Скачать презентацию Дисциплина Гигиена и экология человека Лекция 4 Тема Скачать презентацию Дисциплина Гигиена и экология человека Лекция 4 Тема

Лекция 4. Вода.ppt

  • Количество слайдов: 62

Дисциплина: Гигиена и экология человека Лекция 4 Тема: Вода как фактор внешней среды, ее Дисциплина: Гигиена и экология человека Лекция 4 Тема: Вода как фактор внешней среды, ее гигиеническое и эпидемиологическое значение. Нормирование качественного состава питьевой воды Преподаватель: Булёв Сергей Викторович Главный врач филиала «Центр гигиены и эпидемиологии в Ленинградской области» в Кингисеппском районе

Вода в природе и её значение Вода в природе и её значение

 «Вода стоит особняком в истории нашей планеты. Нет природного тела, которое могло бы «Вода стоит особняком в истории нашей планеты. Нет природного тела, которое могло бы сравнится с ней по влиянию на ход основных, самых грандиозных геологических процессов. Нет земного вещества – минерала, горной породы, живого тела, которое ее бы не заключало. Все земное вещество … ею проникнуто и охвачено» . В. И. Вернадский

Вода в природе Вода в природе

¾ земной поверхности занимают океаны, моря, озера, реки. • 97 -98% приходится на морские ¾ земной поверхности занимают океаны, моря, озера, реки. • 97 -98% приходится на морские воды • 2 -3% - на пресные воды 1% - в жидком состоянии 75% - скованы льдами 24% - подземные воды

Значение воды для живых организмов • Взрослый человек на 64% (по массе) состоит из Значение воды для живых организмов • Взрослый человек на 64% (по массе) состоит из воды • Ребенок – на 85% • В мозге – 81% • В крови и железах – 73 -80% • В мышцах – 50 -70% • В костях – 22 -34%

Агрегатные состояния воды Твердое Жидкое Газообразное (ледяной покров полярных регионов Земли и вершины гор) Агрегатные состояния воды Твердое Жидкое Газообразное (ледяной покров полярных регионов Земли и вершины гор) (облака, туман)

Физические свойства воды • Плотность ρ = 1 г/мл (при 4 °С) • Теплоемкость Физические свойства воды • Плотность ρ = 1 г/мл (при 4 °С) • Теплоемкость с = 4, 18 Дж/(г∙К) • Температура кипения tкип= 100 °С • Температура плавления tпл = 0 °С • Высокая полярность + • Большое поверхностное натяжение

Применение воды • Промышленность на получение 1 т стали – 150 т воды 1 Применение воды • Промышленность на получение 1 т стали – 150 т воды 1 т бумаги – 250 т 1 т синт волокон – 4000 т • Сельское хозяйство (орошение, производство с/х продукции) • Химическая индустрия • Искусство (фонтаны, ледяные скульптуры)

Вода составляет около 60% от массы тела. В мышцах до 80%, в костях до Вода составляет около 60% от массы тела. В мышцах до 80%, в костях до 20%. В сутки в среднем потребляется 2, 5 л: 1, 2 л в виде жидкостей, 1 л с пищей, 0, 3 л образуется метаболической воды. Выводится почками, кишечником, кожей и легкими. Избыток и недостаток воды приводят к отравлению организма. Содержание воды в организме регулируется нейрогипофизом, выделяющим вазопрессин, а также корой надпочечников, секретирующей гормон альдостерон. Оба этих гормона регулируют работу почек. Например, если в крови солей больше нормы, нейрогипофиз выделяет больше вазопрессина. Антидиуретический гормон уменьшает мочеобразование и мочевыделение, сохраняя воду в организме.

 • Функции: вода необходима для нормально течения многих физиологических процессов: является растворителем, принимает • Функции: вода необходима для нормально течения многих физиологических процессов: является растворителем, принимает участие в образовании структуры органических молекул, выполняет транспортные функции, участвует в регуляции температуры, участвует в реакциях гидролиза различных веществ. • Водный обмен тесно связан с минеральным обменом. Минеральные вещества обуславливают осмотическое давление, участвуют в проведении нервного возбуждения, в мышечных сокращениях, свертывании крови. Составляют около 4% от массы организма.

Вода - связующий материал, соединяющий твердые части клетки. Такую же липкость, которой обладает лед, Вода - связующий материал, соединяющий твердые части клетки. Такую же липкость, которой обладает лед, вода приобретает в непосредственной близости от клеточной мембраны. Она скрепляет твердые вещества и формирует мембрану или защитный барьер , вокруг клетки.

 • Вода- транспортное средство для циркулирующих в организме клеток крови • Вода- транспортное средство для циркулирующих в организме клеток крови

 • Вода – важнейший растворитель веществ. В том числе и кислорода • Вода – важнейший растворитель веществ. В том числе и кислорода

 • Системы нейропередачи в мозге и нервах зависят от быстроты прохождения натрия и • Системы нейропередачи в мозге и нервах зависят от быстроты прохождения натрия и калия через мембрану в обоих направлениях по всей длине нервных отростков. Вода приводит в действие ионные насосы, обеспечивающие перемещение микроэлементов.

 • Вода, которая в ходе осмотического давления стремится проникнуть в клетку , производит • Вода, которая в ходе осмотического давления стремится проникнуть в клетку , производит энергию, заставляя работать ионные насосы, проталкивающие в клетку натрий и выталкивающие калий

 • Вода- главный регулятор энергии и осмотического баланса в организме. Натрий и калий • Вода- главный регулятор энергии и осмотического баланса в организме. Натрий и калий приклеиваются к белкам насоса, и, когда вода вращает эти белки микроэлементы действуют как «динамо – машины» . • При этом образуется энергия, эквивалентная той, что содержится в одной молекуле АТФ и накапливается в разных частях тела.

 • Вода производит, необходимую энергию в дополнение резерву, имеющемуся в клетках, а потом • Вода производит, необходимую энергию в дополнение резерву, имеющемуся в клетках, а потом покидает организм, выводя токсические отходы клеточной деятельности. Организм ее не удерживает. • Когда человек выпивает недостаточное количество воды и его организм обезвоживается, клетки отдают накопленную в них энергию. В результате они начинают зависеть от энергии, поступающей с пищей. Организм начинает накапливать жиры(на «черный день» ) и расщеплять белки и углеводы для получения воды и энергии.

Вода, а вместе с ней и энергия производимая ею, участвуют во всех обменных процессах Вода, а вместе с ней и энергия производимая ею, участвуют во всех обменных процессах организма. Поэтому, пред приемом пищи необходимо насыть организм водой

 «СИСТЕМЫ ВОДОСНАБЖЕНИЯ И ВОДООТВЕДЕНИЯ «СИСТЕМЫ ВОДОСНАБЖЕНИЯ И ВОДООТВЕДЕНИЯ

Водоснабжение – подача поверхностных или подземных водопотребителям в требуемом количестве и в соответствии с Водоснабжение – подача поверхностных или подземных водопотребителям в требуемом количестве и в соответствии с целевыми показателями качества воды в водных объектах. Инженерные сооружения, предназначенные для решения задач водоснабжения, называют системой водоснабжения, или водопроводом. Система водоснабжения - это комплекс инженерных сооружений, предназначенных для обеспечения потребителя водой надлежащего качества и в необходимом количестве. Водоподготовка – обработка воды, поступающей из природного водоисточника, для приведения её качества в соответствие с требованиями технологических потребителей.

Системы водоснабжения могут классифицироваться по ряду признаков: По назначению: - системы водоснабжения населенных мест Системы водоснабжения могут классифицироваться по ряду признаков: По назначению: - системы водоснабжения населенных мест (городов, поселков), - системы производственного водоснабжения, - системы сельскохозяйственного водоснабжения, - системы противопожарного водоснабжения, - комбинированные системы водоснабжения (хозяйственно-производственные, хозяйственно-противопожарные и т. д. ).

По способу подачи воды: - самотечные (гравитационные), - с механизированной подачей воды (с помощью По способу подачи воды: - самотечные (гравитационные), - с механизированной подачей воды (с помощью насосов), - зонные (в одни районы самотеком, в другие насосами).

По характеру используемых природных источников : - получающие воду из поверхностных источников (речные, озерные По характеру используемых природных источников : - получающие воду из поверхностных источников (речные, озерные и т. д. ), - получающие воду из подземных источников (родниковые, артезианские и т. д. ), - смешанного типа.

 По способу использования воды: - системы прямоточного водоснабжения (с однократным использованием воды); - По способу использования воды: - системы прямоточного водоснабжения (с однократным использованием воды); - системы оборотного водоснабжения; - системы с повторным использованием воды.

Схема централизованной системы водоснабжения [2] Схема централизованной системы водоснабжения [2]

Принципиальная схема централизованного водоснабжения Принципиальная схема централизованного водоснабжения

Для выполнения задач водоснабжения служат следующие сооружения: - водозаборные сооружения, при помощи которых осуществляется Для выполнения задач водоснабжения служат следующие сооружения: - водозаборные сооружения, при помощи которых осуществляется прием воды из природных источников; - водоподъемные сооружения, то есть насосные станции, подающие воду к местам ее очистки, хранения или потребления; - сооружения для очистки воды, водоводы и водопроводные сети, служащие для транспортирования и подачи воды к местам ее потребления; - башни и резервуары, играющие роль регулирующих запасных емкостей в системе водоснабжения.

Классификация источников водоснабжения: - поверхностные источники: а) моря или их отдельные части (заливы, проливы), Классификация источников водоснабжения: - поверхностные источники: а) моря или их отдельные части (заливы, проливы), б) водотоки (реки, ручьи, каналы); в) водоемы (озера, пруды, водохранилища, обводненные карьеры); г) болота; д) природные выходы подземных вод (гейзеры, родники); е) ледники и снежники; - подземные источники: а) бассейны подземных вод; б) водоносные горизонты; - искусственные источники (промышленные опреснительные установки).

Водозаборные сооружения состоят из ряда основных инженерных объектов: - водозаборное устройство со станцией первого Водозаборные сооружения состоят из ряда основных инженерных объектов: - водозаборное устройство со станцией первого подъема (погружные насосы); - узел учета воды из водосчетчиков - расходомеров; - водоподготовка для доведения качества воды до норм питьевой воды; - резервуар чистой воды (РЧВ); - резервуар пожарного запаса (пожарный резервуар); - насосная станция второго подъема для поддержания давления и подачи воды потребителю в требуемом объёме; - водонапорная башня (альтернатива насосной станции второго подъема); - станция пожаротушения (пожарные насосы); - дренажная система, выполняет отвод при аварийном переполнении резервуаров, подтоплении водозаборных сооружений. - контрольно-измерительные приборы автоматики (КИП и А)

Схема водозаборного узла из артезианской скважины Схема водозаборного узла из артезианской скважины

Схема компоновки насосных станций различного назначения: а — I подъема из открытого водоисточника; б Схема компоновки насосных станций различного назначения: а — I подъема из открытого водоисточника; б — II подъема; в — повысительной; г — циркуляционной; д — водоотведения

Основные технологические процессы обработки воды [2] Основные технологические процессы обработки воды [2]

Водоотведение (канализация) Принципиальная схема системы водоотведения Водоотведение (канализация) Принципиальная схема системы водоотведения

Основными элементами системы водоотведения являются: • канализационная сеть - система трубопроводов, каналов и сооружений Основными элементами системы водоотведения являются: • канализационная сеть - система трубопроводов, каналов и сооружений для сбора и отведения сточных вод; • канализационная насосная станция - сооружение, оборудованное насосносиловой установкой для принудительного транспортирования сточных вод; • станция очистки сточных вод - комплекс зданий, сооружений и устройств для очистки сточных вод и обработки осадков (образовавшихся в процессе очистки загрязнений); • выпуск сточных вод - трубопровод, отводящий очищенные сточные воды в водоем или на рельеф.

Системы очистки сточных вод Очистка сточных вод – комплекс мероприятий по удалению загрязнений, содержащихся Системы очистки сточных вод Очистка сточных вод – комплекс мероприятий по удалению загрязнений, содержащихся в бытовых и промышленных сточных вод. Обычно осуществляется в КОС установках. Очищение происходит в несколько этапов: • механический • биологический • физико-химический • иногда дезинфекция сточных вод.

Сооружения для механической очистки сточных вод: • решетки (или УФС – устройство фильтрующее самоочищающееся) Сооружения для механической очистки сточных вод: • решетки (или УФС – устройство фильтрующее самоочищающееся) и сита; • песколовки; • первичные отстойники; • мембранные элементы; • септики.

http: //ru. wikipedia. org/wiki/ Танк-отстойник первичной http: //ru. wikipedia. org/wiki/ Танк-отстойник первичной

 • Септик. Схематичное изображение • Септик. Схематичное изображение

Биологическая очистка предполагает деградацию органической составляющей сточных вод микроорганизмами (бактериями и простейшими). На данном Биологическая очистка предполагает деградацию органической составляющей сточных вод микроорганизмами (бактериями и простейшими). На данном этапе происходит минерализация сточных вод, удаление органического азота и фосфора, главной целью является снижение БПК 5.

Для улучшения параметров очистки могут быть применены различные химические методы, как, например, дополнительная седиментация Для улучшения параметров очистки могут быть применены различные химические методы, как, например, дополнительная седиментация (оседание частиц дисперсной фазы в жидкости или газе под действием гравитационного поля или центробежных сил) фосфора солями Fe и Al, хлорирование, озонирование, а также физико-химические методы, такие как электрофлотация (Метод основан на проведении электролиза воды на нерастворимых электродах и флотационном эффекте.

Для окончательного обеззараживания сточных вод предназначенных для сброса на рельеф местности или в водоем Для окончательного обеззараживания сточных вод предназначенных для сброса на рельеф местности или в водоем применяют установки ультрафиолетового облучения. Для обеззараживания биологически очищенных сточных вод, наряду с ультрафиолетовым облучением, которое используется, как правило, на очистных сооружениях крупных городов, применяется также обработка хлором в течение 30 минут

Учет водопотребления http: //vodokanal. info/subscriber/meters/ Учет водопотребления http: //vodokanal. info/subscriber/meters/

Счетчики воды Счетчики воды

Классификация приборов учёта воды: • • - по принципам действия: тахометрические, электромагнитные, ультразвуковые, вихревые; Классификация приборов учёта воды: • • - по принципам действия: тахометрические, электромагнитные, ультразвуковые, вихревые; - по классам точности – А, В, С, D. (самый простой и дешевый класс – A, высокоточный – D).

Водные инфекции Для водных инфекций характерны: • 1) внезапный подъем заболеваемости; • 2) сохранение Водные инфекции Для водных инфекций характерны: • 1) внезапный подъем заболеваемости; • 2) сохранение высокого уровня заболеваемости; • 3) быстрое падение эпидемической волны (после устранения атологического фактора).

Химический состав воды • 1) биоэлементы (йод, фтор, цинк, медь, кобальт); • 2) химические Химический состав воды • 1) биоэлементы (йод, фтор, цинк, медь, кобальт); • 2) химические элементы, вредные для здоровья (свинец, ртуть, селен, мышьяк, молибден, нитраты, уран, СПАВ, ядохимикаты, радиоактивные вещества, канцерогенные вещества); • 3) индифферентные или даже полезные химические вещества (кальций, магний, марганец, железо, карбонаты, бикарбонаты, хлориды).

Показатель микробного загрязнения воды • титр – наименьший объем воды, в котором обнаруживается хотя Показатель микробного загрязнения воды • титр – наименьший объем воды, в котором обнаруживается хотя бы 1 кишечная палочка • индекс – количество кишечных палочек в одном литре воды

Гигиенические критерии качества питьевой воды Триада гигиенических требований: • - благоприятные органолептические свойства; • Гигиенические критерии качества питьевой воды Триада гигиенических требований: • - благоприятные органолептические свойства; • - безопасность воды в эпидемическом и радиационном отношении; • - безвредность воды по химическому составу

Нормативы безопасности питьевой воды по микробиологическим и паразитологическим показателям Показатели Единицы измерения Нормативы Термотолерантные Нормативы безопасности питьевой воды по микробиологическим и паразитологическим показателям Показатели Единицы измерения Нормативы Термотолерантные колиформные бактерии Число бактерий в 100 мл. воды Отсутствие Общие колиформные бактерии - «- Общее микробное число Число образующих колоний бактерий в 1 мл. Не более 50 Колифаги Число бляшко-образующих единиц (БОЕ) в 100 мл. Отсутствие Споры сульфитредуцирующих клостридий Цисты лямблий Число спор в 20 мл. - «- Число цист в 50 литрах - «-

Безвредность питьевой воды по химическому составу Определяется ее соответствием нормативам по: • 1. Обобщенным Безвредность питьевой воды по химическому составу Определяется ее соответствием нормативам по: • 1. Обобщенным показателям и содержанию вредных химических веществ, наиболее часто встречающихся в природных водах на территории РФ, а также веществ антропогенного происхождения, получивших глобальное распространение. • 2. Содержанию вредных химических веществ, поступающих и образующихся в воде в процессе ее обработки в системах водоснабжения. • 3. Содержанию вредных химических веществ, поступающих в источники водоснабжения в результате хозяйственной деятельности человека

Обобщенные показатели Показатели Единицы измерения Нормативы (ПДК) не более Показатель вредности Класс опасности 1 Обобщенные показатели Показатели Единицы измерения Нормативы (ПДК) не более Показатель вредности Класс опасности 1 2 3 4 6 Водородный показатель Единицы р. Н В пределах 6 -9 - - Общая минерализация (сухой остаток) мг/л 1000 (1500) - - Жесткость общая мг-экв/л 7, 0 - - Окисляемость перманганатная мг/л 5, 0 - - Нефтепродукты (суммарно) мг/л 0, 1 - - ПАВ (поверхностноактивные вещества) мг/л 0, 5 - - Фенольный индекс мг/л 0, 25 - -

Неорганические вещества Показатели Единицы измерения Нормативы (ПДК) не более Показатель вредности Класс опасности Алюминий Неорганические вещества Показатели Единицы измерения Нормативы (ПДК) не более Показатель вредности Класс опасности Алюминий мг/л 0, 5 с. -т. 2 Барий мг/л 0, 1 - «- 2 Берилий мг/л 0, 0002 - «- 1 Бор (суммарно) мг/л 0, 5 - «- 2 Железо (суммарно) мг/л 0, 3 орг 3 Кадмий (суммарно) мг/л 0, 001 с. - т. 2 Марганец (суммарно) мг/л 0, 1 орг 3 Медь (суммарно) мг/л 1, 0 - «- 3 Мышьяк (суммарно) мг/л 0, 05 с. - т. 2 Нитраты мг/л 45 - «- 3 Ртуть мг/л 0, 0005 - «- 1 Свинец мг/л 0, 03 - «- 2 Селен мг/л 0, 01 - «- 2 Стронций мг/л 7, 0 - «- 2 Сульфаты мг/л 500 орг 4

Вещества, поступающие в воду при ее обработке Показатели Хлор: - остаточный свободный - остаточный Вещества, поступающие в воду при ее обработке Показатели Хлор: - остаточный свободный - остаточный связанный Единицы измерения Нормативы (ПДК) не более Показатель вредности Класс опасности мг/л 0, 3 -0, 5 орг 3 мг/л 0, 8 – 1, 2 орг 3 Хлороформ (при хлорировании воды) мг/л 0, 2 с. - т. 2 Озон остаточный мг/л 0, 3 орг 2 Формальдегид (при озонировании) мг/л 0, 05 с. - т. 2 Полиакриламид мг/л 2, 0 с. - т. 2 Полифосфаты мг/л 3, 5 орг 2 Активированная кремниевая кислота мг/л 10, 0 с. - т. 3

Органолептические показатели питьевой воды Показатели Единицы измерения Нормативы, не более Запах Баллы 2 Привкус Органолептические показатели питьевой воды Показатели Единицы измерения Нормативы, не более Запах Баллы 2 Привкус - «- 2 Цветность градусы 20 2, 6 Мутность ЕМФ (единицы мутности по формалину) или Мг/л по коалину 1, 5

Радиационная безопасность питьевой воды Показатели Единицы измерения Нормативы Показатель вредности Общая альфарадиоактивность Бк/л 0, Радиационная безопасность питьевой воды Показатели Единицы измерения Нормативы Показатель вредности Общая альфарадиоактивность Бк/л 0, 1 Радиац. Общая бета- активность - «- 1, 0 - «-

Нормативы состава и свойств воды при нецентрализованном водоснабжении Показатели Единицы измерения Норматив Органолептические Запах Нормативы состава и свойств воды при нецентрализованном водоснабжении Показатели Единицы измерения Норматив Органолептические Запах Баллы не более 2 -3 Привкус - «- не более 2 -3 Цветность градусы Не более 30 Мутность Мг/л по коалину В пределах 1, 5 – 2, 0 Химические Водородный показатель единицы р. Н В пределах 6 - 9 Жесткость общая мг-экв. /л В пределах 7 - 10 Нитраты (NO 3 -) мг/л Не более 45 Общая минерализация (сухой остаток) - «- В пределах 1000 -1500 Окисляемость перманганатная - «- В пределах 5 - 7 Сульфаты (SO 42 -) - «- Не более 500 Хлориды (Cl-) - «- Не более 350 Химические вещества неорганической и органической природы - «- ПДК Микробиологические Общие колиформные бактерии, колифаги В 100 мл воды Отсутствие Общее микробное число Число микробов, образующих колонии, в 1 мл 100

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ 1. Дайте определение понятию водоснабжение. 2. Что такое водоподготовка? 3. Классификация ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ 1. Дайте определение понятию водоснабжение. 2. Что такое водоподготовка? 3. Классификация систем водоснабжения? 4. Какие системы водоснабжения называют централизованными? 5. Основные элементы централизованной системы водоснабжения? 6. Классификация насосных станций водоснабжения? 7. Системы водоотведения, состав и назначение? 8. Что такое аэротенк? 9. Классификация насосных станций водоотведения? 10. Биологические методы очистки? 11. Виды приборов для учета водопотребления? 12. Срок эксплуатации приборов учета воды?