Вода как фактор среды
Вода – жидкость без запаха, вкуса и цвета, при замерзании образует лёд. Одно из наиболее распространённых соединений в природе. Входит в состав многих минералов и горных пород, всех живых организмов (45 – 98%, в том числе и в организме человека около 60% массы тела), присутствует в почве. В особой чистоты необходима в производстве продуктов питания, полупроводников, люминофоров, в ядерной технике, химическом анализе и др.
Как лечебные применяют природные воды, содержащие повышенное количество минеральных солей, газы, некоторые химические элементы.
В сфере деятельности человека включены все компоненты гидросферы. Значение воды настолько многогранно, уникально и трудно назвать сферу деятельности, где бы она не использовалась.
Начнём с того, что жизнь зародилась в океане. Живые организмы природы приблизительно на 2/3 состоит из воды, т. е. без воды нет живого. Вода принимает участие в физиологических процессах организма. Она является универсальным растворителем газообразных, жидких, твёрдых веществ. Вода участвует в процессах окисления, промежуточного обмена, пищеварения. Растворимые в воде минеральные соли оказывают влияние на поддержание важнейших биологических констант организма, осматического давления, кислотно-щелочного равновесия.
Вода является участником процессов: гидролиза жиров, гидролитического и окислительного дезаминирования аминокислот и других реакций промежуточного обмена.
Без воды невозможен фотосинтез, который осуществляется в зелёных растениях и лежит в основе биологического круговорота веществ на нашей планете.
Вода на Земле выполняет четыре очень важные экологические функции.
Первая – является важнейшим минеральным сырьём.
Вторая – основным инструментом в механизме совершенствования взаимосвязей всех процессов в экосистемах (обмен веществ, тепла, роста биомассы).
Третья – является главным агентом-переносчиком глобальных биоэнергетических экологических циклов.
Четвёртая – является основной частью всех живых организмов.
Вода имеет большое значение в состоянии здоровья населения, и качество питьевой воды, рекомендуемое для населения, нормируется. Если длительное время люди потребляли маломинерализованную воду, что приводило к развитию эпидемических заболеваний, таких как зоб.
Вода с повышенной минерализацией отрицательно влияет на секреторную функцию кишечника, нарушает водо-солевое равновесие в организме, хуже утоляет жажду.
Вода с низкой минерализацией нарушает водо-солевое равновесие организма, в основе которого, лежит повышение выхода натрия в кровь и перераспределение воды между внеклеточной и внутриклеточной жидкостями. Нижним пределом минерализации, при котором поддерживается гомеостаз организма, является сухой остаток 100 г/л., оптимальный уровень минерализации составляет 200 – 400 г/л.
Химический состав природных вод необычайно разнообразен и зависит от характера и состава почв в данной местности. На земном шаре отмечены зоны, где развивается у населения мочекаменная болезнь – районы Средней Азии, Закавказья. Причиной этого является повышенная жёсткость воды, обусловленная высоким содержанием кальция и магния. Жёсткая вода оказывает негативное влияние на работу почек и желудка, оптимальное содержание кальция в воде рекомендуется 50 – 70 мг/л., но не ниже 25 мл./л. Мягкая вода содержит мало кальция, магния, ванадия, выполняющих защитные функции в отношении сердечно-сосудистой системы. Повышение содержания хлоридов в воде способствует развитию гипертонической болезни.
Известна и другая эпидемическая патология флюороз – употреблением воды с высоким содержанием фтора, свыше 1,5мг./л. Флюороз характеризуется своеобразной крапчатостью и буроватой окраской зубной эмали. При длительном потреблении воды (10 – 30 лет) с концентрацией фтора 10 мг./л. могут возникнуть изменения костно-суставного аппарата, остеохондроз, костные отложения на рёбрах, деформация скелета.
Вода является переносчиком инфекционных заболеваний, таких как дизентерия, холера, чума и др.
Вода участвует в образовании структурных элементов тела человека, необходима для нормального течения физиологических процессов.
В условиях комнатной температуры при работе средней тяжести организм взрослого человека расходует около 2,5 – 3 л. воды в сутки. При тяжёлой физической работе в условиях жаркого климата или в горячих цехах потеря воды организмом за счёт усиленного потовыделения может вырасти до 8 – 10 л. в сутки.
Человеческий организм плохо переносит обезвоживание.
Потеря 1 – 1,5 л. воды уже вызывает необходимость восстановления водного баланса, сигналом для чего является ощущение жажды. Если потеря воды не восстанавливается, то в результате нарушения физических процессов – ухудшается сомочувствие, падает работоспособность, а при высокой температуре воздуха нарушается терморегуляция и может наступить перегрев организма. Потеря воды в количестве 10% массы тела приведёт к заметному нарушению обмена веществ.
Потеря воды в количестве 15 – 20% массы тела при температуре воздуха свыше 30 0 С является уже смертельной.
Потеря воды в количестве 25% массы тела смертельна и при более низких температурах.
Даже при температуре 24 0 С человек может пребывать в воде не более 10 часов, при температуре 15 0 С не более 3 – 4 часа, при температуре 2 0 – 3 0 С не более 10 – 15 минут.
Без воды человек может прожить не более 5 дней.
Человеческая цивилизация не может существовать без воды, ибо вода используется людьми не только для питья, а чтобы обеспечить санитарно-гигиенические и хозяйственно-бытовые потребности.
Для удовлетворения большинства потребностей людей необходима не любая вода, а пресная с содержанием солей до 1 г. на литр.
Несмотря на громадные объёмы гидросферы, пресные воды составляют лишь 3% от общего объёма. Доступной для использования является лишь небольшая часть пресных вод, которая сосредоточена в пресноводных озёрах, водохранилищах и подземных водоносных горизонтах.
Одной из острых проблем на Земле является недостаток чистой пресной воды. В развивающихся странах от загрязнения чистой воды ежегодно умирает около 9 млн. человек. Вода подвергается отходами жизнедеятельности человека и отходами производства, т. к. она выполняет роль растворителя в технологических процессах и роль транспортного средства. Воду используют для смыва загрязнений, удаления твёрдых отходов, для перемещения материалов, образующихся в технологии. Вода, выйдя из технологического цикла, содержит загрязняющие вещества.
Создавая комфортные условия существования, обеспечивая социально-культурные и производственные потребности человека, природная вода претерпевает изменения, превращаясь после использования в жидкие отходы, сточные воды.
По данным ВОЗ к 2010 году 2,5 млрд. человек на планете будут испытывать недостаток питьевой воды.
В среднем в мире для бытового водоснабжения в год расходуется 30 м. воды на одного человека, из которых около 1м. предназначено для питья. Несмотря на громадное потребление воды для нужд промышленных и сельскохозяйственных, мировых запасов воды хватало бы для 20 – 25 млрд. людей. Однако водяной кризис в ближайшем будущем нам угрожает. И не потому, что воды не хватает, а потому, что человек загрязняет её, делает непригодной не только для питья, но и вообще для жизни всех обитателей водоёмов и рек, сберечь и оградить воду от вредных воздействий – значит сохранить жизнь на Земле.
Человечество ежегодно потребляет около 4400 км 3 воды, из которой большая часть – 3000км 3 используется в сельском хозяйстве (орошение земель). Мировая промышленность за год использует – 1300 км 3 или 1,3 триллиона тонн.
Крупнейшим промышленным потреблением воды является энергетика. Чтобы обеспечить 1 кВт мощности требуется от 1,2 до 1,6 млрд. тонн воды.
Производство 1 тонны стали требует 20 т. воды, бумаги — 20 т., хлопчатобумажной ткани – 200 т. Для производства обычного персонального компьютера расходуется 25 т. воды.
Город с населением 1 млрд. человек потребляет в сутки 0,5 – 1млн. т. воды, в среднем на каждого жителя приходится 470 т. воды в год.
Днепропетровскому Горводоканалу около 140 лет. Ежегодно на каждом из 1767 км. трубопроводов случается не менее трёх порывов. За год около 4900 аварий. И это только те, что выявлены и отремонтированы. А сколько на самом деле порывов и спрятанных под землёй утечек не знает никто. Пока «подземное озеро» не станет наземным.
Реальные потери воды достигают 40 – 45%. Специалисты утверждают, что потери 32% воды для нашего города являются нормальной, т. е. разрешённой. Вода поступает в город из двух водозаборных городских станций – Ломовской и Кайдакской. Кайдакской станции более 100 лет, а некоторое оборудование эксплуатируется 50 – 70 лет.
Качество воды формально проверяется ответственными службами как «соответствующее санитарным нормам».
Фактически – водоканал не может поменять очистные фильтры, нет оборотных средств. Мы пьём «тяжёлую» воду, отягощенную практически всеми элементами периодической таблицы. Плюс механические примеси, избыточное хлорирование воды. Все эти «добавки» реально фильтруются в наших организмах.
По взглядам ВОЗ до 80% всех инфекционных заболеваний человек получает от некачественной воды.
В естественном состоянии в воде всегда содержатся:
— растворимые газы и соли;
Поэтому вкус воды из различных источников различен.
Не всякая пресная вода может использоваться людьми. К качеству воды выдвигаются определённые требования в зависимости от отраслей её использования. Наиболее жёсткими являются требования к питьевой воде и воде в водоёмах, которые используются для разведения рыбы.
Органолептические свойства воды характеризуются компонентом таких показателей: как прозрачность, цвет, запах и температура.
Вода с плохими органолептическими свойствами:
— неприятна для питья;
— хуже утоляет жажду;
— вызывает у человека представление о её непригодности.
Вода, используемая населением для питья и хозяйственно-бытовых целей должна отвечать следующими гигиеническими требованиями:
— отвечать хорошими органолептическими свойствами: иметь освежающую температуру, быть прозрачной. бесцветной, не иметь какого-либо привкуса или запаха;
— быть пригодной по своему химическому составу. Концентрация токсических веществ не должна превышать предельно допустимую, а для ряда нетоксичных веществ (соль, железо, карбонаты и др.) допустимые концентрации, которые ухудшают её органолептические свойства;
— вода должна быть безопасной в эпидемическом отношении. Не иметь в своём составе патогенных бактерий, вирусов и др.
Качество воды во многом зависит:
— от вида источника;
— от его санитарного состояния.
Соответствие качества воды водоисточника гигиеническим требованиям устанавливают на основе:
— санитарно-топографического обследования водоисточника;
— данных лабораторного анализа.
При санитарно-топографическом обследовании обследуют территорию, окружающую водоисточник с целью: выявления объектов, загрязняющих почву, осмотра почвы, осмотра водоисточника, его водозаборные устройства и прочее оборудование, определения возможности проникновения загрязнений в воду источника, намечают место отбора проб воды для лабораторного анализа.
Если источники водоснабжения не отвечают нормам, их заранее очищают. Водоочистка заключается в повышении качества воды. Она включает очистку, смягчение, обессоливание (опреснение), обескисливание, обесщёлочивание, нейтрализация, дегазация (дезактивация, дезинфекция).
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
Источник
Изучение воды, как фактора внешней среды, ее гигиеническое и эпидемиологическое значение
Изучение воды, как фактора внешней среды, ее гигиеническое и эпидемиологическое значение
1. Изучение значения водного фактора в жизни человека;
2. Изучение нормы потребления воды;
3. Изучение гигиенических требований к качеству питьевой воды;
4. Изучение физиологического, гигиенического, экологического значения воды;
5. Изучение органолептичесих свойств воды;
6. Изучение минерального состава воды;
7. Изучение роли воды в возникновение заболеваний. Эндемические и эпидемиологические заболевания.
Роль воды в жизни человека.
Вода – один из важнейших факторов внешней среды.
-Жизнь на Земле зародилась в океане. В ходе эволюции многие живые организмы покинули свою обитель, но сохранили её частицу внутри себя.
—Человек больше чем на половину состоит из воды.
Чем моложе организм, тем выше содержание воды в его организме. У плода 97% воды. В организме у новорождённого 80% воды. По мере роста и старения содержание воды уменьшается. В организме взрослого человека от 50% до 70% воды.
В среднем в теле человека содержится до 50 л воды Распространение воды по отдельным тканям: в костях – 30%, хрящах – 60%, печени – 70%, мышцах – 75%, мозгу – 79%, почках – 83%. Чем богаче водою орган, тем интенсивнее в нем обмен веществ. Наименее беден водою череп. Глаз почти целиком состоит из воды. С возрастом количество воды в организме уменьшается: на 3-м месяце утробной жизни – 94%, при рождении – 69%, в 20 лет – 62%, старческом возрасте – 58%. Сухая египетская мумия весит около 8 кг.
—Вода – универсальный растворитель. По сути все биологические жидкости (кровь, лимфа, спинномозговая жидкость, слюна, пот, моча) представляют собой растворы солей, белков, углеводов, липидов в воде.
—В воде происходят все сложные биохимические реакции, связанные с обменом веществ. Основным способом распада белков, жиров и углеводов в организме является гидролиз. Без этого процесса было бы невозможно усвоение пищевых продуктов, так как всасываются в кишечнике только молекулы небольшого размера. Вода также переносит питательные вещества, продукты метаболизма, газы, и т.д. Она способствует самоочищению организма, выводит шлаки, вымывает бактерии из кишечника, поддерживает температуру тела и КЩР.
—Вода несёт в себе информацию биологического характера. Она образует полые аналоги ДНК – водные копии, водные отражения фрагментов хромосом.
—Вода необходима нашему организму даже больше, чем пища.Без пищи человек может прожить до месяца, без воды только несколько дней. Нарушение водного баланса в клетках живой ткани приводит к тяжёлым последствиям, вплоть до гибели клеток. Недостаточное количество воды в организме приводит к дегидратации (сгущение крови, нарушение тока крови и др.). Первый симптом недостатка жидкости – чувство жажды. При потере воды до 10% отмечается резкое беспокойство, слабость, тремор конечностей, учащается пульс, повышается температура тела. Потеря 20%-25% воды приводит к смерти. Поэтому водные запасы организма надо постоянно возобновлять.
Организм не только получает воду с пищей, но и производит её сам (около 0,3 л в сутки). Такая вода носит название эндогенной и образуется при окислении различных веществ. Окисление 100 г жира даёт организму 107 мл воды, 100 г белка- 41 мл воды, 100 г углеводов-55 мл воды. Образование эндогенной воды увеличивается во время мышечной работы и при охлаждении организма.
Потребность организма в воде зависит от ряда факторов:
1.Возраста. Чем моложе организм, тем больше потребность в воде.
40 мл воды на 1 кг массы – для взрослого
120 мл воды на 1 кг массы – для ребёнка первого года жизни
По мере роста потребности в воде уменьшаются.
Если основную долю в рационе занимают жиры и углеводы, количество потребляемой при этом соли невелико, потребность в поступлении воды небольшая. Если человек питается преимущественно белковой пищей или очень солёной, потребность в воде возрастает.
Водный обмен более интенсивно протекает при высокой температуре и низкой влажности воздуха (условия пустыни). Суточная потребность в воде в этих условиях 12-15 л. В условиях нашего климата суточная потребность в воде 1,5-3 л.
4. Интенсивности трудового процесса.
В горячих цехах и при выполнении работ, связанных с большой физической нагрузкой человек за смену теряет до 10-12 л, поэтому он должен восполнять потерю воды, рабочим дают пить подсолённую воду, т.к. соль удерживает воду в организме.
Однако значение воды не исчерпывается лишь её физиологической ролью. Большое количество воды расходуется на гигиену тела, одежды, жилища, на промышленные нужды, на предприятиях общественного питания, при проведении оздоровительных и спортивно-физкультурных мероприятий, для мойки улиц и полива зелёных насаждений. Улучшение культурных и гигиенических условий жизни тесно связано с повышением водопотребления на душу населения. Чем выше уровень санитарно-технического благоустройства зданий, тем больше водопотребление. На основании степени благоустройства населённого пункта разработаны нормы водопотребления.Расход воды в крупных городах растёт. За прошедший год в Саратове (город с высоким уровнем благоустройства) расход воды составил почти 500 л на человека в сутки. В Москве ежесуточно расходуется до 1000 л воды. Это связано не только с ростом благосостояния городов, но и с неэкономным расходованием воды.
Гигиеническая оценка питьевой воды.
Большое гигиеническое значение имеет качество питьевой воды, которое характеризуется её органолептическими свойствами, химическим составом и наличием или отсутствием возбудителей заболеваний.
Гигиенические требования к качеству питьевой воды изложены в документе СанПиН –01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем водоснабжения. Контроль качества». Согласно этому документу питьевая вода должна иметь благоприятные органолептические свойства, должна быть безвредна по химическому составу, должна быть безопасна в радиационном и эпидемическом отношении.
1.Органолептические свойства – это свойства воды, воспринимаемые органами чувств человека. Это запах, привкус, цветность и мутность. Вода с плохими органолептическими свойствами, например, мутная с неприятным запахом и вкусом вызывает у людей отвращение, даже если она не опасна для здоровья.
А) Запах и привкус могут быть связаны с наличием в воде органических веществ растительного происхождения, придающие воде землистый, травянистый или болотистый запах и привкус. Причиной запаха и привкуса может быть загрязнение сточными водами, а также обильное содержание минеральных солей или газов. Например, вода, содержащая сульфаты имеет горьковатый привкус, хлориды – солоноватый. Избыточное содержание железа в воде придаёт неприятный вяжущий привкус.
Вкусная вода, содержащая соли угольной кислоты карбонаты и бикарбонаты.
В результате гниения органических остатков могут образовываться неприятно пахнущие газы аммиак и сероводород, которые будут придавать воде запах тухлых яиц.
Интенсивность запаха и привкуса определяют в баллах.
0 баллов – отсутствие запаха и привкуса
1 балл – очень слабый, определяемый лаборантом
2 балла – слабый, не привлекающий внимание потребителя
3 балла – заметный, вызывающий неодобрение
4 балла – ясно выраженный, делающий воду неприятной
5 баллов – очень сильный запах и привкус, вода непригодна
В результате обработки воды на водопроводных станциях запах и привкус уменьшаются.
Б) Цветность может быть связана с наличием в воде природных веществ. Гуминовые вещества, вымываемые из почвы, придают воде коричневатую окраску, наличие водорослей – зеленоватую. Избыток железа придаёт воде красновато – бурую окраску. Цвет воды может изменяться в результате загрязнения сточными водами. После очистки воды на водопроводных станциях цветность уменьшается. При лабораторных исследованиях сравнивают интенсивность цветности питьевой воды с условной шкалой стандартных растворов и результат выражают в градусах.
В) Мутность. Питьевая вода должна быть прозрачной, чтобы через её слой в 30 см можно было прочесть шрифт определённого размера. Мутность связана с наличием в воде взвешенных частиц ила, глин. На взвешенные частицы сорбируются вирусы, поэтому показатель мутности имеет отношение к безопасности воды в вирусном плане.
Запах и привкус – не более 2 баллов
Прозрачность – не менее 30 см
1. Наличие в воде возбудителей заболеваний.
Вода является одним из важнейших путей распространения многих инфекционных заболеваний. Водным путём передаются : холера, брюшной тиф, паратифы, бактериальная и амёбная дизентерия, гепатит А, а также многие гельминтозы (глистные инвазии). В этом отношении опасны сточные воды больниц, особенно инфекционных.
. В Российской Федерации система водоснабжения населения характеризуется следующими особенностями:
— 50% населения РФ пользуется недоброкачественной водой (вдоль р. Волги, Дагестан, Архангельская область);
— до 64% источников питьевой воды не имеют санитарной зоны охраны;
— 20% водопроводов подают воду без обеззараживания;.
— 1/3 населения в РФ пользуется водой из децентрализованных источников (колодцы, озера), треть из которых не соответствует санитарным нормам.
Такое состояние с водопользованием населения во многом определяет эпидемическую обстановку в РФ.
· инфекционные заболевания и гельминтозы, передаваемые водным путем
Вода имеет большое значение в эпидемическом распространении инфекционных заболеваний – второе место после воздушного пути. Но имеется и особенность: если воздушный путь действует при массовых скоплениях людей, то водный охватывает и малолюдные поселения. По данным ВОЗ, 80% инфекционных болезней связано с неудовлетворительным качеством питьевой воды. Ежегодно от болезней, связанных с водой, страдают до 2 млрд чел. Через воду передаются бактериальные кишечные инфекции – холера, брюшной тиф, дизентерия и вирусные заболевания – гепатит А (болезнь Боткина), полиомиелит, а также лептоспироз (водная лихорадка – от мышей), туляремия. Через водную среду распространяются гельминтозы: через рыб и моллюсков – описторхоз (поражается печень), дифиллоботриоз (10-метровый широкий лентец поражает тонкий кишечник), шистоматоз (личинки пробуравливают кожу ног, попадают в кровь и поражают мочевой пузырь и толстый кишечник – болеют до 200 млн чел. в жарком климате). В водных бассейнах размножаются комары, переносящие возбудителей малярии (болеют до 800 млн чел) и филляриоза.
· условия и сроки выживания патогенных микроорганизмов в воде
Почти все микробы и вирусы в воде переживают ненастные дни, ожидая попадания в чувствительный организм. Продолжительность выживания зависит от 1) времени пребывания микроорганизмов в воде; 2) загрязненности воды фекальными водами, 3) температуры воды и 4) от происхождения воды – морская, речная или кипяченая, т.е. от химии воды; в кипяченой воде живут в несколько раз дольше. Чем больше в воде фекальных масс и чем прохладнее вода, тем дольше они сохраняют свою жизнеспособность: в речной воде: кишечная палочка 21-183 дня, брюшнотифозная палочка 4–183, дизентерийная 12-92 и холерный вибрион – 1-92 дня. Исключение составляет холерный вибрион: при температуре воды 28 о С и выше он начинает активно размножаться в белковых остатках в воде и в иле, содержимом кишечника рачков и мелких рыб и в течение нескольких дней при жаре может распространиться до тысячи км вверх по течению реки – Волге, Нилу, Гангу, вызывая массовые заболевания холерой. Чтоб заболеть определенной инфекцией надо проглотить соответствующее число бактерий: дизентерии или холеры – от 100 тыс. до 1 млн, брюшного тифа – до 10 тыс.
· особенности водных эпидемий
Чтоб возникли водные заболевания – дизентерии, брюшного тифа или холеры необходимо действия закона гигиены – болезнь может возникнуть при действии трех условий (3 звеньев): 1) наличие источника вредности – достаточное количество возбудителей должно попадать в воду, 2) должен сработать фактор и механизм передачи – возбудитель должен сохранить жизнеспособность в воде или размножиться и 3) попасть в восприимчивый организм.
Способы загрязнения водных источников делятся на местные (попадание в колодцы, арыки, пруды содержимого помойных ям, туалетов) и на централизованные (попадание в водопроводы неочищенных вод из рек и озер, прорыв водопроводных труб и подсос канализационных вод., сброс фекальных вод в питьевой водоем, массовые купания в зараженных водоемах).
Основные признаки водных эпидемий:
1) внезапное одномоментное появление большого числа больных (от нескольких десятков до нескольких тысяч);
2) пользование одним источником водоснабжения или купания;
3) преобладание в начале эпидемии взрослых больных;
4) после ликвидации аварии и введения эффективного обеззараживания воды – резкий обрыв числа заболевших;
5) наличие «эпидемического хвоста» – заболевания еще длительное время продолжаются за счет единичных разрозненных заболеваний, в основном, среди детей – поддерживание за счет действия пищевого и контактно-бытового путей передачи;
6) полиэтиологичность – к основным заболеваниям примешиваются частично другие заболевания, связанные с водой (брюшной тиф + дизентерия; холера + дизентерия; дизентерия + брюшной тиф + гепатит А).
В СанПиН-96 выделены основные показатели эпидемиологической безопасности воды.
При гигиенической оценке воды имеют значение патогенные микроорганизмы. Однако исследование воды на их присутствие – сложное и длительное дело. Поэтому используются косвенные бактериологические показатели. Эти показатели основаны на наблюдении за сапрофитами (в частности за кишечной палочкой). Поскольку кишечная палочка выделяется с испражнениями человека и животных, то её обнаружение сигнализирует о фекальном загрязнении воды, а следовательно о возможном наличии патогенных микроорганизмов.
Коли-титр– это наименьшее количество воды, в котором обнаруживается одна кишечная палочка. Чем ниже коли-титр, тем сильнее фекальное загрязнение. Коли-титр питьевой воды должен быть не менее 300 мл.
Коли-индекс – число кишечных палочек в одном литре воды. Коли-индекс должен быть не больше 3.
Микробное число – количество колоний, вырастающих при за 24 часа при посеве 1 мл воды на МПА. Микробное число должно быть не больше 100.
Изучение воды, как фактора внешней среды, ее гигиеническое и эпидемиологическое значение
1. Изучение источников водоснабжения, их санитарно-гигиенической характеристики;
2. Изучение источников загрязнения водоемов;
3. Изучение методов улучшения качества питьевой воды;
4. Основные и специальные методы улучшения качества воды;
5. Изучение экологической проблемы водной среды в РФ и регионах;
6. Изучение санитарной охраны водных ресурсов и объектов водопользования;
7. Изучение законодательства в области охраны водоисточников.
Источниками централизованного водоснабжения являются открытые или поверхностные водоёмы и подземные воды.
К поверхностным водам относятся реки, озёра, водохранилища. Для них характерны: низкая минерализация, большое количество взвешенных частиц, сброс сточных вод, что ведёт к значительной химической нагрузке. Они опасны в отношении бактериального и вирусного загрязнения.
К подземным источникам водоснабжения относятся:
1) Грунтовые воды – глубина их залегания от 1,5-2 м до нескольких десятков. Фильтруясь через почву, вода освобождается от взвешенных частиц и микробов и обогащается минеральными солями. Начиная с глубины 5-6 м, грунтовые воды почти не содержат бактерий. Эти воды используются в сельской местности, путём устройства колодцев.
2) Межпластовые безнапорные и напорные (артезианские) воды – глубина их залегания от 15 м до нескольких сот метров. Эти воды имеют стабильный минеральный состав, сверху покрыты одним или несколькими водоупорными слоями, защищающими их от загрязнений с поверхности почвы, они свободны от бактерий. Благодаря хорошему качеству, межпластовые воды являются лучшим источником водоснабжения. Однако использовать подземные воды трудно. Они пригодны только для водопроводов малой и средней мощности. Поэтому в больших городах в основном используются поверхностные воды. Основные источники централизованного использования воды являются Волга, Днепр, Сибирские реки.
Основные требования, предъявляемые как к открытым, так и к подземным водоисточникам:
1. Их санитарная надёжность, т.е. постоянный санитарный состав, независимо от антропогенных условий.
2. Степень загрязнения водоисточника не должна превышать эффективность водоочистных систем.
Учитывая эти требования, были созданы Зоны Санитарной Охраны.
2.Санитарная охрана водоисточников.
Пресная вода является возобновляемым, но ограниченным и уязвимым для загрязнения природным ресурсом. Поэтому ее источники для питьевого водоснабжения в РФ охраняются как основа жизнедеятельности и безопасности народов, ею пользующихся. В будущем пресная вода будет самым ходким и прибыльным товаром для нашей страны, особенно из рек Сибири. Использование вод в РФ регулируется Водным Кодексом РФ (1995), в частности ст.3 определяет права граждан на чистую воду и благоприятную водную среду.
Охрана источников водоснабжения обеспечивается в соответствии с Санитарными правилами «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества» (2001). Они требуют: 1) создания санитарных охранных зон и 2) охрану поверхностных вод от загрязнения сточными водами.
Зона санитарной охраны – это специально выделенная территория, связанная с источником водоснабжения и водозабором. Зачем нужны зоны санитарной охраны? Каждый водоем – это сложная живая система, где обитают растения и микроорганизмы, которые постоянно размножаются и отмирают, что обеспечивает самоочищение водоема. Значит, зоны нужны для его самоочищения. Кроме того, зоны нужны для ограничения попадания в водоемы загрязнений. Для разных водоисточников организуются разные зоны: для поверхностных (рек, озер) – 3 пояса, для артскважин – 2 и для колодцев – 1 пояс.
Первый пояс – зона строго режима –непосредственно защищает место водозабора и территорию от загрязнения и посторонних людей. На земле – это забор с колючей проволокой и строгим режимом охраны. На проточном водоеме – реке – такая же ограда и охрана на 200м по течению вверх и на 100 м – вниз. Для непроточных водоемов – небольших озер – вся территория озера. Для артскважин – ограда в радиусе 50 мдля безнапорных и 30м – для напорных. На территорию 1-го пояса не допускаются посторонние, не разрешается проживание, строительство, купание, рыбная ловля, катание на лодках. Территория его благоустроена и асфальтирована.
Второй пояс – зона ограничений – охватывает всю территорию, которая может влиять на качество воды в месте водозабора. Он определяется расчетным способом для каждого водоема – с учетом времени пробега воды от границ пояса до места водозабора. Для реки – на пространство, которое она проходит за 3-5 суток. Для крупных рек это вверх – 20-30 км, средних 30-60 км, а для малых охватывает ее всю до истоков. Вниз по течению – не менее 250 м по реке и 1000 м по берегу. Для непроточных водоемов – радиус 3-5 км. Для артскважин – 200-9000 суток пробега – это время, в течение которого проникшие микробы погибают. Во 2 поясе ограничивается всякая производственная и хозяйственная деятельность, ограничивается сток сточных вод, массовые купания, промышленное рыболовство.
Третий пояс – зона санитарных ограничений. Применяетсядля открытых водоемов: в нем запрещается разработка полезных ископаемых, размещение кладбищ и животноводческих ферм.
Контроль за качеством питьевой воды осуществляется в соответствии с Федеральным законом «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» (1999). Этим законом введен санитарно-эпидемиологический мониторинг: автоматическое слежение за качеством питьевой воды.
К сведению: В Москве автоматическая оценка качества питьевой воды осуществляется одновременно по 180 показателям лабораториями Мосводоканала, ГУП «Мосводосток», ЦГСЭН. и российско-французским аналитическим центром «Роса» по всему движению воды от источников до кранов потребителей: в 90 точках на источниках водоснабжения, в 170 точках на водопроводных станциях и в 150 на распределительной сети. Ежесуточно выполняется до 4000 физико-химических, 400 микробиологических и 300 гидробиологических анализов воды.
3.Загрязнение и самоочищение вод.
Различают следующие основные группы загрязнений водоисточников:
-биологические (бактериальные, вирусные, дрожжевые, загрязнение аминокислотами и продуктами распада сине-зелёных водорослей).
Каждый водоём – это сложная живая система, где обитают растения, животные, микроорганизмы, которые постоянно размножаются и отмирают, что обеспечивает самоочищение водоёмов.
1.физические – разбавление, растворение и перемешивание поступающих загрязнений, осаждение в воде нерастворимых осадков и м/о. Понижение температуры воды сдерживает процесс самоочищения, а повышение температуры воды и УФЛ ускоряют этот процесс.
2.химические – окисление органических и неорганических веществ.
4.Способы и методы улучшения качества питьевой воды.
Чтобы довести качество воды источников водоснабжения до требований СанПиН – 01 существуют методы обработки воды, которые проводят на водопроводных станциях.
Существуют основные и специальные методы улучшения качества воды.
I. К основным методам относятся осветление, обесцвечивание и обеззараживание.
Под осветлением понимают устранение из воды взвешенных частиц. Под обесцвечиванием понимают устранение из воды окрашенных веществ.
Осветление и обесцвечивание достигается 1) отстаиванием, 2) коагуляцией и 3) фильтрацией. После прохождения воды из реки через водозаборные решетки, в которых остаются крупные загрязнители, вода поступает в большие емкости – отстойники, при медленном протекании через которые за 4-8 час.на дно выпадают крупные частицы. Для осаждения мелких взвешенных веществ вода поступает в емкости, где коагулируется – добавляется в нее полиакриламид или сульфат алюминия, который под влиянием воды становится, подобно снежинкам, хлопьями, к которым прилипают мелкие частицы и адсорбируются красящие вещества, после чего они оседает на дно резервуара. Далее вода идет на конечную стадию очистки – фильтрацию: медленно пропускается через слой песка и фильтрующую ткань – тут задерживаются оставшиеся взвешенные вещества, яйца гельминтов и 99% микрофлоры.
Далее вода идет на обеззараживание от микробов и вирусов.
Методы обеззараживания
— использование гипохлорида натрия-кипячение
-озонирование -У\Ф облучение
-использование серебра -ультразвуковая
1.Наиболее широкое распространение получил метод хлорирования. Для этого используется хлорирование воды газом (на крупных станциях) или хлорной известью (на мелких). При добавлении хлора к воде он гидролизуется, образуя хлористоводородную и хлорноватистую кислоты, которые, легко проникая через оболочку микробов, убивают их.
А) Хлорирование малыми дозами.
Сущность этого метода заключается в выборе рабочей дозы по хлорпотребности или величине остаточного хлора в воде. Для этого проводится пробное хлорирование – подбор рабочей дозы для небольшого количества воды. Заведомо берутся 3 рабочие дозы. Эти дозы добавляют в 3 колбы по 1 литру воды. Вода хлорируется летом 30 минут, зимой 2 часа, после чего определяется остаточный хлор. Его должно быть 0,3-0,5 мг/л. Это количество остаточного хлора, с одной стороны, свидетельствует о надёжности обеззараживания, а с другой – не ухудшает органолептические свойства воды и не является вредным для здоровья. После этого рассчитывают дозу хлора, необходимого для обеззараживания всей воды.
Гиперхлорирование – остаточный хлор – 1-1,5 мг/л, применяемое в период эпидемической опасности. Очень быстрый, надёжный и эффективный метод. Проводится большими дозами хлора до 100 мг/л с обязательным последующим дехлорированием. Дехлорирование проводят, пропуская воду через активированный уголь. Этот метод применяют в военно-полевых условиях.В походных условиях пресную воду обрабатывают таблетками с хлором: пантоцидом, содержащим хлорамин (1 табл. – 3 мг активного хлора), или аквацидом (1 табл. – 4 мг); а также с йодом – йод-таблетки (3 мг активного йода). Необходимое к применению число таблеток рассчитывается в зависимости от объема воды.
В)Обеззараживание воды нетоксичным и неопасным гипохлоридом натрия применяется вместо хлора, являющимся опасным в использовании и ядовитым. В Петербурге до 30% питьевой воды обеззараживается этим методом, а в Москве с 2006 г. начался перевод на него всех водопроводных станций.
Применяется на небольших водопроводах с очень чистой водой. Озон получают в специальных аппаратах – озонаторах, а затем пропускают его через воду. Озон более сильный окислитель, чем хлор. Он не только обеззараживает воду, но и улучшает её органолептические свойства: обесцвечивает воду, устраняет неприятные запахи и привкусы. Озонирование считается лучшим методом обеззараживания, но этот метод очень дорогой, поэтому чаще используют хлорирование. Озонаторная установка требует сложного оборудования.
3.Использование серебра. «Серебрение» воды с помощью специальных приборов путем электролитической обработки воды. Ионы серебра эффективно уничтожают всю микрофлору; консервируют воду и позволяют ее долго хранить, что используется в длительных экспедициях на водном транспорте, у подводников для сохранения питьевой воды в течение продолжительного времени. Лучшие бытовые фильтры используют серебрение в качестве дополнительного метода обеззараживания и консервации воды
1.Кипячение. Очень простой и надёжный метод обеззараживания. Недостаток этого метода заключается в невозможности использовать этот метод для обработки больших количеств воды. Поэтому кипячение широко применяют в быту;
2.Использование бытовых приборов – фильтров, обеспечивающих несколько степеней очистки; адсорбирующих микроорганизмы и взвешенные вещества; нейтрализующих ряд химических примесей, в т.ч. жесткость; обеспечивающих поглощение хлора и хлорорганических веществ. Такая вода обладает благоприятными органолептическими, химическими и бактериальными свойствами;
3. Облучение У\Ф лучами. Является наиболее эффективным и широко распространенным способом физического обеззараживания воды. Достоинства этого метода заключаются в быстроте действия, эффективности уничтожения вегетативных и споровых форм бактерий, яиц гельминтов и вирусов. Бактерицидным действием обладают лучи с длиной волны 200-295 нм. Для обеззараживания дистиллированной воды в больницах и аптеках используются аргонно-ртутные лампы. На больших водопроводах применяются мощные ртутно-кварцевые лампы. На малых водопроводах используются непогружные установки, а на больших – погружные, мощностью до 3000 м 3 /час. УФ-облучение очень зависит от взвешенных веществ. Для надежной работы УФ-установок необходима высокая прозрачность и бесцветность воды и действуют лучи только через тонкий слой воды, что ограничивает применение этого метода. УФ-облучение чаще применяется для дезинфекции питьевой воды на артскважинах, а также рециркулируемой воды на плавательных бассейнах.
II. Специальные методы улучшения качества воды.
-фторирование – При недостатке фтора проводится фторирование воды до 0,5 мг/л, путем добавления в воду фтористого натрия или других реагентов. В РФ в настоящее время имеются лишь единичные системы фторирования питьевой воды, тогда как в США 74% населения получают фторсодержащую водопроводную воду,
—обезфторивание — При избытке фтора воду подвергают дефрорированию методами осаждения фтора, разбавлением или ионной сорбцией,
дезодорация (устранение неприятных запахов),
-дезактивация (освобождение от радиоактивных веществ),
—обезжелезивание — Для снижения жесткости воды артезианских скважин применяют кипячение, реагентные методы и метод ионного обмена.
На артскважинах удаление соединений железа (обезжелезивание) и сероводорода (дегазация) осуществляется аэрацией с последующей сорбцией на специальном грунте.
К маломинерализованной воде добавляются минеральные вещества. Этот метод применяется при изготовлении бутилированной минеральной воды, реализуемую через торговую сеть. Кстати, потребление питьевой воды, приобретаемой в торговой сети, возрастает во всем мире, что особенно актуально для туристов, а также для жителей неблагополучных местностей.
Для снижения общей минерализации подземных вод применяют дистилляцию, ионную сорбцию, электролиз, вымораживание.
Следует отметить, что указанные специальные методы обработки (кондиционирования) воды высокотехнологичны и дороги и применяются лишь в случаях, когда нет возможности использовать для водоснабжения приемлемого источника.
Вода как фактор внешней среды и ее эпидемиологическое значение
1. СанПиН-01. Гигиенические требования к качеству питьевой воды;
2. Органолептические свойства воды;
3. Химический состав воды и химические загрязнители;
4. Эпидемиологическая оценка воды. Заболевания, передаваемые через воду. Косвенные показатели бактериального загрязнения;
5. Способы и методы улучшения качества питьевой воды.
ДЗ3,4 лекции – отработка теории, решение тестов, ситуационных задач
Изучение гигиены почвы, санитарная очистка населенных мест.
1. Изучение гигиенического значения почвы, ее состава, свойств;
2. Изучение роли почвы в передаче эпидемиологических, инфекционных и паразитарных заболеваний;
3. Изучение загрязнения и самоочищения почвы.
Почва – поверхностный плодородный слой земной коры, представляющий сложный комплекс органических и неорганических веществ, заселённый огромным количеством микроорганизмов.
1.Почва является центральным звеном в круговороте веществ в природе.
2.От типа почвы и её химического состава зависит растительность местности, а следовательно химический состав продуктов растительного и животного происхождения.
3.От физико-химических свойств почвы зависит состав подземных вод.
4.Почва является климатообразующим фактором.
5.Рельеф почвы учитывается при планировке и строительстве населённых мест.
6.Почва используется для обезвреживания твёрдых и жидких отходов.
1.Смесь органических и неорганических веществ.
Неорганические или минеральные вещества почвы представлены на 60-80% кристаллическим кремнозёмом или кварцем. Значительное место в минеральном составе почвы занимают алюмосиликаты. Кроме этих элементов в минеральный состав почвы входят практически все элементы таблицы Менделеева. Наибольший интерес представляет фтор, йод, марганец, селен и др., т.е. те элементы, которые участвуют в возникновении эндемических заболеваний. Степень загрязнения почвы неорганическими веществами определяется на основании ПДК. Органические вещества почвы представлены :
-собственно органическими веществами почвы (гуминовые кислоты),
-органическими веществами, синтезированными почвенными микроорганизмами (гумус),
-органическими веществами, поступившими в почву извне.
Гумус содержит большие запасы углерода.Увеличение углерода в 2-3 раза свидетельствует о возможном загрязнении почвы.
2.Почвенная влага. Имеет важное гигиеническое значение. Так как все химические и биологические процессы, протекающие в почве осуществляются в водных растворах.
3.Почвенный воздух. Имеет важное значение для растений и микроорганизмов. Кроме того по химическому составу почвенного воздуха можно проводить гигиеническую оценку почвы.
1.Пористость. Это отношение объёма пор к объёму почвы, выраженное в процентах. Почвы,состоящие из крупных зёрен (песчаные), имеюткрупные поры. В то же время их пористость невелика 25-40%. Крупнозернистые почвы обладают хорошей проницаемостью для воды и воздуха, поэтому они сухие, хорошо проветриваются. Мелкозернистые почвы (глинистые, торфяные) содержат большое количество мелких пор. Пористость глин 45-50%, торфа до 84%. Мелкозернистые почвы плохо проницаемы для воды и воздуха, но очень влагоёмки. При пористости 60-65% в почве создаются оптимальные условия для процессов самоочищения от биологических и химических загрязнений.
Это способность почвы пропускать воздух через свою толщу. Обогащение почвы кислородом имеет большое гигиеническое значение, т.к. в результате окислительных реакций, протекающих в почве, она освобождается от органических загрязнений.
3.Водопроницаемость. Это фильтрационная способность почвы, т.е. способность почвы впитывать и пропускать воду, поступающую с поверхности. Водопроницаемостьоказывает решающее влияние на образование и накопление подземных вод.
4.Влагоёмкость. Это количество воды, которое почва способна удержать в своих недрах. Большая влагоёмкость вызывает отсырение почвы и находящихся на ней зданий, сдерживает процессы самоочищения.
5.Капиллярность. Это способность почвы поднимать по капиллярам воду из нижних горизонтов в верхние. Крупнозернистые почвы поднимают воду быстрее, но на небольшую высоту. Большая капиллярность может быть причиной сырости зданий.
Это ядохимикаты, минеральные удобрения, бытовые и промышленные отходы. Они оказывают аллергенный, токсигенный, тератогенный, канцерогенный эффекты, а также приводят к развитию эндемий.
Это вирусы, бактерии, грибы, простейшие, яйца гельминтов.
Имеют важную роль в возникновении инфекционных заболеваний.
В чистой, незагрязнённой почве не так много возбудителей инфекций. В основном это спорообразующие бактерии ( возбудители столбняка, газовой гангрены, ботулизма, сибирской язвы), которые могут длительно сохранятся в почве (25-30 лет). Загрязнённая почва может выполнять роль фактора передачи человеку таких инфекций, как:
-брюшной тиф ( сальмонеллы, вызывающие это заболевание сохраняют жизнеспособность 1 год),
-дизентерия (пол года),
-полиомиелит (вирус сохраняется пол года),
-холера ( холерный вибрион сохраняется 2-3 месяца).
Почва играет роль в передаче гельминтов (власоглав, аскарида, острица и др.). Яйца аскарид сохраняют жизнеспособность в почве 7-10 лет.
Почва, загрязнённая органическими веществами, служит местом обитания грызунов, являющихся переносчиками бешенства, чумы, туляремии, ГЛПС. Загрязнённая почва является благоприятным местом развития мух, которые являются активными переносчиками возбудителей кишечных инфекций.
5.Санитарно-гигиеническая оценка почвы.
Санитарно-гигиеническая оценка почвы осуществляется по семи показателям.
1.Коли-титр почвы -это наименьшее количество почвы в граммах,
в котором обнаруживается одна кишечная палочка. Чем ниже коли-титр, тем сильнее фекальное загрязнение почвы.
2.Перфрингенс-титр – это наименьшее количество почвы в граммах,
в котором обнаруживается одна спорообразующая бактерия (клостридияперфрингенс)
3.Количество яиц гельминтов на 1 кг почвы.
4.Санитарное число почвы- это отношение количества органического азота растительного происхождения ко всему органическому азоту, содержащемуся в данном объёме почвы.
5.Содержание вредных химических веществ по ПДК.
6.Количество радиоактивных веществ.
7.Количество канцерогенов в мкг на кг почвы.
На этом основании выделяют 4 типа почв: чистые почвы (практически не встречаются), слабозагрязнённые, загрязнённые и сильнозагрязнённые почвы.
Источник
