Гигиена воздуха. гигиена водух. Гигиенический контроль за состоянием воздушной и водной среды
 Скачать 1.38 Mb.
|
|
Значение нитратов, нитритов Они вызывают развитие «водно-нитратной метгемоглобине- мии» за счет окисления нитритами гемоглобина в метгемоглобин. 92 93 В основном данное заболевание возникает у детей. Чувствитель- ность грудных детей к действию нитратов относили за счет их вы- сокого поступления в организм относительно массы тела, присут- ствием нитратредуцирующих бактерий в верхних отделах ЖКТ, и более легким окислением эмбрионального гемоглобина. Кроме того, повышенная чувствительность наблюдается у грудных детей, страдающих нарушениями функции ЖКТ, при этом увеличивается количество бактерий, способных превращать нитраты в нитриты. Использование искусственных смесей для вскармливания детей тоже рассматривается как причина увеличения заболеваемости, так как вода, используемая для приготовления смеси может содер- жать повышенное количество нитратов. У грудных детей в желуд- ке значение рН близко к нейтральному, что способствует бактери- альному росту в желудке и в верхних отделах кишечника. У детей отмечается недостаточность по двум специфическим ферментам, которые осуществляют обратное превращение метгемоглобина в гемоглобин. Длительное кипячение пищи может усугублять про- блему вследствие увеличения количества нитратов при испарении воды. Чаще причиной заболевания является использование в ка- честве источника воды частных колодцев с микробиологическим загрязнением (в них отсутствуют водоросли, активно потребляю- щие нитраты). Заболевание характеризуется развитием одышки, цианоза, тахикардии, судорог. У детей старше 1 года и взрослых за- болевание в форме острого токсического цианоза не наблюдается, но возрастает содержание метгемоглобина в крови, что ухудшает транспорт кислорода к тканям – это проявляется слабостью, блед- ностью кожных покровов, повышенной утомляемостью, что вы- зывает образование нитрозаминов, некоторые из них могут быть канцерогенами. Образование этих веществ происходит во рту или где-либо ещё в организме, где кислотность относительно низкая. Нитраты являются показателем загрязнения воды органиче- скими веществами. Значение рН (активная реакция) Кислыми являются болотистые воды, содержащие гумино- вые вещества, щелочными – подземные воды, богатые бикарбо- натами. Водородный показатель (рН) определяет природные свойст- ва воды. Он является показателем загрязнения открытых водоемов при спуске в них кислых или щелочных производственных сточ- ных вод. Значение рН тесно связано с другими показателями качества питьевой воды. Рост железобактерий в большой степени зависит от рН. Они образуют в качестве конечного продукта метаболизма гидрат окиси железа, который придает воде красный цвет. При высоких значениях рН вода приобретает горький вкус. Эффективность процессов коагуляции и обеззараживания за- висит от рН. Обеззараживающее действие хлора в воде ниже при высоких значениях рН; это связано со снижением концентрации хлорноватистой кислоты. Микроэлементы и макроэлементы В природных водах встречаются различные микроэлементы: бром, бор, медь, цинк, марганец, кобальт, молибден, свинец, мы- шьяк, бериллий, фтор, йод и др. Фтор Основным источником поступления фтора в организм чело- века является питьевая вода. Источником фтора в воде являются почва и подстилающие её породы, где находятся растворимые фторсодержащие минеральные соединения. Вода открытых во- доемов может загрязняться фторсодержащими соединениями при выпуске в них промышленных сточных вод. В воде откры- тых водоемов содержится пониженное количество фтора. Высо- кие концентрации фтора чаще встречаются в водах артезианских скважин. Фтор, потребляемый с водой, почти полностью всасывается, удерживается в скелете и в небольшом количестве в зубных тка- нях. При концентрации фтора выше 1,5 мг/л у людей, пьющих такую воду, развивается флюороз зубов, свыше 5 мг/л возможен флюороз скелета. Флюороз зубов характеризуется появлением на эмали зубов фарфороподобных пятен или эрозий, пигменти- рованных в желтый или коричневый цвет, а также повышенной 94 95 стираемостью зубов. При снижении концентрации фтора ниже 1 мг/л у населения возрастает заболеваемость кариесом, так как он снижает растворимость эмали при условиях повышенной кис- лотности среды. В высоких дозах фтор остро токсичен для чело- века: развивается геморрагический гастроэнтерит, острый токси- ческий нефрит и поражение печени и сердечной мышцы. Железо В поверхностных водах железо присутствует в трехвалент- ном состоянии, хотя в восстановительных условиях в подземных водах может содержаться и двухвалентное железо. Присутствие железа в природных водах связано с растворением горных пород и минералов, дренажом кислых шахтных вод, фильтрацией со свалок, сбросом сточных вод и стоками предприятий металлур- гической промышленности. Соли двухвалентного железа нестабильны и выпадают в оса- док в виде нерастворимого гидроксида железа, который оседает в виде налёта ржавого цвета. Железо придает воде мутность, жел- то-бурую окраску. Такая вода неприятна на вкус (имеет горькова- тый металлический вкус), окрашивает бельё и водопроводимую арматуру. Осадок железа снижает ток воды и ускоряет рост железобак- терий. Они получают энергию при окислении двухвалентного железа в трехвалентное, и в ходе этого процесса откладывается ил, покрывающий трубопроводы. Медь Медь часто обнаруживается в поверхностных водах, она при- дает воде неприятный вяжущий привкус и окраску. Присутствие меди в воде не представляет опасности для здоровья, хотя может препятствовать использованию воды в бытовых целях. Медь уве- личивает коррозию алюминиевой, цинковой посуды и арматуры. Марганец Марганец, присутствующий в поверхностных водах, встре- чается в растворимой, и во взвешенной формах. Более высокие концентрации марганца обычно связаны с промышленным за- грязнением. Интоксикация марганцем, поступающим с питьевой водой, не описана. Марганец придает нежелательный привкус напиткам и окрашивает арматуру и белье при стирке. Если сое- динения марганца в растворе подвергаются окислению, марганец выпадает в осадок, вызывая проблемы образования накипи. Цинк Карбонаты, оксиды и сульфиды цинка плохо растворимы в воде, хотя высокорастворимые хлоридные и сульфатные соли склонны к гидролизу с образованием гидроксида и карбоната цинка. В результате этого концентрация цинка в природных во- дах обычно низкая. Концентрация цинка в водопроводной воде выше вследствие вымывания его из оцинкованных труб, латуни и цинксодержащей арматуры. Вследствие низкой токсичности цинка и эффективных гомеостатических механизмов регуляции опасность для человека хронической токсичности цинка, посту- пающего с питьевой водой и рационом, маловероятна. Цинк при- дает воде нежелательный вяжущий привкус, кроме того, может появляться опалесценция и образовываться маслянистая пленка при кипячении. Алюминий Алюминий поступает в воду в результате сброса промыш- ленных сточных вод, эрозии, вымывании вещества из минералов и почвы, загрязнения атмосферной пылью и выпадения осадков. Соли алюминия широко используются при очистке воды для устранения её цветности и мутности. Соли алюминия, поступив- шие вовнутрь, не вызывают у человека никаких вредных эффек- тов. В норме они не всасываются из пищи и воды, а образуют комплексы с фосфатами и выводятся с фекалиями. Алюминий может ухудшать органолептические свойства воды – появляется неприятный, вяжущий вкус. Хром Питьевая вода обычно содержит хром в очень низких кон- центрациях. Загрязнение воды происходит в результате примене- ния хрома в хозяйственной деятельности человека и в результате сброса стоков, содержащих соединения хрома. Неблагоприятные для человека эффекты присутствующего в воде хрома связаны 96 97 с шестивалентным хромом. Хром в пределах 10 мг/кг массы тела вызывает у человека некроз печени, нефрит и смерть; более низ- кие дозы приводят к раздражению слизистой оболочки ЖКТ. Имеются данные о том, что хром может вызывать развитие злока- чественных новообразований. Свинец Наличие свинца в поверхностных водах обусловлено сбро- сом промышленных стоков. В питьевой воде содержание свинца относительно низкое, но при использовании свинцовых труб его концентрация может существенно увеличиваться. В литературе имеется информация о кишечном всасывании свинца из водных растворов, содержащих растворенный свинец. Свинец в высоких дозах является кумулятивным метаболическим ядом общего дей- ствия. Ртуть Ртуть может присутствовать в окружающей среде в виде металла, в виде солей и в виде ртутьорганических соединений, наиболее важной является метилртуть. Метилртуть может полу- чаться из неорганической ртути под действием микроорганизмов, обнаруживаемых в донных отложениях и в осадке сточных вод. Наличие повышенных концентраций ртути указывает на загряз- нение воды. Рыбы и млекопитающие поглощают и удерживают ртуть и в районах, где вода загрязнена ртутью, и где рыба состав- ляет значительную часть рациона. Поступление элемента в орга- низм может быть значительным. Ртуть не выполняет никакой физиологической функции в ор- ганизме. Метилртуть полностью всасывается в ЖКТ. Отравление ртутью проявляется неврологическими и почечными нарушения- ми, гонадотоксическим и мутагенным эффектами. Никель Многие соли никеля растворимы в воде, что может приво- дить к ее загрязнению, также может быть промышленный сброс в реки стоков, содержащих соединения никеля. Некоторое ко- личество никеля удаляется при традиционных методах очистки воды, поэтому содержание никеля в очищенной воде ниже, чем в неочищенной. Никель является эссенциальным элементом, по- глощение из ЖКТ низкое. Никель относительно нетоксичен. Счи- тается, что те уровни никеля, которые обнаруживаются в пище и воде, не представляют серьезной опасности для здоровья. Радиационная безопасность питьевой воды определяется ее соответствием нормативам по показателям альфа- и бетаактивно- сти, представленным в таблице 2.4. Табли ца 2.4 – Единицы радиоактивности питьевой воды Показатель Нормативы Показатель вредности Общая альфа-радиоактивность, Бк/л 0,1 Радиац. Общая бета-радиоактивность, Бк/л 1,0 -»- Идентификация присутствующих в воде радионуклидов и измерение их индивидуальных концентраций проводится при превышении нормативов общей активности. Оценка обнаружен- ных концентраций проводится в соответствии с гигиеническими нормативами. 2.8. Микробиологические показатели качества питьевой воды Водные патогенные бактерии Фекальное загрязнение питьевой воды может обусловить поступление в воду различных кишечных патогенных организ- мов (бактериальных, вирусных и др.), причем их присутствие связано с микробными болезнями и носителями, имеющимися в данный момент среди населения изучаемого района. Кишеч- ные патогенные бактерии широко распространены во всем мире. Среди известных, встречающихся в загрязненной воде, штам- мы Salmonella, Shigella, Escherichia coli, Vibrio cholerae, Yersinia enterocolitica. Эти организмы могут вызывать заболевания, варьи- рующие по степени тяжести от легкой формы гастроэнтеритов до тяжелых, а иногда летальных форм дизентерии, холеры и брюш- ного тифа. 98 99 Значимость водного пути распространения кишечных бак- териальных инфекций значительно варьирует в зависимости от вида заболевания и местных условий. Обоснование использования индикаторных микроорга- низмов Несмотря на то, что в настоящее время можно установить факт присутствия в воде многих патогенных агентов, методы их выделения и количественного определения нередко доволь- но сложны и длительны. Поэтому с практической точки зрения нецелесообразно проводить мониторинг каждого возможного патогенного микроба, являющегося следствием загрязнения. Бо- лее логичным подходом является выявление микроорганизмов, обычно присутствующих в фекалиях человека и других тепло- кровных животных, в качестве индикаторов фекального загряз- нения, а также показателей эффективности процессов очистки и обеззараживания воды. Выявление таких микроорганизмов указывает на присутствие фекалий, а, следовательно, на возмож- ное присутствие кишечных патогенных агентов. Таким образом, поиск таких микроорганизмов – индикаторов фекального загряз- нения – позволяет получить средства контроля качества воды. Микроорганизмы – индикаторы фекального загрязнения Использование типичных кишечных микроорганизмов в ка- честве индикаторов фекального загрязнения является общеприз- нанным. В идеале обнаружение таких индикаторных бактерий должно означать присутствие всех патогенных агентов, сопут- ствующих такому загрязнению. Индикаторные микроорганизмы всегда присутствуют в экскрементах, но отсутствуют в других источниках. Они легко выделяются, идентифицируются и коли- чественно определяются и не размножаются в воде. Они доль- ше выживают в водной среде, чем патогенные микробы, более устойчивы к действию обеззараживающих агентов. Практически какой-либо один микроорганизм не может отвечать всем этим критериям. Микроорганизмы, используемые в качестве бактериальных индикаторов фекального загрязнения, включают группу коли- формных организмов в целом E. Coli и колиформные организмы, которые были описаны как «фекальные колиформы», фекальные стрептококки и сульфитредуцирующие клостридии. А) Общие колиформные микроорганизмы Колиформные организмы давно уже считаются удобными индикаторами качества питьевой воды, главным образом потому, что эти микроорганизмы легко поддаются обнаружению и коли- чественному определению в водной среде. Они характеризуются способностью ферментировать лактозу при культивировании при +35 или +37 о С и включают виды E. Coli, Citrobacter, Enterobacter, Klebsiella. Они не должны присутствовать в подаваемой потре- бителю воде, а их присутствие свидетельствует о недостаточной очистке или вторичном загрязнении воды после очистки. В этом случае тест на общие колиформы является показателем эффек- тивности очистки воды. Б) Фекальные (термотолерантные) колиформы Они представляют собой колиформные организмы, способ- ные ферментировать лактозу при температуре +44 о С и вклю- чают род Eschеrichia и в меньшей степени отдельные штаммы Enterobacter, Klebsiella. Из этих микроорганизмов только E. Coli специфично фекального происхождения, причем она всегда при- сутствует в больших количествах в экскрементах человека, жи- вотных и птиц и редко обнаруживается в воде и почве, не подвер- гшихся фекальному загрязнению. В) Другие индикаторы фекального загрязнения Для подтверждения фекального загрязнения воды при от- сутствии фекальных колиформ и E. coli в воде, могут быть ис- пользованы другие индикаторные организмы. Эти вторичные индикаторные организмы включают фекальные стрептококки и сульфитредуцирующие клостридии, особенно C. Perfringens. Безопасность питьевой воды в эпидемическом отношении определяется ее соответствием нормативам по микробиологиче- ским и паразитологическим показателям, представленным в таб- лице 2.5. 100 101 Таб лица 2.5 – Микробиологические и паразитологические показатели загрязнения воды Показатель Единица измерения Нормативы Термотолерантные коли- формные бактерии Число бактерий в 100 мл Отсутствие Общие колиформные бактерии Число бактерий в 100 мл Отсутствие Общее микробное число Число бактерий образую- щих колонии в 1 мл Не более 50 Колифаги (3) Число бляшкообразующих единиц (БОЕ) в 100 мл Отсутствие Споры сульфитредуцирующих клостридий Число спор в 20 мл Отсутствие Цисты лямблий Число цист в 50 л Отсутствие Примечания 1. При определении микробов проводится трехкратное ис- следование по 100 мл отобранной пробы воды. 2. Превышение норматива не допускается в 95 % проб, отби- раемых в точках водоразбора наружной и внутренней водопро- водной сети в течение 12 месяцев, при количестве исследуемых проб не менее 100 за год. 3. Определение проводится только в системах водоснабже- ния из поверхностных источников перед подачей воды в распре- делительную сеть. 4. Определение проводится при оценке эффективности тех- нологии обработки воды. При исследовании микробиологических показателей каче- ства питьевой воды, в каждой пробе проводится определение термотолерантных колиформных бактерий, общих колиформных бактерий, общего микробного числа и колифагов. При обнаружении в пробе питьевой воды термотолерантных колиформных бактерий и (или) общих колиформных бактерий, и (или) колифагов проводится их определение в пробах воды по- вторно взятых в экстренном порядке. В таких случаях для выяв- ления причин загрязнения одновременно проводится определе- ние хлоридов, азота аммонийного, нитратов и нитритов. При обнаружении общих колиформных бактерий в повторно взятых пробах воды в количестве более 2 в 100 мл и (или) термо- толерантных колиформных бактерий, и (или) колифагов прово- дится исследование проб воды для определения патогенных бак- терий кишечной группы и (или) энтеровирусов. Исследования питьевой воды на наличие патогенных бакте- рий кишечной группы и энтеровирусов проводится также по эпи- демиологическим показаниям по решению органа госсанэпид- надзора. Исследования воды на наличие патогенных микроорганиз- мов могут проводиться только в аккредитованных лабораториях, имеющих санитарно-эпидемиологическое заключение о соответ- ствии условий выполнения работ, связанных с использованием возбудителей инфекционных заболеваний. 2.9. Методы улучшения качества питьевой воды Осветление, обесцвечивание Под осветлением воды понимают удаление взвешенных веществ. Обесцвечивание воды – устранение окрашенных кол- лоидов или истинно растворенных веществ. Осветление и обес- цвечивание воды достигается методами отстаивания и коагулиро- вания, фильтрования через пористые материалы. Очень часто эти методы применяются в комбинации друг с другом, например, от- стаивание с фильтрованием или коагулирование с отстаиванием и фильтрованием. Отстаивание Отстаиванием воды достигается освобождение её лишь от крупных взвешенных частиц диаметром не менее 0,1–0,01 мм. Более мелкие частицы практически не оседают. Для их удаления требуется проводить коагулирование. В составе большинства со- оружений водопроводных станций имеются специальные бассей- ны непрерывного действия, называемые отстойниками. Принци- пом работы отстойника является замедление скорости движения воды: с 1 м до нескольких мл в секунду при переходе из узкого ру- 102 103 сла трубы в бассейн. Движение воды настолько замедляется, что оседание взвеси происходит в условиях, близким к тем, какие со- здаются при ее полной неподвижности. При этом мелкие частицы нередко агломерируют (укрупняются) и также приобретают спо- собность к оседанию. В зависимости от направления движения воды различают горизонтальные и вертикальные отстойники. Горизонтальный отстойник представляет собой прямоуголь- ный резервуар, вытянутый в направлении движения воды, снаб- женный приспособлениями для сообщения воде ламинарного те- чения. Дно горизонтального отстойника имеет наклон в сторону входной части, где находится приямок для сбора осадка. Освет- ляемая вода поступает через водосливной лоток, и далее через дырчатую перегородку с одной из торцовых сторон отстойника, а выходит с другой торцовой стороны через дырчатую перегород- ку и затем через лоток. Обычно отстойник разбивают на ряд па- раллельно работающих коридоров шириной не более 6 м, расчет- ная скорость движения воды составляет 2–4 мм/с. В отстойнике частицы взвеси находятся под действием двух взаимно перпен- дикулярных сил: скорости выпадения по вертикали и скорости движения воды, увлекающей частицу в горизонтальном направ- лении. В результате действия этих сил частица либо опускается на дно или выносится из отстойника. Вертикальный отстойник – резервуар конической или пира- мидальной формы. В центре резервуара помещается металли- ческая труба, в верхнюю часть которой поступает осветляемая вода. Пройдя ее сверху вниз, осветляемая вода поступает в зону осаждения, которую проходит по всему ее сечению снизу вверх с небольшой скоростью. Осветленная вода переливается через борт отстойника в кру- говой желоб. Осадок, накапливающийся в нижней части отстой- ника, периодически удаляют (1–2 раза в сутки). В вертикальных отстойниках скорость воды составляет 0,4–0,6 мм/с, время про- хождения 4–8 часов. Преимуществом вертикальных отстойников является их малая площадь. Недостатком метода является медленное отстаивание, и уве- личение объема отстойников для удлинения времени осаждения, кроме того, наиболее мелкая взвесь не успевает осесть и коллоид- ные вещества совсем не выделяются. В военно-полевой практике, особенно при длительном пре- бывании войск на одном месте, метод отстаивания может при- меняться в виде устройства небольших запруд и искусственных водоемов, имеющих сообщение с рекой. При длительном отстаивании, которое нередко происходит в естественных природных условиях (пруды, водохранилища), наблюдается не только увеличение прозрачности, но и снижение цветности воды и количества микроорганизмов (по Хлопину на 75–90 %). |