Конспект лекций по общей гигиене
 Скачать 448.58 Kb.
|
|
2. Показатели санитарно-эпидемиологической безопасности воды Наиболее обычный и распространенный вид опасности, свя- занный с питьевой водой, обусловлен ее загрязнением сточны- ми водами, другими отходами или фекалиями человека и жи- вотных. Фекальное загрязнение питьевой воды может обусловить поступление в воду ряда различных кишечных патогенных ор- ганизмов (бактериальных, вирусных и паразитических). Ки- шечные патогенные болезни широко распространены во всем мире. Среди возбудителей, встречающихся в загрязненной питьевой воде, обнаруживают штаммы сальмонелл, шигелл, эн- теропатогенной кишечной палочки, холерного вибриона, иер- синии, энтероколитики, кампилобактериоза. Эти организмы вызывают заболевания, варьирующие от легкой формы гастри- та до тяжелых, а иногда и летальных форм дизентерии, холеры, брюшного тифа. Другие организмы, естественно присутствующие в окружаю- щей среде и не считающиеся патогенными агентами, могут иногда вызывать оппортунистические заболевания (т. е. заболе- вания, вызванные условно-патогенными микроорганизмами — клебсиеллами, псевдомонадами и др.). Такие инфекции чаще всего возникают у лиц с нарушениями иммунной системы (мест- ного или общего иммунитета). При этом питьевая вода, исполь- зуемая ими, может вызвать самые различные инфекции, в том числе поражения кожи, слизистых глаз, уха, носоглотки. Для различных водных патогенных агентов существует ши- рокий диапазон уровней минимальной инфицирующей дозы, необходимой для развития инфекции. Так, для сальмонелл, путь передачи инфекции которых в основном с пищевыми про- дуктами, а не с водой, для развития заболевания необходимо единичное количество возбудителя. Для шигелл, также редко передающихся через воду, — это сотни клеток. Для водного пу- ти передачи инфекции возбудителями энтеропатогенной ки- шечной палочкой или холерным вибрионом для развития забо- левания необходимы миллиарды клеток. Однако и наличия централизованного водоснабжения не всегда достаточно, чтобы не возникли единичные случаи заболеваний, если имеются на- рушения санитарно-гигиенического характера. 44 Несмотря на то, что сегодня имеются разработанные методы обнаружения многих патогенных агентов, они остаются доста- точно трудоемкими, длительными и дорогостоящими. В связи с этим проведение мониторинга за каждым патогенным микро- организмом в воде признано нецелесообразным. Более логич- ным подходом является выявление организмов, обычно присут- ствующих в фекалиях человека и других теплокровных животных, в качестве индикаторов фекального загрязнения, а также показателей эффективности процессов очистки и обез- зараживания воды. Выявление таких организмов указывает на присутствие фекалий, а следовательно, на возможное присут- ствие кишечных патогенных агентов. И наоборот, отсутствие фекальных микроорганизмов свидетельствует, что патогенные агенты, вероятно, отсутствуют. Таким образом, поиск таких ор- ганизмов — индикаторов фекального загрязнения — позволяет получить средство контроля качества воды. Большое значение имеет также надзор за бактериологическими показателями ка- чества неочищенной воды, причем не только при оценке степе- ни ее загрязнения, но и при выборе источника водоснабжения и наилучшего способа очистки воды. Бактериологическое исследование представляет собой наи- более чувствительный тест для выявления свежего и вследствие этого потенциально опасного фекального загрязнения, обеспе- чивая таким образом гигиеническую оценку качества воды с достаточной чувствительностью и специфичностью, которая не может быть получена химическим анализом. Важно, чтобы исследования проводились регулярно и достаточно часто, по- скольку загрязнение может быть периодическим и может не об- наруживаться при анализе разовых проб. Следует также отда- вать себе отчет, что баканализ может свидетельствовать только о возможности или отсутствии загрязнения на момент исследо- вания. Организмы — индикаторы фекального загрязнения Использование типичных кишечных организмов в качестве индикаторов фекального загрязнения (а не самих патогенных агентов) является общепризнанным принципом мониторинга и оценки микробиологической безопасности водоснабжения. В идеале обнаружение таких индикаторных бактерий должно означать возможное присутствие всех сопутствующих такому загрязнению патогенных агентов. Индикаторные микроорга- 45 низмы должны легко выделяться из воды, идентифицироваться и количественно определяться. При этом они должны дольше выживать и в водной среде, чем патогенные агенты, и должны быть более устойчивы к обеззараживающему действию хлора, чем патогенные. Практически какой-либо один организм не мо- жет отвечать всем этим критериям, хотя многие из них имеют место в случае колиформных организмов, особенно Е. соli — важного индикатора загрязнения воды фекалиями человека и животных. Другие организмы, удовлетворяющие некоторым из этих требований, хотя и не в такой степени, как колиформ- ные организмы, также могут в некоторых случаях использо- ваться в качестве дополнительных показателей фекального за- грязнения. К колиформным организмам, используемым в качестве ин- дикаторов фекального загрязнения, относят общие колиформы, в том числе и Е. соli, фекальные стрептококки, сульфитредуци- рующие спороносные клостридии, особенно клостридия пер- фрингенс. Есть и другие анаэробные бактерии (например, бифидобак- терии), в больших количествах встречающиеся в фекалиях. Од- нако рутинные методы их обнаружения слишком сложны и длительны. Поэтому специалисты в области водной бактерио- логии остановились на простых, доступных и достоверных ме- тодах количественного обнаружения индикаторных колиформ- ных микроорганизмов, используя в работе титрационный метод (серийных разведений) или метод мембранных фильтров. Колиформные организмы уже давно считаются удобными микробными индикаторами качества питьевой воды, главным образом потому, что легко поддаются обнаружению и количест- венному определению. Это грамотрицательные палочки, они обладают способностью ферментировать лактозу при 35—37 °С (общие колиформы) и при 44—44,5 °С (термотолерантные ко- лиформы) до кислоты и газа, оксидазоотрицательные, не обра- зуют спор и включают виды Е. соli, цитробактер, энтеробактер, клебсиеллу. Общие колиформные бактерии Общие колиформные бактерии согласно СанПиНу должны отсутствовать в 100 мл питьевой воды. Общие колиформные бактерии не должны присутствовать в подаваемой потребителю очищенной питьевой воде, а их на- 46 личие свидетельствует о недостаточной очистке или вторичном загрязнении после очистки. В этом смысле тест на колиформы может использоваться как показатель эффективности очистки. Известно, что цисты некоторых паразитов более устойчивы к обеззараживанию, чем колиформные организмы. В связи с этим отсутствие колиформных организмов в поверхностных водах не всегда свидетельствует, что они не содержат цист лямблий, амеб и других паразитов. Термотолерантные фекальные колиформы Термотолерантные фекальные колиформы согласно СанПи- Ну должны отсутствовать в 100 мл исследуемой питьевой воды. Термотолерантные фекальные колиформы представляют со- бой микроорганизмы, способные ферментировать лактозу при 44 °С или 44,5 °С и включающие род эшерихия и в меньшей степени отдельные штаммы цитробактер, энтеробактер и клеб- сиеллу. Из этих организмов только Е. соli специфично фекаль- ного происхождения, причем она всегда присутствует в боль- ших количествах в экскрементах человека и животных и редко обнаруживается в воде и почве, не подвергшихся фекальному загрязнению. Считается, что обнаружение и идентификация Е. соli дает достаточную информацию для установления фе- кальной природы загрязнения. Вторичный рост фекальных ко- лиформ в распределительной сети маловероятен, за исключе- нием тех случаев, когда присутствует достаточное количество питательных веществ (БПК больше 14 мг/л), температура воды выше 13 °С, а свободный остаточный хлор отсутствует. Этот тест отсекает сапрофитную микрофлору. Другие индикаторы фекального загрязнения В сомнительных случаях, особенно когда обнаруживается присутствие колиформных организмов в отсутствие фекальных колиформ и Е. соli, для подтверждения фекальной природы за- грязнения могут быть использованы другие индикаторные микро- организмы. Эти вторичные индикаторные микроорганизмы включают фекальные стрептококки и сульфидирующие клостри- дии, особенно клостридию перфрингенс. Фекальные стрептококки Присутствие фекальных стрептококков в воде обычно ука- зывает на фекальное загрязнение. Этот термин относится к тем стрептококкам, которые обычно присутствуют в экскрементах человека и животных. Эти штаммы редко размножаются в за- 47 грязненной воде, они могут быть несколько более устойчивыми к обеззараживанию, чем колиформные микроорганизмы. Отно- шение фекальных колиформ к фекальному стрептококку более, чем 3 : 1 характерно для испражнений человека, а менее 0,7 : 1 — для испражнений животных. Это может быть полезным при установлении источника фекального загрязнения в случае силь- но загрязненных источников. Фекальные стрептококки, кроме того, могут быть использованы для подтверждения достоверно- сти сомнительных результатов теста на колиформы, особенно в отсутствие фекальных колиформ. Фекальные стрептококки могут быть полезны и при контроле качества воды в распреде- лительной системе после ремонта водопроводной сети. Сульфитредуцирующие клостридии Это анаэробные спорообразующие организмы, наиболее ха- рактерным из которых является клостридиум перфрингенс, обычно присутствуют в фекалиях, хотя и в значительно мень- ших количествах, чем Е. соli. Споры клостридий выживают в водной среде дольше, чем организмы колиформной группы, и они устойчивы к обеззараживанию при неадекватных концен- трациях этого агента, времени контакта или значений рН. Та- ким образом, их персистентность в подвергшейся обеззаражи- ванию воде может свидетельствовать о дефектах очистки и длительности фекального загрязнения. Споры сульфитреду- цирующих клостридий по СанПиНу должны отсутствовать при исследовании 20 мл питьевой воды. Общее микробное число Общее микробное число отражает общий уровень содержа- ния бактерий в воде, а не только тех из них, которые образуют колонии, видимые невооруженным глазом на питательных сре- дах при определенных условиях культивирования. Эти данные не имеют большого значения для обнаружения фекального за- грязнения и не должны считаться важным показателем при оценке безопасности систем питьевого водоснабжения, хотя внезапное увеличение числа колоний при анализе воды из под- земного водоисточника может служить ранним сигналом за- грязнения водоносного горизонта. Общее микробное число полезно при оценке эффективности процессов водоочистки, особенно коагуляции, фильтрации и обеззараживания, при этом основная задача заключается в поддержании их количества в воде на возможно более низком 48 уровне. Общее микробное число может быть использовано так- же для оценки незагрязненности и целостности распредели- тельной сети и пригодности воды для производства пищевых продуктов и напитков, где число микроорганизмов должно быть низким для сведения до минимума риска порчи. Цен- ность данного метода заключается в возможности сравнения результатов при исследовании регулярно отбираемых проб из одной и той же системы водоснабжения для обнаружения от- клонений. Общее микробное число, т. е. число колоний бактерий в 1 мл питьевой воды, не должно быть более 50. Вирусологические показатели качества воды К вирусам, вызывающим особое беспокойство в связи с пе- редачей водным путем инфекционных заболеваний, относятся главным образом те, которые размножаются в кишечнике и в больших количествах (десятки миллиардов на 1 г кала) вы- деляются с фекалиями зараженных людей. Хотя репликации ви- русов вне организма не происходит, энтеровирусы обладают способностью к выживанию во внешней среде в течение не- скольких дней и месяцев. Особенно много энтеровирусов в сточных водах. При водозаборе на водоочистных сооруже- ниях в воде обнаруживают до 43 вирусных частиц на 1 л. Высокая выживаемость вирусов в воде и незначительная за- ражающая доза для человека приводят к эпидемическим вспышкам вирусного гепатита и гастроэнтерита, но через источ- ники водоснабжения, а не питьевую воду. Однако потенциаль- но такая возможность сохраняется. Вопрос о количественной оценке допустимого содержания вирусов в воде очень сложен. Сложно и определение вирусов в воде, особенно питьевой, так как возможен риск случайного загрязнения воды при отборе проб. В Российской Федерации согласно СанПиНу оценку вирусного загрязнения (определе- ние содержания колифагов) проводят по подсчету числа бляшко- образующих единиц, создаваемых колифагом. Прямое определение вирусов очень сложно. Колифаги при- сутствуют совместно с кишечными вирусами. Количество фагов обычно больше, чем вирусных частиц. По своей величине коли- фаги и вирусы очень близки, что важно для процесса фильтра- ции. Согласно СанПиНу в 100 мл пробы бляшкообразующих единиц быть не должно. 49 Простейшие Из всех известных простейших патогенными для человека, передающимися через воду, могут быть возбудители амебиаза (амебной дизентерии), лямблиоза и балантидиаза (инфузории). Однако через питьевую воду возникновение данных инфекций происходит редко, лишь при попадании в нее сточных вод. Наи- более опасен человек, являющийся источником-носителем ре- зервуара цист лямблий. Попадая в сточные и питьевые воды, а затем опять в организм человека, они могут вызвать лямблиоз, протекающий с хроническими диареями. Возможен смертель- ный исход. По принятому нормативу цист лямблий в питьевой воде объемом 50 л наблюдаться не должно. Должны отсутствовать в питьевой воде и гельминты, а так- же их яйца и личинки. 3. Безвредность воды в отношении загрязнений, нормируемых по санитарно-токсикологическим показателелям или по химическому составу Безвредность и опасность воды в отношении санитарно- токсикологических показателей химического состава опреде- ляется: 1) содержанием вредных химических веществ, наиболее часто встречающихся в природных водах на территории РФ; 2) содержанием вредных веществ, образующихся в процес- се водообработки в системе водоснабжения; 3) содержанием вредных химических веществ, поступаю- щих в источники в результате хозяйственной деятельности человека. Имеется ряд химических веществ, присутствие которых в питьевой воде в концентрациях, превышающих определен- ный уровень, может представлять определенную опасность для здоровья. Их допустимые уровни должны быть определены ис- ходя из суточного потребления воды (2,5 л) человеком, веся- щим 70 кг. Все химические вещества, определяемые в питьевой воде, не только имеют установленную ПДК, но и относятся к опреде- ленному классу опасности. 50 Под ПДК понимают максимальную концентрацию, при ко- торой вещество не оказывает прямого или опосредованного влияния на состояние здоровья человека (при воздействии на организм в течение всей жизни) и не ухудшает условий гигие- нического водопотребления. Лимитирующим признаком вред- ности химического вещества в воде, по которому установлен норматив (ПДК), может быть санитарно-токсикологический, или органолептический. Для ряда веществ в водопроводной во- де имеются ОДУ (ориентировочные допустимые уровни) ве- ществ в водопроводной воде, разработанные на основе расчет- ных или экспериментальных методов прогноза точности. Классы опасности веществ делят на: 1) 1 класс — чрезвычайно опасные; 2) 2 класс — высокоопасные; 3) 3 класс — опасные; 4) 4 класс — умеренно опасные. Безвредность химического состава питьевой воды опреде- ляется отсутствием содержания в ней опасных для здоровья лю- дей веществ в концентрациях, превышающих ПДК. При обнаружении в питьевой воде нескольких химических веществ, нормированных по токсикологическому признаку вредности и относящихся к 1-му и 2-му (чрезвычайно и высоко- опасному) классу опасности, исключая РВ, сумма отношений обнаруженных концентраций каждого из них к их максимально допустимому содержанию (ПДК) не должна быть более 1 для каждой группы веществ, характеризующихся более или менее однонаправленным воздействием на организм. Расчет ведется по формуле: (С 1 факт / С 1 доп ) + (С 2 факт / С 2 доп ) + … + (С n факт / С n доп ) ≤ 1, где С 1 , С 2 , С n — концентрации индивидуальных химических веществ; С факт — концентрации фактические; С доп — концентрации допустимые. Вредные вещества, образующиеся в процессе водообработ- ки представляем в таблице 1. Особое внимание следует обра- тить на этап хлорирования в процессе водоподготовки. Наряду с обеззараживанием хлорирование может приводить и к насы- щению хлором органических веществ с образованием продук- 51 тов гелогенезирования. Эти продукты трансформации в ряде случаев могут быть более токсичными, чем исходные, присут- ствующие на уровне ПДК химических веществ. Таблица 1 Содержание вредных веществ, образующихся в процессе ее водообработки в системе водоснабжения При обеззараживании воды свободным хлором время контак- та с водой должно быть не более 30 мин, связанным хлором — не более 60 мин. Общая концентрация свободного и связанного хло- ра не должна быть более 1,2 мг/л. Контроль содержания остаточ- ного озона производится после камеры смещения при обеспече- нии времени контакта не менее 12 мин. Показатели радиоактивного загрязнения питьевой воды Безопасность воды по показателям РВ загрязнения опреде- ляется ПДУ суммарной объемной активности α- и β-излучате- лей, а при превышении ПДУ по этим показателям — путем оценки соответствия содержания отдельных радионуклидов Остаточный хлор 0,3—0,5 мг/л орг 3 класс Остататочный связанный хлор 0,8—1,2 мг/л орг 3 класс Хлороформ (при хлорировании воды) 0,2 мл/л сан/т 2 класс Озон остаточный 0,3 орг Формальдегид (при озонировании воды) 0,05 сан/т 2 класс Полиакриламид 2,0 сан/т 2 класс Активированная кремневая кислота 10,0 сан/т 2 класс Полифосфаты 3,5 орг 3 класс Остаточные количества алюминия 0,5 сан/т 2 класс Железо 0,3 (1,0) орг 3 класс 52 |