Качество питьевой воды
• Нашу планету с полным основанием можно назвать водной, или гидропланетой. Общая площадь океанов и морей в 2, 5 раза превышает территорию суши, океанические воды покрывают почти 3/4 поверхности Земного шара слоем толщиной около 4 км. На протяжении всей истории существования нашей планеты вода воздействовала на все, из чего слагался Земной шар. И в первую очередь явилась тем основным строительным материалом и средой, которые способствовали появлению и развитию жизни.
• Вода единственное вещество, которое встречается одновременно в трех агрегатных состояниях; при замерзании вода не сжимается, а расширяется почти на 10 %; наибольшей плотностью вода обладает при температуре 4°С, дальнейшее охлаждение, наоборот, способствует уменьшению плотности, благодаря этой аномалии водоемы не промерзают зимой до дна и в них не прекращается жизнь. • При температуре больше 38°С часть молекул воды разрушается, повышается их реакционная способность, возникает опасность разрушения нуклеиновых кислот в организме. Возможно, именно с этим связана одна из величайших тайн природы почему температура тела человека 36, 6°С.
• Из общего количества воды на Земле, равного 1386 млн. км 3, только 35 млн. км 3, т. е. 2, 5 %, приходится на долю пресной воды, необходимой для жизнедеятельности человека. Эта вода распределяется на земном шаре неравномерно: Водные объекты Объем, тыс. км 3 Ледники, подземные льды, постоянный снежный покров (в пересчете на воду) Подземные воды Влага в почве Пресные озера Болота Вода в руслах рек Вода в атмосфере Биологические воды 24364, 0 10530, 0 16, 5 91, 0 11, 5 2, 1 12, 9 1, 1 Всего 35029, 1
• Жизнедеятельность человека неразрывно связана с различными факторами окружающей среды, одним из которых является вода. • От химического и бактериального состава воды в значительной мере зависят здоровье человека и санитарные условия его жизни. Среди природных факторов гидросфера является одной из оболочек Земли. Круговорот воды связывает все части гидросферы воедино, образуя в целом замкнутую систему: океан – атмосфера – суша. • Климат и погода всех регионов земного шара во многом определяются наличием водных пространств и водяного пара в атмосфере. На больших пространствах Земли, занятых водой, аккумулируется тепловая энергия, которая постепенно отдается в окружающую среду. Это способствует смягчению климата в приморских районах и по сезонам.
С древних времен по настоящее время вода широко используется человеком для хозяйственных нужд. • Вода служит источником электроэнергии, используется как средство водного транспорта, необходима для промышленности и сельского хозяйства. • В современной промышленной технологии имеется много водоемких производств (варка, очистка, растворение, кристаллизация, охлаждение, нагревание и т. д. ).
• В некоторых производствах для изготовления только 1 т готовой продукции затрачиваются сотни тонн воды: ü для производства 1 т чугуна – 20 50 т воды; ü для 1 т стали — 150 т воды; ü особенно много воды необходимо для целлюлозной и нефтехимической промышленности; ü самым крупным потребителем воды является сельское хозяйство: для выращивания 1 т пшеницы требуется 1500 т воды; на орошение земель уходит 80 % общего безвозвратного водопотребления; ü на производство 1 т молочной продукции – не менее 1 т воды; ü 1 банки овощных консервов – до 40 л.
Ключевые факты ВОЗ о воде • В 2015 году 91% мирового населения имело доступ к улучшенным источникам питьевой воды по сравнению с 76% в 1990 году. • С 1990 года доступ к улучшенным источникам питьевой воды получили 2, 6 миллиарда людей.
Ключевые факты ВОЗ о воде В настоящее время практически • 4, 2 млрд. чел. пользуются водопроводной водой; • 2, 4 миллиарда имеют доступ к воде из других улучшенных источников, включая водопроводные колонки, защищенные колодцы и буровые скважины.
Ключевые факты ВОЗ о воде • 663 миллиона человек пользуются неулучшенными источниками, в том числе 159 миллионов, которые пользуются поверхностной водой. • На глобальном уровне минимум 1, 8 млрд. чел. пользуются источниками питьевой воды, загрязненными фекальными веществами.
• Вода представляет собой простейшее устойчивое химическое соединение кислорода с водородом и легко вступает в реакцию со многими химическими элементами и их соединениями, образуя гидроокиси и кристаллогидраты. • Является лучшим растворителем для большинства соединений и необходима почти для всех химических реакций. • В природных условиях в чистом виде почти не встречается. • В воде находятся такие элементы, как натрий, кальций, магний, углерод, сера, азот, кислород, водород и др. Природные воды содержат также в незначительных количествах цинк, свинец, молибден, мышьяк, фтор, йод и другие микроэлементы.
• Вода является инертным растворителем, не изменяющимся под воздействием тех веществ, которые она растворяет. Поэтому вещества, необходимые для организма, будучи растворены в воде, попадают в него почти в неизмененном виде. Это свойство воды имеет исключительно важное значение для живых организмов. Вода может быть использована многократно.
• Вода имеет большое физиологическое и гигиеническое значение для жизнедеятельности человеческого организма, однако может играть и отрицательную роль: • во первых, служит одним из путей передачи возбудителей инфекционных болезней; • во вторых, солевой состав воды может быть причиной возникновения ряда заболеваний неинфекционного происхождения (гипертоническая болезнь, мочекаменная болезнь); • в третьих, органолептические свойства воды (неприятный вкус, запах и т. д. ) в ряде случаев могут быть причиной отказа населения от пользования ею даже в тех случаях, если она безвредна.
Физиологическое значение воды • Вода составляет основу внутренней среды животных и растительных организмов, входит в состав всех органов и тканей человека. • Трехдневный зародыш человека состоит из воды на 97 %, трехмесячный – на 91 %, новорожденный – на 80 %. • Тело взрослого мужчины в среднем содержит 60%, взрослой женщины – 50%. • Зубная эмаль содержит 0, 2% воды, кости скелета – 22%, жировая ткань – 30%, белое вещество мозга – 70 %, печень – 70 %, скелетные мышцы – 76%, мышца сердца – 79%, почки – 80 %, серое вещество мозга – 86%.
• Все жизненно важные процессы: ассимиляция, диссимиляция, осмос, диффузия, резорбция, фильтрация и др. – протекают только в водных растворах органических и неорганических веществ. • Обмен веществ (процессы гидролиза, окисления и др. ) возможен только при условии полного растворения продуктов, поступающих в организм, и продуктов обмена. Растворителем для них является вода. • В воде растворены минеральные соли, создающие определенное осмотическое давление в крови и тканях. • Вода способствует сохранению коллоидального состояния живой плазмы. Нарушение этого состояния при недостатке воды приводит отдельные клетки и целый организм к гибели. • Процесс кроветворения и синтез тканей совершаются в водных растворах или с участием воды.
• Водная среда необходима для переваривания пищи в желудочно кишечном тракте. • Тепловой баланс организма зависит от наличия воды, так как вода, выделяемая потовыми железами, кожными покровами, слизистыми оболочками и дыхательными путями, участвует в процессе терморегуляции, регулирует температуру тела. • Слезы, состоящие на 99 % из воды, непрерывно увлажняют глаза, удаляя с их поверхности пыль. • С водой выводятся из организма различные вредные шлаки, образующиеся в результате обмена веществ.
• Вода поступает в организм с пищей (600 900 мл) и при питье (1, 5 л). Наиболее интенсивное всасывание воды происходит в тонком и особенно в толстом кишечнике. Выделяется она разными путями: через почки (1, 5 л), с потом (400 600 мл), с выдыхаемым воздухом (350 400 мл), с калом (100 150 мл). Суточный обмен воды у человека Поступление, л Питье Пища Вода окисление В С Е Г О Выделение, л 1, 2 1, 0 0, 3 2, 5 С мочой Испарение с кожи и лёгких С калом В С Е Г О 1, 5 0, 9 0, 1 2, 5
• Выделение воды зависит от характера употребляемой пищи, содержания в ней солей. Вода, принятая с пищей, дольше задерживается в организме, чем выпитая натощак. • Ионы натрия, находящиеся в продуктах питания, способствуют накоплению воды, а ионы калия – её выделению. Поэтому для нормальной жизнедеятельности организма необходима рациональная организация как питьевого, так и пищевого режима.
• Для поддержания физиологических процессов необходимо постоянное восполнение утраченного количества воды. • В результате окислительных процессов в организме образуется 300 400 мл воды. • Суточная потребность человека в воде 2, 2 2, 5 л. • При нормальных условиях человек находится в состоянии водного равновесия, нарушение которого приводит к тяжелым последствиям.
При уменьшении воды в организме (в % от массы тела) наблюдается: • 1 5%: жажда, недомогание, экономия движений, потеря аппетита, покраснение кожи, раздражительность, сонливость, повышение температуры тела. • 6 10%: головокружение, одышка, ощущение ползания "мурашек" в конечностях, уменьшение объема крови, остановка слюноотделения, цианоз, нечеткая речь, тяжесть ходьбы. • 11 15%: бред, распухание языка, затруднение глотания, глухота, ослабление зрения, вялость и онемение кожи, болезненное мочеотделение, анурия. • 15 20%: от массы тела при температуре воздуха свыше 30 С • 25%: является смертельной при любой температуре. является смертельной.
Гигиеническое значение воды Вода используется для: Ø питья; Ø приготовления еды; Ø поддержки чистоты тела; Ø мытья посуды; Ø стирки белья; Ø уборки помещений; Ø полива улиц и зелёных насаждений; Ø мойки автомобилей; Ø удаления нечистот с помощью канализации и т. д.
Гигиеническое значение воды • Вода необходима для проведения многих гигиенических мероприятий, соблюдения правил личной гигиены благодаря возможности использовать для этих целей прачечные, бани, общественные бассейны для купания, домашние ванны, души. • Вода нужна для мытья посуды, кухонного инвентаря, сырых овощей, ягод, фруктов.
• С помощью воды поддерживается чистота жилищ, общественных зданий, улиц и площадей. • Без воды невозможна правильная и рациональная организация удаления и обезвреживания нечистот с территории населенных пунктов. • Вода улучшает микроклимат населенных мест, смягчая действие крайних температур зимы и лета. • Вода способствует росту зеленых насаждений. • Имеет эстетическое значение в архитектурном оформлении городов.
• Вода минеральных подземных источников используется как лечебное средство и оказывает положительное действие при многих заболеваниях. • Вода может использоваться в целях закаливания, механизм которого определяется термическим воздействием воды (контрастное закаливание русские, финские бани); механическим массаж массой воды в душах, при купании в море; химическим действием морской воды, содержащей много солей. Наиболее благотворной закаливающей процедурой является купание, при котором улучшается кровообращение, укрепляется нервная система.
Потребление воды • При определении потребности в воде населенных пунктов исходят из ее количества, необходимого для удовлетворения физиологических потребностей человека, а также расходов на хозяйственно бытовые, санитарно гигиенические и производственные нужды. • Чем выше уровень санитарно технического благоустройства зданий и чем выше культура населения, тем больше водопотребление.
МИНИМАЛЬНЫЕ НОРМЫ ВОДООБЕСПЕЧЕНИЯ ПРИ ВОДОСНАБЖЕНИИ НАСЕЛЕНИЯ ПУТЕМ ПОДВОДА ВОДЫ Вид водопотребления (цель) Нормы водообеспечения, дм 3/чел в сутки для климатических зон I II IV 2, 5 5 Приготовление пищи, умывание 7, 5 Удовлетворение санитарно гигиенических потребностей человека и обеспечение санитарно гигиенического состояния помещения 21 2, 5 5 10 12, 5 31 33, 5 Питье ВСЕГО Прим. в числителе нормы даны для взрослого населения и подростков ст. 14 лет; в знаменателе – нормы для детей от 1 года до 14 лет и кормящих женщин
Нормы водообеспечения одного человека в сутки даны для климатической зоны II. Для климатической зоны I нормы устанавливают введением коэффициента 1, 3, а для климатических зон III и IV коэффициента 1, 6. Климатические зоны определены в соответствии со строительными нормами и правилами. Дополнительно к указанным нормам для лечебных нужд предусматривается 5, 5 дм 3 воды в сутки на каждого больного, находящегося в лечебном учреждении, независимо от климатической зоны и режима водообеспечения.
В населенных пунктах, здания которых не оборудованы внутренним водопроводом и канализацией с водопользованием из водоразборных колонок, суточная норма водопотребления равна 30 50 л в сутки на одного человека; • с централизованным горячим водоснабжением – 230 350 л/сут.
• В настоящее время расход воды на все нужды населения в крупных городах достигает 500 л/сут и более на человека. Так, водопотребление в Москве составляет около 600 л/сут. • В населенных пунктах водопотребление колеблется в зависимости от сезона, а также в течение суток. Наибольший расход воды приходится на летнее время, наименьший – на зимнее. • Обязательным условием обеспечения водой населения является бесперебойная подача ее в течение суток и года. Только при этом условии могут быть удовлетворены все санитарно гигиенические потребности населения, производственные нужды и т. д.
Вода, санитария и гигиена оказывают важное влияние как на здоровье, так и на заболевания К болезням, связанным с водой, относятся: болезни, вызванные микроорганизмами и химическими соединениями, содержащимися в воде, употребляемой для питья; такие болезни, как шистосомоз, часть жизненного цикла которых проходит в воде; такие заболевания, как малярия, чьи переносчики связаны с водой; смерть от утопления и некоторые виды травм; и такие другие заболевания, как легионеллез, передающийся через аэрозоли, содержащие определенные микроорганизмы. • Вода также является фактором здоровья, например, посредством соблюдения гигиены.
ВОДА КАК ПРИЧИНА ЗАБОЛЕВАНИЙ • Загрязненная вода может служить переносчиком болезней, таких как диарея, холера, дизентерия, тиф и полиомиелит. • По оценкам, загрязненная питьевая вода является причиной более 500 000 случаев смерти от диареи ежегодно. • К 2025 году половина мирового населения будет проживать в районах, в которых будет ощущаться дефицит воды. • В странах с низким и средним уровнем дохода 38% медицинских учреждений не имеют никаких источников воды, 19% не имеют улучшенной санитарии и 35% не имеют воды и мыла для мытья рук.
ВОДА КАК ПРИЧИНА МАССОВЫХ ИНФЕКЦИОННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ • В отдельных случаях, когда питьевая вода является недоброкачественной, она может стать причиной эпидемий. • Классические водные эпидемии инфекционных заболеваний регистрируются сегодня преимущественно в странах с низким уровнем жизни. Однако и в экономически развитых странах Европы, Америки регистрируются локальные эпидемические вспышки кишечных инфекций. • Через воду могут передаваться многие инфекционные заболевания, в первую очередь холера. История знала 6 пандемий холеры. По данным ВОЗ, в 1961 1962 гг. началась 7 я пандемия холеры, которая достигла максимума к 1971 г. Особенность ее состоит в том, что она вызывалась холерным вибрионом Эль Тор, который более длительно выживает в окружающей среде.
Распространение холеры в последние годы связано с целым рядом причин: Ø несовершенством современных систем водоснабжения; Ø нарушениями международного карантина; Ø усиленной миграцией людей; Ø быстрой перевозкой загрязненных продуктов и воды водным и воздушным транспортом; Ø распространенным носительством штамма Эль Тор (от 9, 5 до 25 %).
• Водный путь распространения особенно характерен для брюшного тифа. До устройства централизованного водоснабжения водные эпидемии брюшного тифа были обычными для городов Европы и Америки. Менее чем за 100 лет, с 1845 по 1933 г. , описаны 124 водные вспышки брюшного тифа, причем 42 из них возникли в условиях централизованного водоснабжения, и 39 эпидемий. Эндемичным по брюшному тифу был Петербург. Крупные водные эпидемии брюшного тифа имели место в Ростове на Дону в 1927 г. и в Краснодаре в 1928 г. • Паратифозные водные эпидемии, как самостоятельные, встречаются крайне редко и обычно сопровождают эпидемии брюшного тифа.
• Сравнительно недавно возникла проблема заболеваний, вызванных легионеллами. • Легионеллы поступают с аэрозолями через дыхательные пути и занимают второе место после пневмококков в качестве причины воспаления легких. • Чаще заражаются в бассейнах или на курортах в местах использования термальных вод, при вдыхании водяной пыли вблизи фонтанов.
Роль водного фактора в возникновении заболеваний Водным путем могут передаваться возбудители многих заболеваний. 1) кишечные инфекции: § § § холера брюшной тиф (12 сл. по РФ за 2014 г, в ИО – не было) паратифы дизентерия бактериальная (10744 и 403 сл. соот но) иерсиниозы кампилобактериозы 2) вирусные инфекции: § § инфекционный гепатит (10415 и 225), полиомиелит (5 и 1) энтеровирусы (болезнь Коксаки А и В) (9211 и 239) аденовирусы (бассейновые конъюнктивиты)…
3) зоонозы: § § § желтушный лептоспироз (болезнь Васильева Вейля); безжелтушный лептоспироз (водная лихорадка); туляремия; 4) простейшие – амёбы (амёбная дизентерия), лямблии, балантидии, криптоспоридии; 5) Гельминтозы – аскаридоз, власоглав, шистосомоз, дракункулёз (ришта)
• Дракункулез (ришта) гельминтоз, протекающий с поражением кожи и подкожной клетчатки, с выраженным аллергическим компонентом. Заражение происходит при питье воды, содержащей рачков циклопов промежуточных хозяев гельминта. • Заболевание на территории России ликвидировано, но распространено в Африке, Индии. В отдельных районах Ганы население поражено до 40 %, в Нигерии до 83 %. • Распространению дракункулеза в этих странах способствует ряд причин: ü особый способ забора воды из водоисточников с большими колебаниями уровня воды, что вызывает необходимость устройства ступеней по берегам. Человек вынужден босиком заходить в воду, чтобы ее набрать; ü ритуальное омовение; ü религиозные предрассудки, запрещающие пить колодезную воду (в колодцах вода "темная, дурная"); ü в Нигерии обычай готовить пищу на сырой воде.
Геогельминты, промежуточные стадии которых (аскариды, власоглавы) развиваются во внешней среде: воде, почве, на различных предметах. Заражение геогельминтами имеет место при употреблении воды, содержащей яйца или личинки этих паразитов. В организм человека яйца гельминтов могут попадать в случае использования для питья неочищенной речной воды, а также при мытье ею фруктов и овощей. Заражение гельминтами может происходить и во время купания в загрязненном водоеме, что особенно характерно для заражения широким лентецом (дифиллоботриоз), так как для развития его личиночных стадий необходима водная среда.
• Механизмы и факторы инфицирования воды различны. • Большую опасность в эпидемиологическом отношении представляют неочищенные или недостаточно очищенные фекально хозяйственные сточные воды, стоки инфекционных больниц, ветеринарных лечебниц, предприятий, связанных с разделкой туш и обработкой шкур животных. • Попадание возбудителей инфекционных болезней в открытые водоемы возможно также с ливневыми водами и выбросами сточных вод пассажирских и промысловых судов. • Большую опасность представляет питьевая вода в случае, если она не подвергается очистке и обеззараживанию перед употреблением.
Возможность водных эпидемий обусловлена сохранением жизнеспособности возбудителей инфекционных болезней в водной среде. Многие микроорганизмы могут сохраняться в воде довольно долго. Сроки выживания микроорганизмов в воде в днях (по Н. Ф. Милявской) Микроорганизм Вода стерильная водопроводная колодезная речная Кишечная палочка 8 -365 2 -262 2 -106 21 -183 Возбудитель брюшного тифа 6 -365 2 -93 12 -107 4 -183 Возбудитель паратифа В 39 -167 27 -37 — — Возбудитель дизентерии 2 -72 15 -27 — 12 -92 Холерный вибрион 2 -392 4 -28 1 -92 4 -92 16 — 7 -75 До 150 Возбудитель туляремии 3 -15 До 92 12 -60 7 -31 Бруцеллы 6 -168 5 -25 4 -45 — Лептоспиры
Гигиеническое нормирование качества воды К качеству воды предъявляются строгие гигиенические требования, которые заключаются в следующем: q питьевая вода должна быть бесцветной, прозрачной, освежающей на вкус, q не должна содержать посторонних примесей, ядовитых химических и радиоактивных веществ в концентрациях, опасных для здоровья, патогенных микроорганизмов и яиц гельминтов.
Питьевая вода должна быть: 1) безопасна в эпидемическом отношении; 2) безопасна в радиационном отношении; 3) безвредна по химическому составу; 4) иметь благоприятные органолептические свойства.
В настоящее время санитарногигиеническое нормирование проводится в 3 направлениях: 1) 2) нормирование качества питьевой водопроводной воды (Сан. Пи. Н «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. 2. 1. 4. 1074 01» ); нормирование качества воды источников централизованного хозяйственно питьевого водоснабжения (ГОСТ 2761 84 «Источники централизованного хозяйственно питьевого водоснабжения» ). В соответствии с данным ГОСТом все подземные и поверхностные источники водоснабжения по степени загрязнения делятся на 3 класса ; 3) нормирование качества воды источников нецентрализованного водоснабжения, например, шахтные колодцы и др. (Сан. Пи. Н 2. 1. 4. 544 96 «Требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения. Санитарная охрана источников» ). Изложенные в документе требования распространяются исключительно на оценку воды источников местного водоснабжения в населенных местах, не имеющих водопровода.
• Санитарные правила и нормы "Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества" устанавливают гигиенические требования к качеству питьевой воды (по мик робиологическим, химическим и органолептическим показателям), а также правила контроля качества воды, производимой и подаваемой централизованными системами питьевого водоснабжения населенных мест.
• Безопасность питьевой воды в эпидемиологическом отношении определяется ее соответствием нормативам по микробиологическим и паразитологическим показателям.
Микробиологические и паразитологические показатели Показатели Единицы измерения Нормативы Термотолерантные колиформные бактерии Число бактерий в 100 мл Отсутствие Общие колиформные бактерии Число бактерий в 100 мл Отсутствие Общее микробное число Число образующих колоний бактерий в 1 мл Не более 50 Колифаги Число бляшкообразующих единиц (БОЕ) в 100 мл Отсутствие Споры сульфитредуцирующих клостридий Число спор в 20 мл Отсутствие Цисты лямблий Число цист в 50 л Отсутствие
• При исследовании микробиологических показателей качества питьевой воды в каждой пробе проводится определение термотолерантных колиформных бактерий, общих колиформных бактерий, общего микробного числа и колифагов. • При обнаружении в пробе питьевой воды термотолерантных колиформных бактерий и (или) общих колиформных бактерий, и (или) колифагов проводится их определение в повторно взятых в экстренном порядке пробах воды. • В таких случаях для выявления причин загрязнения одновременно проводится определение хлоридов, азота аммонийного, нитратов и нитритов. • Определение патогенных бактерий кишечной группы и энтеровирусов проводится также в случае обнаружения в повторно взятых пробах воды общих колиформных бактерий в количестве более 2 в 100 мл или термотолерантных бактерий и колифагов.
• Содержание E. coli или термотолерантных колиформных организмов не должно быть в пробах (объемом 100 мл) воды, предназначенной для питьевых целей. • Этот критерий легко обеспечивается при современных способах очистки воды.
• Почти при всех эпидемических заболеваниях, связанных с водой, оказывалось, что бактериологическое качество воды было неудовлетворительным, и при этом обнаруживались дефекты заключительного этапа обеззараживания. • Бактериологическое качество воды может ухудшаться и в системах распределения. Проникновение бактерий в этих случаях возможно из почвы или природной воды во время ремонтных работ водопроводных сетей. • Бактерии могут появиться в недостаточно очищенной воде или воде, загрязненной уже после прохождения очистных сооружений, в результате их роста в осадках.
• Общее микробное число (т. е. количество сапрофитов в 1 мл воды) является косвенным показателем, т. к. характеризует общее содержание микробов в воде без их качественной характеристики. • Общее микробное число обычно увеличивается при поступлении в воду поверхностных, ливневых стоков, бытовых сточных вод, поэтому оно может косвенно свидетельствовать о загрязнении воды.
• Отрицательный результат, полученный при лабораторном анализе воды, не дает гарантии, что там действительно нет БГКП, так как методы прямого обнаружения патогенных бактерий кишечной группы недостаточно совершенны. • Поэтому обнаружение в воде колиформных бактерий, термотолерантных бактерий, колифага в 100 мл должно рассматриваться как загрязнение воды, опасное в эпидемиологическом отношении, независимо от того, произошло ли оно вследствие недостаточности обработки воды источника на головных сооружениях водопровода или загрязнения обработанной воды в распределительной сети.
Безопасность химического состава воды Сан. Пи. Н 2. 1. 4. 1074 01 регламентирует показатели, характеризующие безопасность химического состава воды по: 1) содержанию вредных химических веществ, наиболее часто встречающихся в природных водах на территории Российской Федерации, а также веществ антропогенного происхождения, получивших глобальное распространение;
Безопасность химического состава воды 2) содержанию вредных химических веществ, поступивших и образующихся в воде в процессе ее обработки в системе водоснабжения; 3) содержанию вредных химических веществ, поступивших в источники водоснабжения в результате хозяйственной деятельности человека.
• Первые две группы охватывают токсичные вещества, оказывающие непосредственное влияние на организм человека. • Показатели химического состава даны только для веществ, встречающихся в природных водах или добавляемых к воде в процессе ее обработки. • Концентрация химических веществ не должна превышать нормативов.
• Содержание вредных химических веществ (третья группа), поступающих в источники водоснабжения в результате хозяйственной деятельности человека, также регламентируется указанным Сан. Пи. Н по ПДК или ОДУ в мг/л Показатель Единица Норматив (ПДК), измерения не более Обобщенные показатели Водородный показатель Общая минерализация (сухой остаток) Жесткость общая единицы р. Н мг/л в пределах 6 -9 1000 (1500) мг-экв/л 7, 0 (10) Окисляемость перманганатная мг/л 5 Нефтепродукты, суммарно мг/л 0, 1 II 0, 5 Поверхностно-активные вещества (ПАВ)
• Радиационная безопасность питьевой воды определяется ее соответствием нормативам по показателям общей α- и βактивности. Показатели Общая альфа Единицы измере ния Норма Показатель тивы вреднос ти Бк/л 0, 1 радиац. Бк/л 1 " радиоактивность Общая бета радиоактивность
• В природных водах могут содержаться радиоактивные вещества: уран, торий, радий, полоний, радиоактивный кальций, а также радиоактивные газы: радон и торон. Они вымываются из горных пород и таким образом попадают в природные водоисточники. • Естественная радиоактивность воды наиболее высока в районах залегания радиоактивных руд, в подземных водах она выше, чем в водах открытых водоемов.
• Опасность представляет повышение естественного радиоактивного фона за счет искусственных радиоактивных изотопов, загрязняющих воду в результате испытания атомного оружия и выбросов радиоактивных отходов. • Радиоактивные изотопы, особенно долгоживущие, с большим периодом полураспада, находясь в воде водоемов, могут кумулироваться там водной растительностью и животными организмами. Образующиеся таким образом биологические цепочки включают в свой цикл и человека, что имеет для него отрицательные последствия.
• В воде могут находиться вещества, влияющие также на органолептические свойства. Запах, вкус, цвет, мутность являются весьма важными гигиеническими показателями качества питьевой воды, так как они не только обусловливают ее внешний вид, но и могут указывать на загрязнение посторонними, не свойственными воде веществами. • Сан. Пи. Н 2. 1. 4. 1074 01 регламентируют наиболее характерные химические вещества, влияющие на органолептические свойства воды
Нормативы по органолептическим свойства воды Показатели Единицы Нормативы, измерения не более Запах баллы 2 Привкус " 2 Цветность градусы 20 (35) Мутность мг/л (по каолину) 1, 5 (2)
• Государственный санитарно эпидемиологический надзор за качеством воды централизованных систем хозяйственно питьевого водоснабжения осуществляется по программе и в сроки, установленные местными органами санитарно эпидемиологической службы.
ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ • Вода питьевая должна быть приятной в эстетическом отношении. Потребитель косвенно оценивает безопасность питьевой воды по ее физическим и органолептическим свойствам.
• К физическим свойствам воды относятся температура, мутность, цветность. От температуры воды зависит: интенсивность течения процессов самоочищения в водоеме, содержание растворенного в воде кислорода. Температура воды подземных источников отличается большим постоянством, поэтому изменение этого показателя может свидетельствовать о загрязнении данного водоносного горизонта бытовыми или промышленными сточными водами.
Температура воды • Вода питьевая должна быть освежающей температуры (7 12°С). • Теплая вода плохо утоляет жажду, неприятна на вкус. • Вода с температурой 30 32°С усиливает моторику кишечника. • Холодная вода, с температурой ниже 7°С, способствует возникновению простудных заболеваний, затрудняет пищеварение, нарушает целостность зубной эмали.
Запах воды К органолептигеским свойствам воды относятся вкус и запах. Вода питьевая не должна иметь запаха. Наличие запахов делает ее неприятной на вкус и подозрительной в эпидемиологическом отношении. Количественно запах определяется по 5 балльной системе опытным лаборантом дегустатором: • 1 балл это еле ощутимый запах, определяемый только опытным лаборантом; • 2 балла запах, который замечает потребитель, если на него обратить внимание; • 3 балла ощутимый запах; • 4 балла резкий запах; • 5 баллов очень интенсивный запах. В современных стандартах на качество питьевой воды допускается запах не более 2 баллов.
Вкус воды • Вкус воды зависит от температуры воды, растворенных в воде солей и газов. Поэтому наиболее вкусная вода колодезная, родниковая, ключевая. • Вода питьевая должна быть приятной на вкус. • Нормируются дополнительные привкусы, не свойственные воде. Количественно привкусы также оцениваются по пятибалльной системе и допускаются не более 2 баллов.
• В гигиенической практике в особую группу выделяются вещества, свидетельствующие о загрязнении природных вод органическими отходами (продуктами жизнедеятельности человека и животных). • К таким показателям относится, прежде всего, триада азота: аммиак, нитриты и нитраты. Эти вещества являются косвенными показателями фекального загрязнения воды.
• Именно круговороту азота, который является важнейшей составной частью белка, принадлежит наибольшее санитарно гигиеническое значение. • Источником органического азота в воде являются органические вещества животного происхождения, т. е. продукты жизнедеятельности человека и животных. • В водоемах продукты белковой природы подвергаются сложным биохимическим превращениям. • Процессы превращения органических веществ в вещества минеральные называются процессами минерализации.
• В течение процессов минерализации различают две основные фазы: аммонификация белка и нитрификация. • Процесс постепенного превращения белковой молекулы через стадии альбумоз, пептонов, полипептидов, аминокислот до конечного продукта этого распада аммиака и его солей, называется аммонификацией белка. • Процесс аммонификации белка наиболее энергично протекает при свободном доступе кислорода, но может происходить и в анаэробных условиях.
• В дальнейшем аммиак под влиянием ферментов нитрифицирующих бактерий из группы Nitrozomonas окисляется до нитритов. • Нитриты, в свою очередь, ферментами бактерий из группы Nitrobacter окисляются до нитратов. На этом процесс минерализации заканчивается. • Таким образом, аммиак - первый продукт минерализации органических веществ белковой природы. Наличие значительных концентраций аммиака всегда свидетельствует о свежем загрязнении водоисточника нечистотами человека и животных. • Но в отдельных случаях аммиак может встречаться и в чистых природных водах.
• Нитриты, так же как и аммиак, свидетельствуют о свежем загрязнении воды органическими веществами животного происхождения. Определение нитритов тест очень чувствительный. Большие концентрации их почти всегда делают воду подозрительной в эпидемиологическом отношении. Нитриты в чистых водах встречаются очень редко
• Нитраты конечный продукт минерализации органических веществ, свидетельствуют о давнем, старом по времени загрязнении водоисточника, не опасном в эпидемиологическом отношении.
• Если в воде водоисточника одновременно обнаруживаются все три компонента (аммиак, нитриты и нитраты) это свидетельствует о том, что данный водоисточник загрязняется давно и постоянно.
• В чистых подземных водах нитраты обнаруживаются очень часто, особенно в глубоких подземных горизонтах. Это связано с большим или меньшим содержанием солей азотной кислоты в почве. • Содержание таких почвенных нитратов допускается не более 45 мг/л по санитарно токсикологическому признаку вредности.
• Отрицательное влияние на организм человека может оказывать избыточное количество нитратов, находящихся в питьевой воде. • Впервые на этот факт было обращено внимание в США, где в Уолтоне в 1951 г. возникла тяжелая метгемоглобинемия у детей, употреблявших воду, содержавшую более 50 мг/л нитратов, из них 39 умерли. • Болезнь наступает в результате того, что нитраты под воздействием бактерий, обитающих в кишечнике, восстанавливаются до нитритов, которые, всасываясь в кровь, частично инактивируют гемоглобин, вызывая кислородное голодание. Безопасное содержание нитратов в воде 10 мг/л.
• В гигиенической практике широко используются косвенные показатели, характеризующие сумму органических веществ. • К таким показателям относится окисляемость воды. • Под окисляемостью воды понимают то количество кислорода, которое необходимо для окисления всех органических веществ, содержащихся в одном литре воды.
Минеральный (солевой) состав воды • Количественно величина солевого состава воды или степень минерализации воды определяется величиной сухого остатка. • Сухой остаток характеризует сумму всех химических соединений (минеральных и органических), растворенных в 1 л воды. • Величина сухого остатка влияет на вкусовые качества воды. • Пресной считается вода с содержанием солей не более 1000 мг/л. • Если солей в воде больше 2500 мг/л, то такая вода относится к соленым. • Величина сухого остатка для воды питьевой должна быть не больше 1000 мг/л. Иногда разрешается пить воду с величиной сухого остатка до 1500 мг/л. Вода с большим содержанием солей имеет неприятный солоноватый или горьковатый привкус.
Минеральный (солевой) состав воды • Чистые природные воды, как поверхностные, так и подземные, характеризуются различным содержанием солей. Как правило, величина этого показателя сильно колеблется даже в пределах одной страны и увеличивается с севера на юг. Так, в северных регионах России поверхностные и грунтовые воды слабо минерализованы (до 100 мг/л). Основную часть минерального состава воды в этих регионах составляют бикарбонаты Са и Mg. • В южных районах поверхностные и грунтовые воды характеризуются гораздо большим содержанием солей, а следовательно, и большей величиной сухого остатка. Причем основную часть солевого состава воды в этих районах составляют хлориды и сульфаты. Это так называемые хлорид но сульфатно натриевые воды. Это районы Причерноморья, Прикаспия, Донбасса, Грузии, государств Средней Азии.
Классификация вод по степени общей минерализации (сухому остатку) • 100 мг/л – слабоминералиованная; • 100 300 мг/л – удовлетворительно минерализованная; • >1000 мг/л – минерализованная.
• Есть еще один показатель, который интегрально характеризует содержание в воде минеральных компонентов. Это величина жесткости воды.
• Различают несколько видов жесткости: общую, устранимую и постоянную. • Под общей жесткостью понимают жесткость, обусловленную содержанием катионов Са и Mg в сырой воде. Это жесткость сырой воды. • Устранимая жесткость это жесткость, которая устраняется в течение 1 ч кипячения и обусловлена наличием гидрокарбонатов Са и Mg, которые при кипячении разлагаются с образованием карбонатов, выпадающих в осадок. • Постоянная жесткость это жесткость кипяченой воды, она обусловлена чаще всего хлористыми и сернокислыми солями кальция и магния. Особенно трудно удаляются из воды сульфаты и хлориды магния. • Нормируется в питьевой воде величина общей жесткости; допускается до 7 мг-экв/л, иногда до 10 мг-экв/л.
Классификация вод по степени жесткости qдо 3, 5 мг экв/л – мягкая; q 3, 5 7, 0 мг экв/л – средней жесткости; q 7, 0 14, 0 мг экв/л – жесткая qсвыше 14 мг экв/л – очень жесткая.
Физиологическое значение солей жесткости За последние годы коренным образом изменилось в гигиене отношение к физиологическому значению солей жесткости. Долгое время значение жесткости воды рассматривалось только в хозяйственно бытовом аспекте: v жесткая вода мало пригодна для промышленных и хозяйственно бытовых нужд; v плохо развариваются овощи, мясо, так как соли кальция образуют с белками нерастворимые соединения, препятствующие усвоению мяса; v чай в жесткой воде плохо настаивается и вкусовые качества его снижаются; v плохо мылится мыло, так как при этом ионы натрия мыла замещаются кальцием и магнием из воды, v затруднительно использование такой воды для целей личной гигиены соли кальция и магния образуют с жирными кислотами моющих средств нерастворимые соединения, которые раздражают и высушивают кожу и образуемый хлопьевидный осадок затрудняет проведение многих гигиенических мероприятий.
• Вода, как высокоминерализованная, так и маломинерализованная, может оказывать неблагоприятное воздействие на здоровье. • Вода повышенной степени минерализации увеличивает гидрофильность тканей, снижает диурез, способствует расстройству функций пищеварения, так как угнетает все показатели секреторной деятельности желудка. • Жесткая вода обладает послабляющим действием на кишечник, особенно содержащая сернокислые соли магния. Кроме того, у лиц, длительно употребляющих высокоминерализованную воду сульфатно кальциевого типа, отмечаются изменения водно солевого обмена, кислотно щелочного равновесия. • Жесткая вода может способствовать возникновению мочекаменной болезни.
Но есть и другая сторона проблемы. • В связи с использованием населением опресненных морских вод были проведены гигиенические исследования по нормированию нижнего предела минерализации. Экспериментальные данные подтвердили, что длительное потребление дистиллированной воды или слабоминерализованной воды нарушает водно солевое равновесие организма, в основе которого лежит повышенный выброс Na в кровь, что способствует перераспределению воды между внеклеточной и внутриклеточной жидкостями. Следствием этих нарушений ученые считают повышенный уровень заболеваний сердечно сосудистой системы среди населения этих регионов. • Нижним пределом минерализации, при котором поддерживается гомеостаз организма, является сухой остаток в 100 мг/л, оптимальным уровнем минерализации является сухой остаток в 200 -300 мг/л. При этом минимальное содержание Са должно быть не менее 25 мг/л; Mg не менее 10 мг/л.
• Хлористые соли встречаются практически во всех водоисточниках. • Содержание их в воде зависит от характера почв и увеличивается с северо запада на юго восток. • Особенно много хлоридов в водоемах Узбекистана, Туркмении, Казахстана. • Хлориды влияют на вкус воды, придавая ей солоноватый привкус. • Допускается содержание хлоридов до пределов вкусовой ощутимости, т. е. не более 350 мг/л.
• В некоторых случаях хлориды можно использовать как показатель загрязнения. Хлориды выводятся из организма человека через почки, поэтому хозяйственно бытовые сточные воды всегда содержат много хлоридов. Но нужно помнить, что хлориды могут использоваться в качестве показателей загрязнения только в сравнении с местными, региональными нормами. • В том случае, когда содержание хлоридов в чистой воде данной местности не известно, решить вопрос о загрязнении воды только по одному этому показателю невозможно.
• Сульфаты вместе с хлоридами составляют основную часть солевого состава воды. Можно употреблять воду с содержанием сульфатов не более 500 мг/л. Так же как хлориды, сульфаты нормируются по влиянию на вкус воды. Могут также в отдельных случаях рассматриваться как показатели загрязнения.
ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ВОДЫ КАК ПРИЧИНА МАССОВЫХ НЕИНФЕКЦИОННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ • Возникновение массовых неинфекционных заболеваний среди населения связывается с химическим, а точнее с минеральным составом воды. • В природных водах могут находиться или, наоборот, отсутствовать микроэлементы, роль которых в жизнедеятельности человеческого организма велика.
• Микроэлементы входят в состав биологически активных соединений: ферментов (Zn, Си, Мn, Мо и др. ), витаминов (Со), гормонов (I, Со), дыхательных ферментов (Fe, Си). Некоторые микро элементы влияют на рост и размножение животных и растений, на кроветворение (Fe, Си, Со), процессы тканевого дыхания (Си, Zn), внутриклеточный обмен и др.
• Питьевая вода покрывает всего 1 10 % суточной потребности в таких микроэлементах, как йод, железо, цинк, магний, молибден, кобальт, и лишь для фтора и стронция является основным источником поступления в организм. • Недостаток или избыток того или иного микроэлемента в воде и продуктах питания может вызвать нарушение различных функций организма и заболевания.
• Микроэлементы распределены в земной коре неравномерно, поэтому создается избыток или недостаток их в воде, почве, растениях определенных районов. Такие районы называются биогеохимическими провинциями, а заболевания биогеохимическими эндемиями. • Наиболее изучены биогеохимические эндемии, связанные с недостатком или избытком фтора, недостатком йода, стронция, кобальта.
• Одной из распространенных эндемий является уровская болезнь, или болезнь Кашина Бека. Это заболевание впервые обнаружено и описано в 1850 х гг. и эндемично для горно таежных, болотистых районов. • Название уровская болезнь получила по наименованию реки Урова, притока Аргуни, впадающей в Амур. • Впервые была описана врачом Н. И. Кашиным в 1856 г. и в начале 1900 х гг. Е. В. Беком. • Ее основной очаг расположен в Забайкалье по долине рек Урова, Урюмкан, Зея на территории Читинской области, отчасти в Иркутской и Амурской областях. Кроме того, уровская болезнь широко распространена в Северной Корее и Северном Китае; обнаружена в Швеции.
• Уровская болезнь развивается преимущественно в детском возрасте 6 15 лет, реже в 25 лет и старше. Процесс развивается медленно, поражается преимущественно костно суставная система. • Наиболее ранним и основным признаком является короткопалость рук с симметрично деформированными и утолщенными суставами. • Население и большинство исследователей связывают уровскую болезнь с водным фактором.
• В возникновении этой патологии придавали значение повышенной радиоактивности воды, наличию в ней солей, тяжелых металлов (свинца, кадмия, коллоидного золота), поскольку эндемические очаги были в местах рудных полиметаллических месторождений. • Имела место и инфекционная теория возникновения уровской болезни. Это теория самого доктора Бека, описавшего ее. Однако она также не подтвердилась, так как выделить специфический микроорганизм не удалось.
• В настоящее время большинство исследователей придерживается алиментарно токсической теории возникновения уровской болезни. • Одним из этиологических моментов считается использование воды слабой минерализации, с малым содержанием кальция, но высоким содержанием стронция. • Считается, что стронций, находясь в конкурентных с кальцием отношениях, вытесняет кальций из костей. • Таким образом, водный фактор, не являясь основной причиной возникновения уровской болезни, рассматривается как существенное условие возникновения ее эндемических очагов.
• Фтор – наиболее активный и широко распространенный в земной коре элемент группы галогенов. • Он принадлежит к важным биогенным элементам, участвует в минеральном обмене веществ организма, играет большую роль в образовании твердых составных частей костной ткани скелета и особенно зубов. • Основным источником обеспечения организма фтором является питьевая вода.
• При пониженном содержании в питьевой воде фтора (0, 5 0, 6 мг/л) разрушается зубная эмаль, зубы утрачивают прочность, легко поражаются кариесом. • В оптимальных концентрациях фтора (0, 7 -1, 0 мг/л) вода обладает противокариозной эффективностью.
• Однако избыточные, чрезмерные концентрации в питьевой воде фтора приводят к патологии. Длительное употребление воды, содержащей фтор в концентрации выше 1, 0 1, 5 мг/л, способствует возникновению флюороза. • Флюороз весьма распространенная геохимическая эндемия. Чаще возникновение этого заболевания связано с использованием для питья воды из подземных горизонтов. В подземных водах фтор встречается в концентрациях до 3 5 мг/ли выше, иногда до 27 мг/л и выше.
• Впервые пятнистость зубной эмали, как ранний признак флюороза, обнаружил в 1901 г. Эгер у итальянских эмигрантов. • В 1916 г. были опубликованы исследования о распространенности этого заболевания среди населения США, однако лишь в 1931 г. была доказана связь между флюорозом и повышенным содержанием фтора в питьевой воде.
• Флюороз характеризуется своеобразным буроватым цветом и крапчатостью зубов. • Первые клинические признаки заболевания проявляются в изменении эмали зубов. На поверхности эмали появляются меловидные полоски и пятна; в дальнейшем происходит окрашивание эмали в коричневый цвет, флюорозные пятна увеличиваются, появляется пигментация эмали темно желтого или коричневого цвета, наступают необратимые изменения в зубах, касающиеся не только эмали, но иногда и дентина, вплоть до полного разрушения коронок. 1 -я стадия - отдельные меловидные пятна; 2 -я стадия - пигментация эмали; 3 -я стадия - разрушение зубной коронки.
• Однако фтор поражает многие органы и ткани. • При длительном (в течение 10 20 лет) потреблении воды с концентрацией фтора 10 мг/ли выше могут наблюдаться изменения со стороны костно суставного аппарата: остеосклероз, диффузный остеопороз, костные отложения на ребрах, деформация скелета. • Фтор имеет исключительное сродство ко всем кальцинированным тканям и внетканевым отложениям кальция. Поэтому часто атеро склеротические изменения сосудов сопровождаются местными отложениями фтора. Таким же вторичным фторозом часто сопровождается желчно каменная и мочекаменная болезнь.
• Оптимальный уровень фтора для каждого населенного места зависит от климатических условий. Количество выпитой воды, а следовательно, и количество фтора, которое поступает в организм человека, в первую очередь зависит от температуры воздуха. • Поэтому в южных районах, там, где человек выпивает большее количество воды, а следовательно, и фтора вводит больше, содержание его в 1 л устанавливается на меньшем уровне – 1, 2 мг/л.
• Признание роли климатического фактора, определяющего различное количество потребляемой воды, в связи с характерным для фтора крайне ограниченным диапазоном доз от биологически полезных до токсических было учтено при нормировании фтора в Сан. Пи. Н 2. 1. 4. 1074 01. • Для Иркутской области – норматив фтора в воде – 1, 5 мг/л. • При искусственном фторировании воды концентрация фтора должна поддерживаться на уровне 70 80 % от нормативов, принятых для каждого климатического района. Наиболее действенной профилактической мерой по борьбе с кариесом зубов является фторирование воды на водопроводных станциях.
Эндемический зоб • Физиологическое значение йода определяется участием в синтезе гормона щитовидной железы тироксина. • При этом специфическая гормональная функция щитовидной железы обеспечивается поступлением йода в организм извне: главным образом с пищей, а также с водой.
• Имеются биогеохимические провинции с недостаточным содержанием йода в почве и воде, особенно в высокогорных районах. Здесь обильные осадки вымывают йод из горных пород. У населения наблюдают гипофункцию щитовидной железы, ее компенсаторное увеличение. Заболевание носит название "эндемический зоб". • Зоб это стойкое увеличение щитовидной железы, обусловленное гиперплазией тиреоидной паренхимы, является наиболее известной и широко распространенной в мире геохимической эндемией.
• В более тяжелых случаях происходит задержка роста, физического и умственного развития, расстройство координации движений, отмечаются косноязычие, глухонемота, резкая психическая отсталость, т. е. наступает кретинизм.
• Физиологическая суточная норма йода для человека 150 мкг. • Вода не играет ведущей роли в поступлении йода в организм. • Низкое содержание йода в питьевой воде не служит непосредственной причиной заболевания населения эндемическим зобом. • Однако малая концентрация йода в водных источниках данной местности может иметь сигнальное значение, свидетельствуя о неблагоприятных местных природных условиях, способных вызвать зобную эндемию. • К основным мерам профилактики следует отнести йодирование поваренной соли.
• В воду могут попасть вместе с производственными стоками различные токсичные элементы: мышьяк, медь, цинк, свинец, фенол и др. В этих случаях вода может стать причиной серьезных заболеваний.
Какое воздействие на здоровье людей в мире оказывает безопасная вода? • Ответ: Запасы безопасной воды, гигиена и санитария, а также надлежащее управление водными ресурсами имеют основополагающее значение для здоровья людей во всем мире. Почти одну десятую часть глобального бремени болезней можно предотвратить путем: Ø расширения доступа к безопасной питьевой воде; Ø улучшения санитарии и гигиены; и Ø улучшения управления водными ресурсами с целью снижения рисков инфекционных болезней, передающихся через воду, и случайных утоплений во время отдыха.
Ежегодно путем обеспечения более безопасной воды можно предотвратить: • 1, 4 миллиона случаев смерти детей от диареи; • 500 000 случаев смерти от малярии; • 860 000 случаев смерти детей от недостаточности питания; и • 280 000 случаев смерти от утоплений. • Кроме того, 5 миллионов человек можно защитить от тяжелых форм инвалидностей в результате лимфатического филяриоза и еще 5 миллионов человек в результате трахомы. ВОЗ