гигиена. Кыргызскороссийский славянский университетмедицинский факультеткафедра гигиеныр. О. Касымова, К. Т. Омуралиев
 Скачать 2.07 Mb.
|
|
Значение рН (активная реакция). Кислыми являются болотистые воды, содержащие гуминовые вещества, щелочными – подземные воды, богатые бикарбонатами. Водородный показатель (рН) определяет природные свойства воды; Он является показателем загрязнения открытых водоемов при спуске в них кислых или щелочных производственных сточных 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 зависит 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, мышьяк, бериллий, фтор, йод и др. Фтор. 54 Основным источником поступления фтора в организм человека является питьевая вода. Источником фтора в воде являются почва и подстилающие её породы, где находятся растворимые фторсодержащие минеральные соединения. Вода открытых водоемов может загрязняться фторсодержащими соединениями при выпуске в них промышленных сточных вод. В воде открытых водоемов содержится пониженное количество фтора. Высокие концентрации фтора чаще встречаются в водах артезианских скважин. Фтор, потребляемый с водой, почти полностью всасывается, удерживается в скелете и в небольшом количестве в зубных тканях. 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, пигментированных в желтый или коричневый цвет, а также повышенной стираемостью зубов. При снижении концентрации фтора ниже 1 мг/л у населения возрастает заболеваемость кариесом, так как он снижает растворимость эмали при условиях повышенной кислотности среды. В высоких дозах фтор остро токсичен для человека: развивается геморрагический гастроэнтерит, острый токсический нефрит и поражение печени и сердечной мышцы. Железо. В поверхностных водах железо присутствует в трехвалентном 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 металлургической промышленности. Соли двухвалентного железа нестабильны и выпадают в осадок в виде нерастворимого гидроксида железа, который оседает в виде налёта ржавого цвета. Железо придает воде мутность, желто-бурую окраску. Такая вода неприятна на вкус (имеет горьковатый металлический вкус), окрашивает бельё и водопроводимую арматуру. Осадок железа снижает ток воды и ускоряет рост железобактерий. 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 придает воде неприятный вяжущий привкус и окраску. Присутствие меди в воде не представляет опасности для здоровья, хотя может препятствовать использованию воды в бытовых целях. Медь увеличивает коррозию алюминиевой, цинковой посуды и арматуры. Марганец. Марганец, присутствующий в поверхностных водах, встречается в растворимой и во взвешенной формой. Более высокие концентрации марганца обычно связаны с промышленным загрязнением. Интоксикация марганцем, поступающим с питьевой водой, не описана. Марганец придает нежелательный привкус напиткам и окрашивает арматуру и белье при стирке. Если соединения марганца в растворе подвергаются окислению, марганец выпадает в осадок, вызывая проблемы накипеобразования. 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 водах 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 55 хронической токсичности цинка, поступающего с питьевой водой и рационом, маловероятна. Цинк придает воде нежелательный вяжущий привкус, кроме того, может появляться опалесценция и образовываться маслянистая пленка при кипячении. Алюминий. Алюминий поступает в воду в результате сброса промышленных 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, поступившие вовнутрь, не вызывают у человека никаких вредных эффектов. 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 концентрациях. Загрязнение воды происходит в результате применения хрома в хозяйственной деятельности человека и в результате сброса стоков, содержащих соединения хрома. Неблагоприятные для человека эффекты присутствующего в воде хрома связаны с шестивалентным хромом. Хром в пределах 10 мг/кг массы тела вызывает у человека некроз печени, нефрит и смерть; более низкие дозы приводят к раздражению слизистой оболочки ЖКТ. Имеются данные о том, что хром может вызывать развитие злокачественных новообразований. Свинец. Наличие свинца в поверхностных водах обусловлено сбросом 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 действия. Ртуть. Ртуть может присутствовать в окружающей среде в виде металла, в виде солей и в виде ртутьорганических соединений, наиболее важным является метилртуть. Метилртуть может получаться из неорганической ртути под действием микроорганизмов, обнаруживаемых в донных отложениях и в осадке сточных вод. Наличие повышенных концентраций ртути указывает на загрязнение воды. Рыбы и млекопитающие поглощают и удерживают ртуть и в районах, где вода загрязнена ртутью и где рыба составляет значительную часть рациона, поступление элемента в организм может быть значительным. Ртуть не выполняет никакой физиологической функции в организме. Метилртуть полностью всасывается в ЖКТ. Отравление ртутью проявляется неврологическими и почечными нарушениями, гонадотоксическим и мутагенным эффектами. Никель. Многие соли никеля растворимы в воде, что может приводить к загрязнению воды, также может быть промышленный сброс в реки стоков, содержащих соединения никеля. Некоторое количество никеля удаляется при традиционных методах очистки воды, поэтому содержание никеля в очищенной воде ниже, чем в неочищенной. Никель является эссенциальным элементом, поглощение из ЖКТ низкое. Никель относительно нетоксичен. Считается, 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 общей альфа- и бетаактивности, представленным в таблице 4. Таблица 4. Единицы радиоактивности питьевой воды. 56 Показатели Единицы измерения 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 обнаруженных концентраций проводится в соответствии с гигиеническими нормативами. 4.3. Микробиологические показатели качества питьевой воды Водные патогенные бактерии. Фекальное загрязнение питьевой воды может обусловить поступление в воду различных кишечных патогенных организмов (бактериальных, вирусных и др.), причем их присутствие связано с микробными болезнями и носителями, имеющимися в данный момент среди населения изучаемого района. Кишечные патогенные бактерии широко распространены во всем мире. Среди известных, встречающихся в загрязненной воде, штаммы Salmonella, Shigella, Escherichia coli, Vibrio cholerae, Yersinia enterocolitica. Эти организмы могут вызывать заболевания, варьирующие по степени тяжести от легкой формы гастроэнтеритов до тяжелых, а иногда летальных форм дизентерии, холеры и брюшного тифа. Значимость водного пути распространения кишечных бактериальных инфекций значительно варьирует в зависимости от вида заболевания и местных условий. Обоснование использования индикаторных микроорганизмов. Несмотря на то, что в настоящее время можно установить факт присутствия в воде многих патогенных агентов, методы их выделения и количественного определения нередко довольно сложны и длительны. Поэтому с практической точки зрения нецелесообразно проводить мониторинг каждого возможного патогенного микроба, являющегося следствием загрязнения. Более логичным подходом является выявление микроорганизмов, обычно присутствующих в фекалиях человека и других теплокровных животных, в качестве индикаторов фекального загрязнения, а также показателей эффективности процессов очистки и обеззараживания воды. Выявление таких микроорганизмов указывает на присутствие фекалий, а, следовательно, на возможное присутствие кишечных патогенных агентов. Таким образом, поиск таких микроорганизмов - индикаторов фекального загрязнения- позволяет получить средства контроля качества воды. Микроорганизмы – индикаторы фекального загрязнения. Использование типичных кишечных микроорганизмов в качестве индикаторов фекального загрязнения является общепризнанным. В идеале обнаружение таких индикаторных бактерий должно означать присутствие всех патогенных агентов сопутствующих такому загрязнению. Индикаторные микроорганизмы всегда присутствуют в экскрементах, но отсутствуют в других источниках. Они легко выделяются, идентифицируются и количественно определяются и не размножаются в воде. Они дольше выживают в водной среде, чем патогенные микробы, более устойчивые к действию обеззараживающих агентов. Практически какой-либо один микроорганизм не может отвечать всем этим критериям. Микроорганизмы, используемые в качестве бактериальных индикаторов фекального загрязнения, включает группу колиформных организмов в целом, E. Coli и колиформные 57 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 количественному определению в водной среде. Они характеризуются способностью ферментировать лактозу при культивировании при +35 о или +37 о С и включают виды E. Coli, Citrobacter, Enterobacter, Klebsiella. Они не должны присутствовать в воде подаваемой потребителю воде, а их присутствие свидетельствует о недостаточной очистке или вторичном загрязнении воды после очистки. В этом случаи тест на общие колиформы является показателем эффективности очистки воды. Б) Фекальные (термотолерантные) колиформы Они представляют собой колиформные организмы, способные ферментировать лактозу при температуре +44 о С и включают род Eschеrichia и в меньшей степени отдельные штаммы Enterobacter, Klebsiella. Из этих микроорганизмов только E. Coli специфично фекального происхождения, причем она всегда присутствует в больших количествах в экскрементах человека, животных и птиц и редко обнаруживается в воде и почве не подвергшихся фекальному загрязнению. В) Другие индикаторы фекального загрязнения Для подтверждения фекального загрязнения воды при отсутствии фекальных колиформ и E. coli в воде могут быть использованы 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 микробиологическим и паразитологическим показателям, представленным в таблице 5. Таблица 5. Микробиологические и паразитологические показатели загрязнения воды Показатели Единицы измерения Нормативы Термотолерантные колиформные бактерии Число бактерий в 100 мл (1) Отсутствие Общие колиформные бактерии (2) Число бактерий в 100 мл (1) Отсутствие Общее микробное число (2) Число бактерий образующих колонии в 1 мл Не более 50 Колифаги (3) Число бляшкообразующих единиц (БОЕ) в 100 мл Отсутствие Споры сульфитредуцирующих клостридий (4) Число спор в 20 мл Отсутствие Цисты лямблий (3) Число цист в 50 л Отсутствие Примечания: 58 (1) При определении микробов проводится трехкратное исследование по 100 мл отобранной пробы воды. (2) Превышение норматива не допускается в 95% проб, отбираемых в точках водоразбора наружной и внутренней водопроводной сети в течение 12 месяцев, при количестве исследуемых проб не менее 100 за год. (3) Определение проводится только в системах водоснабжения из поверхностных источников перед подачей воды в распределительную сеть. (4) Определение проводится при оценке эффективности технологии обработки воды. При исследовании микробиологических показателей качества 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 повторно взятых в экстренном порядке. В таких случаях для выявления причин загрязнения одновременно проводится определение 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) термотолерантных колиформных бактерий, и (или) колифагов проводится исследование проб воды для определения патогенных бактерий кишечной группы и (или) энтеровирусов. Исследования питьевой воды на наличие патогенных бактерий кишечной группы и энтеровирусов проводится также по эпидемиологическим показаниям по решению органа госсанэпиднадзора. Исследования воды на наличие патогенных микроорганизмов могут проводиться только в аккредитованных лабораториях, имеющих санитарно-эпидемиологическое заключение о соответствии условий выполнения работ, связанных с использованием возбудителей инфекционных заболеваний. 5. Методы улучшения качества питьевой воды Осветление, обесцвечивание Под осветлением воды понимают удаление взвешенных веществ. Обесцвечивание воды – устранение окрашенных коллоидов или истинно растворенных веществ. Осветление и обесцвечивание воды достигается методами отстаивания и коагулирования, фильтрования через пористые материалы. Очень часто эти методы применяются в комбинации друг с другом, например, отстаивание с фильтрованием или коагулирование с отстаиванием и фильтрованием. Отстаивание Отстаиванием воды можно достичь освобождения 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 сооружений водопроводных станций имеются специальные бассейны непрерывного действия, называемые отстойниками. Принципом работы отстойника является замедление скорости движения воды: с 1 м до нескольких мл в секунду при переходе из узкого русла трубы в бассейн. Движение воды настолько замедляется, что оседание взвеси происходит в условиях, близким тем, какие создаются при ее полной неподвижности. При этом мелкие частицы нередко агломерируют (укрупняются) и также приобретают способность к оседанию. В зависимости от направления движения воды различают горизонтальные и вертикальные отстойники. Горизонтальный отстойник представляет собой прямоугольный резервуар, вытянутый в направлении движения воды, снабженный приспособлениями для сообщения воде ламинарного течения. Дно горизонтального отстойника имеет наклон в сторону входной 59 части, где находится приямок для сбора осадка. Осветляемая вода поступает через водосливной лоток и далее через дырчатую перегородку с одной из торцовых сторон отстойника, а выходит с другой торцовой стороны через дырчатую перегородку и затем через лоток. Обычно отстойник разбивают на ряд параллельно работающих коридоров шириной не более 6 м, расчетная скорость движения воды составляет 2 - 4 мм/с. В отстойнике частицы взвеси находятся под действием двух взаимно перпендикулярных сил: скорости выпадения по вертикали и скорости движения воды, увлекающей частицу в горизонтальном направлении. В результате действия этих сил частица либо опускается на дно или выносится из отстойника. Вертикальный отстойник — резервуар конической или пирамидальной формы. В центре резервуара помещается металлическая 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 круговой желоб. Осадок, накапливающийся в нижней части отстойника, периодически удаляют (1—2 раза в сутки). В вертикальных отстойниках скорость воды составляет 0,4 - 0,6 мм/с и время прохождения 4 - 8 часов. Преимуществом вертикальных отстойников является их малая площадь. Недостатком метода является медленное отстаивание: и увеличение объема отстойников для удлинения времени осаждения, кроме того, наиболее мелкая взвесь не успевает осесть и коллоидные вещества совсем не выделяются. В военно-полевой практике, особенно при длительном пребывании войск на одном месте, метод отстаивания может применяться в виде устройства небольших запруд и искусственных водоемов, имеющих сообщение с рекой. При длительном отстаивании, которое не редко 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%), |