Хигиенна стойност на водата. Хигиенно-екологично значение на водата. Дезинфекция на водата. Хигиенно значение

Физиологично-хигиенно значение на водата

вода– най-важният фактор за формирането на вътрешната среда на тялото и същевременно един от факторите на външната среда. Там, където няма вода, няма живот. Във водата протичат всички процеси, характерни за живите организми, обитаващи нашата Земя. Липсата на вода (дехидратация) води до нарушаване на всички функции на тялото и дори смърт. Намаляването на количеството вода с 10% води до необратими промени. Тъканният метаболизъм и жизнените процеси протичат във водна среда.

Водата участва в процесите на асимилация и дисимилация, в процесите на резорбция и дифузия, сорбция и десорбция, регулира естеството на осмотичните отношения в тъканите и клетките. Водата регулира киселинно-алкалния баланс и поддържа pH. Буферните системи са активни само при условия, в които има вода.

Водата е общ индикатор за дейността на физиологичните системи, фон и среда, в която протичат всички жизнени процеси. Неслучайно съдържанието на вода в човешкото тяло достига 60% от общото телесно тегло. Установено е, че процесът на стареене е свързан със загубата на вода от клетките.

Трябва да се отбележи, че реакциите на хидролиза, както и всички редокс реакции, протичат активно само във водни разтвори.

Водата участва активно в така наречения водно-солев обмен. Процесите на храносмилане и дишане протичат нормално, ако в организма има достатъчно вода. Голяма е и ролята на водата в отделителната функция на организма, което допринася за нормалното функциониране на пикочно-половата система.

Голяма е ролята на водата и в процесите на терморегулация на организма. Той участва по-специално в един от най-важните процеси - процеса на изпотяване.

Трябва да се отбележи, че минералите влизат в тялото с вода и то във форма, в която се усвояват почти напълно. Ролята на водата като източник на минерални соли вече е общопризната. Това е така наречената фармакологична стойност на водата. А минералните соли във водата са под формата на йони, което е благоприятно за усвояването им от организма. Макро- и микроелементите в хранителните продукти са под формата на сложни съединения, които дори под въздействието на стомашно-чревния сок са слабо дисоциирани и следователно по-трудно усвоими.

Водата е универсален разтворител. Разтваря всички физиологично активни вещества. Водата е течна фаза, която има определен физико-химичен строеж, което определя нейната способност като разтворител. Живите организми, които консумират вода с различна структура, се развиват и растат по различен начин. Следователно структурата на водата може да се разглежда като най-важният биологичен фактор. Структурата на водата може да се промени по време на обезсоляването. Структурата на водата е силно повлияна от йонния състав на водата.

Водната молекула не е неутрално съединение, а електрически активно. Има два активни електрически центъра, които създават електрическо поле около себе си.

Структурата на водната молекула се характеризира с две характеристики:

1) висока полярност;

2) своеобразно разположение на атомите в пространството.

Според съвременните концепции водната молекула е дипол, т.е. има 2 центъра на тежестта. Единият е центърът на тежестта на положителните заряди, другият е центърът на тежестта на отрицателните заряди. В пространството тези центрове не съвпадат, те са асиметрични, тоест водната молекула има два полюса, които създават силово поле около молекулата, водната молекула е полярна.

В електростатично поле пространственото разположение на водните молекули (структурата на водата) определя биологичните свойства на водата в тялото.

Водните молекули могат да съществуват в следните форми:

1) под формата на единична водна молекула - това е монохидрол или просто хидрол (H 2 O) 1;

2) под формата на двойна водна молекула - това е дихидрол (H 2 O) 2;

3) под формата на тройна водна молекула - трихидрол (H 2 O) 3.

Агрегатното състояние на водата зависи от наличието на тези форми. Ледът обикновено се състои от трихидроли, които имат най-голям обем. Състоянието на парите на водата е представено от монохидроли, тъй като значително топлинно движение на молекулите при температура от 100 °C нарушава тяхната асоциация. В течно състояние водата е смес от хидрол, дихидрол и трихидрол. Съотношението между тях се определя от температурата. Образуването на ди- и трихидроли се дължи на привличането на водни молекули (хидроли) една към друга.

В зависимост от динамичното равновесие между формите се разграничават определени видове вода.

1. Водата, свързана с живите тъкани, е структурна (подобна на лед или перфектна вода), представена от квазикристали и трихидроли. Тази вода има висока биологична активност. Точката му на замръзване е –20 °C. Тялото получава такава вода само от естествени продукти.

2. Прясно разтопената вода е 70% вода, подобна на лед. Има лечебни свойства, спомага за повишаване на адаптогенните свойства, но бързо (след 12 часа) губи биологичните си свойства да стимулира биохимичните реакции в организма.

3. Безплатна или обикновена вода. Точката му на замръзване е 0 °C.

Дехидратация

1) с въздух през белите дробове (1 m 3 въздух съдържа средно 8-9 g вода);

2) през бъбреците и кожата.

Като цяло човек губи до 4 литра вода на ден. Естествените загуби на вода трябва да се компенсират чрез вкарване на определено количество вода отвън. Ако загубите не са еквивалентни на приема, настъпва дехидратация на организма. Липсата дори на 10% вода може значително да влоши състоянието, а повишаването на степента на дехидратация до 20% може да доведе до нарушаване на жизнените функции и смърт. Дехидратацията е по-опасна за организма от гладуването. Човек може да живее без храна 1 месец, а без вода – до 3 дни.

Регулирането на водния метаболизъм се осъществява с помощта на централната нервна система (ЦНС) и е под контрола на хранителния център и центъра на жаждата.

Произходът на чувството за жажда очевидно се основава на промяна във физикохимичния състав на кръвта и тъканите, при които възникват нарушения на осмотичното налягане поради изчерпването им с вода, което води до възбуждане на части от централната нервна система.

Важна роля в регулирането на водния метаболизъм играят жлезите с вътрешна секреция, особено хипофизната жлеза. Връзката между метаболизма на водата и солта се нарича водно-солев метаболизъм.

Стандартите за потребление на вода се определят:

1) качество на водата;

2) естеството на водоснабдяването;

3) състоянието на тялото;

4) естеството на околната среда и преди всичко условията на температура и влажност;

5) естеството на работата.

Нормите за потребление на вода се съставят от физиологичните нужди на тялото (2,5-5 литра на ден за физиологични функции) за поддържане на живота и вода, необходима за битови и комунални цели. Най-новите стандарти отразяват санитарното ниво на населеното място.

В сух и горещ климат, при извършване на интензивна физическа работа, физиологичните норми се увеличават до 8-10 литра на ден, в селските райони (с децентрализирано водоснабдяване) - до 30-40 литра. Стандартите за потребление на вода в промишлено предприятие зависят от температурата на околната среда на производството. Те са особено страхотни в горещи магазини. Ако количеството генерирана топлина е 20 kcal на 1 m 3 на час, тогава стандартите за потребление на вода на смяна ще бъдат 45 литра (включително душ). Съгласно санитарните стандарти стандартите за потребление на вода се регулират, както следва:

1) при наличие на течаща вода и липса на бани - 125-160 литра на ден на човек;

2) при наличие на течаща вода и вани - 160-250 l;

3) при наличие на течаща вода, вани, топла вода - 250-350 l;

4) при условия на използване на диспенсери за вода -30-50 l.

Днес в големите съвременни градове консумацията на вода на глава от населението на ден е 450 литра или повече. Така в Москва най-високото ниво на потребление на вода е до 700 литра. В Лондон - 170 л, Париж - 160 л, Брюксел - 85 л.

Водата е социален фактор. Социалните условия на живот и нивото на заболеваемост зависят от количеството и качеството на водата. Според СЗО до 500 милиона заболявания годишно, които се срещат на Земята, са свързани с качеството на водата и нивата на консумация на вода.

Факторите, определящи качеството на водата, могат да бъдат разделени на 3 големи групи:

1) фактори, определящи органолептичните свойства на водата;

2) фактори, определящи химичните свойства на водата;

3) фактори, определящи епидемиологичната опасност на водата.

Фактори, определящи органолептичните свойства на водата

Органолептичните свойства на водата се формират от природни и антропогенни фактори. Миризмата, вкусът, цветът и мътността са важни характеристики на качеството на питейната вода. Причините за появата на миризми, вкусове, цвят и мътност във водата са много разнообразни. За повърхностните източници това са предимно замърсявания на почвата, идващи с потока атмосферни води. Миризмата и вкусът могат да бъдат свързани с цъфтеж на водорасли и последващо разлагане на растителността на дъното на резервоара. Вкусът на водата се определя от нейния химичен състав, съотношението на отделните компоненти и количеството на тези компоненти в абсолютни стойности. Това се отнася особено за силно минерализираните подземни води поради повишеното съдържание на натриеви хлориди, сулфати и по-рядко калций и магнезий. Така натриевият хлорид предизвиква соления вкус на водата, калцият – стипчивия, а магнезия – горчивия. Вкусът на водата се определя и от газовия състав: 1/3 от общия газов състав е кислород, 2/3 е азот. Във водата има много малко количество въглероден диоксид, но ролята му е голяма. Въглеродният диоксид може да присъства във водата в различни форми:

1) разтворен във вода до образуване на въглена киселина CO 2 + H 2 O = H 2 CO 3;

2) дисоциирана въглена киселина H 2 CO 3 = H + HCO 3 = 2H + CO 3 с образуването на бикарбонатен йон HCO 3 и CO 3 - карбонатен йон.

Този баланс между различните форми на въглероден диоксид се определя от pH. В кисела среда, при pH = 4, присъства свободен въглероден диоксид - CO 2. При pH = 7-8 присъства HCO 3 йонът (умерено алкален). При pH = 10 присъства CO 3 йон (алкална среда). Всички тези компоненти в различна степен определят вкуса на водата.

За повърхностните източници основната причина за миризми, вкусове, цвят и мътност е замърсяването на почвата, идващо от атмосферния воден отток. Неприятният вкус на водата е характерен за широко разпространените силно минерализирани води (особено в южната и югоизточната част на страната), главно поради повишената концентрация на натриеви хлориди и сулфати и по-рядко калций и магнезий.

Цветът (цветът) на естествените води често зависи от наличието на хуминови вещества от почвен, растителен и планктонен произход. Изграждането на големи резервоари с активни процеси на развитие на планктон допринася за появата на неприятни миризми, вкусове и цветове във водата. Хумусните вещества са безвредни за хората, но влошават органолептичните свойства на водата. Трудно се отстраняват от водата, освен това имат висок сорбционен капацитет.

| |

Водата е най-важният елемент от околната среда, оказващ значително влияние върху човешкото здраве и дейност, тя е в основата на произхода и поддържането на всички живи същества. Известният френски писател Антоан дьо Сент-Екзюпери е казал за естествената вода: "Вода! Ти нямаш вкус, цвят, мирис, не можеш да бъдеш описан, наслаждават ти се, без да знаят какво си! Не може да се каже, че си необходим за живота : ти си самият живот, ти ни изпълваш с радост, която не може да се обясни с нашите чувства... Ти си най-голямото богатство на света...".

6.1. ХИДРОСФЕРА, НЕЙНОТО ЕКОЛОГИЧНО И ХИГИЕННО ЗНАЧЕНИЕ

Нашата планета с право може да се нарече водна или хидропланета. Общата площ на океаните и моретата е 2,5 пъти по-голяма от площта на сушата; океанските води покриват почти 3/4 от повърхността на Земята със слой с дебелина около 4 km. През цялата история на нашата планета водата е засягала всичко, което е изграждало Земята. И на първо място, това беше основният строителен материал и среда, които допринесоха за появата и развитието на живота.

Водата е единственото вещество, което се среща едновременно в три агрегатни състояния; при замръзване водата не се компресира, а се разширява с почти 10%; Водата има най-голяма плътност при температура от 4 ° C; по-нататъшното охлаждане, напротив, помага за намаляване на плътността; благодарение на тази аномалия водните тела не замръзват до дъното през зимата и животът в тях не спира.

При температури над 38 °C някои водни молекули се разрушават, тяхната реактивност се повишава и съществува опасност от разрушаване на нуклеиновите киселини в организма. Може би точно това е свързано с една от най-големите загадки на природата – защо температурата на човешкото тяло е 36,6°C.

Всички водни запаси на Земята се обединяват от понятието хидросфера.

Хидросферата е съвкупността от всички водни обекти на земното кълбо - непостоянната водна обвивка на Земята. Водите на реките, езерата и подземните води са компоненти на хидросферата (таблица 6.1).

Хидросферата е неразделна част от биосферата и е в тясна връзка с литосферата, атмосферата и биосферата. Той е силно динамичен поради кръговрата на водата. В кръговрата на водата има три основни части: атмосферна, океанска и континентална (литогенна). Атмосферната връзка на цикъла се характеризира с пренос на влага по време на циркулация на въздуха и образуване на валежи. Океанската връзка се характеризира с изпаряване на водата и непрекъснато възстановяване на водните пари в атмосферата, както и пренасяне на огромни маси вода от морски течения. Океанските течения играят голяма роля за формиране на климата.

Литогенната връзка е участието на подземните води във водния цикъл. Пресните подземни води се срещат предимно в зоната на активен водообмен, в горната част на земната кора.

Таблица 6.1Структура на хидросферата

6.2. ВОДОИЗТОЧНИЦИ,

ТЕХНИТЕ ХИГИЕННИ ХАРАКТЕРИСТИКИ И ПРОБЛЕМИ НА САНИТАРНАТА ОХРАНА НА ВОДАТА

Източниците за битово и питейно водоснабдяване включват подземни, повърхностни и атмосферни води.

ДА СЕ подземни води се отнася за подпочвени води, разположени върху водоустойчиво легло и без водоустойчив покрив над него; междупластови води с водоустойчиво легло и покрив. Ако пространството между леглото и покрива не е напълно заето от вода, тогава това е вода със свободен поток. Ако това пространство е запълнено и водата е под налягане, тогава такава вода се нарича междуслойно налягане или артезианска.

Повърхността на водата- това са водите на реки, езера и резервоари. Междупластовите води се считат за най-надеждни от хигиенна гледна точка. Поради защитата на водоносните хоризонти, артезианските води обикновено имат добри органолептични свойства и се характеризират с почти пълна липса на бактерии. Междупластовите води са богати на соли, твърди, защото, филтрирайки се през почвата, те се обогатяват с въглероден диоксид, който извлича калциеви и магнезиеви соли от почвата. В същото време солният състав на подземните води не винаги е оптимален. Подземните води могат да съдържат излишни количества соли, тежки метали (барий, бор, берилий, стронций, желязо, манган и др.), както и микроелементи - флуор. Освен това тези води може да са радиоактивни.

Откритите водни тела се захранват главно от атмосферни валежи, така че техният химичен състав и бактериологично замърсяване са променливи и зависят от хидрометеорологичните условия, естеството на почвата, както и от наличието на източници на замърсяване (битови, градски, бурни и промишлени отпадъчни води).

Атмосферни (или метеорни) води- Това са води, които попадат на повърхността на земята под формата на валежи (дъжд, сняг), ледникови води. Атмосферните води се характеризират с ниска степен на минерализация, тези води са меки; съдържат разтворени газове (азот, кислород, въглероден диоксид); прозрачен, безцветен; физиологично непълноценен.

Качеството на атмосферната вода зависи от района, където се събира тази вода; относно начина на събиране; контейнер, в който се съхранява. Преди употреба водата трябва да се пречисти

дренаж и дезинфекция. Използва се като питейна вода в маловодни райони (в Далечния север и на юг). Не може да се използва за пиене дълго време, тъй като съдържа малко соли и микроелементи, по-специално е с ниско съдържание на флуор.

При избора на източник на питейна вода от хигиенна гледна точка се предпочитат в низходящ ред следните източници: 1) напорен междинен слой (артезиански); 2) междинен слой без налягане; 3) земята; 4) повърхностни открити водоеми - язовири, реки, езера, канали.

За избор и оценка на качеството на източниците на водоснабдяване е разработен GOST 27.61-84 "Източници на централизирано водоснабдяване на битови и питейни нужди. Хигиенни и технически изисквания и правила за избор". Обект на стандартизация в този GOST са източниците на водоснабдяване, които са разделени на три класа. За всяка от тях е предложена съответна система за пречистване на водата.

Естественият източник, избран за централизирано водоснабдяване на населението, трябва да отговаря на следните основни изисквания:

Уверете се, че се получава необходимото количество вода, като се вземе предвид нарастването на населението и потреблението на вода.

Осигурете вода, която отговаря на хигиенните изисквания с рентабилна система за пречистване.

Осигуряване на непрекъснато водоснабдяване на населението без нарушаване на съществуващия хидрологичен режим на водоема.

Има условия за организиране на санитарно-охранителни зони (СЗЗ).

Проблемът с водоснабдяването с питейна вода е един от належащите хигиенни проблеми за много региони на земното кълбо. Има обективни причини за това: неравномерното разпределение на прясна вода на планетата. По-голямата част от прясната вода на планетата е концентрирана в Северното полукълбо. Една трета от най-горещите земи имат изключително бедни речни системи. В такива райони е практически трудно да се гарантира водоснабдяването на населението и създаването на санитарно-хигиенни условия в съответствие със съвременните изисквания.

От друга страна, в средата на 20в. човекът беше изправен пред неочакван и непредвиден проблем - липса на прясна вода в онези райони на земното кълбо, където водата никога не е била оскъдна: в райони, които понякога страдаха от излишна влага. Става дума за интензивно антропогенно замърсяване на водоизточниците, което поставя най-острите проблеми на съвременното питейно водоснабдяване: тяхната епидемиологична и токсикологична безопасност.

Решаването на тези проблеми започва с опазването на водоизточниците. Въпросите за опазване на водните тела днес засягат представители на голямо разнообразие от специалности. И това не е случайно. Един и същ водоизточник се използва от много потребители на вода. Всеки от тях има собствена представа за благосъстоянието на водната екосистема и свои утилитарни изисквания към качеството на водата. От една страна, това определя множеството научни разработки по проблема за качеството на водата. От друга страна, това го прави трудно разрешим, тъй като е трудно да се задоволят изискванията на всички потребители на вода; намират общи методически подходи; единни критерии, които да задоволят всички.

В продължение на много години преобладаващата концепция беше, че се дава приоритет на ползвателите на вода като промишленост, енергетика, мелиорация и т.н., а интересите за опазване на водата са на последно място.

Законите и правителствените решения отразяват на първо място правата и отговорностите на различните потребители на вода и в по-малка степен въпросите, свързани с безопасността на водата.

В същото време санитарната защита на водните тела трябва да се основава на превантивния принцип, осигуряващ безопасността на питейната вода и общественото здраве.

Има няколко модела за организиране на система от мерки за защита на водите. Така в продължение на много десетилетия преобладаваше концепцията на академик А. Н. Сисин и С. Н. Черкински, която се основава на принципа на „оптимизиране“ на изхвърлянето и спазване на максимално допустимите концентрации в точките на водоползване на населението, което не позволява, в съвременни условия, за оценка на реалното натоварване на водата. Това се дължи на много фактори: несъвършенството на аналитичната база и липсата на пълен мониторинг на качеството на отпадъчните води, питейните води и водоизточниците; ниска ефективност на изискванията за организацията на SSO; несъвършено управление на заустването на отпадъчни води въз основа на ПДЧ; трудност при избора на безопасни водоизточници; ниска бариерна функция на битови водоснабдителни системи.

Днес се появиха нови подходи към опазването на околната среда.

Те се основават на два фундаментално различни модела на опазване на околната среда: директивно-икономически модел (DEM) и модел на техническо регулиране (MTN).

ДЕМ поставя строги лимити за изхвърляне на замърсители, което налага изграждането на скъпи пречиствателни съоръжения и води до нерентабилност на основното производство.

През 90-те години ХХ век беше въведена такса за нулиране. За стандартното заустване на замърсители (на ниво MAP), таксата е начислена към производствените разходи; за превишаване на нормативно допустимото заустване са установени санкции (от печалбата на предприятието). Резултатът беше парадоксална ситуация: с илюзията за много строги екологични и хигиенни разпоредби, умишлената невъзможност за изпълнение на тези изисквания доведе до нулеви резултати.

Основният недостатък на EDM, който, въпреки че има превантивен характер и се основава на принципите на хигиенното регулиране, е неговият фокус върху стратегията „в края на тръбата“. Целият комплекс от водозащитни мерки, съгласно този модел, се изпълнява в края на технологичния цикъл. Първо произвеждаме замърсяване, след което се опитваме да се отървем от него.

Най-обещаващ е MTN, който, за разлика от EEM, е фокусиран върху борбата със замърсяването в източника на неговото образуване. MTN се отнася директно до техническия процес като източник на замърсяване и се фокусира върху стратегията за „най-добра съществуваща технология“ (НДНТ).

Изборът на NST в Швеция се извършва от специални консултантски фирми, които извършват екологичен одит и изготвят заявление. Изборът на NST е обоснован (на алтернативна основа); извършва се систематичен анализ на материалните и енергийните потоци, суровините и качеството на готовата продукция.

Валидността на избора се оценява от Шведския национален екологичен съд. В Швеция е разработен целият механизъм за получаване на екологично и хигиенно заключение за производствени дейности: от етапа на подаване на заявление до избор на NST и получаване на заключение за модернизация на производството.

6.3. ФИЗИОЛОГО-ХИГИЕН

ЗНАЧЕНИЕ НА ВОДАТА

Без вода, както без въздух, няма живот.

Водата влиза в структурата на тялото, съставлявайки по-голямата част от телесното тегло. Човек буквално се ражда от водата. Съдържанието на вода в различните органи и тъкани е различно. И така, кръвта е повече от 90% вода. Бъбреците се състоят от 82% вода, мускулите съдържат до 75% вода, черният дроб съдържа до 70% вода, костите съдържат 28% вода, дори зъбният емайл съдържа 0,2% вода.

Не по-малко значима е ролята на водата като разтворител на хранителни вещества. Процесът на разтваряне на хранителни вещества с помощта

ензими, абсорбцията на хранителни вещества през стените на храносмилателния канал и доставянето им до тъканите се извършва във водна среда.

Заедно със солите, водата участва в поддържането на стойността на осмотичното налягане - тази най-важна константа на тялото.

Водата е в основата на киселинно-алкалния баланс.

Без вода водно-минералният метаболизъм в организма е невъзможен. През деня в човешкото тяло допълнително се образуват до 300-400 мл вода.

Водата определя обема и пластичността на органите и тъканите. Най-подвижният му резервоар е кожата и подкожната тъкан.

Водата систематично влиза и излиза от тялото (Таблица 6.2).

Физиологичната потребност от вода зависи от възрастта, характера на работата, храненето, професията, климата и др. При здрав човек, при нормални температури и лека физическа активност, физиологичната потребност от вода е 2,5-3,0 l/ден.

Водата, приета през устата, може с право да се счита за хранително вещество, тъй като съдържа минерали, различни органични съединения и микроелементи. Многобройни минерални води се използват успешно за лечение на патологии на различни органи и системи: храносмилане, отделителна система, хемопоетична система, централна нервна система, сърдечно-съдова патология.

Но при горещ климат и тежки физически натоварвания нуждата от вода рязко нараства. (Дневната нужда от вода при извършване на умерена работа при температура

Таблица 6.2

Обем вода в тялото на ден, l

въздух 30-32 °C нараства до 5-6 литра, а при извършване на тежки физически натоварвания се увеличава до 12 литра.) Значението на водата в топлообмена на човека е голямо. Имайки висок топлинен капацитет и висока топлопроводимост, водата спомага за поддържането на постоянна телесна температура. Водата играе специална роля в топлообмена на човека при високи температури, тъй като при температури на околната среда над телесната човек отделя топлина главно поради изпаряването на влагата от повърхността на кожата.

Човек понася по-трудно лишаването от вода, отколкото лишаването от храна. Човек може да живее само 8-10 дни без вода. Дефицит от само 3-4% причинява намаляване на ефективността. Загубата на 20% вода води до смърт.

Водата може да се използва за закаляване, чийто механизъм се определя от топлинния ефект на водата (контрастно закаляване - руски, финландски бани); механичен - масаж с водна маса - при душове, при плуване в морето; химическо действие на морска вода, съдържаща много соли.

Водата подобрява микроклимата в населените места, като смекчава въздействието на екстремните температури през зимата и лятото. Насърчава растежа на зелените площи. Има естетическо значение в архитектурния дизайн на градовете.

6.4. ВОДАТА КАТО ПРИЧИНА ЗА МАСОВИ ИНФЕКЦИОЗНИ ЗАБОЛЯВАНИЯ

В някои случаи, когато питейната вода е с лошо качество, това може да предизвика епидемии. Водният фактор е от изключително значение при разпространението на: остри чревни инфекции; хелминтни инвазии; вирусни заболявания; най-важните тропически векторни болести.

Основният резервоар на патогенни микроорганизми, чревни вируси и яйца на хелминти в околната среда са изпражненията и битовите отпадъчни води, както и топлокръвните животни (говеда, птици и диви животни).

Класическите водни епидемии от инфекциозни заболявания се регистрират днес главно в страни с нисък стандарт на живот. Въпреки това, в икономически развитите страни на Европа и Америка се регистрират локални епидемични огнища на чревни инфекции.

Много инфекциозни заболявания, най-вече холера, могат да се предават чрез вода. Историята познава 6 пандемии от холера. Според СЗО през 1961-1962 г. Започва 7-ма холерна пандемия, която достига своя максимум през 1971 г. Нейната особеност е, че е причинена от Vibrio cholerae El Tor, който оцелява по-дълго в околната среда.

Разпространението на холерата през последните години се дължи на редица причини:

Несъвършенства на съвременните водоснабдителни системи;

Нарушения на международната карантина;

Засилена миграция на хора;

Бързо транспортиране на замърсени продукти и вода с воден и въздушен транспорт;

Широко разпространеното носителство на щама El Tor (от 9,5 до 25%).

Водният път на разпространение е особено характерен за коремния тиф. Преди създаването на централизирано водоснабдяване епидемиите от коремен тиф, предавани по вода, са били често срещани в градовете в Европа и Америка. За по-малко от 100 години, от 1845 до 1933 г., са описани 124 водни огнища на коремен тиф, 42 от които в условия на централизирано водоснабдяване и 39 епидемии. Петербург беше ендемичен за коремен тиф. Големи водни епидемии от коремен тиф възникнаха в Ростов на Дон през 1927 г. и в Краснодар през 1928 г.

Паратифните водни епидемии, като независими, са изключително редки и обикновено придружават епидемии от коремен тиф.

Днес е надеждно установено, че дизентерия - бактериална и амебна, йерсениоза и кампилобактериоза - също могат да се предават чрез вода. Сравнително наскоро възникна проблемът с болестите, причинени от Legionella. Легионела идва от аерозоли през дихателните пътища и се нарежда на второ място след пневмококите като причинител на пневмония. Най-често се заразяват в басейни или на курорти на места, където се използват термални води, или при вдишване на воден прах в близост до фонтани.

Водните заболявания включват редица антропозоонози, по-специално лептоспироза и туларемия. Лептоспирите имат способността да проникват през непокътната кожа, така че хората се заразяват по-често в райони, където плуват в замърсени водоеми или по време на сенокос и работа на полето. Епидемичните взривове се появяват през лятно-есенния период. Годишната честота в световен мащаб е 1%, като се увеличава по време на развлекателния период

до 3%.

Водни огнища на туларемия възникват, когато водните източници (кладенци, потоци, реки) са замърсени със секрети на болни гризачи по време на епизоотиите на туларемия. Болестите се съобщават по-често сред селскостопански работници и животновъди, които пият вода от замърсени реки и малки потоци. Въпреки че са известни и епидемии от туларемия при използване на чешмяна вода в резултат на нарушения на режима на почистване и дезинфекция.

Водният път на разпространение е характерен и за бруцелоза, антракс, еризипилоид, туберкулоза и други антропозоонозни инфекции.

Често некачествената вода може да бъде източник на вирусни инфекции. Това се улеснява от високата стабилност на вирусите в околната среда. Днес водните огнища на вирусни инфекции се изследват най-добре на примера на инфекциозния хепатит. Повечето огнища на хепатит са свързани с нецентрализирано водоснабдяване. Въпреки това, дори в условията на централизирано водоснабдяване, възникват епидемии от воден хепатит. Например в Делхи (1955-1956) - 29 000 души.

Водният фактор също играе определена роля при предаването на инфекции, причинени от полиовируси, вируси Coxsackie и ECHO вируси. Водни огнища на полиомиелит възникнаха в Швеция (1939-1949 г.),

Германия - 1965, Индия - 1968, СССР (1959, 1965-1966).

Повечето огнища са свързани с употребата на замърсена вода от кладенци и речна вода.

Епидемиите от вирусна диария или гастроентерит заслужават специално внимание. Плуването в плувни басейни е свързано с огнища на фарингоконюнктивална треска, конюнктивит и ринит, причинени от аденовируси и ECHO вируси.

Водата също играе определена роля в разпространението на хелминтози: аскаридоза, шистозомиаза, дракункулеза и др.

Шистозомиазата е заболяване, при което хелминтите живеят във венозната система. Мигрирането на този кръвен метил в черния дроб и пикочния мехур може да причини сериозни форми на заболяването. Ларвата на хелминта може да проникне през непокътната кожа. Заразяването става в оризови полета, при плуване в плитки замърсени води. Разпространение в Африка, Близкия изток, Азия, Латинска Америка, всяка година се разболяват около 200 милиона души. През 20 век стана широко разпространена поради изграждането на напоителни канали ("застояла вода" - благоприятни условия за развитие на мекотели).

Дракункулеза (гвинейски червей) е хелминтоза, която протича с увреждане на кожата и подкожната тъкан, с тежка алергична

компонент. Инфекцията възниква при пиене на вода, съдържаща ракообразни - циклопи - междинни гостоприемници на хелминта.

Болестта е изкоренена в Русия, но е широко разпространена в Африка и Индия. В някои райони на Гана населението е засегнато до 40%, в Нигерия - до 83%. Разпространението на драконкулозата в тези страни се улеснява от редица причини:

Специален метод за събиране на вода от водоизточници с големи колебания в нивото на водата, което налага изграждането на стъпала по бреговете. Човек е принуден да влезе бос във водата, за да я събере;

Ритуално измиване;

Религиозни предразсъдъци, забраняващи пиенето на кладенческа вода (водата в кладенците е „тъмна, лоша“);

В Нигерия има обичай храната да се готви със сурова вода. Ролята на водата в разпространението на аскаридоза и три-

Хоцефалоза, причинена от камшичен червей. Въпреки това е описана епидемия от аскаридоза, която е засегнала 90% от населението на един от градовете в Германия.

Ролята на водния фактор при предаването на векторни болести е непряка (носителите по правило се размножават на водната повърхност). Най-важните векторни болести включват маларията, чиито основни огнища са регистрирани на африканския континент.

Жълтата треска е вирусно заболяване, предавано от комари, които се размножават в силно замърсени водни тела (влажни зони).

Сънната болест се предава от някои видове мухи цеце, които живеят във водоеми.

Онхоцеркоза или „речна слепота“, векторът се размножава и в чисти води и бързи реки. Тази хелминтоза, протичаща с увреждане на кожата, подкожната тъкан и органа на зрението, принадлежи към групата на филариозата.

Използването на замърсена вода за измиване може да допринесе за разпространението на болести като:

Трахома: предава се чрез контакт, но е възможно заразяване и чрез вода. Днес около 500 милиона души по света страдат от трахома;

Краста (проказа);

Фрамбезията е хронично, циклично инфекциозно заболяване, което се причинява от патоген от групата на спирохетите (Castellani treponema). Заболяването се характеризира с различни лезии на кожата, лигавиците, костите и ставите. Фрамбезията е често срещана в страни с влажен тропически климат (Бразилия, Колумбия, Гватемала, азиатски страни).

По този начин съществува известна връзка между заболеваемостта и смъртността на населението от чревни инфекции и осигуряването на населението с качествена вода. Нивото на потребление на вода показва преди всичко санитарната култура на населението.

6.5. СЪВРЕМЕННИ ПРОБЛЕМИ НА СТАНДАРТИЗАЦИЯТА НА КАЧЕСТВОТО НА ПИТЕЙНАТА ВОДА

Качеството на питейната вода трябва да отговаря на следните общи изисквания: питейната вода трябва да бъде безопасна по отношение на епидемии и радиация, безвредна по своя химичен състав и благоприятна по своите физични и органолептични свойства. Тези изисквания са отразени в Санитарно-епидемиологичните правила и норми - SanPiN 2.1.4.1074-01 "Питейна вода. Хигиенни изисквания за качеството на водата в централизирани системи за питейна вода. Контрол на качеството."

Нормативните документи по света гарантират епидемиологична безопасност чрез отсъствието на микробиологични и биологични рискови фактори в питейната вода - обикновени колиформи (TCB) и термотолерантни колиформи (TCB) бактерии, колифаги, спори на сулфит-редуциращи клостридии и цисти на Giardia (Таблица 6.3).

Таблица 6.3

Обикновените колиформени бактерии характеризират целия спектър на Escherichia coli, екскретиран от хора и животни (грам-отрицателни, ферментиращи лактоза при 37 °C, без оксидазна активност).

Хигиенната стойност на ОКБ е голяма. Наличието им в питейната вода показва фекално замърсяване. Ако по време на процеса на пречистване на водата се открият ОКБ, това показва нарушение на технологията за пречистване, по-специално намаляване на нивото на дезинфекциращите агенти, стагнация във водоснабдителните мрежи (така нареченото вторично замърсяване на водата). Общите колиформни бактерии, изолирани от изворната вода, характеризират интензивността на процесите на самопречистване.

Индикаторът TKB е въведен в SanPiN 2.1.4.1074-01 като индикатор за прясно фекално замърсяване, което е епидемично опасно. Но това не е съвсем правилно. Доказано е, че представители на тази група оцеляват в резервоара доста дълго време.

Ако в питейната вода се открие един или друг индикаторен микроорганизъм, изследванията се повтарят, като се допълват с определяне на азотната група. Ако повторните анализи разкрият отклонение от изискванията, се извършват тестове за наличие на патогенна флора или вируси.

Понастоящем клостридиите се считат за по-обещаващи индикаторни микроорганизми срещу патогенна флора, устойчива на хлор. Това обаче е технологичен показател, който се използва за оценка на ефективността на пречистването на водата. Проучванията, проведени във ВиК Рублевская, потвърждават, че при липса на колиформни бактерии клостридиите почти винаги се изолират от пречистена вода, т.е. те са по-устойчиви на традиционните методи на лечение. Изключението, както отбелязват изследователите, е в периодите на наводнения, когато процесите на коагулация и хлориране се засилват. Наличието на наводнения показва по-голяма вероятност от наличие на устойчиви на хлор патогени.

Радиационната безопасност на питейната вода се определя от нейното съответствие с нормите по показателите, представени в табл. 6.4.

Таблица 6.4

Показатели за радиационна безопасност

Идентифицирането на радионуклидите, присъстващи във водата, и измерването на техните индивидуални концентрации се извършват при превишаване на количествените стойности на общата активност.

Безвредността на питейната вода по химичен състав се определя от нейното съответствие със стандартите за:

Обобщени показатели и съдържание на вредни химикали, които най-често се срещат в природните води на територията на Руската федерация, както и вещества с антропогенен произход, които са широко разпространени в световен мащаб (Таблица 6.5).

Таблица 6.5

Обобщени показатели

Таблица 6.6

Неорганични и органични вещества

Таблица 6.7

Индикатори за съдържанието на вредни вещества, влизащи във водата и образувани по време на пречистването й във водоснабдителната система

Разделът „Обобщени показатели” включва интегрални показатели, чието ниво характеризира степента на минерализация на водата (твърдост и твърдост), съдържанието на органични вещества във водата (окисляемост) и най-често срещаните и широко идентифицирани замърсители на водата (повърхностно активни вещества, нефт продукти и феноли).

В съответствие със SanPiN 2. .4. 074-0, стойностите на MPC или приблизителното допустимо ниво (TAL) в mg / l се използват като стандарти за съдържанието на химикали във водата:

MPC - максимално допустимата концентрация, при която веществото няма пряк или косвен ефект върху човешкото здраве (когато е изложено на тялото през целия живот) и не влошава хигиенните условия на потребление на вода;

TAC са приблизително допустимите нива на вещества в чешмяната вода, разработени въз основа на изчисление и експресни експериментални методи за прогнозиране на токсичността.

Стандартите се установяват в зависимост от признака на вредност на веществата: санитарно-токсикологични (s.-t.); органолептичен (орг.) с дешифриране на естеството на промяната в органолептичните свойства на водата (ap. - променя миризмата на вода; okr. - придава цвят на водата; пяна. - образува пяна; pl. - образува филм; аромат. - придава вкус; оп. - причинява опалесценция).

Разделът SanPiN „Безвредност на водата по химичен състав“ ви позволява да оцените токсикологичната опасност от питейната вода. Токсикологичният риск на питейната вода се различава значително от епидемиологичния. Трудно е да си представим, че едно вещество може да присъства в питейната вода в концентрации, които са опасни за здравето. Затова вниманието на специалистите се насочва към хроничните ефекти, въздействието на вещества, които могат да мигрират през пречиствателните съоръжения, са токсични, могат да се натрупват и имат дългосрочни биологични ефекти. Те включват:

Токсични метали;

PAHs - полициклични ароматни въглеводороди;

COC - органохлорни съединения;

Пестициди.

Метали.Те се свързват добре и здраво с дънните седименти във водните екосистеми, намаляват бариерната функция на водопроводите, мигрират по биологични вериги и се натрупват в човешкото тяло, причинявайки дългосрочни последици.

Полиароматни въглеводороди.Типичен представител е 3,4-бензо(а)пирен, канцероген, който може да навлезе в питейната вода, когато влезе в контакт със стените на тръбопроводи, покрити с каменовъглен катран. Хората получават 99% от PAH от храната, но е важно да се вземат предвид в питейната вода поради тяхната канцерогенност.

Група хлорорганични съединенияе много обширен, повечето от тях имат мутагенни и канцерогенни ефекти. COC се образуват по време на процеса на дезинфекция на недостатъчно пречистена вода във ВиК. Понастоящем е разработен списък с КОК с най-висок приоритет (0 вещества) - хлороформ, тетрахлорметан (CCl 4), дихлорбромометан, дибромохлорометан, три- и тетрахлоретилен, бромоформ, дихлорометан, 2-дихлороетан и 2-дихлоретилен. Но най-често хлороформът се отделя от питейната вода. Следователно този показател като най-висок приоритет беше въведен в SanPiN 2. .4. 074-0.

Таблица 6.8

Показатели за органолептичните свойства на питейната вода

За много региони на света този проблем е много актуален, включително за руския север, чиито повърхностни водоизточници са богати на хуминови вещества, които са добре хлорирани и принадлежат към прекурсорни вещества.

Пестицидиса опасни екотоксиканти, устойчиви в околната среда, токсични, способни на натрупване и дългосрочни ефекти. SanPiN 2.4.1074-01 регулира най-токсичните и опасни от тази група вещества - U-GKHUG (линдан); DDT - сума от изомери; 2-4-D.

Органолептичните свойства на питейната вода трябва да отговарят на изискванията, посочени в табл. 6.8.

Стойността, посочена в скоби, може да бъде установена в съгласие с държавната санитарна и епидемиологична служба.

6.6. ПОКАЗАТЕЛИ ЗА КАЧЕСТВОТО НА ПИТЕЙНАТА ВОДА,

ЕКОЛОГИЧНОТО И ХИГИЕННОТО ИМ ЗНАЧЕНИЕ

Питейната вода трябва да е естетически издържана. Потребителят индиректно оценява безопасността на питейната вода по нейните физични и органолептични свойства.

ДА СЕ физични свойства на водата включват температура, мътност, цвят. Температурата на водата определя: интензивността на процесите на самопречистване във водоема, съдържанието на разтворен във водата кислород. Температурата на водата от подземни източници е много постоянна, така че промяната в този показател може да показва замърсяване на този водоносен хоризонт с битови или промишлени отпадъчни води.

Водата за пиене трябва да е с освежаваща температура (7-12 °C).Топлата вода не утолява добре жаждата и има неприятен вкус. Вода с температура 30-32 ° C засилва чревната подвижност. Студената вода с температура под 7 ° C допринася за появата на настинки, усложнява храносмилането и нарушава целостта на зъбния емайл.

ДА СЕ органолептични свойства на водата включват вкус и мирис. Питейната вода не трябва да има миризма. Наличието на миризми го прави неприятен на вкус и епидемиологично съмнителен.

Миризмата се определя количествено по 5-точкова система от опитен лабораторен дегустатор:

1 точка - едва доловима миризма, откриваема само от опитен лаборант;

2 точки - миризмата, която потребителят забелязва, ако му обърне внимание;

3 точки - забележима миризма;

4 точки - остра миризма;

5 точки - много интензивен мирис.

Съвременните стандарти за качество на питейната вода позволяват миризма не повече от 2 точки.

Вкусът на водата зависи от температурата на водата, солите и газовете, разтворени във водата. Затова най-вкусната вода е кладенческата, изворната, изворната. Питейната вода трябва да има добър вкус. Стандартизирани са допълнителни вкусове, които не са характерни за водата. Количествените вкусове също се оценяват по петобална система и се допускат не повече от 2 точки.

В хигиенната практика веществата, които показват замърсяване на природните води с органични отпадъци (продукти от дейността на човека и животните), се класифицират в специална група. Тези показатели включват преди всичко азотната триада: амоняк, нитрити и нитрати. Тези вещества са косвени индикатори за фекално замърсяване на водата.

Най-голямо санитарно-хигиенно значение има азотният цикъл, който е най-важният компонент на протеина. Източникът на органичен азот във водата са органични вещества от животински произход, т.е. отпадъчни продукти от животните и хората. Във водните тела протеиновите продукти претърпяват сложни биохимични трансформации. Процесите на превръщане на органичните вещества в минерални се наричат ​​процеси на минерализация.

По време на процесите на минерализация се разграничават две основни фази: протеинова амонификация и нитрификация.

Процесът на постепенна трансформация на белтъчна молекула през етапите на албумоза, пептони, полипептиди, аминокиселини до крайния продукт на това разграждане - амоняк и неговите соли, се нарича протеинова амонификация. Процесът на амонификация на протеините протича най-енергично при свободен достъп на кислород, но може да се случи и при анаеробни условия.

Впоследствие амоняк под въздействието на ензими на нитрифициращи бактерии от групата Nitrozomonasокислява се до нитрити. Нитритите от своя страна са ензими на бактерии от групата Nittrobacterокисляват до нитрати. Това завършва процеса на минерализация. По този начин амонякът е първият продукт на минерализация на органични вещества от протеинова природа. Наличието на значителни концентрации на амоняк винаги показва прясно замърсяване на водоизточника с човешки и животински отпадъци.

Но в някои случаи амоняк може да се намери и в чисти природни води. Във водата на подземни източници амонякът се открива като продукт на редукция на нитратите от железни серни съединения (сулфиди) в присъствието на въглероден диоксид, който действа като катализатор на този процес.

Блатните води с високо съдържание на хуминови киселини също редуцират нитратите (ако съдържанието им е значително) до амоняк. Амоняк от този произход се допуска в питейната вода в количество не повече от стотни от mg/l. Във водите на рудничните кладенци има до 0,1 mg/l амонячен азот.

Нитритите, подобно на амоняка, показват прясно замърсяване на водата с органични вещества от животински произход. Определянето на нитрити е много чувствителен тест. Големите им концентрации почти винаги правят водата подозрителна от епидемиологична гледна точка. Нитритите са много редки в чистите води и се допускат под формата на следи, т.е. в хилядни от mg/l.

Нитратите, крайният продукт от минерализацията на органичните вещества, показват дълготрайно, древно замърсяване на водоизточника, което не е опасно в епидемиологично отношение.

Ако във водата на водоизточник се открият едновременно и трите компонента (амоняк, нитрити и нитрати), това означава, че този водоизточник е бил замърсен дълго време и постоянно.

В чистите подземни води нитратите се срещат много често, особено в дълбоки подземни хоризонти. Това се дължи на по-голямо или по-малко съдържание на соли на азотна киселина в почвата.

Индикатори за наличието на органични вещества във водата. Съставът на органичните вещества в естествените води е много сложен и променлив. В самия водоизточник могат да се образуват органични вещества в резултат на гниене на водни организми и растения – това са органични вещества от растителен произход. Освен това с битови и промишлени отпадъчни води във водоизточника постъпват големи количества органични вещества от животински произход.

В хигиенната практика широко се използват косвени индикатори, характеризиращ количеството органични вещества. Тези показатели включват окисляемост на водата.Под окисляемоствода се отнася до количеството кислород, което е необходимо за окисляване на всички органични вещества, съдържащи се в един литър вода. Окисляемостта се изразява в mgO2/l. Определя се по метода на Кубел. Принципът на метода е, че KMnO 4 се добавя към пробата от подкислена вода като източник на кислород, който се използва за окисляване на органичните вещества във водата.

Окисляемостта ви позволява индиректно да определите общото количество органични вещества във водата. Окисляемостта не може да се счита за индикатор за замърсяване. Това е индикатор за наличието на органични вещества във водата, тъй като цифрата за окисляемост ще включва всички органични вещества (растителен и животински произход), както и недостатъчно окислени неорганични съединения. Окисляемостта на природните води не е стандартизирана. Стойността му зависи от вида на водоизточника.

За чисти подземни води окисляемостта е 1-2 mgO2 / l. Водата от повърхностните резервоари може да има висока стойност на окисляемост и да не бъде замърсена: до 10 mgO2 или повече. Това най-често се дължи на наличието на хуминови киселини, органични вещества от растителен произход. Това важи особено за северните реки, където почвите са богати на хумус. Невъзможно е само по числото на окислителност да се определи дали водата е чиста или замърсена, за това е необходимо да се използват други данни (показатели на азотна група, бактериологични показатели).

Кислород, разтворен във вода. Съдържанието на разтворен във вода кислород зависи от температурата на водата; барометрично налягане; от зоната на свободната водна повърхност; флора и фауна на резервоара; върху интензивността на процесите на фотосинтеза; на нивото на антропогенно замърсяване.

Количеството кислород, разтворен във водата, може да се използва, за да се прецени чистотата на резервоара. Съдържание на кислород, разтворен във вода

в чиста вода е най-голям при 0 °C. С повишаване на температурата на водата количеството на разтворения кислород намалява. Когато съдържанието на разтворен кислород е 3 mg/l, рибите напускат водоема. Пъстървата е много придирчива риба, среща се само в много чисти водоеми със съдържание на разтворен кислород най-малко 8-12 mg/l. Шаран, каракуда - минимум 6-8 mg/l.

БПК показател - биохимична нужда от кислород. В санитарната практика има значение не толкова абсолютното съдържание на разтворен във водата кислород, колкото степента на неговото намаляване (консумация) през определен период на съхранение на водата в затворени съдове - т. нар. биохимична нужда от кислород. Най-често се определя загубата или консумацията на кислород за 5 дни, т. нар. БПК-5.

Колкото по-голяма е консумацията на кислород за 5 дни, толкова повече органични вещества се съдържат във водата, толкова по-високо е нивото на замърсяване.

Точно както за окисляемостта, няма специфични стандарти за БПК-5. Стойността на БПК-5 зависи от съдържанието на органични вещества във водата, включително от растителен произход, и следователно от вида на водоизточника. Стойността на БПК-5 във водни проби, взети от повърхностни водоизточници, богати на хумусни съединения, е по-висока от тази на вода от подземни хоризонти.

Водата се счита за много чиста, ако БПК-5 е не повече от 1 mgO2 / l (подземни води, атмосферни води). Почистете, ако БПК-5 е 2 mgO2 /l. Съмнително, ако стойността на БПК-5 е 4-5 mgO 2 /l.

Минерален (солев) състав на водата. Количествената стойност на солния състав на водата или степента на минерализация на водата се определя от количеството на сухия остатък. Сухият остатък характеризира сумата от всички химични съединения (минерални и органични), разтворени в 1 литър вода. Количеството на сухия остатък влияе върху вкуса на водата. За прясна се счита вода със съдържание на сол не повече от 1000 mg/l. Ако солите във водата са над 2500 mg/l, тогава такава вода се класифицира като солена. Количеството на сухия остатък за питейната вода трябва да бъде не повече от 1000 mg/l. Понякога е позволено да се пие вода със съдържание на твърди вещества до 1500 mg/l. Водата с високо съдържание на сол има неприятен солен или горчив вкус.

Чистите природни води, както повърхностни, така и подземни, се характеризират с различно съдържание на сол. По правило стойността на този показател варира значително дори в рамките на една страна и се увеличава от север на юг. По този начин в северните райони на Русия повърхностните и подземните води са слабо минерализирани

(до 100 mg/l). Основната част от минералния състав на водите в тези райони са Ca и Mg бикарбонати. В южните райони повърхностните и подпочвените води се характеризират с много по-високо съдържание на соли и следователно с по-голямо количество сух остатък. Освен това основната част от солния състав на водата в тези райони се състои от хлориди и сулфати. Това са така наречените хлоридно-сулфатно-натриеви води. Това са регионите на Черно море, Каспийско море, Донбас, Грузия и държавите от Централна Азия.

Има още един показател, който интегрално характеризира съдържанието на минерални компоненти във водата. Това стойност на твърдосттавода.

Има няколко вида твърдост: обща, подвижна и постоянна. Общата твърдост се отнася до твърдостта, определена от съдържанието на Ca и Mg катиони в суровата вода. Това е твърдостта на суровата вода. Отстранимата твърдост е твърдост, която се елиминира в рамките на 1 час след кипене и се дължи на наличието на Ca и Mg бикарбонати, които се разлагат по време на кипене, за да образуват карбонати, които се утаяват. Постоянната твърдост е твърдостта на преварената вода, най-често се причинява от хлоридни и сулфатни соли на калций и магнезий. Магнезиевите сулфати и хлориди са особено трудни за отстраняване от водата. Стойността на общата твърдост на питейната вода е стандартизирана; разрешени до 7 mg? eq/l, понякога до 10 mg? екв./л

Физиологично значение на солите на твърдостта. През последните години отношението към физиологичното значение на солите за твърдост коренно се промени в хигиената. Дълго време значението на твърдостта на водата се разглеждаше само в домакинския аспект. Твърдата вода е малко полезна за промишлени и битови нужди. Месото и зеленчуците не се готвят добре в него; Трудно е да се използва такава вода за лична хигиена. Калциевите и магнезиевите соли образуват неразтворими съединения с мастните киселини в перилните препарати, които дразнят и изсушават кожата. Освен това, много дълго време, от времето на Ф. Ф. Ерисман, съществува мнението, че солният състав на природните води не може да окаже сериозно въздействие върху човешкото здраве при обичайната употреба на питейна вода. С питейната вода човек получава около 1-2 г соли на ден. В същото време около 20 g (с животинска храна) и до 70 g (с растителна диета) минерални соли влизат в човешкото тяло с храна на ден. Затова дори М. Рубнер и Ф. Ф. Ерисман смятат, че минералните соли рядко се срещат в питейната вода в такива количества, че да причиняват заболявания сред населението.

Таблица 6.9Твърдост на питейната вода и смъртност от сърдечно-съдови заболявания сред мъжете на възраст 45–64 години в градовете в Англия и Уелс

(по М. Гарднър, 1979)

Напоследък в литературата се появиха много съобщения за ефекта на водата с висока минерализация върху човешкото здраве (Таблица 6.9). Това се отнася главно за хлоридно-сулфатно-натриевите води, които се намират в южните райони. Когато пиете вода с ниска и средна минерализация, тялото всъщност получава, както смята F.F. Erisman, 0,08-1,1% соли от храната. При висока минерализация на питейната вода и консумация до 3,5 литра вода в южните райони тази стойност може да достигне 25-70% по отношение на хранителните дажби. В такива случаи приемът на соли на практика се удвоява (храна + вода), което не е безразлично за човешкия организъм.

Според А. И. Бокина жителите на Москва получават 770 mg соли дневно с вода; жители на Санкт Петербург - 190 mg соли; Запорожие, Абшерон, Ростовска област (район Салски) - от 2000 до 8000 mg; Туркменистан - до 17 500 мг.

Водата, както силно минерализирана, така и ниско минерализирана, може да има неблагоприятни последици за здравето. Според A.I. Bokina, I.A. Malevskaya, водата с висока степен на минерализация повишава хидрофилността на тъканите, намалява диурезата и насърчава храносмилателната дисфункция, тъй като инхибира всички показатели на секреторната активност на стомаха. Твърдата вода има слабителен ефект върху червата, особено тази, съдържаща магнезиев сулфат. Освен това при индивиди с дълготрайни

Тези, които консумират силно минерализирана вода от типа на калциев сулфат, изпитват промени във водно-солевия метаболизъм и киселинно-алкалния баланс.

Твърдата вода, според A.I. Bokina, може да допринесе за появата на уролитиаза. Има зони по света, където уролитиазата е ендемична. Това са райони на Арабския полуостров, Мадагаскар, Индия, Китай, Централна Азия, Закавказието и Закарпатието. Това са така наречените „каменни зони“, където има повишена заболеваемост от уролитиаза.

Но има и друга страна на проблема. Във връзка с използването от населението на обезсолена морска вода са проведени хигиенни изследвания за стандартизиране на долната граница на минерализация. Експериментални данни потвърждават, че продължителната консумация на дестилирана вода или ниско минерализирана вода нарушава водно-солевия баланс на организма, който се основава на повишено освобождаване на Na в кръвта, което насърчава преразпределението на водата между извънклетъчните и вътреклетъчните течности. Учените смятат, че следствие от тези нарушения е повишеното ниво на сърдечно-съдови заболявания сред населението на тези региони.

Долната граница на минерализация, при която се поддържа хомеостазата на организма, е сух остатък от 100 mg/l, оптималното ниво на минерализация е сух остатък от 200-300 mg/l. В този случай минималното съдържание на Ca трябва да бъде най-малко 25 mg/l; Mg - не по-малко от 10 mg/l.

Хлоридни солинамира се в почти всички водоизточници. Съдържанието им във водата зависи от естеството на почвата и нараства от северозапад на югоизток. Особено много хлориди има във водните тела на Узбекистан, Туркменистан и Казахстан. Хлоридите влияят на вкуса на водата, придавайки й солен вкус. Допуска се съдържание на хлорид до границите на вкусови качества, т.е. не повече от 350 mg/l.

В някои случаи хлоридите могат да се използват като индикатор за замърсяване. Хлоридите се елиминират от човешкото тяло през бъбреците, така че битовите отпадъчни води винаги съдържат много хлориди. Но трябва да се помни, че хлоридите могат да се използват само като индикатори за замърсяване в сравнение с местните, регионални стандарти.

В случай, че съдържанието на хлориди в чистата вода в даден район не е известно, е невъзможно да се реши проблемът със замърсяването на водата само с този показател.

Сулфатизаедно с хлоридите съставляват основната част от солния състав на водата. Можете да пиете вода със съдържание на сулфат не повече от 500 mg/l. Точно като хлоридите, сулфатите са стандартизирани въз основа на техния ефект върху вкуса на водата. В някои случаи могат да се считат и за индикатори за замърсяване.

6.7. ХИМИЧНИЯТ СЪСТАВ НА ВОДАТА КАТО ПРИЧИНА ЗА МАСОВИ НЕИНФЕКЦИОННИ ЗАБОЛЯВАНИЯ

Водният фактор оказва значително влияние върху общественото здраве. Това влияние може да бъде както пряко (непосредствено), така и косвено (опосредствано). Косвеният ефект се проявява преди всичко в ограничаване на консумацията на вода с неблагоприятни органолептични свойства (вкус, мирис, цвят). Водата може да причини широко разпространени инфекциозни заболявания. А при определени условия може да бъде и причина за масови неинфекциозни заболявания.

Появата на масови неинфекциозни заболявания сред населението се свързва с химическия, или по-точно минералния състав на водата.

В животинските организми са открити около 70 химични елемента, включително 55 микроелемента, които общо възлизат на около 0,4-0,6% от живото тегло на организмите. Всички микроелементи могат да бъдат разделени на 3 групи. Първата група включва микроелементи, които се съдържат постоянно в животинските организми и чиято роля в жизнените процеси е ясно установена. Те играят важна роля в растежа и развитието на тялото, хемопоезата и възпроизводството. Като част от ензими, хормони и витамини, микроелементите действат като катализатори на биохимичните процеси. Днес за 14 микроелемента достоверно е установена тяхната биохимична роля. Това са микроелементи като Fe, Zn, Cu, J, F, Mn, Mo, Co, Br, Ni, S, P,

К, На.

Втората група микроелементи включва такива, които също се намират постоянно в животинските организми, но тяхната биохимична роля е или слабо проучена, или изобщо не е проучена. Това са Cd, Sr, Se, Ra, Al, Pb и др.

Третата група включва микроелементи, чието количествено съдържание и тяхната биологична роля изобщо не са проучени (W, Sc, Au и редица други).

Липсата или излишъкът на жизненоважни микроелементи от първата група в храната води до метаболитни нарушения и възникване на съответното заболяване.

Най-често микроелементите попадат в човешкия организъм по следния път: почва – растения – животински организми – човек.

За някои микроелементи, например флуор, е характерен друг път: почва - вода - човек, заобикаляйки растенията.

В природата микроелементите непрекъснато се разсейват поради метеорологичните фактори, водата и жизнената дейност на живите организми. В резултат на това се създава неравномерно разпределение на микроелементите в земната кора и се образува дефицит или излишък на микроелементи в почвата и водата на определени географски райони. В резултат на това в тези райони настъпват особени промени във флората и фауната: от незабележими физиологични промени до промени във формата на растенията, ендемични заболявания и смърт на организми. Професор А. П. Виноградов и академик В. И. Вернадски разработиха теорията за „биогеохимичните провинции“, според която геохимичните процеси, непрекъснато протичащи в земната кора, и промените в химичния състав на тялото са взаимосвързани процеси.

Какво се разбира под „биогеохимични провинции“? Това са географски райони, в които причинителят на болестите е характерният минерален състав на водата, растителността и животните поради липса или излишък на микроелементи в почвата, а болестите, които се срещат в тези райони, се наричат ​​геохимични ендемии или ендемични заболявания. Тази група заболявания се разбира като типични масови заболявания на населението от неинфекциозен характер.

Едно от най-честите ендемични заболявания е болестта на Уров или болестта на Кашин-Бек. Това заболяване е открито и описано за първи път през 1850 г. и ендемичен за планинската тайга и блатистите райони.

Болестта на Уров получи името си от река Уров, приток на Аргун, който се влива в Амур. За първи път е описан от лекаря Н. И. Кашин през 1856 г. и в началото на 1900 г. Е. В. Беком. Основният му фокус е разположен в Забайкалия по долините на реките Урова, Урюмкан и Зея в Читинска област и отчасти в Иркутска и Амурска области. Освен това болестта на Уров е широко разпространена в Северна Корея и Северен Китай; открит в Швеция.

Болестта на Уровски се развива главно при деца на възраст 6-15 години, по-рядко при 25 години и повече. Процесът се развива медицински

Естествено, костно-ставната система е предимно засегната. Най-ранният и основен симптом са късите пръсти на ръцете със симетрично деформирани и удебелени стави. Населението и повечето изследователи свързват урогениталното заболяване с водния фактор.

При възникването на тази патология се отдава значение на повишената радиоактивност на водата, наличието на соли и тежки метали в нея (олово, кадмий, колоидно злато), тъй като ендемичните огнища са на места с находища на полиметални руди. Имаше и инфекциозна теория за произхода на болестта. Това е теорията на самия д-р Бек, който го е описал. Това обаче също не беше потвърдено, тъй като не беше възможно да се изолира конкретен микроорганизъм. В момента повечето изследователи се придържат към хранително-токсичната теория за появата на болестта на Уровски. Един от етиологичните аспекти е използването на вода с ниска минерализация, с ниско съдържание на калций, но с високо съдържание на стронций. Смята се, че стронцият, намирайки се в конкурентна връзка с калция, измества калция от костите. По този начин водният фактор, който не е основната причина за възникване на заболяването, се счита за съществено условие за възникването на неговите ендемични огнища.

Заболявания, свързани с различни нива на флуор в питейната вода.В естествените води съдържанието на флуор варира в широки граници (Таблица 6.10).

Таблица 6.10Флуор във вода от водоизточници в различни страни

(според M. G. Kolomeitseva, 1961)

Средната дневна физиологична нужда от флуор за възрастен е 2000-3000 mcg/ден, като човек получава 70% от нея с вода и само 30% с храна. Флуорът се характеризира с малък диапазон на дозиране - от токсичен до биологично полезен.

Флуорът се свързва с разпространението на две групи масивни и напълно различни заболявания - хипо- и хиперфлуороза.

При продължителна консумация на вода, бедна на флуорни соли (0,5 mg/l по-малко), се развива заболяване, т.нар. кариесзъби. Заболеваемостта от кариес е необичайно висока. В райони, бедни на флуор, почти цялото население е засегнато. Съществува обратна зависимост между съдържанието на флуор във водата и разпространението на кариес сред населението.

Въпреки това, кариесът е специфична проява на състояния на хипофлуороза. Почти 99% от флуорида в тялото се намира в твърдите тъкани. Меките тъкани са с ниско съдържание на флуор. При дефицит на F той се мобилизира от костната тъкан в извънклетъчната течност. pH играе важна роля в този процес.

При зъбен кариес и остеопороза минералната част на костната тъкан се разтваря под въздействието на киселини. В първия случай киселинната среда се създава от бактерии, обитаващи устната кухина, а във втория – от остеокласти и други костни клетки, които резорбират минералните компоненти на костта.

Има няколко вида хипофтора:

Вътрематочна, вродена, придружена от недоразвитие на скелета. По-често в ендемични райони;

Хипоторазата при кърмачета и деца в ранна предучилищна възраст е придружена от бавно никнене на зъби, скорост на растеж и рахит;

Хипофтората при деца в училищна възраст най-често се проявява под формата на зъбен кариес;

Хипоторазата при възрастни е придружена от явленията на остеопороза и остеомалация.

Хипофлуорозата при бременни жени и жени в менопауза се класифицира в специални форми. През тези периоди от живота жената изпитва активна загуба на минерали, което е придружено от развитие на остеопороза. Старческата хипофлуороза се класифицира като отделна група.

Въпреки това, прекомерните, прекомерни концентрации на флуор в питейната вода водят до патология. Дългосрочната консумация на вода, съдържаща флуор в концентрации над 1,0-1,5 mg/l, допринася за появата на флуороза (от латинското наименование Флуо-ром).

флуороза -много често срещан геохимичен ендемит. По-често появата на това заболяване се свързва с използването на вода от подземни хоризонти за пиене. В подземните води флуорът се среща в концентрации до 3-5 mg/l по-високи, понякога до 27 mg/l по-високи.

За първи път зацапването на зъбния емайл, като ранен признак на флуороза, е открито през 1901 г. от Егер сред италиански емигранти (фиг. 1). През 1916 г. са публикувани проучвания за разпространението на това заболяване сред населението на САЩ, но едва през 1931 г. е доказана връзката между флуорозата и високите нива на флуор в питейната вода.

Флуорозата се характеризира с особен кафеникав цвят и петна по зъбите. Първите клинични признаци на заболяването се проявяват при промени в зъбния емайл. По повърхността на емайла се появяват тебеширени ивици и петна; Впоследствие емайлът става кафяв, увеличават се флуоресцентните петна

Ориз. 1. Зъбна флуороза:

А- 1-ви етап- отделни тебеширени петна; b- 2-ри етап- пигментация на емайла; V- 3-ти етап- разрушаване на зъбната корона

Ориз. 2. Ендемична скелетна флуороза:

А- рентгенова снимка, показваща масивни калцификации на ребрата и гръбначния стълб; b- деформация на долните крайници при дете

се развива, появява се тъмно жълта или кафява пигментация на емайла, настъпват необратими промени в зъбите, засягащи не само емайла, но понякога и дентина, до пълното разрушаване на короните. Дълго време се смяташе, че флуорозата се изразява само с избирателно увреждане на зъбите и скелета (Фиг. 2).

Флуорът обаче засяга много органи и тъкани.

При продължителна (за 10-20 години) консумация на вода с концентрация на флуор с 10 mg/l по-висока могат да се наблюдават промени в костно-ставния апарат: остеосклероза, дифузна остеопороза, костни отлагания по ребрата, деформация на скелета. Флуоридът има изключителен афинитет към всички калцирани тъкани и извънтъканни калциеви отлагания. Следователно атеросклеротичните промени в кръвоносните съдове често са придружени от локални флуорни отлагания. Същата вторична флуороза често се придружава от холелитиаза и уролитиаза.

Стандартът на САЩ възприе нов подход към регулирането на флуорида в питейната вода. Оптималното ниво на флуор за всяко населено място зависи от климатичните условия. Количеството вода, което пиете, и следователно количеството флуорид, който идва от

влиза в човешкото тяло, зависи предимно от температурата на въздуха. Следователно в южните райони, където човек пие повече вода и следователно въвежда повече флуорид, съдържанието му в 1 литър се определя на по-ниско ниво.

Признаването на ролята на климатичния фактор, определящ различните количества консумирана вода, поради изключително ограничения диапазон от дози, характерни за флуора от биологично полезни до токсични, беше взето предвид при нормирането на флуорида

в SanPiN 2.1.4.1074-01.

При изкуствено флуориране на водата концентрацията на флуор трябва да се поддържа на ниво от 70-80% от стандартите, приети за всеки климатичен регион. Най-ефективната превантивна мярка за борба със зъбния кариес е флуорирането на водата във ВиК.

Нитратно-нитритна метхемоглобинемия.До 50-те години на миналия век нитратите в питейната вода се разглеждат като санитарен показател, характеризиращ крайния продукт от минерализацията на органичните замърсители. В момента нитратите в питейната вода също се считат за токсикологичен фактор. Токсичната роля на нитратите в питейната вода е предложена за първи път през 1945 г. от професор Х. Комли. Но способността на нитратите да причиняват метхемоглобинемия е известна много преди Х. Комли. Още в средата на миналия век (през 1868 г.) Гемджи успя да докаже, че добавянето на амил нитрат към кръвта води до образуването на метхемоглобин.

H. Comley е първият, който стига до извода, че метхемоглобинемията може да бъде причинена от пиене на вода с висока концентрация на нитрати. С това съобщение на практика започва изследването на нитратите в питейната вода като фактор за заболеваемостта на населението. Между 1945 и 1950 г. Асоциацията за обществено здраве на Съединените щати съобщава за 278 случая на метхемоглобинемия при деца с 39 смъртни случая, причинени от пиене на вода, съдържаща високи нива на нитрати. След това подобни съобщения се появиха във Франция, Англия, Холандия, Унгария, Чехословакия и други страни. През 1962 г. G. Gorn и R. Przyborovsky съобщават за регистриране на 316 случая на метхемоглобинемия с 29 смъртни случая в ГДР.

Каква е патогенезата на метхемоглобинемията с воден произход?

Здравият човек винаги има малко количество метхемоглобин в кръвта (0,5-1,5%). Този "физиологичен" мет-хемоглобин играе много важна роля в тялото, свързвайки тока

химически вещества като сулфиди, както и цианидни съединения, образувани по време на метаболизма. Въпреки това, при здрав възрастен, полученият метхемоглобин постоянно се редуцира в хемоглобин от ензима метхемоглобин редуктаза. Метхемоглобинемията е състояние на организма, когато съдържанието на метхемоглобин в кръвта надвишава нормата - 1,5%. Метхемоглобинът (или хемиглобинът) се образува от хемоглобина в резултат на истинско окисление. Самият хемоглобин се състои от две части: хем (представлява феропорфирини, т.е. порфирини, комбинирани с желязо) и глобин.

Хемоглобинът в кръвта се разпада на хем (Fe 2+) и глобин. Хем желязото (Fe 2+) се окислява до Fe 3+, превръщайки се в хематин, което дава стабилно съединение с O2.

Метхемоглобинът е комбинация от хематин (хемиглобин) (т.е. окислен хем, съдържащ Fe 3+) и глобин, който не може да влезе в обратима връзка с O2, да го прехвърли и освободи в тъканите.

Това се случва в кръвта. В стомашно-чревния тракт нитратите, дори в горните му части, се възстановяват от нитрат-редуциращата микрофлора, по-специално B. subtillis,към нитрити. Този процес активно продължава в червата, под влияние E. coli; Clostridium perfringens.Нитритите в тънките черва се абсорбират в кръвта и тук реагират с хемоглобина. Излишните нитрати се отделят през бъбреците.

Децата под една година (кърмените) са най-чувствителни към въздействието на нитратите в питейната вода, ако се хранят изкуствено (смесите се приготвят с вода, богата на нитрати). Липсата на киселинност в стомашния сок на новородените (физиологична ахилия) води до колонизиране на горния стомашно-чревен тракт с нитрифициращи бактерии, които редуцират нитратите до нитрити, преди те да могат да бъдат напълно абсорбирани. При по-големи деца киселинността на стомашния сок потиска растежа на нитрифициращата микрофлора. Друг фактор, влияещ върху повишената абсорбция на нитритите, е увреждането на чревната лигавица.

Важна роля за появата на метхемоглобинемия играе наличието на фетален хемоглобин при ранните бебета, който се окислява много по-бързо до метхемоглобин, отколкото хемоглобина на възрастните. В допълнение, това се улеснява от чисто физиологична особеност на ранна детска възраст - липсата на ензима метхемоглобин редуктаза, който редуцира метхемоглобина в хемоглобин.

Същността на заболяването се свежда до факта, че голяма или по-малка част от хемоглобина на болното дете се превръща в метхемоглобин. Доставянето на кислород до тъканите е нарушено, което води до различна степен на кислороден глад.

Нивото на метхемоглобин над 10% е критично за организма и причинява намаляване на оксигенацията на артериалната и венозната кръв, дълбоко нарушение на вътрешното дишане с натрупване на млечна киселина, поява на цианоза, тахикардия, психическа възбуда, последвана от кома.

Дълго време се смяташе, че метхемоглобинемията може да засегне само бебета. Професор Ф. Н. Субботин (1961), изследвайки детски групи в района на Ленинград, установи, че по-големите деца, от 3 до 7 години, също реагират с образуването на Mnb, когато пият вода, съдържаща нитрати. В този случай не се наблюдават изразени клинични симптоми, но при по-задълбочено изследване на децата се наблюдават промени в централната нервна система, сърдечно-съдовата система и насищането на кръвта с O2. Тези симптоми се проявяват при условия на повишена физическа активност. Пациентите с патологии на горните дихателни пътища и сърдечно-съдовата система са чувствителни към този фактор (повишено съдържание на NO 3).

Ендемична гуша. Физиологичното значение на йода се определя от участието му в синтеза на тиреоидния хормон - тироксин. В този случай специфичната хормонална функция на щитовидната жлеза се осигурява от приема на йод в тялото отвън: главно с храна, както и с вода.

Гушата е постоянно увеличение на щитовидната жлеза, причинено от хиперплазия на паренхима на щитовидната жлеза и е най-известният и широко разпространен геохимичен ендемит в Европа и Америка.

Огнища на ендемична гуша се наблюдават главно във високопланинските райони във вътрешността на континентите (някои райони на Алпите, Хималаите, Карпатите, Памир, Кавказ и др.). По-рядко тези огнища са локализирани по речните водосбори в гористи, торфено-блатисти райони с подзолисти почви (района на езерото Ладога, някои райони на Сибир,

ориз. 3, 4).

Ориз. 3. Гуша (4-та степен увеличение на щитовидната жлеза)

Ориз. 4. Ендемична гуша, кретинизъм

Жените са по-склонни към това заболяване от мъжете, което се потвърждава от статистиката. При тежки лезии жените се разболяват 3 пъти по-често от мъжете (1: 1 до 1: 3), при умерени лезии съотношението е от 1: 3 до 1: 5, при леки - от 1: 5 до 1: 7. .

При появата на ендемична гуша голяма роля се отдава на водния фактор, т.е. липсата на йод във водата. В действителност това не е съвсем вярно.

Дневната нужда от йод е 100-200 mcg йод на ден. В същото време дневният йоден баланс е 120-125 mcg (според A.P. Vinogradov) и е следният:

70 mcg - от растителни храни;

40 mcg - от животинска храна;

5 mcg - от вода;

5 mcg - от въздуха.

Така организмът получава физиологично необходимите количества йод не от питейната вода, а от храната. Това се потвърждава и от факта, че чешмяната вода на Москва и Санкт Петербург съдържа изключително малко йод (1,6 μg/l), но в тези градове няма ендемична гуша, тъй като населението им яде вносни продукти, които осигуряват благоприятен йод баланс. Следователно има достатъчно основания да се смята, че основната роля за появата на ендемична гуша принадлежи на хранителния фактор.

Ниското съдържание на йод в питейната вода не е пряка причина за ендемично заболяване сред населението.

бом. Въпреки това, ниска концентрация на йод във водоизточниците на дадена област може да има сигнална стойност, показваща неблагоприятни местни условия на околната среда, които могат да причинят ендемична гуша.

Основните превантивни мерки включват йодиране на трапезна сол.

6.8. ХИГИЕННА ОЦЕНКА НА ТРАДИЦИОННИ И ПЕРСПЕКТИВНИ МЕТОДИ ЗА ДЕЗИНФЕКЦИЯ И КОНСЕРВАЦИЯ НА ПИТЕЙНАТА ВОДА

Осигуряването на населението с качествена питейна вода в момента е не само хигиенен, но и неотложен научен, технически и социален проблем. Това се дължи на много причини и на първо място на интензивното замърсяване на водоизточниците, което създава недостиг на качествена питейна вода. Проблемът с епидемиологичната опасност е актуален за всички региони на Русия, тъй като днес е доказано, че 2/3 от водоизточниците в страната не отговарят на хигиенните изисквания.

Ако през 1960-1970 г. успя да стабилизира и в редица страни намали процента на епидемичните заболявания от воден характер, след това от средата на 80-те години, особено през последните 10-15 години, се наблюдава интензивен растеж на такава патология. Освен това се появяват нови форми на водни инфекции и естеството на циркулацията на патогена във водната среда се променя.

По този начин първоначалното въвеждане в Русия дори на такава класическа водна инфекция като холера не доведе до установяване на пълно епидемиологично благополучие, но създаде предпоставка за циркулация на патогена в околната среда. Това се дължи на появата на нов, по-стабилен в околната среда вид холерни вибриони - El Tor.

Увеличен е процентът на вирусните инфекции. Този проблем е много актуален за всички страни по света и особено за Русия. Известни са над 100 различни причинители на тежки вирусни заболявания с воден произход, като полиомиелит, хепатит А и Е, менингит, миокардит, гастроентерит. Нови вируси с малки кръгли структури са идентифицирани като причинители на остър гастроентерит (САЩ, Австралия, Япония). Само през 1995 г. в Русия са регистрирани повече от 68 хиляди случая на това заболяване.

Освен това се отбелязва появата на нови патогени или възможността за предаване с вода на тези заболявания, чиято роля в човешката инфекциозна патология преди това се считаше за хипотетична. Така от системите за топла вода е изолирана легионела, която може да причини тежка атипична пневмония. Заразяването става чрез вдишване под душа, в близост до термални води, фонтани и др. Тази ситуация се утежнява от несъвършенството на съвременните водоснабдителни системи. Материали от проучване на 49 от най-централизираните водоснабдителни системи в Ленинградска, Архангелска и Вологодска области потвърждават това.

От общия брой изследвани водоснабдителни системи на 36 станции комплектът от пречиствателни съоръжения не отговаря на класа на водоизточника, включва традиционна филтрираща, коагулационна и утаителна инсталация с дезинфекция с течен хлор. Липсват съвременни елементи на последващо третиране (микрофилтрация, окислителни и сорбционни методи за пречистване на водата). Бариерната функция на водопроводите е намалена, а санитарно-техническото състояние на разпределителните системи е лошо.

В някои райони на Ленинградска, Архангелска и Вологодска области има висок процент проби от питейна вода (от 48 до 65%), които не са благоприятни по бактериологични показатели. Заболеваемостта от ротавирусна инфекция расте. По този начин в района на Вологода динамиката на заболеваемостта от ротавирусна инфекция има ясно изразена възходяща тенденция. Нивото на отчетена заболеваемост от вирусна диария и гастроентерит в този регион е повече от 8 пъти по-високо от федералното ниво.

В това отношение дезинфекцията на питейната вода като средство за предотвратяване на епидемични заболявания е най-значимата сред всички процеси на кондициониране.

В момента въпросите за дезинфекцията на питейната вода са от особено значение не само в условията на централизирано битово водоснабдяване, но и в автономни съоръжения: в малки населени места, на експедиционни бази и морски кораби.

Осигуряването на качествена питейна вода се усложнява сериозно по време на природни бедствия, епидемии, въоръжени конфликти и големи аварии, когато източниците на водоснабдяване обикновено са замърсени и хората се снабдяват с вносна питейна вода за определен период от време. В такива случаи се налага използването на ефективни методи за дезинфекция и консервиране на водата.

Има много начини за дезинфекция на питейната вода и всеки от тях има своите предимства и недостатъци. На практика е обичайно методите за дезинфекция на вода условно да се разделят на реагентни (химически), безреагентни (физически) и комбинирани.

Химическите методи за дезинфекция на питейната вода включват: хлориране, озониране, използване на сребро, йод, мед и някои други реактиви (водороден прекис).

Ако първите два метода са широко използвани в пречиствателните станции, следващите се използват за дезинфекция на малки количества вода в автономни съоръжения, в полеви и екстремни условия на водоснабдяване.

Хлориране- най-разпространеният метод за дезинфекция на вода както у нас, така и в чужбина.

Хлорирането се извършва: с газообразен хлор, хлорен диоксид или вещества, съдържащи активен хлор, белина, хипохлорити, хлорамини и др.

Историята на хлорирането на водата като метод за дезинфекция датира от 1853 г., когато руският лекар П. Карачанов предлага използването на белина и описва метода на нейното използване в своята брошура „За методите за пречистване на водата“. Това предложение не беше оценено и скоро беше забравено. 40 години по-късно австрийският лекар Траубе (1894) отново предлага белина за дезинфекция на вода въз основа на микробиологичните изследвания на Кох. В практиката на градското водоснабдяване хлорирането е използвано за първи път в Кронщат през 1910 г. През 1912 г. хлорирането на водата започва в Санкт Петербург.

Така активният принцип при хлорирането на вода е свободният хлор, хипохлорната киселина и нейният анион, обединени в понятието „активен хлор“. Тъй като хипохлоритната киселина може да се разложи на светлина с освобождаване на атомен кислород, който има силен окислителен ефект, някои автори включват атомен кислород в това понятие:

Предимствата на хлорирането са:

Широк спектър на антимикробно действие срещу вегетативни форми;

Икономичен;

Простота на технологичния дизайн;

Наличие на метод за оперативно наблюдение на ефективността на дезинфекцията.

Хлорирането обаче има редица съществени недостатъци:

Хлорът и неговите препарати са токсични съединения, така че работата с тях изисква стриктно спазване на предпазните мерки;

Хлорът засяга предимно вегетативните форми на микроорганизмите, докато грам-положителните форми на бактериите са по-устойчиви на неговото действие от грам-отрицателните;

Хлорът влошава органолептичните свойства и води до денатурация на водата.

Спороцидният ефект се проявява при високи концентрации на активен хлор 200-300 mg/l и експозиция от 1,5 до 24 часа. Вируцидният ефект се наблюдава при концентрации на активен хлор от 0,5 до 100 mg/l. Силно устойчив на хлор ra са протозойни цисти и яйца на хелминти. Хлорирането на водата допринесе за появата на микроорганизми, устойчиви на хлор.

Трябва да се отбележи, че ефективността на хлорната дезинфекция значително зависи както от биологичните характеристики на микроорганизмите, така и от химичния състав на водата и експозицията. По този начин повърхностноактивните вещества пречат на осъществяването на процеса на бактерицидна дезинфекция и дори проявяват стимулиращ ефект, предизвиквайки пролиферация на микрофлора.

В средата на 1970г. Доказано е, че хлорирането на питейната вода спомага за образуването на халогеносъдържащи съединения, които имат дълготраен биологичен ефект - мутагенен и канцерогенен. Много органични вещества реагират с хлора; те се наричат ​​"прекурсори". Въпросът с прекурсорите за образуване на органохлорни съединения (OCC) е сложен и не е напълно разрешен. Понастоящем около 80 различни вещества са изследвани като прекурсори на COC. Най-големи количества хлориран материал се произвеждат от хуминови киселини, танини, хиноини, органични киселини, феноли и техните производни, анилин и други органични вещества.

Хигиенното значение на КОК, образувани по време на хлорирането на водата, варира. Някои от тях, в изчезващо малки концентрации, придават на водата остър, неприятен мирис (монохлорфеноли), като по този начин веднага се разкриват във водата; други имат изразени токсични ефекти, проявяват се като канцерогени

гени и мутагени (хлороформ, тетрахлорметан, хлоретилени и др.). Спектърът на КОК, изолирани от питейна вода, е идентичен в различните страни и показва, че този проблем е от значение за много страни. Редица КОК се образуват в микрограмови количества, но най-голям процент (до 70-80%) е хлороформът. Концентрацията на последния може да достигне до 800 мкг/литър повече.

От тях с най-висок приоритет бяха 10 вещества: хлороформ, тетрахлорметан, дихлорбромометан, дибромохлорометан, три- и тетрахлоретилен, бромоформ, дихлорометан, 1,2-дихлороетан и 1,2-дихлоретилен.

Колко реална е опасността за човешкото здраве от COC в питейната вода? Редица онкологични епидемиологични проучвания, проведени в САЩ, Канада и Германия, предполагат връзка между съдържанието на COS в питейната вода и заболеваемостта от рак, особено нивото на рак на стомашно-чревния тракт и пикочната система.

Има предположение, че токсикологията на хлорираните води се причинява не толкова от летливи нискомолекулни органични хлорни съединения, колкото от стабилни вещества с високо молекулно тегло, спектърът на които все още не е дешифриран и които съставляват по-голямата част (до 90%) от продуктите на хлорирането, но остават неотчетени.

Хлорирането с помощта на натриев хипохлорит, който се получава от готварска сол чрез електролиза, е обещаващо. Електролизните агрегати се произвеждат за малки водоснабдителни станции и по-мощни за станции с капацитет до 300 хиляди m 3 / ден.

Използване на натриев хипохлорит:

По-сигурен и икономичен;

Намалява корозията на оборудване и тръбопроводи. Намаляването на образуването на COC в питейната вода е възможно поради:

Предотвратяване на образуването им;

Премахване на последния етап.

По-целесъобразно и икономично е да се предотврати образуването

HOS.

Това се постига:

Промяна на режима на хлориране;

Замяна на течен хлор с други окислители (С1 диоксид, хлорамини, озон и др.);

Използване на комбинирани методи на етапа на първична дезинфекция.

Първичното хлориране е много разпространено в системите за битово водоснабдяване, извършвано в големи дози, тъй като целта му е не само дезинфекция, но и борба с планктона, намаляване на цвета, засилване на коагулационните процеси, дезинфекция на съоръженията за пречистване на вода.

Режимът на хлориране трябва да се промени: направете го в по-малки дози (1,5-2 mg/l) или използвайте фракционно хлориране (доза С1 се прилага на малки порции - частично преди 1-ви етап на пречиствателните съоръжения, частично преди филтриране). Промяната на режима на хлориране намалява образуването на КОК с 15-30%. При високи концентрации на органични замърсители трябва да се елиминира първичното хлориране, като се замени с периодично хлориране (за целите на санитарната обработка на конструкциите).

В процеса на традиционна обработка (коагулация, утаяване и филтриране) се отстраняват до 50% от органичните замърсители и следователно се намалява образуването на химически замърсители. Ако не можете да откажете, можете да замените хлора с други окислители.

Озонът на първичния етап на лечение намалява образуването на КОК със 70-80%. Когато се използват заедно, озонирането трябва да предхожда хлорирането. Хлорният газ може да бъде заменен с хлорамини. Амонизирането с цел намаляване на химическата токсичност може да се извършва на различни етапи. На етапа на предварителна обработка може да се използва ултравиолетово лъчение (UVR) вместо хлор и съдържанието на КОК е намалено

с 50%.

Озониране.Алтернативен дезинфектант на хлора, който в момента се използва в повече от 1000 водопроводни съоръжения в Европа, е озонът. В Русия озонът се използва във водоснабдителните системи в Москва и Нижни Новгород.

Озонът има по-широк спектър на действие като дезинфектант (намалява вирулентността на бактериите от тиф, паратиф и дизентерия, има активно действие върху спорови форми и вируси). Дезинфекционният ефект на озона е 15-20 пъти, а върху споровите форми на бактериите е приблизително 300-600 пъти по-силен от ефекта на хлора. Висок вирусоциден ефект (до 99,9%) на озона се наблюдава при концентрации, реалистични за водоснабдителната практика от 0,5-0,8 mg/литър експозиция за 12 минути. Изследванията през последните години показват високата ефективност на озона за унищожаване на патогенни протозои във водата.

Озонът подобрява органолептичните и физичните свойства на водата (елиминира вкусовете и миризмите, характерни за питейната вода, намалява цвета на водата, разрушавайки хуминовите киселини до въглероден диоксид).

слабо оцветени газове и летливи леко оцветени киселини като кренови киселини). В допълнение, озонът придава на водата отчетлив синкав оттенък и също така активно премахва фитопланктона от водата; неутрализира химични съединения във водата като феноли, петролни продукти, пестициди (карбофос, метафос, трихлометафос-3 и др.), както и повърхностно активни вещества. Използването на озон намалява използването на коагуланти, намалява дозата на хлор и елиминира първичното хлориране, което е основната причина за образуването на КОК.

Предимствата на озонирането включват наличието на метод за оперативен мониторинг на ефективността на дезинфекцията и доказани технологични схеми за получаване на реагента.

Озонирането, подобно на хлорирането, не е без своите недостатъци: озонът е експлозивен и токсичен реагент; порядък по-скъп метод от хлорирането; бързото разлагане на озона (20-20 минути) ограничава употребата му; След озониране често се наблюдава значително увеличение на микрофлората.

В допълнение, озонирането на водата е придружено от образуването на странични продукти, които не са безразлични към човешкото здраве. Озонът влиза в сложни химични реакции, които зависят от pH на околната среда. Свободните хидроксилни радикали могат да се образуват в алкални системи. При озониране на питейна вода се образуват алдехиди, кетони, карбоксилни киселини, хидроксилирани и алифатни ароматни съединения, по-специално формалдехид, бензалдехид, ацеталдехид и др.

Въпреки това продуктите за озониране са по-малко токсични за опитни животни от продуктите за хлориране и за разлика от последните нямат дългосрочни биологични ефекти. Това е доказано в експерименти с продукти на разрушаване на най-често срещаните групи химични съединения: феноли, въглеводороди, бензин, пестициди.

При озонирането на вода има и технологични проблеми. Ефективността на озонирането зависи от pH, нивото на замърсяване на водата, алкалността, твърдостта, мътността и цвета на водата. В резултат на озонирането на природните води се увеличава количеството на биоразградимите органични съединения, което води до вторично замърсяване на водата в разпределителната мрежа; Намалява се санитарната надеждност на водоснабдителните системи. За да се елиминира повторното развитие на микроорганизми в разпределителната мрежа и да се удължи дезинфекционният ефект, озонирането трябва да се комбинира с вторично хлориране и амоняк.

Възможни са следните опции за озониране:

Едноетапно озониране: използването на озон на етапа на предварителна обработка на водата или след нейната коагулация преди филтриране. Целта е окисляване на лесно окисляеми вещества, подобряване на процеса на коагулация, частична дезинфекция;

Двустепенно озониране: предварително и след коагулация. Вторично окислява по-дълбоко остатъчните замърсители и повишава ефекта от последващото сорбционно пречистване;

Тристепенно озониране: предварително, след коагулация и преди разпределителната мрежа. Крайният осигурява пълна дезинфекция и подобрява органолептичните свойства на водата.

Режимът на обработка и схемата на озониране се избират въз основа на физико-химичен анализ на водата.

Озонирането, като правило, не изключва хлорирането, тъй като озонът няма продължителен ефект, така че хлорът трябва да се използва на последния етап. Озонът може да наруши процеса на коагулация. При озониране трябва да се предвиди етап на сорбционно пречистване. Във всеки случай трябва да се извършат предпроектни технологични проучвания.

В момента има повишен интерес към водороден прекис,като дезинфектант, осигуряващ изпълнението на технологичните процеси без образуване на токсични продукти, замърсяващи околната среда. Предполага се, че основният механизъм на антибактериалното действие на водородния прекис е образуването на супероксидни и хидроксилни радикали, които могат да имат бактерициден ефект.

Най-разпространеният химически метод за дезинфекция и консервиране на вода в автономни съоръжения е използването на сребърни йони.

Практическият опит в използването на среброто и неговите препарати за дезинфекция и консервиране на питейната вода е натрупан от човечеството в продължение на много векове. Висок бактерициден ефект на сребърните йони е установен още при концентрация от 0,05 mg/l. Среброто има широк спектър на антимикробно действие, като потиска бактериите и вирусите.

Най-широко разпространеното използване на електролитно или анодно разтворимо сребро. Електролитното въвеждане на реагенти дава възможност за автоматизиране на процеса на дезинфекция на водата и хипохлоритните йони, образувани на анода

обредните и пероксидните съединения засилват бактерицидния ефект на анодноразтворимото сребро. Предимствата на метода включват възможността за автоматизиране на процеса и точно дозиране на реагента. Среброто има изразено последействие, което ви позволява да запазите водата до 6 месеца. и още. Среброто обаче е скъп и много оскъден реактив. Антимикробният му ефект се влияе значително от физикохимичните свойства на третираната вода.

Ефективните работни концентрации на сребро, особено в практиката за дезинфекция на вода на кораби и други автономни обекти, са 0,2-0,4 mg/l и по-високи. Вирулицидният ефект на неговите йони се проявява само при високи концентрации - 0,5-10 mg/l, което е значително по-високо от пределно допустимата концентрация, която се установява по токсикологични признаци за вредност и е 0,05 mg/l. В тази връзка се препоръчва обработка със сребро за дезинфекция и консервиране на малки количества вода в съоръжения с автономни водоснабдителни системи.

За да се намалят високите концентрации на сребро, се предлага да се използва в комбинация с постоянно електрическо поле, някои окислители и физични фактори. Например комбинирано третиране със сребърни йони в концентрация 0,05 mg/l с прилагане на постоянно електрическо поле от 30 V/cm.

В практиката за дезинфекция на питейна вода използването на медни йони,които подобно на среброто имат изразен бактерициден и вирусоциден ефект, но в още по-високи концентрации от среброто. Предложен е метод за консервиране на питейна вода с медни йони в концентрация 0,3 mg/l, последвана от обработка в постоянно електрическо поле от 30 V/cm.

Понастоящем комбинация от хлориране с въвеждане на сребро и мед се използва широко за опазване на водата, което избягва някои от недостатъците, свързани с хлорирането, и удължава срока на годност на водата до 7 месеца. Методите със сребърен хлорид и меден хлорид включват едновременна обработка на водата с хлор в доза 1,0 mg/l и сребърни или медни йони в концентрация 0,05-0,2 mg/l.

За дезинфекция могат да се използват индивидуални количества вода йодни препарати,които за разлика от хлорните препарати действат по-бързо и не влошават органолептичните свойства на водата. Бактерицидният ефект на йода се осигурява при концентрация 1,0 mg/l експозиция за 20-30 минути. Вируциден

Важни предимства пред химическите методи за дезинфекция на водата имат безреагентни методи за нейното третиране, използващи ултравиолетово и йонизиращо лъчение, ултразвукови вибрации, топлинна обработка, както и импулсни електрически разряди с високо напрежение - VIER (20-40 kV) и нискоенергийни импулсни електрически разряди - NIER (1- 10 kV). Един от най-обещаващите е методът за ултравиолетова обработка на водата. Методът има много предимства, характеризиращи се предимно с широк спектър на антибактериално действие с включване на спорови и вирусни форми и кратка експозиция от няколко секунди.

Вегетативните форми са най-чувствителни към ултравиолетовото лъчение (UVR), следвани от вирусите, споровите форми и протозойните цисти. Използването на импулсно ултравиолетово лечение (UV лечение) се счита за много обещаващо.

Предимствата на UFI също включват:

Запазване на естествените свойства на водата; UVI не денатурира водата, не променя вкуса и мириса на водата;

Без опасност от предозиране;

Подобряване на условията на труд на персонала, тъй като вредните вещества се елиминират от обращението;

Висока производителност и лекота на работа;

Възможност за пълна автоматизация.

Ефективността на UV дезинфекцията не зависи от pH и температурата на водата.

В същото време методът има редица недостатъци и за постигане на дезинфекционния ефект трябва да се помни, че бактерицидният ефект зависи от: мощността на UVR източниците (ниско и високо налягане); качество на дезинфекцираната вода и чувствителност на различни микроорганизми.

По дизайн източниците на UVR се разделят на лампи с рефлектори и лампи със затворени кварцови капаци. UV лампи с рефлектори се използват в непотопяеми инсталации, където няма директен контакт с вода, но са неефективни. Те често се използват за дезинфекция на питейна вода.

потопяемите лампи със защитни кварцови капаци са по-ефективни и осигуряват равномерно разпределение на радиационната доза в целия обем на водата.

Проникването на ултравиолетовите лъчи във водата е съпроводено с поглъщането им от вещества във суспендирано и разтворено състояние. Следователно, като се има предвид оперативната и икономическата осъществимост, UV дезинфекцията може да се използва само за третиране на вода с цвят не повече от 50° по Cr-Co скалата, мътност до 30 mg/l и съдържание на желязо до 5,0 mg/ л. Минералният състав на водата оказва влияние не само върху ефекта на дезинфекция, но и върху образуването на утайки върху повърхността на капаците.

Недостатъците на UV облъчването включват: образуването на озон, чието съдържание трябва да се контролира във въздуха на работната зона; Тази технология няма последействие, което прави възможен вторичен растеж на бактерии в разпределителната мрежа.

UVI в технологията за пречистване на питейна вода може да се използва на етапа:

Предварителната дезинфекция като метод, алтернативен на първичното хлориране с подходящо качество на водоизточника, или в комбинация с хлор, дозата на хлора се намалява с 15-100%. Това намалява нивото на образуване на COC и микробно замърсяване;

За крайна дезинфекция. На този етап ултравиолетовото облъчване се използва като независим метод и в комбинация с реагентни методи.

Йонизиращо лъчение.За дезинфекция на водата можете да използвате йонизиращо лъчение, което има подчертан бактерициден ефект. Доза γ-лъчение от порядъка на 25 000-50 000 R причинява смъртта на почти всички видове микроорганизми, а доза от 100 000 R освобождава водата от вируси. Недостатъците на този метод включват: строги изисквания за безопасност на оперативния персонал; ограничен брой такива източници на радиация; няма последействие

и метод за оперативно наблюдение на ефективността на дезинфекцията.

Ултразвукови вибрации.Голям брой произведения на местни и чуждестранни автори са посветени на използването на ултразвукови вибрации (UV) за дезинфекция на вода.

Предимствата на ултразвуковото изследване са следните: широк спектър на антимикробно действие; няма отрицателно въздействие върху органолептичните свойства на водата; независимост на бактерицидния ефект от основните физични и химични параметри на водата; възможност за автоматизация на процеса.

В същото време много теоретични, научни и технологични основи за използването на ултразвуково изследване все още не са разработени. В резултат на това възникват трудности при определянето на оптималния интензитет на вибрациите и тяхната честота, времето на звучене и други параметри на процеса.

Намира все по-широко разпространение при приготвянето на питейна вода адсорбционни методи. Активният въглен (AC), най-универсалният адсорбент, или по-евтиният антрацит задържа повечето от органичните съединения; олефини с високо молекулно тегло, амини, карбоксилни киселини, разтворими органични багрила, повърхностноактивни вещества (включително биоразградими), ароматни въглеводороди и техните производни, хлорорганични съединения (по-специално пестициди). Тези съединения се сорбират по-добре върху гранулиран AC, отколкото върху прахообразен AC. Изключение правят компонентите, които придават на естествените води вкус и мирис, които се абсорбират по-добре от ПАВ.

Сорбцията върху АС е неефективна за отстраняване на КОК с ниско молекулно тегло, високомолекулни хуминови вещества и радиоактивни съединения от водата. Освен това, в присъствието на хуминови киселини, времето за сорбция на полихлорираните бифенили се увеличава 5 пъти в сравнение с адсорбцията им от дейонизирана и дестилирана вода. Поради това е по-добре да се отстранят хумусните съединения преди филтриране върху въглища (например чрез коагулация или филтриране върху синтетични сорбенти). АС, като абсорбират хлор, увеличават риска от бактериално замърсяване на питейната вода, изискват често регенериране и са неикономични.

Синтетичните и естествените сорбенти имат по-висока сорбционна способност, но често премахват само отделни органични замърсители. По този начин синтетичните въглеродни смоли, както и зеолитите (естествени сорбенти) ефективно елиминират

премахване на COC с ниско молекулно тегло от питейната вода, включително хлороформ и хлоретилени. Влакнестите сорбенти и специалните композитни сорбционно-активни материали (CSAM) са особено ефективни в това отношение.

По този начин адсорбционните методи са много ефективна технология за отстраняване на органични замърсители. Например в САЩ на тяхна база са разработени малки инсталации (до 140 m 3 / ден), които позволяват получаването на питейна вода на полето дори от отпадъчни води от душове, кухни и перални.

недостатъци:

Високи разходи за неутрализиране на отделни замърсители, поради проблема с регенерацията на АС;

Ниска ефективност на относително нискомолекулни органични съединения, хуминови киселини, радон. Освен това радонът разрушава АС и го прави радиоактивен;

АС абсорбира хлор - опасност от вторично бактериално замърсяване на водата в разпределителната мрежа.

Към технологиите на 21 век. включени са йонообменни и мембранни методи за пречистване на питейна вода. Йонообменът се използва ефективно за омекотяване и пълно обезсоляване на вода, извличане на нитрати, арсенати, карбонати, живачни съединения и други тежки метали, както и органични и радиоактивни съединения. Въпреки това, много експерти го смятат за опасно за околната среда, тъй като огромно количество минерални вещества се изхвърлят с отпадъчните води от йонообменни инсталации след химическа регенерация на йонообменници, което води до постепенна минерализация на водните тела.

Баромембранните процеси са получили най-голямо признание в пречистването на водата: микрофилтрация (MFT), ултрафилтрация (UFT) и обратна осмоза (RO), както и нанофилтрация (NFT). Микрофилтрационните мембрани са ефективни за дезинфекция на вода чрез улавяне на бактерии и вируси. Съвременните напреднали технологии успешно използват този метод, алтернатива на хлорирането и озонирането.

Микро- и ултрафилтрацията дава възможност за дезинфекция на водата до ниво, съответстващо на стандарта за питейна вода, както и за отделяне на високомолекулни съединения като хуминови киселини, лигниносулфони, петролни продукти, багрила и др. За пречистване на водата от нискомолекулни трихалометани (THM), като въглероден тетрахлорид, 1,1,1-трихлоретилен, 1,1-дихлоретилен, 1,2-дихлороетан, 1,1,1-трихлороетан, бензен и др., по-рационално е да се използва обратен осмоза или предварителна обработка

вода като коагулант. Обратната осмоза се използва за обезсоляване на морските води.

Нанофилтрацията е един от най-обещаващите методи за пречистване на вода. Използват се мембрани с размер на порите от порядъка на нанометър. Филтруването се извършва под налягане. Хуминовите и фулвинови киселини се елиминират на 99%, водата се обезцветява.

Недостатъкът на мембранните методи е обезсоляването на питейната вода, което изисква последваща корекция на микроелементния и солевия състав на водата.

Така мембранното третиране позволява получаването на вода с изключително ниско съдържание на замърсители; мембранните модули са много компактни, капиталовите и оперативните разходи за мембранно разделяне са ниски. Всичко това доведе до индустриалното производство на висококачествени мембрани и широкото използване на мембранни процеси под налягане при пречистване на вода в развитите страни - Франция, Англия, Германия, Япония и САЩ. Освен това само в щата Флорида (САЩ) мембранните процеси са въведени в 100 пречиствателни станции.

В момента се разглежда възможността за използване на импулсни електрически разряди (PED) за дезинфекция на водата. Разряд с високо напрежение (20-100 kV) възниква за няколко секунди и е придружен от мощни хидравлични процеси с образуване на ударни вълни и кавитационни явления, появата на импулсно ултравиолетово лъчение и ултразвуково изследване, импулсни магнитни и електрически полета.

Импулсният електрически разряд е високоефективен срещу бактерии, вируси и спори при кратка експозиция. Ефектът е практически независим от концентрацията на микроорганизмите и техния вид и зависи малко от органичните и неорганични примеси, присъстващи в третираната вода. Тежестта на бактерицидния ефект на IER се влияе от работното напрежение и междуелектродната междина, капацитета на кондензаторите, общата енергийна плътност на обработката (в J/ml или kJ/ml) и редица други технически параметри. Енергийният интензитет на IER в пилотни проучвания е бил 0,2 kW? h/m 3, т.е. беше сравнимо с това по време на озонирането. Има съобщения за бактерицидния ефект не само на IER с високо напрежение, но и на IER с ниска мощност и напрежение (до 0,5 kW).

Недостатъците на дезинфекцията на вода с ERS с високо напрежение включват:

Относително висока енергоемкост и сложност на използваното оборудване;

Несъвършенство на метода за оперативен контрол върху ефективността на дезинфекцията;

Няма достатъчно познания за механизма на действие на разряда върху микроорганизмите и следователно за ролята на всеки компонент на този комбиниран метод.

От особен интерес са проучванията, оценяващи дезинфекцията на водата ниска енергия IER (NIER). Тази технология се различава от ефектите на високоволтови разряди с порядък по-ниско работно напрежение (1-10 kV) и единична импулсна енергия, попадайки в категорията на така наречения „мек“ разряд. Характеристика на биологичния ефект на NIER във вода е комбинираният ефект върху микроорганизмите на вече споменатите импулсни физични фактори и химическия компонент, образуван в зоната на изхвърляне на свободните радикали. В допълнение, NIER има изразено последействие, което е свързано с получените метални йони (сребро, мед), освободени от електродите по време на процеса на разреждане. Това обстоятелство ни позволява да разглеждаме NIER като комбиниран физико-химичен метод за дезинфекция на питейна вода. В сравнение с IER с високо напрежение поради по-ниската си консумация на енергия, NIER, при равни други условия, има по-изразен бактерициден ефект. Ефективността на бактерицидното действие на NIER е обратно пропорционална на работното напрежение, като оптималната стойност на последното се доближава до 3 kW. Цялостната хигиенна оценка на тази технология, извършена от редица автори, ни позволява да разглеждаме NIER като обещаващ метод за дезинфекция на питейна вода.

Въпреки това повечето изследователи и практиката на подготовка на питейната вода показват, че за да се осигурят основните изисквания към питейната вода, на които се основават стандартите на всички страни (епидемична безопасност, безвредност по химичен състав и благоприятни органолептични свойства), е необходимо да се използват комбинирани физични и химични методи за пречистване на водата.

Предварителната оценка на съществуващите и развиващите се комбинирани методи за дезинфекция на питейна вода показва, че най-добри перспективи в бъдеще имат физикохимичните методи, принадлежащи към групата на фотоокислителните технологии, и електрохимичните методи, по-специално въздействието на NIER. А именно комбинации от химически окислители (озон, хлор) и ултравиолетова светлина (фотокатализа) или водороден пероксид

и озон; сребърни и медни йони с ултравиолетова светлина, което намалява корозивните свойства на дезинфектантите.

Предимства на комбинираните методи:

По-голям бактерициден ефект;

Подобряване на физичните и органолептичните свойства на водата;

Органичните съединения на водата и, което е много важно, продуктите от тяхното разлагане се окисляват. Например при окисляването на фенол О3 се образуват формалдехид, ацеталдехид и др., които се отстраняват при последваща обработка с ултравиолетова светлина;

Продуктите от разрушаване на органични съединения като хлорсъдържащи пестициди, синтетични детергенти и синтетични повърхностноактивни вещества се отстраняват по-ефективно;

Те са доста евтини, прости в техническото изпълнение, имат последействие и има експресен метод за контрол.

Обезжелезяване на питейна вода.Желязото може да се намери във водата в две форми: в подпочвените води под формата на разтворени соли на двувалентното желязо (бикарбонати, сулфати, хлориди); в повърхностни води под формата на колоидни, фино диспергирани суспензии, хумати Fe-Fe(OH) 2 и Fe(OH) 3; FeS. Независимо от формите и концентрациите на желязото, такива води винаги съдържат железни бактерии, които са неактивни в подземния хоризонт без О2. Когато се издигат на повърхността и обогатяват водата с O2, железните бактерии се развиват бързо и допринасят за корозия и вторично замърсяване на водата с желязо.

В битовата практика на общинското водоснабдяване отстраняването на желязото се извършва главно чрез аериране. В този случай двувалентното желязо се окислява до желязо, последното се минерализира в кисела среда:

Най-често срещаните методи са дълбока аерация с вентилационен дегазатор и опростена аерация; каталитично окисляване на желязо директно върху филтри.

Тези методи са неефективни, защото:

Използваните материали са с ниска порьозност - до 60%, т.е. 40% от обема на филтъра не участва в този процес;

Пясъчните филтри са най-ефективни, но имат ниска производителност;

При проста аерация Fe 2+ не се окислява, не образува флу-

cov;

В самото филтърно тяло протичат каталитични реакции, при които се образува филм от биогенни елементи и филтрите излизат от строя.

Варуване- важи, ако желязото е под формата на сулфати. Третирането с вар води до образуването на железен хидроксид, който се утаява.

Най-обещаваща е многоетапната окислително-сорбционна технология за отстраняване на желязо.

За хората водата е основен компонент на тялото, от който се състои 65-70%. При дехидратация на тялото се влошава здравословното състояние + засилват се процесите на разграждане на тъканните протеини + нарушава се водно-солевият баланс + намалява работоспособността и активността на нервната и сърдечно-съдовата система. При загуба на вода от 10% се отбелязва силно безпокойство, слабост и треперене на крайниците. При 20-22% настъпва смърт. Човек може да живее без вода 4-6 дни, в зависимост от температурата на околната среда (повече няма надежда да се намерят живи хора в развалините на къщите). Трябва да консумирате най-малко 1,5-2 литра течност на ден. За съжаление повечето хора не консумират тази норма, което ги кара да страдат от хроничен запек, главоболие, жълта кожа и преждевременно стареене.

Водата е незаменима за развлекателни дейности: при плуване тялото се втвърдява и тренира мускулите.

За информация: Средно човешкото тяло съдържа до 50 литра вода Разпределението на водата в отделните тъкани: в костите - 30%, хрущялите - 60%, черния дроб - 70%, мускулите - 75%, мозъка - 79% , бъбреците - 83%. Колкото по-богат е на вода един орган, толкова по-интензивен е неговият метаболизъм. Черепът е най-беден на вода. Окото е почти изцяло изградено от вода. С възрастта количеството на водата в тялото намалява: през 3-ия месец от живота на матката - 94%, при раждането - 69%, на 20 години - 62%, в напреднала възраст - 58%. Една суха египетска мумия тежи около 8 кг.

Водата е основният елемент и в хранителните продукти: в хляба - до 40%, яйцата - до 65%, месото - 75%, рибата - 80%, млякото - 87% и зеленчуците - 90%.

2. Химичен състав на водата. Ролята на водата в разпространението на незаразни болести. Геохимични ендемити

Водата е една от най-мистериозните структури на Земята. Ние знаем оригиналната химична формула на водата - H 2 0, но структурата на водата все още не е проучена. Изчислено е, че една молекула вода съдържа до милион прости молекули. В природата не съществува чиста вода: в нея винаги са разтворени газове, микроелементи и енергийни съсиреци - температурни центрове. Те носят енергийна и структурна информация, която се използва от екстрасенсите и хомеопатията за медицински цели. Когато настъпи многомилионно разреждане на оригиналната субстанция в хомеопатията, когато вече я няма, структурата на водата я запомня и, действайки върху тялото, елиминира патологичните прояви на болестта в него.

Водата никога не е чиста в природата, тя винаги съдържа примеси, по които я характеризираме от хигиенна гледна точка. "В процеса на циркулация и контакт с въздуха, почвата и скалите в него се разтварят химични съединения и проникват бактерии и вируси. Сред неорганичните съединения са Ca и Mg соли, които причиняват твърдостта на водата; хлориди, сулфати, желязо; сред постоянните компоненти са Mn, Be, Cu, As, Pb, F, Zn.Може да има амонячни соли, нитрити и нитрати - това показва замърсяване на водата с протеинови вещества или изпражнения.Газовете включват кислород, въглероден диоксид и сероводород.

Химическият състав на природните води зависи от физико-географските условия на района. Химическите компоненти във* водата могат да причинят геохимични ендемии - заболявания, свързани с химичния състав на водата в даден район. Следователно от хигиенна гледна точка е оправдано следното твърдение:

Повишена минерализация на водатанамалява стомашната секреция, нарушава водно-солевия баланс в организма, което засяга сърцето, кръвоносните съдове и храносмилането, намалява апетита, работоспособността, появява се слабост, влошават се хроничните заболявания и намалява имунитета към инфекциозни заболявания. Пиенето на морска вода (18-35 g соли/l) води до бързо обезводняване на организма, нарушаване на киселинно-алкалния баланс, нарушава се сърдечната дейност и смъртта настъпва на 2-3-ия ден вместо на 5-6-ия ден при тези, които не е пил тази Веда. Най-често повишената минерализация на питейната вода се определя от нейната твърдост.

Твърдостта на водатазависи от съдържанието на Ca и Mg соли в нея (карбонати, бикарбонати, хлориди, сулфати) и е важен критерий за годността на водата за битови и питейни цели. Повишената твърдост на артезианските кладенци (повече от 7 mEq / l) образува котлен камък, увеличава консумацията на детергенти, месото и зеленчуците са лошо приготвени, а чаят се влива лошо. Сапунените люспи се утаяват върху влакната на изпраните тъкани. Същото се случва и при измиване на тялото - порите на кожата се запушват, появяват се сухота, раздразнение и акне. Бъбреците страдат – в тях се появяват камъни.

Намалена твърдостима разтопена вода от сняг и лед или дестилирана, дългосрочната употреба на която поради ниското съдържание на сол причинява неблагоприятен минерален метаболизъм - възникват сърдечно-съдови заболявания, гастрит, вегетативно-съдова дистония от хипертоничен тип и заболявания на централната нервна система . Това се наблюдава сред жителите на Красноярския край и Амурския регион, където твърдостта на водата в реките е 0,25 вместо 7,0 mg/l.

Микроелемент флуорима голямо хигиенно значение поради биологичната си роля. От флуора зависи образуването на зъбния емайл и здравината на костната тъкан. Флуорът навлиза в тялото главно чрез водата. Ниското му съдържание във вода причинява зъбен кариес (Московска област, всички реки и езера на Европа). До 80% от руското население има дефицит на флуор и страда от кариес. При повишено съдържание на флуор ((Мурманска област, Красногорски район на Московска област) възниква флуороза - намаляване на плътността на костите и зъбите.

Сулфатиимат слабително действие.

Желязо(от артилерийски кладенци, стари водопроводи) влошава физичните свойства на водата - става мътна, жълто-кафява на цвят с неприятен метален вкус; При пране прането се замърсява.

Мед- повишените концентрации засягат лигавиците на бъбреците и черния дроб.

Арсенът, който е част от реагентите за пречистване на чешмяна вода, засяга централната нервна система.

Повишено съдържание на нитрити (повече от 10 mg/l) може да се получи при пиене на вода от кладенци, езера и реки, където тече стопена или дъждовна вода от полета, напоени с азотни торове или големи дози оборски тор, което може да се случи в селските райони. Всички страдат, но на първо място от метхемоглобинемия страдат децата.

Дългосрочната консумация на вода, замърсена с азотсъдържащи и хлорсъдържащи вещества, причинява хроничен нефрит, хепатит, токсикоза на бременността и вродени малформации.

При хлориране на чешмяна вода, съдържаща органични замърсители (хуминови вещества, органични торове, разложени цъфтящи водорасли), които не се задържат от водопречиствателната система и проникват през съвременните филтри, се образуват хлорирани органични вещества - хлороформ, бромодихлорометан, тетрахлорметан и др. които се съхраняват дълго време и не се разрушават при продължително варене. В московската чешмяна вода съдържанието им достига 13% от пробите през пролетта. Хлорорганичните съединения причиняват увреждане на черния дроб и имунната система и впоследствие рак. Смята се, че хлорът е безвреден за тялото, но в действителност той засяга стената на стомаха, причинявайки гастрит и имунната система. Ефектът му е особено забележим, когато водата се дезинфекцира с повишени дози хлор. Следователно чешмяната вода с миризма на хлор (дори в Москва) подлежи на допълнително пречистване на домакинствата с помощта на битови филтри.

Санитарно-хигиенната стойност на водата е огромна. Водата ви позволява да поддържате високо ниво на лична хигиена поради възможността да използвате перални, бани, обществени басейни, домашни бани и душове за тези цели. С негова помощ се поддържа чистотата на домовете, обществените сгради, улиците и площадите. Необходим е за измиване на съдове, кухненски прибори, измиване на сурови зеленчуци, горски плодове и плодове. Озеленяването на населените места е възможно само при достатъчно водоснабдяване. Без достатъчно количество вода е невъзможно да се организира правилното и рационално отстраняване на отпадъците от територията на населеното място. И накрая, огромни количества вода са необходими за производствени цели и селско стопанство.

Консумацията на вода зависи от общото културно ниво на населението, степента на благоустрояване на населените места и културно-битовите услуги на жителите. С подобряването на санитарната култура на населението консумацията на вода се увеличава значително.

В СССР са приети следните стандарти за потребление на вода (Таблица 7).

Таблица 7. Норми за потребление на битова и питейна вода

Степента на подобрение на жилищните райони	Разход на вода на жител в l/ден	Коефициент на почасова неравномерност на потреблението на вода
Изграждане на сгради с вътрешен водопровод и канализация без вани Същото и с подаването на газ. Изграждане на сгради с водоснабдяване, канализация и бани с бойлери на твърдо гориво Същото е и с газовите бойлери. Изграждане на сгради, оборудвани с вътрешно водоснабдяване, канализация и централизирана система за топла вода Строителство на сгради, които не са оборудвани с вътрешни водоснабдителни и канализационни системи, използващи вода от тръбопроводи	140-170 150-180 170-200 200-250 40-60	1,5-1,4 1,4-1,35 1,3-1,25 1,3-1,25 2-1,8

При малък разход на вода (40-60 l), в допълнение към тези общи стандарти, са установени стандарти за различни институции: за болници на легло 250 l, за клиники на посетител 15-20 l, за детски ясли на дете 75-100 l. , за обществена трапезария на посетител 18-25 l, за баня на човек за пране 125-180 l, за пране на 1 kg бельо 40 l, за училище на ученик 15 l.

В момента Москва се снабдява с вода в размер на 630 литра на човек на ден.

В населените места потреблението на вода е неравномерно и варира както сезонно, така и през деня. Най-голямата консумация на вода се наблюдава през лятото, а най-ниската през зимата.

Ежедневните колебания в потреблението на вода обикновено отразяват спецификата на живота в дадено населено място. В големите градове, където има много големи предприятия, работещи на две или три смени, водният поток е повече или по-малко равномерен през целия ден. В населените места, където повечето предприятия работят на една смяна, най-голямо количество вода се консумира сутрин и следобед от момента на пристигане от работа, а минимумът се консумира през нощта.

Предпоставка за водоснабдяване на населението е нейното непрекъснато подаване през целия ден и година. Само при това условие могат да бъдат задоволени всички санитарно-хигиенни нужди на населението, производствени нужди и др.

Човешкото тяло се състои от 65% вода. Водата е универсален разтворител. Той е в основата на киселинно-алкалния баланс, участва във всички химични реакции в организма, формира основата на кръвта, секретите и екскретите на тялото. Важна функция на водата е транспортирането на много макро- и микроелементи и други хранителни вещества в тялото. В същото време водата участва в отстраняването на токсините и токсичните вещества чрез потта, слюнката, урината и изпражненията. Голяма е ролята на водата и в терморегулацията на организма. Когато потта се изпари, човек губи около 30% от топлинната енергия. Сравнително малък дефицит на вода в организма води до сериозни здравословни проблеми. Когато загубата на вода достигне 10%, се отбелязват силно безпокойство, слабост и треперене на крайниците. процесите на храносмилане, синтезът на жива материя в тялото и всички метаболитни реакции протичат само във водна среда. Въпреки това, хигиенното значение на водата не се ограничава само до нейната физиологична роля.

Водата е от изключително хигиенно значение, а нейното качество се счита за водещ показател за санитарното благополучие на населението. Качествената вода е необходима за поддържане на телесната чистота и закаляване, почистване на дома, готвене и миене на съдове, пране на дрехи, поливане на улици и зелени площи. Санитарното състояние на лечебните заведения е силно зависимо от количеството консумирана вода. Рационалното централизирано водоснабдяване е важно условие за предотвратяване на нозокомиални инфекции. Трябва да се подчертае, че за потреблението на вода с цел профилактика на инфекциозни заболявания и подобряване на санитарните условия на живот на населението е необходима вода, която е сравнима по качество с питейната вода.

Органолептичният метод за оценка на водата включва оценка на мътност, цвят, мирис и вкус.

Количественият и качествен анализ е определянето на общата минерализация на водата чрез твърд остатък, съдържанието на хлориди и сулфати, твърдостта на водата, съдържанието на органични съединения и техните продукти на разлагане (амоняк, нитрити, нитрати) във водата.

Оценява се бактериалният състав на водата, където се определя титърът на E. coli.

(намирането му във вода е по-скоро показателно за наличието на степен на епидемична опасност).

Питейната вода трябва да бъде безопасна по отношение на епидемии и радиация, безвредна по химичен състав и с благоприятни органолептични свойства. Качеството на питейната вода трябва да отговаря на хигиенните норми преди постъпване в разпределителната мрежа, както и във водосборните пунктове на външната и вътрешната водопроводна мрежа.