гигиена. Вода. Природные источники водоснабжения. Комплекс природоохранных мероприятий. Методы улучшения качества питьевой воды. Гигиенические требования к качеству пит
 Скачать 249 Kb.
|
|
Биологическая пленка (микробная слизь) состоит из минеральных и органических веществ. Образованию пленки способствуют малая скорость фильтрации, большая мутность воды, значительное содержание фитопланктона. Пленка достигает толщины 0,5-1 мм и больше. Биологическая пленка играет решающую роль в работе и помимо задержания мельчайшей взвеси, пленка задерживает бактерии (уменьшая их количество на 95-99%), содержание Е. coli в 1000 раз, а удаление вирусов даже еще больше, снижает окисляемость на 20-40% и цветности на 20%. Патогенные бактерии, вирусы и покоящиеся стадии паразитов удаляются главным образом за счет адсорбции и последующего уничтожения хищными организмами. Медленная фильтрация через песок также очень эффективна при удалении паразитов (гельминтов и простейших). Медленные фильтры, отличающиеся простотой устройства и эксплуатации, были первыми очистными сооружениями городских водопроводов в начале Х1Хвека. При правильной загрузке медленная фильтрация через песок обеспечивает наибольшее улучшение качества воды при любом отдельно взятом обычном способе очистки воды. Они очень удобны для развивающихся стран и малых сельских систем водоснабжения. В условиях Севера России они должны размещаться в отапливаемых помещениях, ибо фильтрация будет более эффективной, когда вода теплая. Скорая фильтрация - скорость фильтрации от 5 до 10 м/ч. Скорый фильтр (СФ) с зернистой загрузкой представляет собой железобетонный резервуар, заполненный фильтрующим материалом в два слоя. Имеется множество разновидностей и типов конструкций СФ. Общим является малая эффективность в отношении бактерий и вирусов и необходимость должного надзора и контроля за процессом фильтрации на воодоочистных сооружениях (см. пример города Атланты и округа Fulton). Обеззараживание. Обеззараживание является последним барьером на пути передачи связанных с водой бактериальных и вирусных болезней. По существу, любая технологическая схема традиционной очистки воды (осветление воды) на коммунальных водопроводах должна создать необходимые физико-химические предпосылки для успешного проведения дезинфекции. Эффективность любого процесса обеззараживания зависит от предшествующих этапов водоподготовки, так как обеззараживающие средства могут быть нейтрализованы в большей или меньшей степени органическими веществами, мутностью, цветностью, реакцией среды, температурой и легко окисляющимися в воде соединениями. В практике коммунального водоснабжении используются реагентные (хлорирование, озонирование) и безреагентные (ультрафиолетовое облучение, воздействие гамма-лучами и др.) методы. Чаще и повсеместно для обеззараживания воды используются хлорсодержащие препараты (хлорная известь, хлор, гипохлорит и др.). Хлорирование воды в настоящее время получило наиболее широкое распространение благодаря многим техническим, гигиеническим и экономическим преимуществам перед другими методами обеззараживания. Но наиболее эффективными, особенно в отношении вирусных инфекций, являются физические методы обеззараживания, к примеру, путем воздействия на воду ультрафиолетового излучения. Из других малоиспользуемых в нашей стране методов следует отметить озонирование. В табл.5 представлены наиболее распространенные обеззараживающие средства и приведены их допустимые остаточные концентрации в питьевой воде. Для хлорирования воды используются различные соединения хлора и разные способы их взаимодействия с водой. Наибольшее распространение получил жидкий хлор, который представляет собой маслянистую темно-зеленую жидкость плотностью 1,4 при 15 град. С. При снижении давления жидкий хлор переходит в газообразный, хорошо растворяющийся в воде при следующих реакциях: Н20 + CL2 = HCL + HOCL; HOCL > <--- + Н + ОСL Степень диссоциации хлорноватистой кислоты зависит от рН воды. Обеззараживающее действие оказывают гипохлоритный ион OCL и недиссоциированная хлорноватистая кислота. Процесс обеззараживания воды проходит две стадии: сначала обеззараживающий агент диффундирует внутрь бактериальной клетки, а затем вступает в реакцию с энзимами клетки, в первую очередь с дегидрогеназами. Гипохлориты кальция и натрия представляют собой соли хлорноватистой кислоты, обеззараживающее действие которых определяется гипохлоритным ионом OCL. Хлорная известь - комплексное соединение, в котором ион кальция связан одновременно с анионами хлорноватистой кислоты и хлористоводородной кислоты (свежий технический препарат содержит не более 35% активного хлора). Эффективность хлорирования в большей мере зависит от первоначального количества микробов в исходной воде, которое было описано математическим выражением: -kt Nt = No* 10, где No - начальное количеств о бактерий; Nt - число бактерий после t минут контакта с хлором; k - константа отмирания бактерий ( от 0,56 до 0,026 в зависимости от исследуемого штамма). Возбудители инфекционных заболеваний являются менее резистентными по отношению к хлору, чем кишечная палочка (кроме вирусов). Это и позволяет использовать кишечную палочку в качестве санитарно-показателъного (индикаторного) микроорганизма и косвенно судить об эпидемической без опасности в оды в отношении бактерийных возбудителей. Эксперименты подтверждают, что при наличии в обработанной воде не более 3 кишечных палочек на 1 литр (коли-индекс) она не содержит патогенных бактерий. Нормальные условия хлорирования (т.е. содержание свободного остаточного хлора равного или более 0,5 мг/л при контакте, по крайней мере, в течение 30 мин, рН ниже 8,0 и мутности менее 1 НЕМ) могут более чем на 99% уменьшить содержание Е. coli и некоторых вирусов, но не цист и ооцист паразитирующих простейших. Доза обеззараживающих средств выбирается на основании опытных исследований и может составлять для чистых вод от 2 до 4 мг/л и для плохо очищенных от 5 до 10мг/л. Различная бактерицидность хлорсодержащих препаратов связана с интенсивностью их окислительных свойств, сущность которых связывают с переносом электронов в ряду взаимодействующих веществ. С повышением рН воды бактерицидный эффект уменьшается, что связано с возрастанием степени диссоциации хлорноватистой кислоты (наиболее активного действующего начала), а также со снижением окислительно-восстановительного потенциала. Эффект хлорирования ослабляется взвешенными частицами, которые механически препятствуют достижению хлором бактериальной клетки. Известны многие случаи сохранения жизнеспособности водных организмов и фекальных бактерий, когда мутность превышала 5 нефелометрических единиц мутности (НЕМ). Микроорганизмы, которые подвергаются агрегации или адсорбции взвешенными веществами, могут быть также частично защищены. Результат хлорирования снижается присутствием в воде легкоокисляемых органических соединений и веществ, что объясняется способностью их к взаимодействию и окислению. Важное значение имеет также, к примеру сродство химических соединений присутствующих в воде (фенольные соединения) к хлору или брому, ибо в этом случае идут процессы образования различных галогенизированных соединений от действия дезинфектантов. Лигнинные, гуминовые соединения, мочевина, аминокислоты, амины активно связывают хлор. С другой стороны, жиры, углеводы слабо реагируют с хлором. В табл. 6 представлены обеззараживающие средства и продукты обеззараживания в воде, с которыми связан современный эпидемиологический интерес к отдаленным медицинским последствиям, обусловленный потреблением питьевой воды коммунальных водопроводов, главным образом, из поверхностных водоисточников. Для веществ, которые считаются канцерогенными, рекомендуемая величина представляет собой концентрацию в питьевой воде, связанную с избыточным риском возникновения рака за время жизни, который принят ВОЗ равным - один дополнительный случай на 100000 человек (10"5) населения, которое потребляет питьевую воду в течение 70 лет. Следует подчеркнуть, что рекомендуемые величины для канцерогенных веществ рассчитаны на основании теоретических математических моделей, которые не могут быть проверены экспериментально и представляют собой грубые оценки риска возникновения рака. |