добу потрібно 4 л води, а під час виконання аналогічної роботи в умовах жаркого клiмату — вже 5 л води на добу.

Проте гiгiєнiчне значення води не вичерпується лише її фiзiологiчною роллю. Вода необхiдна для забезпечення санiтарних та господарсько—побутових потреб (приготування їжi, прання бiлизни, робота каналiзацiї тощо). Велика кількість води необхiдна для органiзацiї промислового виробництва. Крiм того, вода дуже широко використовується для організації та проведення оздоровчих і фiзкультурних заходiв (плавальнi басейни, загартовування, гiдротерапiя тощо).

Отже, серед основних функцiй, якi виконує вода, слiд видiлити наступні:
— фізіологічну;

Якi ж нормативи водопостачання?

Пiдраховано, що в населених пунктах задоволення гігієнічних та культурно—побутових потреб необхiдно вiд 30 до 500 л води на добу на 1 людину.
В тому числi:
— у житлових районах з водопроводом або з вуличними водорозбірними колонками — 30—50 л в добу на 1 людину;

— в будинках з внутрішньою каналізацією та водопроводом, але без ванн — 125—160 л в добу на 1 людину;

— в будинках з централізованим гарячим водопостачанням (житловi будинки) — 250—350 л в добу на 1 людину.

Разом з тим, в екстремальних ситуаціях для задоволення своїх фiзiологiчних потреб людині необхідне лише 3—5 лiтрів води.

Розглядаючи питання, пов’язанi з органiзацiєю водопостачання, слід виділити ще одну проблему — проблему неекономного використання водних ресурсів як в побутовому, так i у промисловому розумiннi (вiдсутнiсть технiчних водопроводiв тощо), як у мiсцевому, так і в глобальному масштабi.
Дійсно, не зважаючи на достатньо великi воднi ресурси планети ( вода океанiв — 1460 млн км3; вода льодовикiв — 30 млн км3; водяний пар — 14 млн км3; прiсна вода — 10 млн км3) не дивлячись на постiйний кругообiг води в бiосферi, у зв’язку з безперервним зростанням масштабів як централізованого, так і місцевого водопостачання, людство знаходиться перед реальною загрозою виникнення водяного голоду.
Адже недарма протягом останнi роки в центрi уваги свiтової науки та свiтової громадськостi знаходяться грандiознi і, на жаль, поки що нездійсненні) проекти розтоплення крижин Арктики та Антарктиди, великих айсбергiв, опрiснення морської води. (наприклад, Гренландський проект, Антарктичний проект тощо).
Стан настiльки серйозний, що на початку 80—х рокiв була під егідою ЮHЕСКО створена спецiальна органiзацiя, яка займається виключно цiєю проблемою и в роботi якої приймають участь представники понад 100 країн.
Забезпечення населення планети водними ресурсами — в центрi уваги роботи і Постiйного комiтету з природних ресурсів Економiчної та Соцiальної Ради ООH.
Зрештою, слід відзначити, що протягом 1981—1990 та 1991—2000 років ВООЗ проводить Всесвiтню програму питного водозабеспечення та санiтарii, яка була розроблена на конференцii ООH з проблем населених пунктыв у 1976 р. у Ванкуверi (Канада) та отримала назву «Десятирiччя питноi води».

II. Гігієнічні вимоги, що пред’являються до води. Захворювання, пов’язані зі споживанням недоброякісної води.

— Вода повинна мати оптимальний хімічний склад;

— Вода не повинна погіршувати біологічну цінність їжі;

— Вода не повинна бути твердою;

— Вода не повинна вміщувати радіоактивні та токсичні хімічні речовини (не більше ГДК та ГДР);

— Вода не повинна вміщувати патогенні мікроорганізми.

Природно, що особливу увагу як з фiзiолого—гiгiенiчних, так i з медичних позицiй привертає визначення епідеміологічного та ендемічного значення води.

Якi ж захворювання можуть виникати внаслідок споживання недоброякiсної води? 1. Інфекційні хвороби бактеріальної природи Доведена можливiсть передачi через воду таких кишкових iнфекцiй, як холера, черевний тиф, сальмонельоз, дизентерiя, паратифи, а також бруцельоз, лептоспiроз, псевдотуберкульоз, чума та туляремiя. Так, вода являеться є одним провідних факторiв розвитку великих ендемiй i навiть пандемiй черевного тифу та холери.
В історії людства перша водна епiдемiя холери була зареєстрована в 1854 р. у м.Лондонi. В 1892 р. в м.Гамбурзi, мешканці якого для забезпечення питних потреб використовували воду з рiчки Рейн, внаслідок недосконалості у будові міського водопроводу, спалахнула велика епiдемiя холери: захворiло 18 тисяч людей, якi проживали в усiх частинах мiста, з них 8605 чоловiк померло. У 1908 роцi спалахнула водна епiдемiя холери в С.Петербурзi, яка охопила 20835 чоловiк, i забрала життя у понад 4 тисячi чоловік. Аналогiчнi епiдемiї були зареєстровані в Ростовi на Дону (1908 р.), в деяких приволжських мiстах Росії та причерноморських України (1910—1911 рр.).
І в наш час, доволі часто зустрічаються епідемічні спалахи подібного змісту. Зокрема, в 1986 році досить великий спалах холери був зареєстрований у м. Маніпура (Індія), коли захворіло близько 1200 людей. Причиною епідемії, як з’ясувалося пізніше, була річкова вода, забруднена стічними водами населеного пункту, який був розташований вище за течією річки. Щороку влітку і на території України, переважно в Херсонській, Миколаєвській та Одеській областях, виявляються випадки захворювань на холеру, зумовлені споживанням недоброякісної води.
Слід відмітити, що, за даними ВООЗ, щорiчно в свiтi через низьку якiсть питної води вмирає близько 5 млн. чоловiк. А iнфекцiйна захворюваннiсть, в першу чергу, за рахунок кишкових iнфекцiї досягає 500 млн випадкiв.

2. Вірусні захворювання Через воду можуть передаватися такі вiрусні захворювання як:

— вiрусний гепатит (A);

— адено—, рео— та ентеровiруснi iнфекцiї.

Найбільш значний спалах вiрусного гепатиту водного походження був зареестрований в Iндiї (округ Делi) у 1955—56 рр. i становив майже 100000 клiнiчних випадкiв.

3. Протозойні інфекції До числа протозойних інфекцій, в першу чергу, відносять такi захворювання, як балантадiоз та амебна дизентерiя.

4. Гельмінтози Вода — один з провідних факторiв у патогенезi виникнення таких гельмiнтозів як аскаридоз, дифiлоботрiоз, шистосомоз, лямблiоз, анкiлостомідоз тощо.
Так, за даними ВООЗ, в районi Голубого Hiлу до 50% населення заражено шистосомозом. Причина достатньо проста — вiдсутнiсть каналiзацiйних споруд і, отже, низька якiсть питної води. Подiбна картина спостерігається і в краiнах Пiвденно—Схiдної Азiї (Бангладеш, Таiланд та iн.).
У Вінницькій області відсоток ураження гельмінтозами дитячого населення Берщадського района складає 8,2%, Могілів—Подільського — 4,4%; Хмельнікського — 6,3%.
5. Захворювання, що зумовлені хімічним складом води.
Серед цiєї достатньо великої групи захворювань слiд видiлити:

а) Захворювання, що виникають внаслідок споживання води, яка має високу або, навпаки, низьку твердість. Висока твердiсть води зумовлюе виникнення так званих «кам’яних захворювань» (сечокам’яна, нирковокам’яна, жовчокам’яна хвороби), а також подагри.
Урологи навіть видiляють своєрідні «кам’янi територii», на яких уролiтiаз може вважатися ендемiчним явищем. Як правило, джерела питної води в цих зонах характеризуються її високою твердiстю.
Натомість вода з низькою твердiстю сприяє виникненню сердцево—судинних захворювань та розвитку остеопоротичних змiн у кiстковій системi.

б) Захворювання, зумовлені високим вмістом у воді речовин азотного походження (нітратів, нiтритiв та нiтрозоамiнiв).
З високим вмiстом у питнiй водi нiтратiв та нiтритiв пов’язане таке захворювання, як водно—нітратна метгемоглобінемія.
В патогенезi водно—нiтратної метгемоглобiнемiї вирішальну відіграє процес утворення мiцних зв’язків азотних сполук та гемоглобіну кровi, внаслiдок чого порушуються процеси тканинного дихання. Hайбiльш класичними проявами захворювання є цiаноз, явища дихальної та серцевої недостатності тощо.
Особливе значення водно—нiтратна меигемоглобiнемiя має у педiатричнiй практицi, насамперепд тому, що важкi форми захворювання (токсичний цiаноз), виникають майже винятково у грудних дiтей, якi знаходяться на штучному вигодовуванні і споживають харчові сумiші, що виготовляють з використанням води з високим вмiстом нiтритiв та нiтратiв.
Hiтрозамiни — речовини, що утворюються при взаемодiї нiтратiв з алiфатичними та ароматичними амiнами та справляєть на організм активний канцерогенний ефект.

в) Біогеохімічні ендемії.
Біогеохімічні ендемії являють собою захворювання, повв’язанi зі споживанням води, яка вмiщує неадекватну (пiдвищену або знижену) гiгiєнiчним вимогам кiлькiсть мiкроелементiв.
До числа найбiльш поширених біогеохiмiчних ендемiй вiдносять:

— флюороз, зумовлений високим вмiстом у водi F (понад 2 мг/л);

— карiєс, причиною якого є недостатність F як у харчовому раціонi людини, так i у питнiй водi (менш, ніж 0,7 мг/л); — ендемiчний зоб, що виникає внаслідок дефiцит I у питній воді;

— молiбденовий артрит або ендемiчна подагра, що зумовлений пiдвищеним вмiстом Мо у водi;

— ендемiчна «уровська» хвороба, причиною якої є пiдвищена концентрацiя у питній воді Sr, що, як відомо є своєрідним Са, а основними клінічними проявами розвиток хондро— та остедистрофiй, інших зрушень у стані кiсткової системи.

— борний ентерит, що виникає внаслідок надлишку вмiстом В у питній воді.

Мiсцевостi з пiдвищеним або зниженим вмiстом мiкроелементiв мають назву біогеохімічних провінцій. Hа територiї Украiни до таких бiогеохiмiчних провiнцiй можна вiднести деякi областi Захiдної Украiни (Тернопiльська, Львiвська та, передусім, Закарпатська), де вiдмiчаеться зниження вмiсту у водi та грунтi I та Мо, а також Донбаський регiон, що характеризується надлишком у воді та грунті В та Zn.

До провідних шляхів профілактики біогеохімічних ендемій відносять:
1. Додавання мiкроелемента, що знаходиться у недостатній кількості, у питну воду та кухонну сіль;
2. Використання фармацевтичних препаратiв.
3. Збагачення мiнеральних добрив мiкроелементами, що знаходиться у недостатній кількості.
4. Завезення морських продуктiв, якi мають багатий вмiст мікроелементів і, насамперед, I.
г) Захворювання, що пов’язані з наявністю у питній воді токсичних хімічних речовин (As, Рв, Сd, Та, Hg та iн.).
Першi згадки про захворювання такого роду вiдносяться до середини ХІХ столiття, коли серед населення одного з мiст Силезiї з’явились масовi захворювання, якi згодом отримали назву «копитна хвороба», у зв’язку з надзвичайно характерною клiнiчною ознакою — виникненням наростів—мозолiі на шкiрi стоп. Пiзнiше цi хвороби були дiагностованi як хронiчнi iнтоксикацiї миш’яком (Аs).
Вiдомi випадки отруєння свинцем (Pb), якi характеризуються важким ураженням ЦHС внаслідок споживання водопроводної води з високим його вмістом, що було зумовлене використанням свинцевих труб та резервуарiв в системах водопроводу.
Велика кiлькiсть уражених в таких випадках у багатьох мiстах Захiдної Європи в другiй половинi ХІХ столiття послужило основою для назви цих спалахiв «cвинцевими епiдемiями».
Близько десяти рокiв тому, напередоднi чергової зустрiчi у верхах лiдерiв колишнього СРСР та США, весь свiт облетiло повiдомлення про раптове захворювання тодiшнього президента США Дж.Буша, що мало, як вважалося спочатку, автоiмунний характер.
Цiкавим було і те, що аналогiчнi симптоми були виявленi i у його дружини Барбари i навiть у улюбленця президентської родини пса спанiеля. Hу, а причиною, як з’ясувалося згодом, виявилися свинцевi трубки водопроводної системи Бiлого Дому, якi були закладенi бiльше, нiж 200 рокiв тому, i фактично до кінця ХХ століття не пiдлягали ані реконструкцiї, ані ремонту.

Ще одним надзвичайно характерним захворюванням цієї групи є зареєстрована вперше у 1964 роцi в Японiї (басейн рiчки Джансi, префектура Токiо) хвороба ітай—ітай («ітай» в перекладі з японської означає «боляче»). Клiнiчна картина захворювання характеризувалась виникненням дуже сильних болей по типу люмбаго, рiзкою втрати маси тiла, ураженнями сечовидiльної системи та деформацiями скелета за рахунок патологiчних переломiв у зв’язку з остеопорозом.
Тривалiсть захворювання складала в середньому 10—12 рокiв, і частіше всього, як наслідок, реєструвався летальний кінець.
Аналогiчнi випадки захворювань спостеригались у Л’єжі (Бельгiя), графствi Шифон (Великобританiя) тощо. Як з’ясувалося пiзнiше, причиною хвороби виявився високий вмiст у питнiй водi кадмію (Сd).

З надходженням в органiзм людини разом з питною водою сполук ртуті (Hg) повв’язане виникнення хвороби Міномата, яка вперше була виявлена у 1954 роцi також в Японiї у з мiстi однойменною назвою, що розташоване на пiвостровi Кюсю, серед сiмей рибакiв.
Етiологiчним фактором захворювання, що характеризувалось розвитком церебрального паралiчу з поступовою втратою iнтелекту, виявилась метілртуть, яка утворювалась в придонних шарах мулу в результатi трансформацiї внаслідок впливу різноманітних бактерій та річкової флори металевої ртутi.

Hадходження в органiзм полiхлорбiфенілiв зумовлює виникнення хвороби Юшо або юшомасляного захворювання.
Першi випадки цього захворювання, характерними ознаками якого є виникнення явищ блефарокон’юнктивiту, висипань на шкiрi та її пiгментацiя, були зареестрованi також в Японiї, проте, найбiльшого поширення хвороба юшо дістала в США, Швейцарiї та Чехiї, серед населення великим промислових центрів з заводами по виробництву пластмас, яке для забезпечення для питних потреб використовувале рiчкову воду.

Спостерiгались захворювання, пов’язанi з високим вмiстом талію (Та) у питнiй водi (США, Веливобританiя). До речi, ця версiя до цього часу залишається однiєю з найбільш вірогідних і у планi пояснення випадкiв алопецiї (1988—90 роки) серед дитячого населення українського міста Чернiвці.

III. Стандартизація якості води. Державний стандарт (ДСТ) на питну воду.

Стандартизацiя якостi питної води є одним з найважливіших профiлактичних заходiв та має велику iсторiю. Критерiї безпеки води для здоров’я змiнювалися з розширенням медичних та бiологiчних знань. Вiдповiдно відбувалися зміни і у структурі гiгiєнiчних вимог до води.

В iсторiї гiгiєнiчного нормування якостi питної води можна видiлити 4 етапи:

1 етап — органолептичний
Органолептичний етап вiдноситься до стародавніх часів. У працях вчених вже тодi зустрiчалися певні орiєнтири щодо оцiнки якостi питної води. Зокрема, за свiдченнями Гiппократа (трактат «Про повiтря, воду та мiсцевостi») та Вiтрувiя (трактат «10 книг з архiтектури»), щоб вiдрiзнити «чисту», тобто здорову воду, вiд непридатної, не здоровоi, слід використовувати такі зовнішні ознаки її якості, як прозорість, смак, запах тощо.
Необхідно відзначити, що органолептичний спосiб оцiнки якостi води панував протягом багатьох століть.

2 етап — етап кількісного та якісного хімічного аналізу
Становлення етапу кількісного та якісного хімічного аналізу пов’язане з вiдкриттями видатних вчених Ломоносова та Лавуаз’є у галузi хiмiї, а його початок датується серединою XVIII столiття.
Органолtптичнi властивостi води як основний та єдиний показник її якостi у цей період вiдступають на другий план. Натомість пріоритетними стають результати хiмiчного аналiзу.
Природно, що вибiр методiв досліджень визначається їх доступнiстю. Тому спочатку найбiльшу увагу придiляли визначенню таких хімічних показників якості питної води, як загальна мiнералiзація, вмiст хлоридів та сульфатів, твердість. І лише наприкінці ХІХ столiття на перший план вийшли нітросполуки (аміак, нiтрити та нiтрати).
В 1854 роцi на І конгресi гiгiєнiстiв, що відбувся у Брюселi (Бельгія), була зроблена спроба порiвняти данi щодо хiмiчного складу питної води рiзного походження. За дорученням конгресу на території Саксонсько—Веймарського герцогства (Німеччина) була дослiджена вода з рiзних криниць. Саме таким чином народився перший стандарт на питну воду.

3 етап — бактеріологічний
Поштовхом до поглибленого бактеріологічного вивчення складу води став стримкий розвиток мiкробiологiї. Спочатку, внаслiдок труднощiв прямого виявлення патогенних мiкроорганiзмiв у водi, питання про бактерiальне забруднення намагалися розв’язати побiчно, за даними щодо ступеня розвитку сапрофiтної мiкрофлори.
Однак практика нерiдко йшла врозрiз зі схемами подiлу вод за їх бактерiальним забрудненням, що були розроблені. Лише вiдкриття Роберта Коха, який працював в 1891 році у вогнищi великої епiдемiї холери в Гамбурзi (Німеччина), яка, до речі, мала саме водне походження, i вперше запропонував використвувати гiгiєнiчний норматив (вода, в якiй знаходиться не бiльш,ніж 100 сапрофiтниї мікроорганізмів в 1 мл не мiстить патогенної мiкрофлори) як показник кiлькiсної оцiнки води дозволило науково обгрунтувати можливiсть застосування показникiв бактерiального забруднення для оцiнки якостi питної води.
Крiм того, трєтій етап стандартизації якості питної води характеризувався не т ільк и переважним вивченням бактерiального складу води, але й переходом до гiгiєнiчного нормування якостi, насамперед, не води вододжерел, а саме питної води.
У 1914 році в США був опублiкований перший стандарт якостi питної води, згiдно з яким нормувався лише бактерiальний склад:
проводився пiдрахунок загальної кількості колонiй мікроорганізмів та визначався титр Е.coli. Проте новий стандарт, що був розроблений у 1925 роцi, вже нормував i бактерiальний склад, i органолептичнi властивостi.
Перший стандарт якостi питної води в Європi був ухвалений в Радянськiй Росiї в 1937 роцi i мав назву «Тимчасовий стандарт якостi водопроводної води». Цим стандартом, зокрема, регламентувалися органолептичнi властивостi (запах, колірність, мутнiсть тощо) та бактерiальний склад.
Таким чином, в основi перших стандартiв знаходились дещо спрощені принципи нормування води, які виходили лише з точкi зору визначення її придатностi для задоволення питних потреб, оцінки ступеня її безпеки та нешкiдливостi для здоров’я, тобто проблема гiгiєни водопостачання була пов’язана тiлькi з ров’язанням проблем фiзiолого—гiгiєнiчний змісту.

4 етап — регламентаційний
Hа четвертому, регламентаційному, етапi, у зв’язку з накопиченням нових наукових даних щодо особливостей впливу на органiзм людини хiмiчних чинників навколишнього сеедовища з’явилася необхiднiсть перегляду стандартiв, що були розроблені, з метою їх розширення. Так, Державний стандарт на питну воду, який використовувався на території України, переглядався у 1945, 1954, 1973, 1982 роках.
Нині для характеристики якостi питної води прийнято використовувати наступні показники:

Источник