гигиена. Предмет и содержание гигиены и экологии человека, основные этапы развития
 Скачать 1.39 Mb.
|
|
71. Методы улучшения качества питьевой воды. Требования к качеству воды хозяйственно-питьевого назначения. При использовании воды в питьевых и хозяйственных целях должно быть исключено неблагоприятное ее действие на организм в виде заболеваний инфекционного и неинфекционного характера, поэтому требования к воде должны быть сведены к следующему: 1. Вода должна удовлетворять требованиям населения по своим органолептическим свойствам. 2. Не должна содержать токсических и радиоактивных веществ; 3. Не должна содержать возбудителей инфекционных, паразитарных заболеваний и глистных инвазий; 4. Содержание в воде минеральных веществ и микроэлементов должно соответствовать физиологическим потребностям организма. 1) очистка—удаление взвешенных частиц; 2) обеззараживание—уничтожение микроорганизмов; 3) специальные методы улучшения органолептических свойств воды, умягчение, удаление некоторых химических веществ, фторирование и др. Очистка является важным этапом в общем комплексе методов улучшения качества воды, так как улучшает ее физические и органолептические свойства. При этом в процессе удаления из воды взвешенных частиц удаляется и значительная часть микроорганизмов. Очистка осуществляется механическим (отстаивание), физическим (фильтрование) и химическим (коагуляция) методами. Отстаивание, при котором происходит осветление и частичное обесцвечивание воды, осуществляется в специальных сооружениях — отстойниках. Процесс отстаивания в них продолжается в течение 2—8 ч. Однако мельчайшие частицы, в том числе значительная часть микроорганизмов, не успевает осесть. Поэтому отстаивание нельзя рассматривать как основной метод очистки воды. Фильтрация — процесс более полного освобождения воды от взвешенных частиц. Воду пропускают через фильтрующий мелкопористый материал, чаще всего через песок. Фильтруясь, вода оставляет на поверхности и в глубине фильтрующего материала взвешенные частицы. На водопроводных станциях фильтрация применяется после коагуляции. В настоящее время применяются кварцево-антрацитовые фильтры, значительно увеличивающие скорость фильтрации. Коагуляция представляет собой химический метод очистки воды. Он позволяет освободить воду от загрязнений, находящихся в виде взвешенных частиц, удаление которых невозможно с помощью отстаивания и фильтрации. Сущность коагуляции заключается в добавлении к воде химического вещества—коагулянта, способного реагировать с находящимися в ней бикарбонатами. В результате этой реакции образуются крупные, довольно тяжелые хлопья. Оседая вследствие собственной тяжести, они увлекают за собой находящиеся в воде во взвешенном состоянии частицы загрязнений. Это способствует довольно быстрой очистке воды. За счет этого процесса вода становится прозрачной, улучшается показатель цветности. В качестве коагулянта применяется сульфат алюминия, образующий с бикарбонатами воды крупные хлопья гидрата окиси алюминия. Обеззараживание. Уничтожение микроорганизмов является последним, завершающим этапом обработки воды, обеспечивающим ее эпидемиологическую безопасность. Для обеззараживания воды применяются химические (реагентные) и физические (безреагентные) методы. Химические (реагентные) методы обеззараживания основаны на добавлении к воде различных химических веществ, вызывающих гибель находящихся в воде микроорганизмов. Эти методы достаточно эффективны. В качестве реагентов могут быть использованы различные сильные окислители: хлор и его соединения, озон, йод, перманганат калия, некоторые соли тяжелых металлов, серебро. В санитарной практике наиболее надежным и испытанным способом обеззараживания воды является хлорирование. На водопроводных станциях оно производится при помощи газообразного хлора и растворов хлорной извести. Процесс хлорирования зависит от стойкости микроорганизмов. Наиболее устойчивыми являются спорообразующие. Среди неспоровых отношение к хлору различное, например брюшнотифозная палочка менее устойчива, чем палочка паратифа и т. д. Важным является массивность микробного обсеменения: чем она выше, тем больше хлора нужно для обеззараживания воды. Эффективность обеззараживания зависит от активности используемых хлорсодержащих препаратов. Так, газообразный хлор более эффективен, чем хлорная известь. 72. Обеззараживание воды. Сравнительная характеристика методов обеззараживания. Обеззараживание воды может быть проведено химическими и физическими (безреагентными) методами. К химическим методам обеззараживания воды относят хлорирование и озонирование. Задача обеззараживания — уничтожение патогенных микроорганизмов, т. е. обеспечение эпидемической безопасности воды. 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. 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: образуется хлорноватистая кислота. Во всех гипотезах, объясняющих механизм бактерицидного действия хлора, хлорноватистой кислоте отводят центральное место. 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. 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, называют 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 — 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, которые также обладают бактерицидным действием. Скорость обеззараживания воды хлораминами меньше, чем при использовании хлора, поэтому продолжительность дезинфекций воды должна быть не меньше 2 ч. 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, цист, дизентерийной амебы, туберкулеза и даже спор сибирской язвы. По завершении процесса обеззараживания в воде остается большой избыток хлора и возникает необходимость 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, опасных для организма; изменение органолептических свойств воды. И тем не менее высокая эффективность делает метод хлорирования самым распространенным в практике обеззараживания воды. Так же обеззараживание воды хлором это самый дешевый, и вместе с этим, действенный способ. В настоящее время метод озонирования воды является одним из самых перспективных и уже находит применение во многих странах. 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. 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 микроорганизмам. 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. Для использования такой воды необходимо десеребрение. Для обеззараживания индивидуальных запасов воды применяются таблетированные формы, содержащие хлор.(Аквасепт и т.д). К физическим методам относятся кипячение, облучение ультрафиолетовыми лучами, воздействие ультразвуковыми волнами, токами высокой частоты, гамма-лучами. 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. 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 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. 73. Санитарно-гигиеническое и эпидемиологическое значение почвы, ее механический состав и физических свойств. Почвой – называется верхний слой земной коры, сформированный основными почвообразующими факторами, климатом, растительностью, почвенными организмами. В различных климатических условиях почва различна по составу. Почвенные организмы – бактерии, грибы, вирусы, простейшие, черви и др., осуществляют влияние на почву в короткое время. Она находится в постоянном взаимодействии с другими экологическими системами, такими как атмосфера, гидросфера, растительный мир. Она представляет собой огромную естественную лабораторию, в которой непрерывно протекают самые разнообразные и сложные процессы разрушения и синтеза неорганических и органических веществ, фотохимические реакции. Почва- источник продовольствия, обеспечивающий 95-97% продовольственных ресурсов для населения планеты. Почва существенно влияет на климат местности. В ней живут и гибнут патогенные бактерии, вирусы, простейшие и яйца гельминтов. Она является одним из основных путей передачи ряда инфекционных и неинфекционных заболеваний, гельминтозов. Почва может прямо или опосредованно оказывать токсическое, канцерогенное, мутагенное и прочие воздействия на организм человека. Недостаток или избыток микроэлементов в почве вызывает эндемические заболевания. Площадь земельных ресурсов мира составляет 129 млн км2, или 86,5% площади суши. Почва — природное образование, залегающее между атмосферой и подстилающими породами. Толщина почвы колеблется от нескольких сантиметров до 2 м и более. Почва состоит из материнской породы (минеральные соединения), мертвого органического вещества, гумуса (перегноя), живых организмов, воздуха и воды. На вертикальном разрезе почвы можно увидеть несколько слоев (или горизонтов). Последовательность этих горизонтов называется почвенным профилем. Верхний (или пахотный) слой почвы содержит корни растений, грибы, микроорганизмы, множество различных почвенных насекомых и животных. В этом горизонте происходит основной круговорот органических веществ. Весь неиспользованный органический материал из различных трофических уровней вновь утилизируется и распадается здесь сначала до гумуса, а в конечном итоге — до неорганических соединений. Материнская порода представляет собой комплекс минеральных соединений, состоящих в основном из песка, глины, извести и ила, включающих соли кремния, магния, алюминия и др. В зависимости от соотношения песка и глины все почвы делятся на песчаные, супесчаные, глинистые и суглинистые. На территории России встречается более 90 видов почв. С учетом размера частиц выделяют каменистую (более 3 мм), песок (0,2-3 мм), глину (0,001-0,01 мм), коллоидную фракцию гумуса — перегной. Крупнозернистые почвы, как правило, обладают хорошей воздухо- и водопроницаемостью, а мелкозернистые характеризуются значительной водоемкостью, высокой гигроскопичностью и капиллярностью. В гигиеническом отношении наиболее благоприятной является почва, имеющая большую воздухо- и водопроницаемость, так как эти свойства способствуют процессам самоочищения, обеспечению нормального теплового режима приземного слоя атмосферы. основные свойства почвы пористость, воздухо- и водопроницаемость, влагоемкостъ, капиллярность, температура, почвенные организмы. Пористость - суммарный объем пор в единице объема почвы, выраженный в процентах. От этого свойства зависит ее фильтрационная способность: чем выше пористость почвы, тем эта способность ниже. При пористости 60-65% создаются наилучшие условия для процессов самоочищения. Воздухопроницаемость — способность почвы пропускать воздух. Она зависит от величины пор почвы, увеличивается при повышении атмосферного давления и уменьшается с увеличением толщины слоя почвы и ее влажности. Высокая воздухопроницаемость — благоприятное гигиеническое свойство, так как она способствует аэрированию почвы, т.е. насыщению кислородом, необходимым для окисления органических веществ. Водопроницаемость (фильтрационная способность) - способность почвы впитывать и пропускать воду, поступающую в основном с атмосферными осадками. Это свойство важно для образования почвенной воды и запасов ее в подземных слоях. Влагоемкостъ - количество влаги, которое почва способна удерживать с помощью сорбционных и капиллярных сил. Она тем больше, чем меньше поры и чем больше их суммарный объем. Гигиеническое значение этого свойства заключается в том, что высокая влагоемкость способствует сырости почвы, снижению воздухе- и водопроницаемости, ухудшает процессы самоочищения. Почвы с таким свойством считаются сырыми, холодными и, значит, нездоровыми. Капиллярность - способность почвы поднимать воду по капиллярам из глубоких слоев в верхние. Чем больше в почве мелких пор, тем она более капиллярна и тем выше по ней поднимается вода. Температура почвы влияет на температуру приземного слоя атмосферы, тепловой режим помещений 1-го этажа и подвальных помещений, а также жизнедеятельность почвенных микроорганизмов и процессы самоочищения. Степень нагревания почвы солнцем зависит от географического положения местности, ее рельефа, времени года, суток и характера почвы. Сильнее и быстрее нагреваются склоны, обращенные к южным направлениям, темный цвет почвы способствует поглощению тепла, а светлый — его отражению, сухие почвы прогреваются быстрее, чем сырые. Суточные колебания температуры воздуха отражаются до глубины не более 1 м. Однако в сильные морозы почва может промерзать на глубину 1-2 м Почвенные организмы оказывают на состояние почвы прямое и косвенное влияние, способствуя процессам самоочищения и повышению плодородия. Почва оказывает огромное влияние на свойства и состав подземных вод и воды открытых водоемов. Она всегда содержит то или иное количество влаги, поступившей с атмосферными осадками или поднявшейся по капиллярам из нижележащих слоев земли, а также образовавшейся в результате поглощения паров воды из атмосферного воздуха. Вода необходима для существования живых организмов и роста растений. Почвенный воздух постоянно обменивается с атмосферным. В почвах всегда содержится повышенное по сравнению с атмосферным воздухом количество углекислого газа (до 8%), содержание кислорода в почве снижается до 14%. При ограниченном доступе воздуха в толще отбросов развиваются гнилостные процессы с выделением зловонных газов и паров (сероводорода, аммиака, фтороводорода и другие), способных в соответствующих концентрациях токсически воздействовать на организм человека. 74. Геохимическое и токсикологическое значение почвы. в одних районах отмечается недостаточное или избыточное содержание в почве таких микроэлементов, как йод, кобальт, фтор, молибден, марганец, цинк, бор, стронций, селен и др. Эти районы получили название биогеохимических провинций. Недостаток или избыток минеральных веществ в почве непосредственно от-ражается на химическом составе воды и многих растений. В свою очередь недостаток или избыток микроэлементов в воде и расте-ниях может привести к развитию у животных и человека специ-фических заболеваний, известных под названием геохимических эндемий или микроэлементозов. Проблема содержания микроэлементов в почве в настоящее время приобретает все более актуальное значение, поскольку увеличилось техногенное ее загрязнение за счет отходов промышленных предприятий, транспорта, а также используемых в сельском хозяйстве минеральных удобрений и пестицидов. Особую опасность представляют медицинские отходы. Попадая с твердыми бытовыми отходами на свалку, такие фармацевтические препараты резко увеличивают токсичность образующегося фильтрата, и неизвестно, какие токсиканты при этом попадают в подземные воды и атмосферу. Внесение в почву огромного количества химических удобрений, пестицидов, промышленных отходов способствует образованию искусственных геохимических провинций с измененными составом и свойствами почвы. При чрезмерном и длительном загрязнении в почве могут накапливаться такие вредные для здоровья вещества, как ртуть, свинец, мышьяк, фтор, ядохимикаты и др., представляющие реальную опасность прямого и косвенного влияния на организм человека. К этому следует добавить, что испытания ядерных устройств в открытой атмосфере способствовали загрязнению поверхности планеты искусственными долгоживущими радиоактивными изотопами. Вредное воздействие загрязненной почвы усугубляется тем, что овощи и зерновые, выращенные на этой территории, характеризуются пониженной пищевой ценностью. Попадающие в почву промышленные выбросы могут ухудшать физические и химические ее свойства, увеличивать кислотность и снижать буферные свойства почвы, разрушать поглощающий комплекс. Следствием этого может быть нарушение нормальной деятельности сапрофитных и почвенных микроорганизмов вплоть до полного их подавления, что в свою очередь снижает антибиотическую активность почвы. Большое влияние на состав почвы оказывает проводимая в широких масштабах химизация сельского хозяйства. В гигиеническом отношении особое значение имеют пестициды, обладающие большой устойчивостью к воздействию внешних факторов и способные накапливаться в почвенном покрове, растениях и живых организмах. Загрязнение почвы химическими продуктами может привести к высокому содержанию токсических веществ в лекарственных растениях. В процессе экстрагирования токсичные продукты могут одновременно выделяться из растений с лекарственными веществами и, таким образом, оказывать отрицательное влияние не только на биологическую активность препарата, но и непосредственно на организм человека. |