7. «Гигиена воды» - Гигиенические и экологические проблемы
Полная версия

Главная arrow Медицина arrow Гигиенические и экологические проблемы

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ   >>

7. «Гигиена воды»

Одним из факторов внешней среды, жизненно необходимым человеку и оказывающим влияние на его здоровье является вода. Вода физиологически и гигиенически необходимый элемент, в тоже время является источником болезни и может быть причиной нарушением здоровья, что связано с изменением состава, качеством или недостатком воды.

Физиологическое значение - вода составная часть всех живых организмов растительного и животного происхождения. Общее содержание воды в организме составляет 65%от его веса. Потеря более 10% воды ведет к различным нарушением в организме. Вода играет большую роль в организме не только благодаря тому, что является составной частью всех клеток и тканей, но и потому что является средой для протекания биохимических процессов. С помощью воды транспортируются питательные вещества и удаляются продукты распада. Вода участвует в тепловом обмене, поддержании вводно-солевого равновесия. Суточная потребность взрослого - 2,5 л., из них 1 л. - питьевая вода; 1,2 - поступает с пищей; 0,3 - образуется в организме. В зависимости от условий среды и выполняемой работы количество потребляемой воды может возрастать до 6-11л. в сутки, причем около 90% может теряться с потом.

Гигиеническое значение воды:

1. Необходима для питья, пищи

2. Поддержание чистоты тела, жилищ, культурно-просвет. учреждений и ЛПУ

3. Для оздоровления и спортивных мероприятий

4. Поливка зеленых насаждений, борьба с уличной пылью

Для городов характерна повышенная потребность в воде. В Омске - 335л. на человека в сутки. Повышенное количество требуется на промышленных предприятиях и в с/х. Например, для изготовления тонны стали необходимо 120м3 воды, бумаги - 900м3, риса и хлопка - 1000м3.

Эпидемиологическое значение:

через воду передаются такие заболевания как холера, брюшной тиф, паратиф, дизентерия, гепатит, водяная лихорадка, туляремия. Связь водного фактора с распространением заболеваний стала очевидной при эпидемиях холеры. Первая была в Лондоне в 1854г. Затем в 1882г. В Гамбурге, жители которого получали воду через плохо оборудованные водопроводы: заболело 18тыс., умерло 8605. В 1908г. Эпидемия в Санкт-Петербурге, заболело 20835, умерло 4000 чел. Типичным примером быстрого водного распространения эпидемии является эпидемия брюшного тифа в Ростове (1926г.) В результате прорыва канализации заболело более 2000 человек. После ликвидации аварии заболеваемость резко снизилась.

Кафедра общей гигиены установила, что заболеваемости способствуют:

1. Нарушение зон санитарной охраны

2. Несоблюдение мер по охране

3. Отсутствие или же плохое водоочищение.

4. Аварии

В 1995г. в области было выделено 7 культур холерного вибриона Эль-Тор, из них два слабовирулентных. 5 - авирулентны. В 1996г. - три Эль-Тор. Это говорит о «немых» очагах инфекции и циркуляции заболевания среди населения.

Документация:

СанПиН № 2.1.4. 1074-01: «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль и качество».

СанПиН № 2.1.4. 544-96: «Питьевая вода и водоснабжение населенных мест. Требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения. Санитарная охрана источников - колодцы».

ГОСТ 2761-84 «Источники централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения. Гигиенические, технические требования и правила выбора» - для выбора источника централизованного водоснабжения третьего класса для поверхностных и подземных источников.

СанПиН - 2.1.15-980.00 «Гигиенические требования к охране поверхностных вод»

Питьевая вода должна быть безопасной в эпидемиологическом и радиационном плане, иметь определенный химический состав и хорошие органолептические свойства.

Макроэлементы: более 1 мг/л - Na, Ca, Cl, SO4, HCO3,CO2, Mg.

Общую жесткость определяет концентрации кальция и магния.

Микроэлементы: менее 1 мг/л - P, I, Br.

Одни химические элементы оказывают вредное влияние на организм. Другие помогают косвенно судить о степени загрязненности воды органическими веществами и определить степень эпидемиологической опасности.

Сухой остаток и общая минерализация воды - совокупность солевого состава воды: хлориды, сульфаты, карбонаты, бикарбонаты, щелочные и щелочноземельные металлы. При временном употреблении высоко минерализованной воды (2000-5000 мг/л) наблюдается нарушение пищеварения, отсутствие аппетита, головные боли, обострение хронических заболеваний ЖКТ, отеки. При использовании воды с минерализацией около 1000 мг/л развиваются сдвиги солевого баланса и азотистого равновесия, но они незначительны. Поэтому общая минерализация воды не должна превышать 1000 мг/л. В исключительных случаях по согласованию в органах санитарной службы до 1500 мг/л.

Хлориды в воде источников не без основания рассматриваются как косвенные индикаторы бытового загрязнения. Большое значение имеет изменения концентрации хлоридов во времени и на протяжении водоема. Хлориды бывают почвенного и органического происхождения (сточные воды). На юге г. Омска, Казахстане подземные воды содержат повышенное количество хлоридов. Поэтому почвы солончаковые и загрязнены. Хлориды влияют на вкус воды. Соленая вода - при содержании хлоридов около 350 мг/л - поэтому в норме их должно быть не более 350 мг/л. Замечено, что употребление воды с большим количеством хлоридов, способствует возникновению гипертонической болезни.

Сульфаты при повышенной концентрации оказывают послабляющее действие, в норме их содержание не более 1500 мг/л.

Жесткость воды один из главных критериев, по которому население судит о ее качестве. Если вода жесткая, то появляется накипь, повышается расход мыла, снижается качество варки, появляется сухость и шелушение кожи. В норме она составляет не более 7,0 мг.экв/л; допускается 10 мг.экв/л. Известно, что употребление мягких вод может привести к патологии ССС, развитию МКБ.

Среди химических показателей, указывающих на загрязненность воды органическими веществами наибольшее значение имеет определение азотсодержащих веществ: аммиак, нитриты, нитраты. Если параллельно с ними обнаруживается повышенная окисляемость воды, то, следовательно, вода загрязнена органическими веществами животного происхождения. Ионы аммония, нитритные и нитратные ионы образуются в результате разложения белковых соединений. Наличие аммиака - показатель загрязнения сточными водами. Иногда высокое содержание аммиака является показателем восстановления селитры, которая содержится в почве, это представляет наибольшую опасность.

В природных водах ионы аммония неустойчивы и под действием микроорганизмов окисляются с образованием нитритных и нитратных соединений. По наличию азотистых веществ в воде можно судить о степени давности загрязнения. Например, если в воде определяется аммонийный азот, то это свежее загрязнение, если нитриты, то более давнее, если аммонийный азот, нитриты и нитраты то старое и постоянное.

1) 2NH+4 + 2OH + 3O2 = 2NO-2 + 2H++ + 4 H2O (7-12 дней)

2) 2NO-2 + О-2 = 2NO-3 (20-22 дня)

При потреблении колодезной воды с высоким содержанием нитратов возникает водно-нитратная метгемоглобинемия - тяжелое заболевание, сопровождающееся посинением кожи, губ, глаз, нарушением работы ЖКТ и ССС. Нитраты при поступлении в ЖКТ подвергаются влиянию микрофлоры, восстанавливаясь в нитриты, следовательно, это ведет к образованию в крови метгемоглобина, который вызывает снижение поступления кислорода в ткани. Норма для нитратов не более 45мг/л, для аммиака по азоту до 2,0 мг/л, для нитритов 3,0 мг/л.

Для оценки количества органических веществ существует параметр окисляемость. Это количество кислорода необходимое на окисление органических веществ животного и растительного происхождения, содержащихся в литре воды. В питьевой воде окисляемость не более 5 мг кислорода на литр. Шахтные колодцы: 3-4. Воды болотистого происхождения - до 65 мг/л. Артезианские воды до 2-3 мг/л. Чем выше окисляемость, тем выше темность.

Содержание растворенного кислорода и биохимическое потребление кислорода (БПК) - также для определения органических веществ. Кислород поступает из воздуха и в результате деятельности растений. Степень насыщения зависит от температуры воды и давления. БПК - количество кислорода, израсходованного в определенный промежуток времени на аэробное биохимическое разложение органических веществ, находящихся в исследуемой воде. Согласно СанПиН 2.1.5. 980-00: растворенного кислорода не менее 4 мг/л, БПК не более 2 мг кислорода на литр при температуре 200 С - I вид водопользования, II вид водопользования не более 4.

Микрофлора

Согласно требованиям по показателям безопасности воды термотолерантные колиформные бактерии и общие колиформные бактерии должны отсутствовать в 100 мл. Общее микробное число - не более 50 в 1мл. Колифаги - отсутствие бляшкообразных единиц в 100мл. Споры сульфитредуцирующих бактерий должны отсутствовать в 20 мл. Цисты лямблии в 50 мл.

Радиационные показатели:

Радиационные показатели: общая альфа-радиоактивность не более 0,1 бк/л; бета-радиоактивность не более 1 бк/л.

Органолептические свойства:

Органолептические свойства: не должно быть цветности, мутности, запаха и привкуса. Требования: запах не более 2 баллов, привкуса нет, цветность не более 200, мутность не более 1,5 мг/л.

Открытие микроэлементов, также как изучение их биороли является одной из страниц биологии. Начало исследования положено в 1891 г. профессором Вернадским. Он установил связь микроэлементов с ферментами, гормонами, витаминами; также изучались болезни, связанные с недостатком или избытком тех или иных микроэлементов во внешней среде.

Сейчас известно, что в состав тканей человека входят 165 элементов периодической системы. Одни из них входят в большом количестве - органогены, макроэлементы; другие представлены в небольших количествах - микроэлементы.

Все микроэлементы делятся:

1. Биологически активные, поступающие в организм с водой (Фтор, бром)

2. Поступающие с пищей, растительного происхождения (Йод)

3. Вредные, поступающие со сточными водами (Бериллий, молибден, мышьяк, свинец, селен)

Содержание элементов в различных регионах неравномерное. В областях, где отмечается повышенное или пониженное содержание элементов во внешней среде наблюдается соответственно повышенное или пониженное поступление их в организм и распространяются среди населения те или иные заболевания, называемые эндемическими. Данные области по Виноградову называются биогеохимическими провинциями. Примеры заболеваний - зоб, флюороз.

Фтор один из наиболее рассеянных и своеобразных микроэлементов, характеризуется малым диапазоном доз от токсических до биологически полезных. С фтором связаны два заболевания - кариес и флюороз. Питьевая вода является одним из основных источников поступления фтора в организм. С пищевыми продуктами его поступает очень мало, поэтому развитие флюороза связано с повышенным содержанием фтора в воде. Полагают, что в СНГ взрослый человек массой 70кг. получает вне эндемической местности в сутки с пищей 0,8 мг фтора (Норма 0,5-1,2 мг.). Содержание его в пищевом рационе жителей эндемической местности в несколько раз выше, за счет фтора воды, входящей в состав блюд. По данным Габовича и Минха в населенных пунктах, где осуществляется фторирование воды содержание фтора на 0,8-0,6 мг. выше, чем в пунктах, расположенных рядом - 0,2 мг/л. Если концентрация фтора в воде составляет 0,3-0,4 мг/л, то основной источник - пищевые продукты. Усвоение фтора пищи хуже на 15-20%, чем фтора воды. Эндемический флюороз встречается у коренных жителей местностей с повышенной концентрацией фтора в воде. При исследовании детского населения в эндемических регионах было установлено влияние фтора на ферментные системы, иммунологическую реактивность, формирование костей, фосфорно-кальциевый обмен. Изменения выходят за пределы физиологических при концентрации фтора в воде более 1,5 мг/л. Первые симптомы флюороза - появление пятнистости или крапчатости эмали зубов, разрушение дентина. В дальнейшем может возникнуть ограничение подвижности позвоночника, нарушение со стороны печени, костей, ЦНС. Впервые пятнистость описал Eger в 1901 году у итальянских эмигрантов. В 1916г. были опубликованы данные о распространенности заболевания среди населения многих штатов США. Только в 1931г. было доказано, что заболевание обусловлено повышенным содержанием фтора в воде.

При снижении концентрации фтора в воде менее 0,5-0,7 мг/л отмечается заболеваемость детей кариесом. По статистике кариесом страдает 80-98% населения Земли. В Иртыше концентрация фтора составляет 0,2 - 0,3 мг/л. Подземные воды области также бедны фтором. Известно, что кариес зубов является не только причиной болевых ощущений, но и по мере вовлечения в процесс глубжележащих тканей может стать постоянным источником инфекции. Кариес является наиболее частой причиной потери зубов, что ведет к ухудшению пережевывания пищи и обострению хронических заболеваний ЖКТ. Известно, что кариозные зубы как постоянный источник инфекции и интоксикации в организме стоят в одном ряду с заболеваниями миндалин. При кариесе нарушается связь между органическими белками и неорганическими известковыми элементами дентина и эмали зубов. Кариес заболевание полиэтиологичное, но при недостатке фтора более активно проявляются другие причины вследствие тесной связи между обменом фтора и кальция.

Фтор отличается очень небольшим диапазоном физиологического действия. Например, легкие формы флюороза могут быть у 20% населения при концентрации фтора в воде 1,5 мг/л. По мере снижения концентрации фтора в воде повышается заболеваемость населения кариесом и она высока, если концентрация фтора 0,7мг/л и ниже.

Признание роли климатического фактора определяет различного вида водопотребности населения в воде с фтором. Для первого и второго климатического района - не более 1,5мг/л (г.Омск); для третьего не более 1,2мг/л. То есть, планируется только верхняя граница. Если содержание фтора более 1,5мг/л, то рекомендуется дефторирование воды. Для этого предложены реагенты и фильтрационные методы. Реагенты: метод основан на связывании фтора гидрооксидом алюминия или магния. Фильтрация: активированная окись алюминия используется на производственных установках в качестве анионита для снижения концентрации фтора.

Фторирование воды было предложено для снижения заболеваемости кариесом. Это - контролируемое соединение фтора и воды источников водоснабжения с целью довести концентрацию фтора до уровня достаточного для эффективной профилактики кариеса, в тоже время не оказывает неблагоприятного воздействия на физическое развитие и здоровье человека. Показания для фторирования: концентрация фтора в источнике водоснабжения 0,6-0,5 мг/л; заболеваемость населения кариесом 25-30%. Предлагаемые меры: витаминизация, фторсодержащие зубные пасты, общая профилактика не могут снизить заболеваемости кариесом.

Механизм противокариозного действия фтора до конца не выяснен. Фтор действует через кровь, после всасывания из ЖКТ. Он стимулирует минерализацию зубов, способен откладываться в виде фторапаптита, изменяя структуру белковых тканей зуба, повышая их резистентность к химическим и биологическим факторам, вызывающим кариес и действующим в полости рта. Для фторирования используют: кремний фтористый натрий, фтористый натрий, кремний-фтористую кислоту, фторид аммония. Фторпрофилактика должна быть комплексной, также необходимо рациональное питание с ограничением потребления сахара, уход за полостью рта, УФО.

Загрязнение и самоочищение воды

Источники загрязнения: таяние снегов, сбросы заводов, судоходство, сплав леса, купание, водопой скота, ядохимикаты. Загрязнение подземных вод происходит по вине промышленных и с/х предприятий через землю. Бактериологическое загрязнение: выгребные ямы, скотомогильники.

Самоочищение водоемов, факторы:

1. Физические

2. Химические

3. Биологические

Физические: разбавление, растворение загрязнений, бактерицидное действие УФО.

Химические: участвуют водоросли, плесневые и дрожжевые грибки, устрицы, амебы, двухстворчатые моллюски.

В РФ имеются большие запасы пресной воды, но природа неравномерно распределила воду, как по времени года, так и по территории. Большая часть стока ре сбрасывается на севере и северо-востоке, где мало обжитых районов. Используются открытые и подземные источники.

Подземные источники делятся:

1. Грунтовые

2. Верховодка

3. Артезианские

4. Родники

Подземные воды образуются двумя путями: фильтрация атмосферных осадков через почву и фильтрация воды рек, озер через русло этих водоемов.

По отношению к воде все породы делятся на:

1. Водопроницаемые: песок, супесок, гравий, галечник, известняк дробленный.

2. Водонепроницаемые: сплошные залежи гранита, глины, известняка.

Вода, которая скапливается на первом и последнем водоупорных слоях называется грунтовой или ненапорной. В колодцах она устанавливается на уровне водонапорного горизонта. Глубина залегания грунтовых вод колеблется от одного до нескольких десятков метров. Грунтовые воды не загрязнены и вполне пригодны для питьевого водоснабжения. Чем глубже водоносный коридор и чем лучше он закрыт водонепроницаемыми слоями, тем чище вода. Но состав грунтовых вод отражает состав почвы. Опасно бактериальное загрязнение, муть. В зависимости от преобладания компонента в воде выделяют следующие типы грунтовых вод: хлоридно-натриевые, карбонатно-сульфатно-кальциевые, сульфатно-щелочные. Кафедра общей гигиены провела исследование грунтовых вод по солевому составу, вода в основном относится к классу гидрокарбонатных, гидрокарбонатно-кальциевых и реже сульфатно-натриевых. Минерализация в широких пределах от 250 - 12тыс. мг/л. Наиболее высокая на юго-западе области. В северо-восточном направлении и в поймах рек минерализация значительно ниже и отвечает требованиям водного законодательства. Бактериальный состав грунтовых вод свидетельствует об отсутствии загрязнения воды. Гигиеническая оценка свидетельствует о целесообразности использования их для местного водоснабжения.

Скопление под землей высокого уровня собственно грунтовых вод называется верховодка. Она образуется на поверхности водоупорных или слабопроницаемых пород, которые включены в виде линзы в толщу водонепроницаемых слоев. Она близко от поверхности земли, легко загрязняется. Считается непригодной в качестве источника водоснабжения.

Артезианские - межпластовые залежи, ниже 1-2 водоупорных слоев и не имеют области питания сверху или она может быть на далеком расстоянии. Глубина залегания различна: от 300-400м. до 1000-1100м. Воды характеризуются полной прозрачностью, бесцветностью, отсутствием органических загрязнений и высокой частотой в бактериальном отношении. Физико-химический состав не меняется в зависимости от сезона года и других факторов. Для артезианских вод в Омске характерна зональность по минерализации, которая увеличивается с глубиной и от северо-западного направления к центру бассейна. Для целей водоснабжения эти воды используются для юго-восточных и центральных районов области, где минерализация не более 1-2 гр./л. Характерной чертой этих вод является их мягкость, общая жесткость ниже 1 мгэкв/л, щелочность до 21,4 мгэкв/л. Содержит в высоких концентрациях бор - до 7,9 мг/л (Норма 0,5). Иногда в низких местах рельефа вода выходит на поверхность, и образуются естественные выходы подземных вод.

Чаще используются открытые источники: ручьи, реки, озера, пруды, водохранилища. Состав воды не отличается постоянством. После вскрытия реки снижена минерализация и окисляемость, но идет бактериальное загрязнение. Опасно - спуск сточных вод в водоемы. Озера могут быть различной величины и глубины. Пруды наименее пригодны как источник, так как легко загрязняются и имеют небольшой запас воды.

Вода может подвергаться минерализации и цветению. Минерализация - борьба путем выпуска нижних минерализ. слоев. Цветение - борьба путем применения химических веществ.

При выборе источника из подземных вод лучше использовать артезианские напорные, источник второго выбора - межпластовые ненапорные, далее родниковые, грунтовые, верховодка и поверхностные. Но чаще используются открытые водоемы, более загрязненные. Основные вещества: нефтепродукты, фенолы, органика антропогенного характера.

Существует две системы организации водоснабжения: централизованная и децентрализованная (село, частный сектор). Для организации колодцев выбирают наиболее возвышенные места, необходимо ограждение. Рекомендуются железобетонные сооружения. Колодец снабжают насосом и навесом.

Однако, чаще используется централизованное водоснабжение. Водопровод состоит из головных сооружений и водопроводной сети.

Головные - сооружения для забора и улучшения качества воды, резервуар для чистой воды, хозяйственные части, водонапорные башни. Место для забора нужно располагать выше источника загрязнения.

На каждом водопроводе необходимы зоны санитарной охраны (СанПиН 2.1.4027-95). Зоны имеют пояса: первый - пояс строгого режима (охватывает территорию, где находятся водозаборные, водонапорные и очистные сооружения), второй и третий - пояса ограничений. Первый пояс - территория, на которой размещены головные сооружения - вверх по течению не более 200м., вниз не менее 100м. Запрещено проживание и доступ посторонних лиц. Второй и третий пояс - запрет на спуск сточных вод. Границы этих поясов совпадают, не менее 3-5 км. в зависимости от ветров (при наличии нагонных ветров до 10% - 3км., и 5 км. При наличии нагонных ветров более 10%)

Прежде всего, вода подвергается отстаиванию, для чего используются отстойники, горизонтальные или вертикальные. Вода в них двигается со скоростью 4-6 сантиметров в секунду, глубина 3-4 метра. Осадок периодически убирают.

Коагуляция воды - в качестве коагулянта используют сернокислый алюминий, при добавлении которого в воду происходит реакция с бикарбонатами магния и кальция, образуется гидроокись алюминия, хлопья захватывают микроорганизмы и другие взвешенные вещества. При небольшой карбонатной жесткости процесс идет вяло, поэтому добавляют соду и известь. Также влияют: рН, температура, коллоиды, характер взвеси.

После проведения коагуляции производят фильтрацию (скорую или медленную). Существует фильтр АКУ - академии коммунального хозяйства.

После фильтрации воду обеззараживают различными методами: хлорирование, озонирование, УФО, ионы серебра, кипячение.

Чаще используют хлорирование (впервые в 1884г. в Германии), газообразный хлор используют с 1917г. В 1928-1930гг. вошли в применение хлораторы. При добавлении хлора к воде образуется хлорноватистая кислота, которая диссоциирует с образованием гипохлористой кислоты. Последняя обладает бактерицидным действием. При обеззараживании лишь 1-2% активного хлора идет непосредственно на обеззараживание. В основном, он взаимодействует с различными веществами, находящимися в воде, что определяет хлорпоглощаемость воды. Количество активного хлора в мг. необходимое для обеззараживание 1 литра воды называется хлорпотребностью. Доза хлора для хлорирования 1 литра воды складывается из величины хлорпоглощаемости + 0,3мг. активного хлора. Необходимые условия: хорошее смешивание и достаточное время контакта хлора с водой (летом - 30мин., зимой - 1час). Хлорирование резко снижает ЖКТ заболевания, но ухудшает органолептические свойства воды, возможно, канцерогенное действие хлора.

При озонировании рассчитывают на бактерицидные свойства озона, вода приобретает голубой цвет, процесс протекает быстро, но метод не экономичен, так как требует больших затрат электроэнергии.

Серебро используют на судах.

УФО (250-260нм.), эффект зависит от прозрачности воды.

Кипячение - невозможно обрабатывать большие количества воды, часто вторичное загрязнение микрофлорой.

 
Перейти к загрузке файла
<<   СОДЕРЖАНИЕ   >>