Окружающая среда как сочетание природных, антропогенных и социальных факторов. Понятие о биосфере и ее компонентах. Среда окруж. Окружающая среда как сочетание природных, антропогенных и социальных факторов. Действие на человека
 Скачать 0.78 Mb.
|
|
I группа (очень низкая физическая активность; мужчины и женщины)- работники преимущественно умственного труда, КФА - 1,4 (государственные служащие административных органов и учреждений, научные работники, преподаватели вузов, колледжей, учителя средних школ, студенты, специалисты-медики, психологи, диспетчеры, операторы, в том числе техники по обслуживанию ком- пьютеров, программисты, работники финансово-экономической, юридической и административно-хозяйственной служб, работники конструкторских бюро и отделов, рекламно-информационных служб, архитекторы и инженеры по промышленному и гражданскому строительству, налоговые служащие, работники музеев, архивов, библиотекари, специалисты службы страхования, дилеры, брокеры, агенты по продаже и закупкам, служащие по социальному и пенсионному обеспечению, патентоведы, дизайнеры, работники бюро путешествий, справочных служб и других родственных видов деятельности). II группа (низкая физическая активность; мужчины и женщины)- работники, занятые легким трудом, коэффициент физической активности - 1,6 (водители городского транспорта, рабочие пищевой, текстильной, швейной, радиоэлектронной промышленности, операторы конвейеров, весовщицы, упаковщицы, машинисты железнодорожного транспорта, участковые врачи, хирурги, медсестры, продавцы, работники предприятий общественного питания, парикмахеры, работники жилищно-эксплуатационной службы, реставраторы художественных изделий, гиды, фотографы, техники и операторы радио- и телевещания, таможенные инспектора, работники милиции и патрульной службы и других родственных видов деятельности). III группа (средняя физическая активность; мужчины и женщины)- работники, занятые трудом средней тяжести, коэффициент физической активности 1,9 (слесари, наладчики, станочники, буровики, водители электрокаров, экскаваторов, бульдозеров и другой тяжелой техники, работники тепличных хозяйств, растениеводы, садовники, работники рыбного хозяйства и других родственных видов деятельности). IV группа (высокая физическая активность; мужчины и женщины)- работники тяжелого физического труда, коэффициент физической активности 2,2 (строительные рабочие, грузчики, рабочие по обслуживанию железнодорожных путей и ремонту автомобильных дорог, работники лесного, охотничьего и сельского хозяйства, деревообработчики, физкультурники, металлурги, доменщикилитейщики и другие родственные виды деятельности). V группа (очень высокая физическая активность; мужчины)- работники особо тяжелого физического труда, коэффициент физической активности 2,5 (спортсмены высокой квалификации в тренировочный период, механизаторы и работники сельского хозяйства в посевной и уборочный периоды, шахтеры и проходчики, горнорабочие, вальщики леса, бетонщики, каменщики, грузчики немеханизированного труда, оленеводы и другие родственные виды деятельности). НОРМЫ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ПОТРЕБНОСТЕЙ ДЕТЕЙ И ПОДРОСТКОВ В ОСНОВНЫХ ПИЩЕВЫХ ВЕЩЕСТВАХ И ЭНЕРГИИ (В СУТКИ) --------------------------------------------------------------------------------- |Возраст |Белков, г |Жиров, г |Углеводов,|Энергетическая| | | | |г |ценность, | | | | | |ккал | | |--------------|--------------------| | | | |всего|в т.ч. | всего |в т.ч. | | | | | |животные| |растительные| | | |-----------------|-----|--------|-------|------------|----------|--------------| |6 лет |72 |47 | 72 |11 | 252 | 2000 | |-----------------|-----|--------|-------|------------|----------|--------------| |7-10 лет |80 |48 | 80 |15 | 324 | 2400 | |-----------------|-----|--------|-------|------------|----------|--------------| |11-13 лет |96 |58 | 96 |18 | 382 | 2850 | |-----------------|-----|--------|-------|------------|----------|--------------| |14-17 |юноши |106 |64 | 106 |20 | 422 | 3150 | |лет | | | | | | | | |--------|--------|-----|--------|-------|------------|----------|--------------| | |девушки |93 |56 | 106 |20 | 422 | 2750 | --------------------------------------------------------------------------------- НОРМЫ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ПОТРЕБНОСТЕЙ ДЕТЕЙ И ПОДРОСТКОВ ШКОЛЬНОГО ВОЗРАСТА В ОСНОВНЫХ ВИТАМИНАХ (В СУТКИ) ----------------------------------------------------------------------------------- |Возраст |Витамины в мг | | |-----------------------------------------------------------------| | |В1 | В2 | РР | B6 | В12 |Вс |А | D | Е | С | |---------------|-----|----|------|------|-------|------|-----|--------|-----|----| |6 лет |1,0 | 1,2| 13 | 1,3 | 0,0015|0,2 |0,5 | 0,025 | 10 | 60 | |---------------|-----|----|------|------|-------|------|-----|--------|-----|----| |7-10 лет |1,2 | 1,4| 15 | 1,6 | 0,002 |0,2 |0,7 | 0,025 | 10 | 60 | |---------------|-----|----|------|------|-------|------|-----|--------|-----|----| |11-13 |мал. |1,4 | 1,7| 18 | 1,8 | 0,003 |0,2 |1,0 | 0,025 | 12 | 70 | |лет | | | | | | | | | | | | | |------|-----|----|------|------|-------|------|-----|--------|-----|----| | |дев. |1,3 | 1,5| 17 | 1,6 | 0,003 |0,2 |0,8 | 0,025 | 10 | 70 | |--------|------|-----|----|------|------|-------|------|-----|--------|-----|----| |14-17 |юн. |1,5 | 1,8| 20 | 2,0 | 0,003 |0,2 |1,0 | 0,025 | 15 | 70 | |лет | | | | | | | | | | | | | |------|-----|----|------|------|-------|------|-----|--------|-----|----| | |дев. |1,3 | 1,5| 17 | 1,6 | 0,003 |0,2 |0,8 | 0,025 | 12 | 70 | ----------------------------------------------------------------------------------- Примечание. Для витамина А приведена потребность в мг ретинолового эквивалента, для витамина Е - в мг токоферолового эквивалента; соответствие химических названий витаминов их буквенным обозначениям приводится в приложении Ж. НОРМЫ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ПОТРЕБНОСТЕЙ ДЕТЕЙ И ПОДРОСТКОВ ШКОЛЬНОГО ВОЗРАСТА В ОСНОВНЫХ МИНЕРАЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВАХ --------------------------------------------------------------------------- |Возраст |Минеральные вещества в мг | | |--------------------------------------------------------| | |Кальций |Фосфор |Магний |Железо |Цинк |Йод | |----------------|---------|-----------|----------|--------|-------|------| |6 лет |1000 |1500 |200 |12 |10 |0,08 | |----------------|---------|-----------|----------|--------|-------|------| |7-10 лет |1100 |1650 |250 |12 |10 |0,1 | |----------------|---------|-----------|----------|--------|-------|------| |11-13 лет|мал. |1200 |1800 |300 |18 |15 |0,1 | | |------|---------|-----------|----------|--------|-------|------| | |дев. |1200 |1800 |300 |15 |12 |0,1 | |---------|------|---------|-----------|----------|--------|-------|------| |14-17 лет|юн. |1200 |1800 |300 |18 |15 |0,13 | | |------|---------|-----------|----------|--------|-------|------| | |дев. |1200 |1800 |300 |15 |12 |0,13 | --------------------------------------------------------------------------- БЕЗОПАСНЫЕ УРОВНИ ПОТРЕБЛЕНИЯ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ ДЕТЬМИ И ПОДРОСТКАМИ ШКОЛЬНОГО ВОЗРАСТА ------------------------------------------------------------------------------- |Возраст |Микроэлементы в мг | | |------------------------------------------------------------------| | |Медь |Марганец |Фтор |Хром |Молибден | |----------|-------------|-------------|------------|------------|------------| |6 лет |1,0-1,5 |1,5-2,0 |1,0-2,5 |0,03-0,12 |0,03-0,075 | |----------|-------------|-------------|------------|------------|------------| |7-10 лет |1,0-2,0 |2,0-3,0 |1,0-2,5 |0,05-0,2 |0,05-0,15 | |----------|-------------|-------------|------------|------------|------------| |11-17 лет |1,5-2,5 |2,0-5,0 |1,5-2,5 |0,05-0,2 |0,075-0,25 | ------------------------------------------------------------------------------- ПРИМЕРНЫЙ ОБЪЕМ ПОРЦИЙ ДЛЯ ДЕТЕЙ ШКОЛЬНОГО ВОЗРАСТА ------------------------------------------------------------------------------ |Блюда |Возраст детей | | |----------------------------------------| | |6 лет | 7-10 лет | 11-17 лет | |-----------------------------------|-------------|--------------|-----------| |Холодные закуски (салаты, |50-65 г | 50-75 г | 50-100 г | |винегреты) | | | | |-----------------------------------|-------------|--------------|-----------| |Каша, овощное блюдо |200 г | 200-300 г | 250-300 г | |-----------------------------------|-------------|--------------|-----------| |Первые блюда |200-250 г | 250-300 г | 300-400 г | |-----------------------------------|-------------|--------------|-----------| |Вторые блюда (мясо, рыба, |80-100 г | 100 г | 100-120 г | |порционные | | | | |колбасные изделия, яичные блюда) | | | | |-----------------------------------|-------------|--------------|-----------| |Гарниры |100-150 г | 150-200 г | 200-230 г | |-----------------------------------|-------------|--------------|-----------| |Напитки |180-200 мл | 200 мл | 200 мл | |-----------------------------------|----------------------------------------| |Хлеб |30 г - пшеничный, 20 г - ржаной или 40 г| | |только ржаной | ". Функции питания. Болезни недостатка питания. Болезни при недостатке жиров в питании Количественный недостаток жиров в питании - это уменьшение или полное прекращение потребления их. Качественный недостаток жира в питании выражается в дефиците в пище незаменимых ненасыщенных жирных кислот при сниженном, нормальном или даже повышенном общем содержании жиров в рационе. Жиры могут образовываться из белков и углеводов. Однако образующийся при этом жир содержит лишь насыщенные жирные кислоты. Ненасыщенные жирные кислоты являются незаменимыми, так как не образуются в организме и поступают только с пищей. Признаки дефицита ненасыщенных жирных кислот в организме человека: замедление роста и физического развития; снижение массы тела; расстройства водного обмена с повышением потребности в воде; повышение уровня холестерина в крови, нарушения обмена витаминов А и Б, уменьшение эффекта действия витаминов С и группы В; сухость, чешуйчатое шелушение кожи, экзема; повышенная кровоточивость. Для лечения используют растительные масла, в состав которых входят ненасыщенные жирные кислоты. Масло добавляют в готовые блюда, салаты, винегреты, так как при тепловой обработке ненасыщенные жирные кислоты частично переходят в насыщенные. Болезни при недостатке или избытке углеводов в питании Запасы углеводов в печени (гликоген) быстро исчерпываются при дефиците их в питании. Особенно чувствительны к недостатку углеводов нервные и мышечные клетки. Резкий и длительный недостаток углеводов ведет к серьезным нарушениям в организме человека - отклонениям в обмене жиров, которые вызывают серьезное осложнение: сдвиг кислотно-щелочного равновесия в кислую сторону (ацидоз). Для нормального жирового обмена надо, чтобы в рационе на 4 г жира было не менее 1 г углеводов. При недостатке углеводов значительно расходуются аминокислоты белков пищи и тканевых белков, что в свою очередь вызывает нарушения обмена витаминов и минеральных солей. Недостаток углеводов отрицательно отражается на самочувствии, физической и умственной работоспособности организма, которые быстро ликвидируются при употреблении необходимого количества углеводов. Серьезное последствие углеводной недостаточности -снижение уровня сахара в крови (гипогликемия). Алиментарная гипогликемия может возникнуть при длительных перерывах между приемами пищи, т. е. нерегулярном питании. Гипогликемии подвержены люди с пониженным артериальным давлением. Гипогликемия может возникнуть при усиленной мышечной работе, особенно в условиях недостатка кислорода, при сильном нервно-психическом напряжении. Признаки алиментарной гипогликемии: слабость, сонливость, головокружение, головные боли, чувство голода, тошнота, потливость, дрожь в руках. В тяжелых случаях возникают судороги, отмечается потеря сознания. Все это требует экстренной врачебной помощи (внутривенное введение глюкозы). Влияние шума в условиях производства на организм человека. Меры профилактики. Влияние шума на организм человека, равно как и реакция человека на шум в каждом конкретном случае различна. Некоторые люди хорошо терпят шум, у других же он вызывает раздражение и стремление уйти как можно дальше от источника шума. Оценка уровня шума в основном основана на понятии восприятия, при этом большое значение имеет именно внутренняя настройка человека к источнику шума. По частоте все колебания делятся на три диапазона: инфразвуковые — до 16 Гц; звуковые (воспринимаются органом слуха как звук) —от 16 до 20000 Гц; ультразвуковые — свыше 20000 Гц. любой шум характеризуется определенным частотным составом или, как говорят, спектром. В зависимости от спектра все шумы делят на три класса: низкочастотный — до 350 Гц; среднечастотный — от 350 до 800 Гц; высокочастотный — свыше 800 Гц. В условиях производства наиболее часто встречаются шумы в диапазоне от 45 до 11000 Гц. Весь этот спектр разделен на 8 октавных полос ( 1 октава, когда левая частотная характеристика в два раза меньше правой 45-90, 90-180, 180-360 и т. д.). Интенсивность (сила) зависит от количества энергии (вт/м ), протекающей за единицу времени. Разница в мощности энергии звуков, ощущаемых ухом человека, огромная и выражается величиной в 10 раз большей, чем порог (10 вт/м ). Сила (интенсивность) прирастает логарифму увеличения величины энергии. Увеличение энергии на порядок (10 раз) дает увеличение интенсивности на единицу (последовательно 1,2,3,4 и т. д.) Ухо человека ощущает от порога слышимости до 14 единиц (бел). 1 /10 бела — децибел. В зависимости от источника шума последний делится на битовой, уличный и производственный. Независимо от происхождения шум, как правило, — это вредный фактор, Бездействующий на весь организм. Естественно, что бытовой и уличный шумы действуют на человека, но это действие эпизодическое, временное, т. е. ненаправленное. В этих случаях очень трудно выявить какие-то закономерности, установить причастность к развитию специфических процессов. В городских условиях основным источником шума является транспорт и его интенсивность зависит от качества магистралей. Подобного рода транспортный шум довольно серьезно влияет на функциональное состояние человеческого слуха. Так, в ходе эксперемента, проведенного в звукоизолирующей камере при воспроизведении звука силой в 65 дБА было выяснено, что это приводит к довольно серьезной потере слуха. Так представьте себе, каково воздействие шума на организм человека, если замеры шума на транспортных магистралях показали следующие результаты.
В производственных условиях действие шума на организм человека определяется многими моментами: а) близость от источника шума; б) длительность воздействия (рабочий день); в) замкнутость рабочего пространства (рабочее помещение); г) интенсивная физическая нагрузка; д) комплекс других вредных производственных факторов (загрязнение воздушной среды и др.). Наибольшей интенсивности шум может достигать на отдельных промышленных предприятиях: ткацкое производство, работа котельщиков, прессовое производство, штамповочное производство, клепка, молотобойное производство и другие отрасли. Рассмотрим на представленной ниже таблице на каких именно предприятиях промышленности обычно фиксируется максимальная вибрация и шум. Эта информация будет полезна для того, чтобы определить степень вредности каждого типа предприятий. Зная приблизительные уровни шума в данных местах можно максимально снизить вредное влияние вибрации и шума на здоровье людей.
Работая отбойным молотком при обрубке литья, рабочий испытывает на себе шум интенсивностью в120-125 децибел, при этом, как правило, частота колебаний свыше 2000 Гц. Шумовая болезнь, как и вибрационная, — это сложный симптомокомплекс функциональных и органических изменений в организме и было бы неправильно отдавать первенство изменению функции органа слуха. Как в действии всякого вредного производственного фактора следует видеть общее и специфическое воздействие, так и в действии шума это проявляется довольно отчетливо. Общее действие проявляется прежде всего при воздействии на ЦНС, проявляющуюся в резком замедлении всех нервных реакций, сокращении времени активного внимания, снижении работоспособности и качества работы. Даже производственный травматизм на шумных предприятиях выше, чем на бесшумных. Особо стоит отметить расстройство функции вегетативной нервной системы. После длительного воздействия шума у рабочих изменяется ритм дыхания и сердечных сокращений. Особенно четко проявляется усиление тонуса (гипеотонус) сосудистой системы, что приводит к повышению систолического и диастолического уровня кровяного давления. Изменяется двигательная и секреторная деятельность желудочно-кишечного тракта, гиперсекреция отдельных желез внутренней секреции.К вегетативным расстройствам следует отнести повышение потливости вообще и особенно стоп, кистей. Выявлены некоторые нарушения обмена веществ, особенно липидного. В зависимости от стажа работы (около 5 лет) в крови повышается содержание липидов, резко возрастает уровень холестерина (эндогенная гиперхолистериномия), что ускоряет развитие атеросклероза и развитие гипертонической болезни. У рабочих шумных предприятий гипертония на 5060% выше, чем на бесшумных предприятиях. У женщин под воздействием шума гипертоническая реакция проявляется в два раза чаще, чем у мужчин. Шум как внешний фактор угнетает иммунные реакции организма, снижает защитные функции последнего. Это видно на примере значительно высокой заболеваемости простудными и инфекционными заболеваниями (на 20-50% выше, чем обычно). Отмечается подавление всех психических функций, особенно памяти. Головная боль, головокружение, расстройство сна — постоянные жалобы лиц, подвергшихся длительному воздействию шума. Специфическое воздействие шума проявляется в существенном расстройстве функции органа слуха. Ухо, как и все органы чувств, способно адаптироваться к шуму и сохранять свою функцию. Адаптация состоит в том, что по мере воздействия шума повышается порог слышимости на 10-15 дБ. После воздействия шума порог слышимости восстанавливается в течение 3-5 мин. Если это время увеличивается, то следует думать об утомлении органа слуха. С повышением интенсивности (80 дБ и более) и частотной характеристики утомляющее действие шума резко возрастает. 90 дБ и выше при любой частоте является резко утомляющим фактором органа слуха. Следующей формой расстройства функции органа слуха является профессиональная тугоухость — стойкое снижение чувствительности к различным тонам и шепотной речи. На этом этапе легко возникают воспаления среднего и внутреннего уха, что способствует развитию дегенеративных изменений в улитке, в ее нижнем завитке. Постоянный спазм капилляров ведетк атрофии кортиева органа и, следовательно, к профессиональной глухоте. Профилактика шумовой болезни должна также проводиться комплексно: Изменение технологии производства, сочетающееся с возможной автоматизацией производства и выведением человека из производственной среды. Применение устройств на механизмах, снижающих интенсивность шума, а также его частотную характеристику. Изоляция одного рабочего места от другого. Правильное устройство фундаментов для шумогенерирующих машин. Все поверхности шумного помещения (стены, потолок и др.) должны быть облицованы звукопоглощающим материалом. Режим работы — через каждый час работы 10-минутный перерыв, который должен проводиться в специально оборудованном помещении, положительно влияющим на эмоциональный статус человека. Температура помещения — не ниже 18°С. Индивидуальные средства защиты: от самых простых (беруши) до устройства шумоизолирующих кабин. На каждом рабочем месте в зависимости от точности выполняемой работы устанавливается предельно допустимый уровень интенсивности шума, а в зависимости от частотной характеристики — октавная полоса. Врачебно-профессиональный отбор рабочих с учетом противопоказаний, указанных в регламентирующих документах. Периодические профессиональные осмотры с участием ЛОР-специалиста, невропатолога и обязательной аудиометрией. Причем следует отметить, что периодические осмотры проводятся в течение первых трех лет через каждые три месяца. После этого срока проводятся один раз в год и даже реже. Лица, у которых порог слышимости повышается на 20 дБ и более, должны быть трудоустроены на работу, не связанную с воздействием шума. Санаторно-курортное лечение в условиях теплого, сухого климата. Все подобные меры необходимо применять не только на производствах, но и в быту, поскольку влияние шума на организм ребенка куда более сильное, чем на организм взрослого человека. Ведь не даром шестилетний ребенок, впервые придя в школу, сразу же встречается с требованием учителя - «На уроке нельзя шуметь». Поэтому необходимо применять все возможные меры для ограждения детей от шума. Методы улучшения качества питьевой воды. По способу воздействия на микробов методы обеззараживания воды раделяют на химические, физические и комбинированные. В химическом методе должный эффект достигается путем внесения в воду биологически активных соединений. Физические методы обеззараживания подразумевают собой обработку воды различными физическими воздействиями,ну а в комбинированных применяется одновременно химическое и физическое воздействие. Головными сооружениями водопровода, питающегося водой из открытого водоема, являются: сооружения для забора и улучшения качества воды, резервуар для чистой воды, насосное хозяйство и водонапорная башня. От нее отходит водовод и разводящая сеть трубопроводов, изготовленных из стали или имеющих антикоррозийные покрытия. Итак, первый этап очистки воды открытого водоисточника — это осветление и обесцвечивание. В природе это достигается путем длительного отстаивания. Но естественный отстой протекает медленно и эффективность обесцвечивания при этом невелика. Поэтому на водопроводных станциях часто применяют химическую обработку коагулянтами, ускоряющую осаждение взвешенных частиц. Процесс осветления и обесцвечивания, как правило, завершают фильтрованием воды через слой зернистого материала (например, песок или измельченный антрацит). Применяют два вида фильтрования — медленное и скорое. Медленное фильтрование воды проводят через специальные фильтры, представляющие собой кирпичный или бетонный резервуар, на дне которого устраивают дренаж из железобетонных плиток или дренажных труб с отверстиями. Через дренаж профильтрованная воды отводится из фильтра. Поверх дренажа загружают поддерживающий слой щебня, гальки и гравия по крупности, постепенно уменьшающейся кверху, что не дает возможности мелким частицам просыпаться в отверстия дренажа. Толщина поддерживающего слоя — 0,7 м. На поддерживающий слой загружаютфильтрующий слой (1 м) с диаметром зерен 0,25-0,5 мм. Медленный фильтр хорошо очищает воду только после созревания, которое состоит в следующем: в верхнем слое песка происходят биологические процессы — размножение микроорганизмов, гидробионтов, жгутиковых, затем их гибель, минерализация органических веществ и образование биологической пленки с очень мелкими порами, способными задерживать даже самые мелкие частицы, яйца гельминтов и до 99% бактерий. Скорость фильтрации составляет 0,1-0,3 м/ч. Медленнодействующие фильтры применяют на малых водопроводах для водоснабжения сел и поселков городского типа. Раз в 30-60 дней поверхностный слой загрязненного песка снимают вместе с биологической пленкой. Стремление ускорить осаждение взвешенных частиц, устранить цветность воды и ускорить процесс фильтрования привело к проведению предварительного коагулирования воды. Для этого к воде добавляюткоагулянты, т. е. вещества, образующие гидроокиси с быстро оседающими хлопьями. В качестве коагулянтов применяют сернокислый алюминий — Al2(SO4)3 ; хлорное железо — FeSl^ сернокислое железо — FeSO4 и др. Хлопья коагулянта обладают огромной активной поверхностью и положительным электрическим зарядом, что позволяет им адсорбировать даже мельчайшую отрицательно заряженную взвесь микроорганизмов и коллоидных гуминовых веществ,, которые увлекаются на дно отстойника оседающими хлопьями. Условия эффективности коагуляции — наличие бикарбонатов. На 1 г коагулянта добавляют 0,35 г Са(ОН)2. Размеры отстойников (горизонтальных или вертикальных) рассчитаны на 2-3-часовое отстаивание воды. После коагуляции и отстаивания вода подается на скорые фильтры с толщиной фильтрующего слоя песка 0,8 м и диаметром песчинок 0,5-1 мм. Скорость фильтрации воды составляет 5-12 м/час. Эффективность очистки воды: от микроорганизмов — на 70-98% и от яиц гельминтов — на 100%. Вода становится прозрачной и бесцветной. Благодаря тому, что в процессе осветления происходит устранение мутности воды из-за снижения содержания в ней примесей, находящихся во взвешенном состоянии, такой процесс как обеззараживание воды, следующий за ним, значительно упрощается. Это и неудивительно, ведь вместе с песком и яйцами гельминтов в процессе осветления исчезает и значительная часть микроорганизмов. Очистку фильтра проводят путем подачи воды в обратном направлении со скоростью, в 5-6 раз превышающей скорость фильтрования в течение 10-15 мин. С целью интенсификации работы описанных сооружений используют процесс коагуляции в зернистой загрузке скорых фильтров (контактная коагуляция). Такие сооружения называют контактными осветелителями. Их применение не требует строительства камер хлопьеобразования и отстойников, что позволяет уменьшить объем сооружений в 4-5 раз. Контактный фильтр имеет трехслойную загрузку. Верхний слой — керамзит, полимерная крошка и др. (размер частиц —- 2,3-3,3 мм). Средний слой — антрацит, керамзит (размер частиц — 1,25-2,3 мм). Нижний слой — кварцевый песок (размер частиц — 0,8-1,2 мм). Над поверхностью загрузки укрепляют систему перфорированных труб для введения раствора коагулянта. Скорость фильтрации до 20 м/час. При любой схеме заключительным этапом обработки воды наводопроводе из поверхностного источника должно быть обеззараживание. Итак, как обеззараживать воду, спросите вы? Достаточно просто, ведь сегодня существует множество методов, которые помогают полностью очистить воду, сделав ее абсолютно безопасной. Разумеется, пытаться обеззаразить воду самостоятельно не стоит, ведь сегодня создано множество специализированных установок, которые выполнят данную процедуру быстрее, и главное качественнее, чем вы сами. При организации централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения небольших населенных пунктов и отдельных объектов (дома отдыха, пансионаты, пионерские лагеря) в случае использования в качестве источника водоснабжения поверхностных водоемов необходимы сооружения небольшой производительности. Этим требованиям отвечают компактные установки заводского изготовления "Струя" производительностью от 25 до 800 м3/сутки. В установке используют трубчатый отстойник и фильтр с зернистой загрузкой. Напорная конструкция всех элементов установки обеспечивает подачу исходной воды насосами первого подъема через отстойник и фильтр непосредственно в водонапорную башню, а затем потребителю. Основное количество загрязнений оседает в трубчатом отстойнике. Песчаный фильтр обеспечивает окончательное извлечение из воды взвешенных и коллоидных примесей. Хлор для обеззараживания может вводиться либо перед отстойником, либо сразу в фильтрованную воду. Промывку установки проводят 1-2 раза в сутки в течение 5-10 мин обратным потоком воды. Продолжительность обработки воды не превышает 40-60 мин, тогда как на водопроводной станции этот процесс составляет от 3 до 6 ч. Эффективность очистки и обеззараживания воды на установке "Струя" достигает 99,9%. Обеззараживание воды может быть проведено химическими и физическими (безреагентными) методами. Остановимся немного поподробнее на каждом из этих методов, чтобы выяснить чем обеззараживают водув каждом из них. Немного ниже приведены принципы обеззараживания воды в каждом из этих методов и описаны их преимущества и недостатки. И если вы именно сейчас выбираете как очистить воду, то внимательно ознакомьтесь с данной весьма полезной информацией. К химическим методам обеззараживания воды относят хлорирование и озонирование. Задача обеззараживания — уничтожение патогенных микроорганизмов, т. е. обеспечение эпидемической безопасности воды. Россия была одной из первых стран, в которой хлорирование воды стало применяться на водопроводах. Произошло это в 1910 г. Однако на первом этапе хлорирование воды проводили только при вспышках водных эпидемий. В настоящее время хлорирование воды является одним из наиболее широко распространенных профилактических мероприятий, сыгравших огромную роль в предупреждении водных эпидемий. Этому способствует доступность метода, его дешевизна и надежность обеззараживания, а также многовариантность, т. е. возможность обеззараживать воду на водопроводных станциях, передвижных установках, в колодце (при его загрязнении и ненадежности), на полевом стане, в бочке, ведре и во фляге.Принцип хлорирования основан на обработке воды хлором или химическими соединениями, содержащими хлор в активной форме, обладающей окислительным и бактерицидным действием. Химизм происходящих процессов состоит в том, что при добавлении хлора к воде происходит его гидролиз: CI2+H2OHOCl+HCl т. е. образуются соляная и хлорноватистая кислота. Во всех гипотезах, объясняющих механизм бактерицидного действия хлора, хлорноватистой кислоте отводят центральное место. Небольшие размеры молекулы и электрическая нейтральность позволяют хлорноватистой кислоте быстро пройти через оболочку бактериальной клетки и воздействовать на клеточные ферменты (SH-группы;), важные для обмена веществ и процессов размножения клетки. Это подтверждено при электронной микроскопии: выявлено повреждение оболочки клетки, нарушение ее проницаемости и уменьшение объема клетки. На крупных водопроводах для хлорирования применяют газообразный хлор, поступающий в стальных баллонах или цистернах в сжиженном виде. Используют, как правило, метод нормального хлорирования, т. е. метод хлорирования по хлорпотребности. Имеет важное значение выбор дозы, обеспечивающий надежное обеззараживание. При обеззараживании воды хлор не только способствует гибели микроорганизмов, но и взаимодействует с органическими веществами воды и некоторыми солями. Все эти формы связывания хлора объединяются в понятие "хлорпоглощаемость воды". В соответствии с СанПиН 2.1.4.559-96 "Питьевая вода..." доза хлора должна быть такой, чтобы после обеззараживания в воде содержалось 0,3-0,5 мг/л свободного остаточного хлора. Этот метод, не ухудшая вкуса воды и не являясь вредным для здоровья, свидетельствует о надежности обеззараживания.Количество активного хлора в миллиграммах, необходимое для обеззараживания 1 л воды, назьвают хлорпотребностью. Кроме правильного выбора дозы хлора, необходимым условием эффективного обеззараживания является хорошее перемешивание воды и достаточное время контакта воды с хлором: летом не менее 30 минут, зимой не менее 1 часа. Модификации хлорирования: двойное хлорирование, хлорирование с аммонизацией, перехлорирование и др. Двойное хлорирование предусматривает подачу хлора на водопроводные станции дважды: первый раз перед отстойниками, а второй — как обычно, после фильтров. Это улучшает коагуляцию и обесцвечивание воды, подавляет рост микрофлоры в очистных сооружениях, увеличивает надежность обеззараживания. Хлорирование с аммонизацией предусматривает введение в обеззараживаемую воду раствора аммиака, а через 0,5-2 минуты — хлора. При этом в воде образуются хлорамины — монохлорамины (NH2Cl) и дихлорамины (NHCl2), которые также обладают бактерицидным действием. Этот метод применяется для обеззараживания воды, содержащей фенолы, с целью предупреждения образования хлорфенолов. Даже в ничтожных концентрациях хлорфенолы придают воде аптечный запах и привкус. Хлорамины же, обладая более слабым окислительным потенциалом, не образуют с фенолами хлорфенолов. Скорость обеззараживания воды хлораминами меньше, чем при использовании хлора, поэтому продолжительность дезинфекций воды должна быть не меньше 2 ч, а остаточный хлор равен 0,8-1,2 мг/л. Перехлорирование предусматривает добавление к воде заведомо больших доз хлора (10-20 мг/л и более). Это позволяет сократить время контакта воды с хлором до 15-20 мин и получить надежное обеззараживание от всех видов микроорганизмов: бактерий, вирусов, риккетсий Бернета, цист, дизентерийной амебы, туберкулеза и даже спор сибирской язвы. По завершении процесса обеззараживания в воде остается большой избыток хлора и возникаетнеобходимость дехлорирования. С этой целью в воду добавляют гипосульфит натрия или фильтруют воду через слой активированного угля. Перехлорирование применяется преимущественно в экспедициях и военных условиях. К недостаткам метода хлорирования следует отнести: сложность транспортировки и хранения жидкого хлора и его токсичность; продолжительное время контакта воды с хлором и сложность подбора дозы при хлорировании нормальными дозами; образование в воде хлорорганических соединений и диоксинов, небезразличных для организма; изменение органолептических свойств воды. И тем не менее высокая эффективность делает метод хлорирования самым распространенным в практике обеззараживания воды. Оно и понятно, ведь обеззараживание воды хлором это самый дешевый, и вместе с этим, действенный способ. К тому же, благодаря современной технологии обеззараживания воды гипохлоритом натрия сегодня можно значительно уменьшить вредность воздействия данного метода на окружающую среду. Само собой, по сравнению с традиционным жидким хлором этот метод более дорогой, но зато куда более безопасный. В поисках безреагентных методов или реагентов, не изменяющих химического состава воды, обратили внимание на озон. Впервые эксперименты с определением бактерицидных свойств озона были проведены во Франции в 1886 г. Первая в мире производственная озонаторная установка была построена в 1911 г. в Петербурге. В настоящее время метод озонирования воды является одним из самых перспективных и уже находит применение во многих странах мира — Франции, США т. д. У нас озонируют воду в Москве, Ярославле, Челябинске, на Украине (Киев, Днепропетровск, Запорожье и др.). Озон (О3) — газ бледно-фиолетового цвета с характерным запахом. Молекула озона легко отщепляет атом кислорода. При разложении озона в воде в качестве промежуточных продуктов образуются короткоживущие свободные радикалы НО2 и ОН. Атомарный кислород и свободные радикалы, являясь сильными окислителями, обусловливают бактерицидные свойства озона. Наряду с бактерицидным действием озона в процессе обработки воды происходит обесцвечивание и устранение привкусов и запахов.Озон получают непосредственно на водопроводных станциях путем тихого электрического разряда в воздухе. Установка для озонирования воды объединяет блоки кондиционирования воздуха, получения озона и смешения его с обеззараживаемой водой. Косвенным показателем эффективности озонирования является остаточный озон на уровне 0,1-0,3 мг/л после камеры смешения. Преимущества озона перед хлором при обеззараживании воды состоит в том, что озон не образует в воде токсических соединений (хлорорганических соединений, диоксинов, хлорфенолов и др.), улучшает органолептические показатели воды и обеспечивает бактерицидный эффект при меньшем времени контакта (до 10 мин). Он более эффективен по отношению к патогенным простейшим — дизентерийной амебе, лямблиям и др. Широкое внедрение озонирования в практику обеззараживания воды сдерживается высокой энергоемкостью процесса получения озона и несовершенством аппаратуры. Олигодинамическое действие серебра в течение длительного времени рассматривалось как средство для обеззараживания преимущественно индивидуальных запасов воды. Серебро обладает выраженным бактериостатическим действием. Даже при введении в воду незначительного количества ионов микроорганизмы прекращают размножение, хотя остаются живыми и даже способными вызвать заболевание. Концентрации серебра, способные вызвать гибель большинства микроорганизмов, при длительном употреблении воды токсичны для человека. Поэтому серебро в основном применяется для консервирования воды при длительном хранении ее в плавании, космонавтике и т. д. Для обеззараживания индивидуальных запасов воды применяются таблетированные формы, содержащие хлор. Подобные таблетки для обеззараживания питьевой воды идеально подходят для максимально эффективного очищения воды, полученной из природных водных источников. Однако, данные препараты бывают разные, с совершенно различным содержанием хлора, поэтому необходимо внимательно следить за дозировкой. Кроме того, нужно внимательно следить и за сроком годности таких таблеток, иначе вы рискуете не получить нужного результата. Аквасепт — таблетки, содержащие 4 мг активного хлора мононатриевой соли дихлори-зоциануровой кислоты. Растворяется в воде в течение 2-3 мин, подкисляет воду и тем самым улучшает процесс обеззараживания.Пантоцид — препарат из группы органических хлораминов, растворимость — 15-30 мин., выделяет 3 мг активного хлора. К физическим методам относятся кипячение, облучение ультрафиолетовыми лучами, воздействие ультразвуковыми волнами, токами высокой частоты, гамма-лучами и др. Преимущество физических методов обеззараживания перед химическими состоит в том, что они не изменяют химического состава воды, не ухудшают ее органолептических свойств. Но из-за их высокой стоимости и необходимости тщательной предварительной подготовки воды в водопроводных конструкциях применяется только ультрафиолетовое облучение, а при местном водоснабжении — кипячение. Ультрафиолетовые лучи обладают бактерицидным действием. Это было установлено еще в конце прошлого века А. Н. Маклановым. Максимально эффективен участок УФ-части оптического спектра в диапазоне волн от 200 до 275 нм. Максимум бактерицидного действия приходится на лучи с длиной волны 260 нм. Механизм бактерицидного действия УФ-облучения в настоящее время объясняют разрывом связей в энзимных системах бактериальной клетки, вызывающим нарушение микроструктуры и метаболизма клетки, приводящим к ее гибели. Динамика отмирания микрофлоры зависит от дозы и исходного содержания микроорганизмов. На эффективность обеззараживания оказывают влияние степень мутности, цветности воды и ее солевой состав. Необходимой предпосылкой для надежного обеззараживания воды УФ-лучами является ее предварительное осветление и обесцвечивание. Преимущества ультрафиолетового облучения в том, что УФ-лучи не изменяют органолептических свойств воды и обладают более широким спектром антимикробного действия: уничтожают вирусы, споры бацилл и яйца гельминтов. Ультразвук применяют для обеззараживания бытовых сточных вод, т. к. он эффективен в отношении всех видов микроорганизмов, в том числе и спор бацилл. Его эффективность не зависит от мутности и его применение неприводит к пенообразованию, которое часто имеет место при обеззараживании бытовых стоков. Гамма-излучение очень эффективный метод. Эффект мгновенный. Уничтожение всех видов микроорганизмов, однако в практике водопроводов пока не находит применения. |