Гигиеническое и экологическое значение воды кратко. Тема: Вода: физиологическое, гигиеническое и эпидемиологическое значение. Минеральный состав воды, влияние на здоровье. Жесткость воды. Санитарные нормы водопотребления. Химический состав воды и его влия

План лекции:

1. Физиологическое, эпидемиологическое и санитарно-гигиеническое значение воды.

2. Органолептические свойства воды. Химический состав. Заболевания, обусловленные необычным минеральным составом природных вод. Влияние загрязнения воды на здоровье человека. Инфекционные заболевания и гельминтозы, передаваемые водным путем. Условия и сроки выживания патогенных микроорганизмов в воде. Особенности водных эпидемий.

3. Виды источников водоснабжения и их санитарно - гигиеническая характеристика. Причины загрязнения. Охрана источников водоснабжения. Гигиеническая характеристика систем хозяйственно - питьевого водоснабжения.

4. Гигиенические требования и нормативы качества питьевой воды.

5. Гигиенические требования к нецентрализованному (местному) водоснабжению.

6. Методы улучшения качества питьевой воды.

Вода является одним из объектов окружающей среды, она необходима для жизни человека, растений и животных. Без пищи человек может прожить более месяца, а без воды — лишь несколько дней.

Физиологическое значение воды определяется тем, что она входит в состав всех биологических тканей организма человека и составляет примерно 60... 70 % массы тела. В костях содержится 22 % воды, в жировой ткани — 30, в печени — 70, в мышце сердца — 79, в почках — 83, в стекловидном теле — 99 %. Вода — универсальный растворитель. Она является основой кислотно-щелочного равновесия, участвует во всех химических реакциях в организме, составляет основу крови, секретов и экскретов организма.

Важной функцией воды является транспорт в организм многих макро- и микроэлементов и других питательных веществ. Одновременно вода участвует в выведении шлаков и токсичных веществ с потом, слюной, мочой и калом. Велика роль воды и в терморегуляции организма. При испарении пота человек теряет около 30 % тепловой энергии.

Вода имеет важнейшее гигиеническое значение , и ее качество рассматривается как ведущий показатель санитарного благополучия населения. Доброкачественная вода необходима для поддержания чистоты тела и закаливания, уборки жилища, приготовления пищи и мытья посуды, стирки белья, поливки улиц и зеленых насаждений.

При среднем расходе воды для питьевых и хозяйственно-бытовых нужд без учета промышленного потребления, равном 272 л на одного жителя России в сутки, в Москве этот показатель составляет 539 л, в Челябинской области — 369, Саратовской — 367, Новосибирской — 364, Магаданской — 359 и в Камчатской области — 353 л. В то же время население ряда городов и районов республик Калмыкии, Мордовии, Марий-Эл, а также Оренбургской, Астраханской, Ярославской, Волгоградской, Курганской, Кемеровской областей испытывает постоянный дефицит питьевой воды.

Значение воды состоит и в том, что она является ценным технологическим сырьем. Для получения 1 т резины или алюминия требуется 1500 м3 воды. Столько же требуется для выращивания 1 т пшеницы, а для выращивания 1 т риса — 4000 м3. При выплавке 1 т стали расходуется около 150 м3 воды, на производство 1 т мяса — 20000 м3.

Оздоровительное значение воды состоит в использовании ее для купания, закаливания, занятий спортом. Хороший эффект дают физиотерапевтические водные процедуры и питье минеральных вод. Велико также эстетическое значение воды и ее роль в воздействии на эмоциональное состояние человека.

В населенных местах могут, применятся различные системы обеспечения водой. При централизованном водоснабжении по водопроводу вода подается всему населенному пункту или части его. В ряде населенных мест, чаще всего сельского типа, водоснабжение осуществляется путем непосредственного забора воды из источника (колодец, родник). Такое водоснабжение называется местным или децентрализованным.

Эпидемиологическое значение воды связано с тем, что вода является фактором передачи многих заболеваний. Водный путь передачи характерен для многих инфекционных заболеваний: холеры , брюшного тифа , паратифов , амебной и бактериальной дизентерии, амебиаза , энтеровирусных заболеваний, инфекционного гепатита А, лептоспироза, туляремии, лямблиоза, балантидиаза, гельминтозов, некоторых энтеро-, рота- и аденовирусных заболеваний и др.

Ежегодно в Российской Федерации регистрируется более 100 вспышек дизентерии , брюшного тифа и вирусного гепатита А. В последние годы количество инфекционных заболеваний, связанных с воздействием загрязненной воды, снизилось. Однако в регионах, где микробное загрязнение воды поверхностных водоисточников особенно велико, заболеваемость населения дизентерией и острыми кишечными инфекциями значительно выше, чем в среднем по стране.

Хотя роль воды в распространении инфекционных заболеваний известна давно, первое достоверное описание водной эпидемии было сделано лишь во время эпидемии холеры в Лондоне в 1854 г. Холера относится к особо опасным инфекциям, это кишечное заболевание водного пути передачи инфекции. За два века было зарегистрировано шесть пандемий классической холеры.

Кроме того, нитраты обладают также мутагенным и эмбрио-токсическим эффектами и могут преобразовываться в канцерогенные соединения — нитрозамины — непосредственно в организме человека.

Нитрозамины оказывают как политропное, так и выраженное органотропное действие, но у большинства из них отмечается гепатотоксичность и гепатоканцерогенность, некоторые обладают и мутагенными свойствами. Также нитраты вызывают снижение резистентности организма к действию других канцерогенных и мутагенных факторов.

В воде могут обнаруживаться повышенные концентрации металлов. Вода с повышенным содержанием железа имеет неприятный «железистый» привкус и запах, желтоватый цвет. Она не подходит для стирки, так как на белье остаются желтые пятна. Присутствие в питьевой воде железа природного происхождения (часто вместе с марганцем) наиболее характерно для подземных вод, широко используемых в южной и центральной частях России, а также в Сибирском регионе.

Кроме того, повышенные концентрации железа имеют место при использовании стальных и чугунных водопроводных труб в результате их коррозии. В частности, от этого страдает население Санкт-Петербурга и др. населенных мест.

В природных водах помимо макроэлементов присутствуют и микроэлементы: фтор, йод, молибден, бериллий, селен, стронций и др. Избыточное или недостаточное поступление микроэлементов в организм человека вызывает физиологические сдвиги или патологические изменения, развиваются биогеохимические эндемические заболевания.

В России более 90 % населения не получает в необходимом количестве фтор . Особенно характерен недостаток этого элемента для поверхностных источников питьевого водоснабжения на территориях Архангельской, Ленинградской областей, Краснодарского края, Республики Коми и Кабардино-Балкарской Республики. В Кабардино-Балкарской Республике дефицит фтора в воде является фактором повышенной заболеваемости кариесом зубов у 60 % населения.

При избытке фтора в подземных питьевых водах проявляется другое заболевание — флюороз . Это заболевание в столице Республики Мордовия г. Саранске наблюдается у 72 % детей школьного возраста. Повышенное содержание фтора в питьевой воде характерно также для территорий Рязанской и Вологодской областей.

Для водоснабжения населенных мест используются: подземные и поверхностные водоисточники.

Подземные водоисточники.

Подземная вода скапливается в порах суглинков и песков, в трещинах известковых пород. Ниже таких пластов обычно залегают водонепроницаемые породы, например плотные глины. Подземные воды делятся на почвенные, грунтовые и межпластовые.

Почвенные воды, или верховодка , образуются за счет просачивания в грунт атмосферных осадков, они лежат у самой поверхности земли. Они не могут служить источником водоснабжения, т.как сильно загрязнены.

Грунтовые воды располагаются в первом от поверхности водоносом горизонте, под которым лежит водонепроницаемый слой. Грунтовые воды образуются за счет фильтрации атмосферных осадков и используются для водоснабжения, чаще всего в сельской местности. Эти воды недостаточно надежны в санитарном отношении, поэтому нуждаются в обеззараживании.

Межпластовые воды находятся в водоносном горизонте, залегающем между двумя водонепроницаемыми пластами. Нижний называется ложем, а верхний - кровлей. Питание межпластового водоносного горизонта происходит лишь в местах выхода его на поверхность.

При наклонном положении межпластовые горизонты становятся напорными. Такие межпластовые напорные воды называются артезианскими . Глубина межпластовых вод от нескольких десятков до нескольких сотен метров, имеют стабильный минеральный состав, бесцветны, используются для водоснабжения без очистки и обеззараживания.

В пониженных частях рельефа водоносные горизонты иногда выходят на поверхность земли и здесь образуются естественные выходы подземных вод - родники (нисходящие или восходящие).

Открытые водоемы.

Все открытые водоемы загрязняются при стекании атмосферных осадков, талых вод, при спуске сточных вод. Органолептические свойства и химический состав воды открытых водоемов зависят от многих условий. Поверхностные воды обычно мало минерализованы, качество воды не постоянно и зависит от сезона года и погоды.

В основном качество воды постоянно за счет процессов самоочищения:

1. Разбавление стоков.

2. Осаждения взвешенных частиц.

3. Минерализации органических веществ, за счет микроорганизмов и растворенного кислорода.

Однако сильное загрязнение может привести к развитию гнилостных процессов, в результате содержания растворенного кислорода снижается и происходит активное размножение анаэробных микроорганизмов. В этом случае водоем становится непригодным не только для водоснабжения, но и оздоровительных и хозяйственных целей.

Санитарные правила предлагают выбирать источники водоснабжения в следующем порядке:

1. Межпластовые напорные (артезианские) воды.

2. Межпластовые безнапорные артезианские воды.

3. Грунтовые воды.

4. Открытые водоемы.

Существует два вида водоснабжения: децентрализованное и централизованное. За санитарный надзор за децентрализованным водоснабжением отвечают ЦГСЭН при участии медицинского персонала сельских врачебных участков и ФАП. Для лаб. контроля воду отбираю для бактериологического и химического анализа.

Ежегодно весной обязательно следует проводить очистку шахтного колодца от загрязнений, удаляют верхний слой ила и насыпают слой крупного песка или щебня. Стенки обрабатывают 5% раствором хлорной извести.

Закончив очистку колодца и дезинфекцию сруба, выжидают. Когда колодец заполнится водой, после чего проводят дезинфекцию колодца объемным способом. Для чего в воду добавляют по 1 ведру 2% раствора хлорной извести на 1 м3 воды, перемешивают и оставляют на 6-10 часов.

Затем определяют наличие остаточного хлора по запаху. При отсутствии запаха добавляют 1/3-1/4 первоначального количества хлорной извести и выжидают еще 3-4 часа. Хлорирование проводится также после ремонта, ухудшения качества воды, при появлении инфекционных заболеваний. Для постоянного хлорирования вода в штатных колодцах используют дозирующие патроны.

Вокруг источников централизованного водоснабжения организуется зона санитарной охраны, которая состоит из 3 основных поясов:

Первый пояс - зона строгого режима, это территория, на которой находится насосная станция, водоочистительные сооружения, резервуар чистой воды, территория ограждается и охраняется.

На водопроводе с подземным источником радиус зоны от 30-50 м.

На водопроводе с поверхностным водоисточником радиус зоны вверх по течению не менее 200 м, вниз не менее 100 м.

Второй пояс - зона ограничения в этой зоне запрещается спуск неочищенных сточных вод, земляные работы.

На водопроводе с подземным водоисточником радиус зоны 250-500 м.

На водопровод с поверхностным водоисточником размеры зоны санитарной охраны определяются местными санитарными и гидрологическими условиями.

Здесь запрещается использование территории или источников водоснабжения, которое может вызвать качественное и количественное ухудшения качества воды.

Третий пояс - зона наблюдения. Включает контроль за бассейном реки.

Заболеваний неинфекционной природы, связанных с загрязнением воды химическими веществами, попавшими туда в результате промышленного, сельскохозяйственного, бытового и иного загрязнения, добавляемыми в виде реагентов или образующимися в качестве побочных продуктов в процессе обработки воды на водопроводных станциях.

В Российской Федерации действуют Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы — СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества», которые учитывают современное санитарно-эпидемическое состояние окружающей среды и обеспечивают высокие требования к качеству питьевой воды и контролю за ним.

Питьевая вода должна быть безопасна в эпидемическом и радиационном отношении, безвредна по химическому составу и иметь благоприятные органолептические свойства.

Качество питьевой воды должно соответствовать гигиеническим нормативам перед ее поступлением в распределительную сеть, а также в точках водоразбора наружной и внутренней водопроводной сети.

Органолептические свойства воды должны соответствовать следующим нормативам:

1. Запах и вкус питьевой воды обусловлены наличием в воде органических соединений растительного происхождения, сообщающих воде землистый, травянистый, болотистый запах и привкус. Причиной запаха и привкуса питьевой воды может быть и загрязнение промышленными сточными водами. При исследовании воды кроме характера запаха и привкуса определяют и интенсивность в баллах (от 0 до 5 баллов). По СанПин запах и привкус должен быть не более 2 баллов.

2. Цветность воды, обусловлена наличием вымываемых из почвы гуминовых веществ, размножением водорослей в водоеме (цветения), а также загрязнением сточными водами. При исследовании цветности воды пробу сравнивают с стандартной шкалой цветности, и результат выражают в градусах цветности. По СанПин цветность должна быть не более 20 0 .

3. Мутность воды, обусловлена наличием в ней взвешенных частиц. По СанПин мутность воды должна быть не более 1,5 мг/л.

1. Термотолерантные колиформные бактерии - отсутствие в 100 мл.

2. Общие калиформные бактерии - отсутствие в 100 мл.

3. Общее микробное число - не более 50 в 1 мл.

Безвредность питьевой воды по химическому составу определяется рядом нормативных параметров, к которым относятся:

1. Сухой остаток остающийся после выпаривания 1 л воды, не должен превышать 1000 мг/л.

2. Железо , при контакте воды с воздухом железо окисляется, образуя гидроксид железа - придающий воде мутность и бурую окраску, не должно превышать 0,3 мг/л.

3. Жесткость общая , обуславливается наличием солей кальция и магния. С увеличением жесткости воды ухудшается разваривание мяса, увеличивается расход мыла, усиливается образование накипи, у человека может вызвать обезвоживание и снижение аппетита, не должна превышать 7 ммоль/л.

4. Хлориды - воды с высоким содержанием хлоридов имеют солоноватый привкус и неблагоприятно влияют на желудочную секрецию, не должно превышать 350 мг/л.

5. Сульфаты - придают воде горько-соленый привкус, неблагоприятно влияют на желудочную секрецию, не должно превышать 500 мг/л.

6. Фтористые соединения не должно превышать для климатических районов:

I и II - не более 1,5 мг/л.

III - не более 1,2 мг/л.

7. Алюминий - не должно превышать 0,5 мг/л.

8. Нитраты - не должно превышать 45 мг/л.

9. Остаточно свободный хлор - не должно превышать 0.3-0,5 мг/л.

Радиационная безопасность питьевой воды определяется соответствием нормативам показателей общей α- и β-активности. Общая α-радиоактивность не должна превышать ОД Бк/л, а общая β-радиоактивность — 1,0 Бк/л.

Вода источников нецентрализованного водоснабжения употребляется населением без предварительной очистки. Она должна быть безопасной по эпидемическим показателям, безвредной по химическому составу, иметь благоприятные органолептические свойства.

Место для устройства колодца должно располагаться на возвышенном участке, удаленном не менее чем на 50 м от уборных, выгребных ям, сети канализации, скотных дворов, мест захоронения людей и животных, складов удобрений и ядохимикатов, выше (по потоку грунтовых вод) от существующих и возможных источников загрязнения.

Для устройства колодцев и каптажей, как правило, должны использоваться водоносные горизонты, защищенные с поверхности водонепроницаемыми породами.

Существуют определенные требования к устройству и оборудованию шахтного колодца. Стенки шахты колодца облицовывают водонепроницаемыми креплениями. У края шахты устраивают глиняный замок глубиной 2 м и шириной 1 м. Поверх глины оборудуют отмостку из асфальта, бетона, кирпича или камня с уклоном от колодца.

Колодец должен быть обеспечен навесом, крышкой и общественным ведром. Верх колодца должен быть не менее чем на 0,8 м выше поверхности земли. Все это важно для предотвращения попадания в колодец грунтовых, ливневых, талых вод и других загрязнений.

Для предупреждения возникновения в воде мути на дне колодца должен быть фильтрующий слой из гравия толщиной 20... 30 см. Не разрешается поднимать воду из колодца личными ведрами, а только общественным ведром. В радиусе 20 м от колодца не допускаются полоскание и стирка белья, водопой животных. Территория вокруг каптажей и колодцев должна содержаться в чистоте и быть ограждена.

Для подъема воды используют так же и трубчатые колодцы , которые состоят из труб, фильтра и насоса. Из глубоких водоносных горизонтов воду добывают посредством буровых скважин, оборудованных трубами и насосом.

Показателем поступления в воду органических загрязнений может служить увеличение по сравнению с результатами предыдущих исследований содержания хлоридов, аммиака, нитритов, нитратов, а также окисляемости.

Аммиак является начальным продуктом разложения органических азотсодержащих (в том числе белковых) веществ и может расцениваться как показатель опасного в эпидемическом отношении свежего загрязнения воды органическими веществами животного происхождения.

Соли азотистой кислоты (нитриты) представляют собой продукты окисления аммиака под влиянием микроорганизмов в процессе нитрификации и указывают на давность загрязнения.

Соли азотной кислоты (нитраты) — конечные продукты минерализации органических азотсодержащих веществ. Присутствие в воде нитратов без аммиака и солей азотистой кислоты указывает на завершение процесса минерализации.

Одновременное содержание в воде аммиака, нитритов и нитратов свидетельствует о незавершенности этого процесса и продолжающемся загрязнении воды. Хлориды в воде водоисточников рассматриваются как показатели бытового загрязнения.

Представление о содержании органических веществ в воде дает показатель окисляемости (количество миллиграммов кислорода, израсходованного на химическое окисление органических веществ, содержащихся в 1 л воды).

Увеличение коли-индекса (количество кишечных палочек в 1 л воды) свыше предельно допустимого с одновременным изменением химического состава и органолептических свойств воды указывает на необходимость проведения чистки и профилактической дезинфекции колодца.

Контроль за состоянием воды в источниках нецентрализованного водоснабжения осуществляется центрами Госсанэпиднадзора.

При санитарном надзоре за источниками нецентрализованного водоснабжения используются нормативы, установленные СанПиН 2.1.4.1175-02 « Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения. Санитарная охрана источников» по следующим показателям: запах — не более 2-3 баллов; привкус — не более 2-3 баллов; цветность — не более 30°; прозрачность — не менее 30 см; нитраты — не более 45 мг/л; коли-индекс — не более 10. Содержание химических веществ не должно превышать ПДК.

Водные эпидемии характеризуются быстрым подъемом заболеваемости, связью заболеваний с использованием воды определенного водоисточника и быстрым спадом заболеваемости. Поэтому для предупреждения возможного возникновения заболеваний необходимо бесперебойное снабжение населения достаточным количеством доброкачественной воды.

Методы обработки воды, с помощью которых качество воды источников водоснабжения доводится до соответствия требованиям СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества», зависят от качества исходной воды водоисточников и подразделяются на основные и специальные.

Основными способами являются осветление, обесцвечивание, обеззараживание.

Для выполнения этих задач используют следующие методы:

1. Коагуляция.

2. Отстаивание.

3. Фильтрация.

4. Обеззараживание воды.

Процесс коагуляции способствует осаждению коллоидных взвесей, для чего добавляют коагулянты - соли аммония (сульфат алюминия) и соли железа, которые превращаются в гидроокиси, на поверхности хлопьев собираются частицы примесей воды, отдельные хлопья при контакте укрупняются, а затем выпадают в осадок. Эффективность коагуляции воды зависит от химического состава воды, ее температуры, количества и характера взвеси. Для этого подбирают оптимальную дозу коагулянта.

Воду с коагулянтом (после камеры реакции) подают в отстойники , которые представляют собой резервуары, через которые непрерывно с небольшой скоростью протекает вода (2-8 часов). Отстойники бывают горизонтальные и вертикальные.

В отстойниках хлопья осаждаются, а вода осветляется и обесцвечивается.

После коагуляции и отстаивания от взвешенных частиц пропускают через быстродействующие фильтры. Это резервуары, на дне которых устроен дренаж. Поверх дренажа загружают слой щебня и слой песка толщиной 1 м. Через фильтр со скоростью 5-12 м 3 /час пропускают отстоянную воду. Каждые 8-12 ч фильтр отмывают обратным током воды.

Методы обеззараживания воды подразделяются на химические (хлорирование, озонирование, использование серебра) и физические (кипячение, ультрафиолетовое облучение, облучение у-лучами и др.).

В настоящее время основным методом, используемым для обеззараживания воды на водопроводных станциях является метод хлорирования . Однако все большее распространение получает метод озонирования , в комбинации с хлорированием он дает хорошие результаты по улучшению качества воды.

Наиболее часто для хлорирования воды на водопроводах используют газообразный хлор, однако применяют и другие хлорсодержащие реагенты. В порядке возрастания окислительно-восстановительного потенциала они располагаются следующим образом: хлорамины (RNHC12 и RNH2C1), гипохлориты кальция Са(ОС1)2 и натрия NaOCl, хлорная известь (комплекс Са(С1О)2, СаС12, Са(ОН)2 и молекул воды), газообразный хлор, диоксид хлора С1О2.

Бактерицидный эффект хлорирования объясняется воздействием на протоплазму бактерий хлорноватистой кислоты, которая образуется при введении хлора в воду:

Бактерицидными свойствами обладают также хлоранионы и хлорид-ионы, которые образуются при разложении хлорноватистой кислоты.

Степень диссоциации НОС1 возрастает при повышении активной реакции воды, таким образом, с повышением рН бактерицидный эффект хлорирования снижается.

Действующим началом при хлорировании хлорамином и гипохлоритами является хлорат-ион, а диоксидом хлора — НС1О (хлористая кислота), которая имеет наиболее высокий окислительно-восстановительный потенциал, в силу чего при использовании диоксида хлора достигается наиболее полное окисление и обеззараживание.

При введении хлорсодержащего реагента в воду основное его количество (более 95 %) расходуется на окисление органических и легкоокисляющихся неорганических (соли двухвалентного железа и марганца) веществ, содержащихся в воде; на окисление бактериальных клеток расходуется всего 2...3 % общего количества хлора.

Количество хлора, которое при хлорировании 1 л воды расходуется на окисление органических, легкоокисляющихся неорганических веществ и обеззараживание бактерий в течение 30 мин, называется хлорпоглощаемостъю воды . Присутствие в воде, подаваемой в водопроводную сеть, остаточного активного хлора в концентрации 0,3...0,5 мг/л является гарантией эффективности обеззараживания. Кроме того, наличие активного остаточного хлора необходимо для предотвращения вторичного загрязнения воды в разводящей сети.

Следовательно, наличие остаточного хлора является косвенным показателем безопасности воды в эпидемическом отношении.Общее количество хлора, необходимое для удовлетворения хлорпоглощаемости воды и обеспечения наличия необходимого количества (0,3...0,5 мг/л свободного активного хлора при нормальном хлорировании и 0,8...1,2 мг/л связанного активного хлора при хлорировании с аммонизацией) остаточного хлора называется хлорпотребностъю воды.

В практике водоподготовки используется несколько способов хлорирования воды: хлорирование нормальными дозами (по хлорпотребности), хлорирование с преаммонизацией и гиперхлорирование (доза хлора заведомо превышает хлорпотребность).

При хлорировании нормальными дозами доза хлора устанавливается экспериментально по сумме хлорпоглощаемости и санитарной нормы остаточного хлора (хлорпотребности воды) путем проведения пробного хлорирования. Этот метод наиболее часто применяется на водопроводных станциях. Минимальное время контакта воды с хлором при хлорировании нормальными дозами составляет летом не менее 30 мин, зимой —1ч.

При хлорировании с преаммонизацией в воду помимо хлора вводится аммиак, в результате чего происходит образование хлораминов.

Этот метод употребляется для улучшения процесса хлорирования, во-первых, при необходимости транспортировки воды по трубопроводам на большие расстояния, так как остаточный связанный (хлораминный) хлор обеспечивает более длительный бактерицидный эффект, чем свободный; во-вторых, при содержании в исходной воде фенолов, которые при взаимодействии со свободным хлором образуют хлорфенольные соединения, придающие воде резкий аптечный запах.

Хлорирование с преаммонизацией приводит к образованию хлораминов, которые из-за более низкого окислительно-восстановительного потенциала в реакцию с фенолами не вступают, поэтому посторонние запахи не возникают. Однако в силу более слабого действия хлораминов остаточное количество его в воде должно быть выше, чем свободного, и составлять не менее 0,8...1,2 мг/л.

Гиперхлорирование воды — хлорирование дозами, заведомо превышающими хлорпотребность воды. Гиперхлорирование используется при неблагоприятной эпидемиологической обстановке, при отсутствии или неэффективной работе водоочистных сооружений, в полевых условиях, при отсутствии возможности проведения пробного хлорирования для определения хлорпотребности.

В тех случаях, когда применения только основных способов недостаточно, используют специальные методы очистки (обезжелезивание, обесфторивание, обессоливание и др.), а также введение некоторых необходимых для организма человека веществ — фторирование, минерализация обессоленных и маломинерализованных вод.

Для удаления химических веществ наиболее эффективным является метод сорбционной очистки с использованием активированного угля, такая очистка значительно улучшает и органолептические свойства воды.

Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«СЕВЕРО-ОСЕТИНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ МЕДИЦИНСКАЯ

АКАДЕМИЯ»

Минздравсоцразвития Российской Федерации

ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ И МЕТОДЫ ГИГИЕНИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ ИСТОЧНИКОВ ВОДОСНАБЖЕНИЯ И КАЧЕСТВА ВОДЫ АПТЕЧНЫХ УЧРЕЖДЕНИЙ И ПРЕДПРИЯТИЙ ФАРМАЦЕВТИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ ПО ОБЩЕЙ ГИГИЕНЕ ДЛЯ СТУДЕНТОВ ФАРМАЦЕВТИЧЕСКОГО ФАКУЛЬТЕТА

Зав. кафедрой общей гигиены, профессор, д.м.н. Кусова А.Р.

Ассистент кафедры общей гигиены к.м.н. Битарова И.К.

Рецензенты:

Зав. кафедрой фармакологии с клинической фармакологией, профессор, д.м.н.

Болиева Л.З.

Зав. кафедрой гуманитарных, социальных и экономических наук, профессор д.м.н.

Аликова З.Р.

Утверждено ЦКУМС ГБОУ ВПО СОГМА Минздравсоцразвития России

__________2012 г., протокол №

Цель занятия - ознакомление студентов с влиянием качества воды на здоровье населения, гигиеническими принципами нормирования качества питьевой воды, правилами выбора источников водоснабжения.

Студент должен знать:

Физиологическое и гигиеническое значение воды.

Водные ресурсы. Природные источники воды: подземные и поверхностные (реки, озера, водохранилища). Их гигиеническая характеристика. Загрязнение водоисточников в условиях бурного развития промышленности и химизации сельского хозяйства. Санитарная охрана водоемов

Водоснабжение населенных мест. Централизованное и децентрализованное водоснабжение. Выбор источников водоснабжения. Нормы водопотребления. Требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения

Гигиенические требования к качеству питьевой воды. Показатели безопасности воды: органолептические, микробиологические, санитарно-химические.

Химический состав воды как причина заболеваний.

Студент должен уметь:

Владеть методами определения физических свойств, химического и микробиологического состава питьевой воды.

Знать устройство и правила работы с рН-метром, фотоэлектроколориметром

Определять органолептические свойства воды: вкус, запах, прозрачность, цветность,

Определять рН, содержание хлоридов, сульфатов, железа, общую жесткость, окисляемость.

Давать заключение о качестве питьевой воды и условиях использования источников водоснабжения по результатам анализов воды и данным обследования водоисточников.

Большаков A.M., Новикова И.М. Общая гигиена. Учебник для фармацевтических ф-тов, Изд-во Медицина, М., 2002.

Большаков A.M. Руководство к лабораторным занятиям по общей гигиене.

2-е изд., перераб. и доп. - М.: Медицина, 2004. - 272 с: для студентов фармацевтических институтов и факультетов.

Лакшин А.М., Катаева В.А. Общая гигиена с основами экологии человека: Учебник. – М.: Медицина, 2004 (Учеб. лит. для студентов мед. вузов)

Пивоваров Ю.П. Руководство к лабораторным занятиям и основами экологии человека, 2001г.

Румянцев Г.И. Гигиена XXI век, М., 2000

СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества»

Физиологические и гигиеническое значение воды

Вода является одним из важнейших факторов окружающей среды, необходимой для жизни человека, животных, растений. Ни один жизненный процесс в организме человека не может совершаться без воды, ни одна его клетка не в состоянии обойтись без водной среды. Она необходима как растворитель питательных веществ и как среда, в которой протекают процессы ассимиляции и диссимиляции, элиминации и резорбции, диффузии, осмоса, фильтрации.

Физиологическое значение воды заключается в том, что организм человека на 63- 65 % состоит из воды, представляющей собой внутреннюю среду, в которой протекают все обменные процессы. Она составляет основную часть жидких сред организма – крови, лимфы, тканевых жидкостей, секретов пищеварительных и других желёз, являясь и составной частью плотных тканей организма.

Потеря 10 % воды приводит к резкому беспокойству, жажде, слабости, тремору конечностей, а потеря 20-25 % несовместима с жизнью. Для поддержания физиологических потребностей организма требуется 1,5-2,0 л воды в сутки, причем в это количество включается вода, входящая в состав первых и третьих блюд.

Кроме того, доброкачественная вода необходима для обработки пищевых продуктов, изготовления лекарственных средств, содер­жания домашних животных, личной гигиены, поддержания сани­тарного состояния жилища, общественных зданий, площадей и пр., для поливки зеленых насаждений, выполнения технологических процессов при производстве пищевых продуктов, напитков, строи­тельных материалов т.д. А также используется для проведения оздо­ровительных, физкультурно-спортивных мероприятий и др.

Вода может выполнять свою гигиеническую роль лишь в том случае, если она обладает соответствующим качеством. С гигиенической точки зрения под качеством воды понимают совокупность свойств, определяющих ее пригодность для удовлетворения физио­логических, гигиенических и хозяйственно-бытовых потребностей человека.

Cмотрите так же...
Шпапгалки к экзамену по гигиене. Часть 1
Место гигиены в системе медицинских наук. Значение гигиены в деятельности врача лечебного профиля.
История становления и развития гигиены. Основоположники и виднейшие представители отечественной гигиенической науки (А.П.Доброславин, Ф.Ф.Эрисман, Г.В.Хлопин, А.Н.Сысин, В.В.Горинсвский).
Гигиенические проблемы в экологии. Причины экологического кризиса и его отличительные особенности. Экологические факторы и здоровье населения.
Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ
Проблемы гигиены и экологии в условиях научно-технического прогресса. Роль гигиены в прогнозировании здоровья населения и оздоровлении внешней среды.
Предупредительный и текущий санитарный надзор. Роль санитарного надзора в решении вопросов оптимизации внешней среды, условий труда, проживания, питания.
Основные причины деградации окружающей среды. Неблагоприятные факторы химической, физической и биологической природы, влияющие на здоровье населения в современных условиях. Значение
Особенности действия на организм вредных факторов окружающей среды. Понятие о комбинированном, сочетанием действии и комплексном поступлении вредных веществ в организм. Отдаленные эффекты действия вредных факторов на организм, отражение этого действия в структуре и уровне заболеваемости населения.
Использование достижений научно-технического прогресса с целью охраны и оздоровления окружающей среды и здоровья населения. Анализ состояния здоровья в зависимости от характера и уровня загрязнения окружающей среды.
Гигиеническое регламентирование и прогнозирование. Методология и принципы гигиенического регламентирования (ПДК, ПДУ. ОБУВ) как основа санитарного законодательства.
Методы обоснования гигиенических норм
Теория риска здоровью населения от воздействия факторов окружающей среды.
Актуальные вопросы гигиены и экологии.
Химический состав атмосферного воздуха и его гигиеническое значение. Загрязнение и охрана атмосферного воздуха как экологическая проблема в условиях научно-технического прогресса.
Гигиеническое значение загрязнений атмосферы
Физические свойства воздуха и их значения для организма (температура, влажность, барометрическое давление и скорость движения воздуха). Микроклимат и его гигиеническое значение. Виды и влияние дискомфорного микроклимата на теплообмен и здоровье человека (переохлаждение и перегревание)
Солнечная радиация и ее гигиеническое значение. Световой климат. Значение инфракрасной, ультрафиолетовой и видимой частей солнечного спектра.
Действие Уф-лучей
Природно-географические условия среды обитания и здоровье человека. Погода, определение и медицинская классификация типов погоды. Периодические и апериодические изменения погоды. Гелиометеотропные реакции и их профилактика.
Климат, определение понятия, Строительно-климатическое районирование территории РФ. Климат, здоровье и работоспособность.
Акклиматизация и ее гигиенические аспекты. Особенности труда, быта, жилища, одежды; обуви, питания, закаливания в различных климатических районах, их значение в акклиматизации. Использование климата в лечебно-оздоровительных целях.
Физиологическое, санитарно-гигиеническое и хозяйственное значение воды.
Вода как фактор окружающей среды. Значение. Влияние качества питьевой воды на здоровье. Требования к качеству питьевой воды.
Атмосферные осадки
Гигиенические требования к качеству питьевой воды при централизованном и местном водоснабжении.
Санитарная характеристика централизованной и децентрализованной систем водоснабжения. Гигиенические требования к устройству и эксплуатации шахтных колодцев и других сооружений местного водоснабжения.
All Pages

Физиологическое, санитарно-гигиеническое и хозяйственное значение воды.

Одним из факторов внешней среды, жизненно необходимым человеку и оказывающим влияние на его здоровье является вода. Вода физиологически и гигиенически необходимый элемент, в тоже время является источником болезни и может быть причиной нарушением здоровья, что связано с изменением состава, качеством или недостатком воды.
Физиологическое значение – вода составная часть всех живых организмов растительного и животного происхождения. Общее содержание воды в организме составляет 65%от его веса. Потеря более 10% воды ведет к различным нарушением в организме. Вода играет большую роль в организме не только благодаря тому, что является составной частью всех клеток и тканей, но и потому что является средой для протекания биохимических процессов. С помощью воды транспортируются питательные вещества и удаляются продукты распада. Вода участвует в тепловом обмене, поддержании вводно-солевого равновесия. Суточная потребность взрослого –2,5 л., из них1 л. – питьевая вода; 1,2 – поступает с пищей; 0,3 – образуется в организме. В зависимости от условий среды и выполняемой работы количество потребляемой воды может возрастать до 6-11л. в сутки, причем около 90% может теряться с потом.

Гигиеническое значение воды:

1. Необходима для питья, пищи

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

3. Для оздоровления и спортивных мероприятий

4. Поливка зеленых насаждений, борьба с уличной пылью

Для городов характерна повышенная потребность в воде. Повышенное количество требуется на промышленных предприятиях и в с/х.

Эпидемиологическое значение : через воду передаются такие заболевания как холера, брюшной тиф, паратиф, дизентерия, гепатит, водяная лихорадка, туляремия. Среди факторов, определяющих возникновение водных инфекций, можно выделить:

· Антропогенное загрязнение воды (приоритет в загрязнении).

· Выделение возбудителя из организма и попадание в водоем.

· Наличие в водной среде бактерий и вирусов.

· Попадание микроорганизмов и вирусов с водой в организм человека.

Фтор. При содержании более 1,5 мг/л - флюороз 5 стадии; менее 0,7 -кариес зубов (диапазон от 0,7до 1,5мг/л).Поражение зубов протекает в несколько стадий:

1. Симметричные меловидные пятна на эмали зубов.

2. Пигментация (пятнистость эмали).

3. Тигроидные резцы (поперечная исчерченность эмали зубов).

4. Безболезненное разрушение зубов.

5.Системный флюороз зубов и скелета.Уродства развития скелета у детей, кретинизм.

Молибден - чрезмерное содержание в воде приводит к повышению активности ксантиноксидазы, сульфгидрильных групп и щелочной фосфатазы, увеличению мочевой кислоты в крови и моче и патоморфологическим изменениям внутренних органов.

Стронций и (Уран) склонны к материальной и функциональной кумуляции.Повсеместно распространенный элемент,концентрация в подземных водах может составлять десятки мг/л. Может поступать в водоемы

со сточными водами предприятий,занятых их добычей или использующих в технологическом процессе.Обмен стронция в организме хорошо изучен,установлено,что значительная его часть откладывается в костной ткани.

Выведение осуществляется в основном через кишечник.Поступление в организм приводит к угнетению синтеза протромбина в печени,снижению активности холинэстеразы, активации остеогенеза, снижающего включение в костную ткань Са и приводящего к развитию "стронциевого рахита".

Эндемический зоб - заболевание,связано с низким поступлением в организм йода,т.е.со снижением его содержания в продуктах питания (суточная потребность 120 мг).

Нитраты - повышенное их содержание вызывает токсический цианоз (метгемоглобинемию)чаще в сельских районах при использовании колодезной воды.

Нитраты +амины = канцерогенные вещества. Содержание нитратов из года в год растет за счет органических загрязнений поверхностных и подземных водоисточников. В Белгородской области недоочищенные сточные

воды используют для повышения урожая,вследствие чего их содержание в воде достигает 500-700 мг/л. Вредное воздействие нитратов проявляется тогда,когда происходит восстановление нитратов в нитриты, а их всасывание приводит к образованию метгемоглобина крови.Поражению младенцев способствуют дисбактериоз и слабость метгемоглобиновой редуктазы, наблюдаемой в этом возрасте.Следует отметить,что использование химических дезинфицирующих средств для очистки и обеззараживания воды часто приводит к образованию

побочных химических продуктов, а некоторые из них (диоксины, нитраты, ост.алюминий) потенциально опасны.

Необходимо также учитывать радиационный риск для здоровья,

связанный с присутствием в воде радионуклидов,которые попадают в нее естественным путем,хотя при обычных условиях доля радионуклидов в окружающей среде в целом гораздо выше, чем в питьевой воде.

ВОДА I.

Вода является одним из важнейших природных факторов окружающей среды, оказывающих огромное воздействие на здоровье каждого человека и общества в целом. Следовательно, водный фактор во всех его аспектах есть предмет изучения гигиены, объект для гигиенического нормирования. Как и любой фактор окружающей среды, водный фактор характеризуется качественными и количественными показателями, имеет важное физиологическое, гигиеническое и эпидемиологическое значение.

Физиологическое значение воды . Суточная потребность в воде взрослого человека равна 30-40 г на 1 кг веса тела. В среднем же принято считать, что в сутки человек потребляет суммарно 2,5 л воды и столько же выводится из организма.

Основные пути поступления воды в организм следующие:

Следует отметить такой важный момент. Непосредственно в виде свободной жидкости (разных напитков или жидкой пищи) взрослый человек в среднем потребляет в сутки около 1,2 л воды (48% суточной нормы). Остальное составляет вода, поступающая в организм в виде пищи - около 1 л (40% суточной нормы). В кашах содержится до 80% воды, в хлебе - около 50%, в мясе - 58-67%, рыбе - почти 70%, в овощах и фруктах - до 90% воды. В целом наша "сухая" еда на 50-60% состоит из воды. И, наконец, небольшое количество воды, около 0.3л (3%), образуется непосредственно в организме в результате биохимических процессов.

В основном вода выводится из организма через почки, в среднем 1,2 л в сутки - или 48% общего объема, а также посредством потоотделения (0,85 л - 34%). Часть воды удаляется из организма при дыхании (0,32л в сутки - около 13%) и через кишечник (0,13 л - 5%). Потеря организмом человека 1 - 2% воды вызывает чувство жажды, 5% - присоединяются помрачение сознания, галлюцинации, потеря 20 - 25% воды приводит к смерти.

Потребность организма в воде сильно зависит от ряда факторов, к числу которых относятся климатические условия, а также степень физической нагрузки. Так, суммарная потребность в воде при тяжелой физической работе в жарких условиях может достигать 4,5 - 5 л в сутки. Кроме того, на изменение потребности организма в воде влияют температура и влажность воздуха, потребление кофе и алкогольных напитков, состояние организма (например, болезнь), для женщин таким фактором может быть кормление ребенка и т.д.

В организме взрослого человека массой 65 кг содержится около 40 л воды, из них 25 литров - внутри клеток, 15 л - в составе внеклеточных жидкостей организма. Из 25 литров - 95% - в свободном состоянии, а 5 % связано с макромолекулами белков и других соединений. Таким образом, организм взрослого человека на 66 - 70% состоит из воды.

Вода является универсальным нейтральным растворителем, поэтому процессы ассимиляции, диссимиляции, осмоса, диффузии, резорбции, фильтрации и т.д. протекают в водных растворах органических и неорганических веществ. Минеральные соли, растворенные в воде, создают определенное осмотическое давление в крови и тканях, вода способствует сохранению коллоидного состояния плазмы клеток.

Водная среда необходима для процесса пищеварения, вода участвует в процессах терморегуляции, с водой удаляются шлаки, образующиеся в процессе обмена веществ.

Гигиеническое значение воды . Гигиеническое значение водного фактора обусловлено его качественными и количественными характеристиками. Природная вода, как известно, представляет собой раствор и взвесь химических веществ органической и неорганической природы, избыток или недостаток которых может привести к нарушениям в состоянии здоровья или заболеваниям при употреблении такой воды.

Тем не менее, роль воды, как источника микроэлементов для организма, отрицать нельзя. Дело в том, что распределение микроэлементов в земной коре неравномерно, и создается либо их избыток, либо недостаток в воде определенных географических районов. В результате в этих районах возникают своеобразные изменения в животном и растительном мире - от незаметных физиологических сдвигов до выраженных изменений, проявляющихся в виде так называемых эндемических заболеваний . Когда причинным фактором этого является характерный минеральный состав воды, растительности и животных вследствие недостатка или избытка микроэлементов в почве определенного района (биогеохимическая провинция , А.П.Виноградов, 1938), среди людей также могут иметь место характерные для данного района заболевания, называемые геохимическими эндемиями . Это типичные массовые заболевания неинфекционной природы.

Представителями таких заболеваний являются:

Уровская болезнь , или болезнь Кашина-Бека. Распространена в Российском Забайкалье, а также в Северной Корее, северном Китае. Регистрируется в детском возрасте и проявляется уплотнением и деформацией пальцевых фаланг, а также поражением всего костно-суставного аппарата, ведущему к тяжелому уродству. Развитие этого заболевания связано с малой минерализацией потребляемой воды и избытком в ней стронция .

Эндемический зоб - заболевание, обусловленное недостатком поступления эндогенного йода в организм, проявляется нарушением функции щитовидной железы. Основной источник поступления йода в организм - пищевые продукты, однако пониженная концентрация его в питьевой воде - индикатор эндемичности данной территории по йоду.

Эндемический флюороз - заболевания зубов (преимущественно), проявляющиеся крапчатостью, понижением плотности и, как следствие, быстрой разрушаемостью зубной эмали. Реже встречаются формы флюороза, связанные также и с поражением костей скелета (нарушение фосфорно-кальциевого обмена). Развитие данного заболевания обусловлено избыточным содержанием в почве ряда регионов фтора , а непосредственная причина - в избыточном поступлении фтора с питьевой водой (до 80% суточной потребности).

Кариес зубов . Причины этого распространенного заболевания многообразны, однако определена абсолютно достоверная связь его с недостатком фтора в потребляемой питьевой воде. Кариес вызывают микроорганизмы, для которых эмаль зубов служит барьером. Брожение углеводов в глубине зубного налета с образованием кислых продуктов способно постепенно вызывать деминерализацию эмали, открывая путь кариесогенной микрофлоре к дентину. Фтор же, обладая внешним сродством к твердым тканям, участвует в минерализации зубов и костей. Таким образом, для сохранения оптимальной структуры зубов необходимо поступление в организм (как указывалось выше - преимущественно с питьевой водой) определенного количества фтора.

Селеновая болезнь (щелочная болезнь) - известна в США, как хроническое заболевание скота, но обнаруживается и у людей. Связано с проживанием на территориях с повышенным содержанием селена в почве и воде.

Вводно-нитратная метгемоглобинэмия - возникает при пользовании водой, содержащей повышенные концентрации нитратов . Проявляется, как правило, у детей грудного возраста, цианозом, одышкой, понижением резистентности организма. Болезнь наступает в результате того, что нитраты под воздействием кишечной микрофлоры восстанавливаются до нитритов, которые, всасываясь в кровь, образуют соединения с гемоглобином, инактивирующими его функции. В результате - явления гипоксии.

Влияние на организм общей минерализации воды . Общая минерализация представляет собой суммарный количественный показатель содержания растворенных в воде веществ. К числу наиболее распространенных относятся неорганические соли (в основном бикарбонаты, хлориды и сульфаты кальция, магния, калия и натрия) и небольшое количество органических веществ, растворимых в воде.

По степени минерализации все воды можно разделить на пресные (общее содержание солей - до 1 г/л) и минерализованные (общая минерализация 1 - 50 г/л). Минерализованные, в свою очередь, можно разделить на солоноватые - 1-3 г/л, засоленные - 3-10 г/л и соленые 10-50 г/л. (диаграмма №1). Содержание солей в природной воде увеличивается с севера (где она минимальна) на юг (максимальна).

По данным Всемирной Организации Здравоохранения надежные данные о возможном воздействии на здоровье повышенного солесодержания отсутствуют. Поэтому по медицинским показаниям ограничения ВОЗ не вводятся. Обычно хорошим считается вкус воды при общем солесодержании до 600 мг/л, однако уже при величинах более 1000-1200 мг/л вода может вызвать нарекания у потребителей. Поэтому по органолептическим показаниям ВОЗ рекомендован верхний предел минерализации в 1000 мг/л. Разумеется, уровень приемлемости общего солесодержания в воде сильно варьируется в зависимости от местных условий и сложившихся привычек.

При употреблении соленой воды наблюдается прогрессивное обезвоживание организма, нарушение кислотно-щелочного равновесия, повышение остаточного азота в крови, нарушение деятельности сердечно-сосудистой системы.

При употреблении деминерализованной воды (с содержанием солей менее 100 мг/л) происходит нарушение вводно-электролитного баланса, увеличивается выведение электролитов с мочой, снижается (ОСЭ).

Кроме перечисленного, гигиеническое значение воды определяется необходимостью использования ее для проведения гигиенических мероприятий, соблюдения личной гигиены, поддержания чистоты населенных пунктов и жилища, приготовления пищи и т.д. Велико значение воды и в бальнеологических (курортно-оздоровительных) и рекреационных (отдых) целях, благоустройстве и озеленении населенных мест. Вода используется в качестве средства закаливания, а минеральные воды - как средство профилактики и лечения ряда заболеваний. Следует упомянуть и о значении воды для промышленных, сельскохозяйственных, рыбохозяйственных, транспортных целей, систем водоотведения и очистки сточных вод. «Для выживания живого организма ежедневно требуется определенное количество воды, поэтому свободный доступ к воде - жизненная необходимость, вопросы количества и качества подаваемой воды играют важную роль в сохранении здоровья как отдельных людей, так и населения в целом…» (из материалов ВОЗ). Количественная характеристика водного фактора определяется таким понятием, как водопотребление .

Водопотребление - расходование воды, подаваемой для удовлетворения различных нужд населения, промышленности и т. д. Различают две основные категории водопотребления: 1) хозяйственно-питьевое и коммунальное водопотребление - потребление воды, связанное с бытовыми нуждами населения (питье, приготовление пищи, содержание в чистоте жилищ и т.п.) и обеспечением благоустройства населенных мест (поливка улиц, зеленых насаждений и т.п.); 2) производственное или техническое водопотребление.

Нас, в первую очередь, должно интересовать хозяйственно-питьевое водопотребление, т. е. использование воды для хозяйственно-бытовых и питьевых нужд. Количество воды, расходуемое для нужды населения, зависит в основном от степени санитарно - технического оборудования жилищ (наличия и характеристик канализации, ванн, душей, систем газоснабжения и горячего водоснабжения). Показателем размеров водопотребления по этой категории служит удельный расход воды , т.е. количество воды, расходуемое в среднем в сутки на одного жителя.

В зависимости от климатического района, степени благоустройства здания, системы водоснабжения, нормы водопотребления колеблются в России от 30-50 литров в сутки на человека (в населенных пунктах и зданиях с минимумом или отсутствием коммунальных удобств) до 330-350 литров в сутки (с максимальным уровнем коммунальных удобств). Чем выше уровень санитарно-технического благоустройства, тем больше водопотребление, тем, следовательно, выше санитарная культура населения и уровень общественного здоровья.

Гигиеническое значение воды определяется прежде всего физиологичес­кой потребностью в ней человека.

Вода, как воздух и пища, является тем элементом внешней среды, без ко­торого невозможна жизнь. Человек без воды может прожить всего 5--6 сут. Это объясняется тем, что тело человека в среднем на 65% состоит из воды.

К тому же, чем моложе человек, тем выше относительная плотность воды в его организме: 6-недельный эмбрион человека на 95% состоит из воды, а у ново-

ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ВОДЫ

рожденных ее количество составляет 75% массы тела. К 50 годам вода состав­ляет 60%. Основая часть воды (70%) сосредоточена внутри клетки, а 30% - это внеклеточная вода, в составе крови и лимфы (7%) и межтканевой (интерстици-алъной) жидкости (23%). Содержание воды в разных тканях организма не одина­ково: в костной ткани оно составляет 20% массы, в мышечной - 75%, в соедини­тельной - 80%, в плазме крови - 92%, стекловидном теле - 99%.

В организме лишь незначительная часть воды находится в свободном состо­янии. Пластическая функция воды обусловлена тем, что большее ее количество является компонентом макромолекулярных комплексов белков, углеводов и жиров и образует с ними желеподобные клеточные и внеклеточные структуры. В них каждая коллоидная частица благодаря определенным размерам и заряду притяги­вает к себе молекулы воды, обусловливая структурирование воды, подобное крис­таллической решетке и напоминающее лед. Именно поэтому многие клетки пере­носят замораживание без повреждений.

Физиологическое значение воды. Вода играет в организме человека важ­ную роль. Без воды не происходит ни один биохимический, физиологический и физико-химический процесс обмена веществ и энергии, невозможны пи­щеварение, дыхание, анаболизм (ассимиляция) и катаболизм (диссимиляция), синтез белков, жиров, углеводов из чужеродных белков, жиров, углеводов пи­щевых продуктов. Такая роль воды обусловлена тем, что она является универ­сальным растворителем, в котором газообразные, жидкие и твердые неоргани­ческие вещества создают молекулярные или ионные растворы, а органические вещества находятся преимущественно в молекулярном и коллоидном состоя­нии. Именно поэтому она принимает непосредственное или косвенное учас­тие практически во всех жизненно важных процессах: всасывании, транспор­те, расщеплении, окислении, гидролизе, синтезе, осмосе, диффузии, резорбции, фильтрации, выведении и др.

С помощью воды в клетки организма поступают пластические вещества, био­логически активные соединения, энергетические материалы, выводятся продук­ты обмена. Вода способствует сохранению коллоидального состояния живой плазмы. Вода и растворенные в ней минеральные соли поддерживают важнейшую биологическую константу организма - осмотическое давление крови и тканей. В водной среде создаются необходимые уровни щелочности, кислотности, гидро-ксильных и водородных ионов. Вода обеспечивает кислотно-основное состояние в организме, а это влияет на скорость и направление биохимических реакций. При­нимает участие в процессах гидролиза жиров, углеводов, гидролитического и оки­слительного дезаминирования аминокислот и в других реакциях. Вода - основной аккумулятор тепла, которое образуется в организме в процессе экзотермических биохимических реакций обмена веществ.

Кроме того, испаряясь с поверхности кожи и слизистых оболочек органов дыхания, вода принимает участие в процессах теплоотдачи, т. е. в поддержа­нии температурного гомеостаза. Во время испарения 1 г влаги организм теряет 2,43 кДж (0,6 ккал) тепла.

Потребность организма в воде удовлетворяется за счет питьевой воды, на­питков и продуктов питания, особенно растительного происхождения. Физио­логическая суточная потребность взрослого человека в воде (при отсутствии

физических нагрузок) в регионах с умеренным климатом ориентировочно со­ставляет 1,5-3 л, или 90 л/мес, почти 1000 л/год и 60 000-70 000 л за 60- 70 лет жизни. Это так называемая экзогенная вода.

Определенное количество воды образуется в организме вследствие обмена ве­ществ. Например, при полном окислении 100 г жиров, 100 г углеводов и 100 г бел­ков вырабатывается соответственно 107, 55,5 и 41 г воды. Это так называемая эндогенная вода, ежедневно образующаяся в количестве 0,3 л.

Физиологическая норма потребления воды может колебаться в зависимос­ти от интенсивности обмена веществ, характера пищи, содержания в ней со­лей, мышечной работы, метеорологических и других условий. Доказано, что на 1 ккал энергозатрат организму необходимо 1 мл воды. То есть для человека, суточные энергозатраты которого составляют 3000 ккал, физиологическая по­требность в воде равна 3 л. С увеличением энергозатрат во время физических нагрузок повышается и потребность человека в воде. Особенно если тяжелый физический труд выполняют в условиях повышенной температуры, например в мартеновских цехах, на доменном производстве, на поле в жару. Тогда пот­ребность в питьевой воде может возрасти до 8-10 и даже 12 л/сут. Кроме то­го, потребность в воде изменяется при определенных патологических состоя­ниях. Например, она возрастает при сахарном и несахарном диабете, гиперпа-ратиреозе и т. п. В таком случае количество воды, употребляемое человеком в течение месяца, составляет 30 л, в течение года - 3600 л, за 60-70 лет - 216 000 л.

Поддержание водного баланса в организме человека предусматривает не только поступление и распределение воды, но и ее выведение. В состоянии по­коя вода выводится через почки - с мочой (почти 1,5 л/сут), легкие - в паро­образном состоянии (приблизительно 0,4 л), кишечник - с фекалиями (до 0,2 л). Потери воды с поверхности кожи, которые в значительной мере связаны с тер­морегуляцией, изменяются, но в среднем составляют 0,6 л. Таким образом, из организма человека в состояния покоя ежесуточно в среднем выводится 2,7 л воды (с колебаниями от 2,5 до 3,0 л). При некоторых патологических состоя­ниях и физической нагрузке выделение воды усиливается и соотношение пу­тей выведения, приведенное выше, изменяется. Например, при сахарном диа­бете усиливается выделение воды через почки - с мочой, при холере - через пищеварительный тракт, во время работы в горячих цехах - через кожу - с потом.

Человек остро реагирует на ограничение или полное прекращение поступ­ления воды в организм. Обезвоживание - чрезвычайно опасное состояние, при котором нарушается большинство физиологических функций организма. Боль­шие потери воды сопровождаются выделением значительного количества мак­ро- и микроэлементов, водорастворимых витаминов, что усугубляет негатив­ные последствия обезвоживания для здоровья и жизни человека.

В случае обезвоживания организма усиливаются процессы распада ткане­вых белков, жиров и углеводов, изменяются физико-химические константы крови и водно-электролитного обмена. В центральной нервной системе разви­ваются процессы торможения, нарушается деятельность эндокринной и сер-

ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ВОДЫ

дечно-сосудистой систем, ухудшается самочувствие, снижается трудоспособ­ность и т. п. Четкие клинические признаки обезвоживания появляются, если потери воды составляют 5-6% массы тела. При этом учащается дыхание, на­блюдаются покраснение кожи, сухость слизистых оболочек, снижение артери­ального давления, тахикардия, мышечная слабость, нарушение координации движения, парестезии, головная боль, головокружение. Потери воды, равные 10% массы тела, сопровождаются значительным нарушением функций орга­низма: повышается температура тела, заостряются черты лица, ухудшаются зрение и слух, кровообращение, возможен тромбоз сосудов, развивается ану­рия, нарушается психическое состояние, возникает головокружение, коллапс. Потеря воды на уровне 15-20% массы тела смертельна для человека при тем­пературе воздуха 30 °С, на уровне 25% - при температуре 20-25 °С.

Изложенное выше убедительно свидетельствует о том, что вода является одним из самых ценных даров природы. И нельзя не вспомнить выражение вос­хищения водой французского писателя Антуана де Сент-Экзюпери. Самолет героя его повести "Планета людей" потерпел катастрофу во время полета над пустыней, а сам летчик пережил предсмертную агонию от обезвоживания и, увидев живительную влагу, почувствовал невероятную радость: "Вода! В тебе нет ни вкуса, ни цвета, ни запаха, тебя невозможно описать. Тобою наслажда­ешься, не зная, что это такое. Нельзя сказать, что ты нужна для жизни, ты - сама жизнь. Ты наполняешь нас радостью, которую не объяснить нашими чув­ствами. С тобой возвращаются к нам силы, с которыми мы уже распроща­лись. .. ты самое большое богатство на свете".

В то же время в случае употребления некачественной воды создается ре­альная опасность развития инфекционных и неинфекционных заболеваний. Статистика ВОЗ свидетельствует, что почти 3 млрд населения планеты пользу­ются недоброкачественной питьевой водой. Из более чем 2 тыс. болезней тех­ногенного происхождения 80% возникают вследствие употребления питьевой воды неудовлетворительного качества. По этой причине ежегодно 25% насе­ления мира рискуют заболеть, приблизительно каждый десятый житель плане­ты болеет, почти 4 млн детей и 18 млн взрослых умирают. Считается, что из 100 случаев онкологических заболеваний от 20 до 35 (особенно толстой кишки и мочевого пузыря) обусловлены употреблением хлорированной питьевой во­ды. Именно поэтому чрезвычайно важны гигиеническая роль воды и ее значе­ние для профилактики инфекционных и неинфекционных заболеваний.

Состав природной воды. Вода является одним из загадочных явлений природы, без нее невозможна наша жизнь. И хотя люди издавна селились воз­ле источников, использовали воду для удовлетворения питьевых нужд, в бы­ту, в промышленности и сельском хозяйстве, знали о ее величайшей ценности, все-таки и поныне нет еще окончательного ответа на вопрос: "Что же это за феномен - вода?".

Из курса химии известно, что вода является простым соединением, кото­рое состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода. Обозначается формулой Н 2 0 и имеет молекулярную массу 18. Результаты исследований, проведенных в последнее время, свидетельствуют, что вода имеет более слож-

РАЗДЕЛ I. ГИГИЕНА ВОДЫ И ВОДОСНАБЖЕНИЯ НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ

ное строение, молекулы воды могут быть и тяжелыми, если в их состав входят изотопы водорода с атомной массой 2 и 3 (дейтерий и тритий) и кислорода с атомной массой 17 и 18. И хотя в природной воде количество более тяжелых атомов (нуклидов) по сравнению с обычными очень незначительно и относи­тельная плотность воды, состоящей из изотопов, невелика, этим обеспечивает­ся ее чрезвычайное разнообразие: ныне известно 42 разновидности. Кроме то­го, вода имеет сложное кристаллическое строение, то есть является структури­рованной. Каждая молекула воды в целом электрически нейтральна, но в ней существует перераспределение зарядов: та сторона, где размещен атом кисло­рода, более отрицательна, а та, где атомы водорода, - более положительна. Возникает так называемый дипольный момент. Две соседние молекулы притя­гиваются друг к другу за счет электростатических сил; между ними возникает водородная связь. При комнатной температуре каждая молекула воды образу­ет временные связи с 3-4 соседними молекулами. Формируется своеобразная кристаллическая решетка, в которой старые водородные связи постоянно раз­рушаются и одновременно возникают новые.

С физико-химической точки зрения природная вода представляет собой сложную дисперсную систему, в которой в качестве дисперсной среды высту­пает вода, а в качестве дисперсной фазы - газы, минеральные и органические вещества, живые организмы. Химические соединения в воде ведут себя по-ра­зному. Некоторые почти не растворяются, образуя взвешенные вещества, сус­пензии и эмульсии. Другие растворяются, но в различной степени. Среди ми­неральных солей наиболее растворимы хлориды, сульфаты и нитраты щелоч­ных и щелочноземельных металлов. Неорганические вещества (соли, кислоты, основания) способны в воде диссоциировать на катионы металлов (Na + , K + , Са 2+ , Mg 2+) или водорода (Н+) и анионы кислотных остатков (CI", SO 2 ~ , НСО ~, СО3), или гидроксильные анионы ОН", образуя ионные растворы. Простые органические соединения (мочевина, глюкоза и другие сахара), растворяясь в воде, находятся в виде молекулярных растворов. Сложные органические веще­ства (белки, углеводы, жиры) образуют коллоиды. В воде растворены некото­рые газообразные вещества: кислород (0 2), углерода диоксид (С0 2), сероводо­род (H 2 S), водород (Н 2), азот (N 2), метан (СН 4) и др.

Кроме макроэлементов (натрия, калия, кальция, магния, азота, серы, фос­фора, хлора и т. п.) в воде обнаружено 65 микроэлементов 1 (железо, медь, цинк, марганец, кобальт, селен, молибден, фтор, йод и т. п.). Они содержатся

Микроэлементы - это химические элементы, которые содержатся в тканях человека, животных и растений в концентрациях 1:100 000 (или 0,001%, или 1 мг на 100 г массы) и менее. Среди микроэлементов различают эссенциальные, т. е. жизненно необходимые (железо, йод, медь, цинк, кобальт, селен, молибден, фтор, марганец, хром и т. п.), условно эссенциальные (мы­шьяк, бор, бром, литий, никель, кремний, ванадий и т. п.) и токсические (алюминий, кадмий, свинец, ртуть, бериллий, барий, висмут, талий и т. п.). Эссенциальные микроэлементы (биомик­роэлементы) входят в состав биологически активных соединений: ферментов, гормонов, вита­минов, которые играют важную роль в процессах дыхания, обмена веществ, нейрогуморальной регуляции, иммунологической защиты, окислительно-восстановительного гомеостаза, крове­творения, размножения и т. п.).

ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ВОДЫ

также в тканях животных и растений в концентрациях, равных тысячным до­лям процента и меньше. Гигиеническое значение микроэлементов определяет­ся биологической ролью многих из них, поскольку они не только принимают участие в минеральном обмене, но и заметно влияют на общий обмен как ката­лизаторы биохимических процессов. Доказано биологическое значение для животных и растений около 20 микроэлементов. В физиологии человека ис­следована роль 14 из них.

Химические вещества в воде водоемов могут быть разного происхожде­ния: как природного, связанного с условиями формирования водоемов, так и техногенного, обусловленного поступлением со сточными водами промыш­ленных предприятий и стоками с сельскохозяйственных полей.

Кроме того, в воде содержатся микроорганизмы - бактерии, вирусы, гри­бы, простейшие, гельминты. С экологической точки зрения различают ауто- и аллохтонную микрофлору водоемов. Аутохтонная, или водная, группа состоит из микроорганизмов, живущих и размножающихся в воде. Водоемы для них являются естественной средой обитания. Состав аутохтонной микрофлоры не­загрязненных водоемов относительно стабилен и характерен для каждого от­дельного водоема и играет положительную роль в круговороте веществ в при­роде, в процессах самоочищения водоемов и поддержания биологического ра­вновесия. Аллохтонная группа состоит из микроорганизмов, поступающих с различными загрязнениями (сточными водами, выделениями людей и живот­ных). Следовательно аллохтонная микрофлора играет отрицательную роль. Однако опасность для здоровья человека отдельных ее представителей не оди­накова. Среди аллохтонных микроорганизмов могут встречаться как сапро­фитные, т. е. нормальные, обитатели тела человека, так и условно патогенные и даже патогенные, т. е. возбудители инфекционных болезней. Аллохтонные микроорганизмы в водоеме практически не размножаются и со временем от­мирают, так как условия водоема не являются их естественной средой обита­ния. Длительно может сохраняться аллохтонная микрофлора, если одновре­менно в водоем попал и тот субстрат, в котором она до этого находилась (фе­калии, мокрота и др.).

Помимо огромного физиологического значения воды, она только тогда удовлетворяет современным требованиям, если ее использование не сопрово­ждается отрицательным, а тем более вредным, влиянием на здоровье человека. Влияние недоброкачественной воды на здоровье населения может проявлять­ся по-разному: 1) в виде инфекционных заболеваний и инвазий; 2) неинфекци­онных заболеваний химической этиологии, в том числе эндемических; 3) не­приятных психических ощущений, вызванных плохими органолептическими свойствами воды, иногда достигающих такой силы, что люди отказываются ее пить. Именно в предупреждении таких отрицательных последствий для здоро­вья населения состоит гигиеническое, в том числе эпидемическое и эндемиче­ское значение воды.

Эпидемическое значение воды. Роль воды в механизме передачи возбу­дителей кишечных инфекций, развития эпидемий и пандемий человечество осознало за долго до открытия патогенных микроорганизмов. Тем не менее, се-

РАЗДЕЛ I. ГИГИЕНА ВОДЫ И ВОДОСНАБЖЕНИЯ НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ

годня эта проблема остается весьма актуальной, несмотря на распространение централизованного водоснабжения населенных пунктов и усовершенствование методов обеззараживания. Поэтому при решении вопросов по обеспечению населения водой прежде всего необходимо предотвратить появление и распро­странение возбудителей инфекционных болезней, способных передаваться через воду. Это достигается постоянным обеспечением населения доброкачест­венной водой в достаточном количестве. При нарушении тех или иных гигие­нических требований и санитарных правил как во время организации водосна­бжения населенного пункта, так и при дальнейшей эксплуатации водопровода, может возникнуть чрезвычайно опасная, даже катастрофическая, ситуация - вспышка водной эпидемии, когда инфекционное заболевание одновременно передается сотням и тысячам людей.

Наиболее массовые водные эпидемии с тяжелейшими последствиями (на­рушения общественного здоровья) связаны с возможностью распространения с водой возбудителей кишечных инфекций, которым свойствен фекально-ораль-ный механизм передачи. Доказана возможность распространения через воду возбудителей холеры, брюшного тифа, паратифов А и В, сальмонеллеза, ши-геллеза, эшерихиоза, лептоспироза, туляремии, бруцеллеза. В источниках во­доснабжения нередко обнаруживают вирусы эпидемического гепатита (бо­лезни Боткина), ротавирусного гастроэнтерита, аденовирусы и энтеровирусы (полиомиелита, Коксаки и ECHO). Приводим предложенную экспертами ВОЗ классификацию инфекционных болезней, в механизме передачи которых при­нимает участие вода. /. Болезни, возникающие вследствие использования загрязненной воды для питьевых нужд.

1. Кишечные инфекции (ведущий механизм передачи - фекально-оральный):

а) бактериальной природы: холера, брюшной тиф, паратифы А и В, дизен­
терия, колиэнтерит, сальмонеллез;

б) вирусной этиологии: вирусный эпидемический гепатит А, или болезнь
Боткина, вирусный гепатит Е, полиомиелит и другие энтеровирусные ин­
фекции, в частности Коксаки и ECHO (эпидемическая миалгия, ангина,
гриппоподобные и диспепсические расстройства, серозный менингоэнце-
фалит), ротавирусные болезни (гастроэнтерит, инфекционный понос);

в) протозойной этиологии: амебная дизентерия (амебиаз), лямблиоз.

2. Инфекции дыхательных путей, возбудители которых иногда могут рас­
пространяться фекально-оральным путем:

а) бактериальной природы (туберкулез);

б) вирусной этиологии (аденовирусные инфекции, в частности ринофари-
нгит, фарингоконъюнктивальная лихорадка, конъюнктивит, ринофарин-
готонзиллит, ринит).

3. Инфекции колеи и слизистых оболочек, которые могут иметь фекально-оральный механизм передачи (сибирская язва).

4. Кровяные инфекции, для которых возможен фекально-оральный механизм передачи (Ку-лихорадка).

ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ВОДЫ

5. Зооантропонозы, которые могут распространяться фекалъно-оральным путем (туляремия, лептоспироз и бруцеллез).

6. Гельминтозы:

а) геогельминтозы (трихоцефалез, аскаридоз, анкилостомидоз);

б) биогельминтозы (эхинококкоз, гименолепидоз).

II. Болезни кожи и слизистых оболочек, возникающие вследствие контак­та с загрязненной водой: трахома, проказа, сибирская язва, контагиоз­ный моллюск, грибковые заболевания (эпидермофития, микозы и др.).