Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Гигиена воды
Запасы воды на Земле огромны. Источником всех водных ресурсов Земли является ее гидросфера, объединяющая в одно целое все свободные воды планет, т.е. воды не связанные химически или физически с минералами земной коры и способные двигаться под влиянием гравитации, либо под влиянием тепла. Основной частью гидросферы является Мировой океан, занимающий почти ¾ поверхности планеты.
Согласно последним данным, общие запасы воды на Земле составляет около 1,5 млрд. куб. км. Однако, на нужды человека могут быть использованы только 2,5 % общего запаса воды. Запасы пресных вод составляют 35 млн. куб. км. Из них почти 69 % находится в ледниковых покровах и более 39 % - в водоносных горизонтах глубоко под землей. На долю пресных вод, содержащихся в руслах рек, приходится всего 0,006% от общих запасов пресной воды на Земле.
По общим запасам пресной воды наша страна относится к высокообеспеченным странам. Ее водный потенциал составляет 30 тыс. куб. м/год на одного человека. Впереди по запасам пресной воды находится только Канада и Бразилия. Однако, водные ресурсы страны распределены неравномерно. На европейскую часть страны, где проживает более 60% населения и размещено около 80% промышленного потенциала, приходится всего 30 % речного стока и здесь удельная водность на 1 человека составляет всего 3 тыс. куб. м/год. По определению Европейской экономической комиссии ООН, страна, в которой водные ресурсы в расчете на одного человека составляют менее 1,7 тыс. куб. м/год, считается малообеспеченной.
Необходимо отметить и большое сезонное непостоянство речного стока на большинстве рек России. 70 – 80 % речного стока приходится на весенне-летний период, и только 4 – 10 % - на зимние месяцы.
Наиболее масштабными потребителями воды являются промышленность и сельское хозяйство – 90 %. На питьевое водоснабжение население расходуется около 5 – 6 % от общего водопотребления. В сельском хозяйстве 70 % воды расходуется на нужды орошения. В промышленности в зависимости от технологии производства вода расходуется: в нефтеперерабатывающей и химической промышленности – 95 % на нужды охлаждения оборудования, в целлюлозно-бумажной промышленности – 75 % на нужды промывки и экстракции, в угольной промышленности – 90 % на транспортировку угля и породы.
3.4.1. Значение воды для человека
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. Вода входит в состав всех биологических тканей организма человека. Вода составляет примерно 60-70% массы тела. Количество воды в различных тканях и органах: кости – 22%, жировая ткань – 30%, печень – 70%, мышца сердца – 79%, почки – 83%, стекловидное тело – 99%. Вода – универсальный растворитель. Вода является основой кислотно-щелочного равновесия, участвует во всех химических реакциях в организме, она 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 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. По данным Госкомстата Российской Федерации, в начале 21-го века централизованные системы водоснабжения имеют 1078 городов (99% от общего количества городов России) и 1686 поселков городского типа (83%). Из 145 тысяч сельских населенных пунктов, в которых проживает 37,1 млн человек, систему централизованного водоснабжения имеют только 68 тысяч населенных пунктов с численностью населения 25,4 млн человек.
При среднем расходе воды для питьевых и хозяйственно-бытовых нужд без учета промышленного потребления, равном 272 литра на 1 жителя России в сутки, в Москве этот показатель составляет 539 л/сут, в Челябинской области – 369 л/сут, Саратовской – 367, Новосибирской – 364, Магаданской – 359, Камчатской области – 353 л/сут. В то же время население ряда городов и районов Калмыкии, Мордовии, Марий-Эл, Оренбургской, Астраханской, Ярославской, Волгоградской, Курганской, Кемеровской областей испытывает постоянный дефицит питьевой воды.
Народнохозяйственное значение воды. Вода – это ценное технологическое сырье. 1500 м3 воды требуется для получения 1 тонны резины или алюминия. При выплавке 1 т стали расходуется около 150 м3 воды. 1500 м3 требуется для выращивания 1 тонны пшеницы, 4000 м3 требуется для выращивания 1 тонны риса. Расход воды на производство 1 тонны мяса составляет 20 000 м3 воды.
Психогигиеническое и 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.
Эпидемиологическое значение воды. Заболевания, передаваемые через воду, весьма многочисленны. Водный путь передачи характерен для многих инфекционных заболеваний: холера, брюшной тиф, паратифы, амебная и бактериальная дизентерия, амебиаз, энтеровирусные заболевания, инфекционные гепатиты А и Е, лептоспироз, туляремия, лямблиоз, балантидиаз, гельминтозы, некоторые энтеро-, рота- и аденовирусные заболевания и др. 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 году. Холера относится к особо опасным инфекциям, это – кишечное заболевание водного пути передачи инфекции. За 2 века было зарегистрировано 6 пандемий классической холеры. Последняя пандемия (1902-1926) захватила Азию, Африку и Европу. Умерло более 10 млн человек. Во время каждой из 6 пандемий холера распространялась и на территорию России. Крупные вспышки холеры были зарегистрированы в г. Санкт-Петербурге в 1908-09 и в 1918 гг.
В России налажена четкая система регистрации всех случаев холеры. За последние 20 лет было зарегистрировано две вспышки холеры, связанные с водой, с числом пострадавших от 8 до 30 человек в Ставропольском крае и в Республике Дагестан. Неблагополучное состояние по холере в ряде стран мира постоянно создает угрозу завоза этой инфекции в Российскую Федерацию.
Высокая заболеваемость и смертность характерны также для брюшного тифа и паратифов А и В. Самая крупная эпидемия брюшного тифа была в Барселоне в 1914 году, когда одновременно заболели 18 500 человек, 1847 из них умерло. В последние годы в нашей стране брюшным тифом ежегодно заболевают 320-330 человек, наблюдается достаточно стабильная частота этой инфекции. Так, в 1996 году с водным фактором была связана заболеваемость брюшным тифом около двухсот человек в Дагестане.
Определенное значение имеет водный путь передачи для дизентерии, хотя он и менее важен, чем пищевой или контактно-бытовой. Дизентерия – острое инфекционное заболевание, проявляется поражением толстой кишки и общей интоксикацией организма. Заболеваемость бактериальной дизентерией водного происхождения в Российской Федерации в 90-е годы снизилась почти в 2 раза. Наибольшая заболеваемость отмечается в северных регионах, Удмуртии, Северной Осетии.
Водный путь имеет важное значение в передаче антропозоонозных заболеваний, таких как лептоспирозы, очаги которых часто располагаются у непроточных или малопроточных водоемов. Носителями являются грызуны, крупный рогатый скот и свиньи. Водный фактор имеет определенное значение также в распространении туляремии, сибирской язвы, бруцеллеза и других антропозоонозных заболеваний бактериальной природы.
Водным путем могут передаваться не только не только бактериальные инфекции, но и вирусные заболевания (инфекционный гепатит А, полиомиелит, аденовирусные инфекции, энтеровирусные заболевания). Самая крупная эпидемия инфекционного гепатита была зарегистрирована в Дели (Индия) в 1955-1956 г., переболело около 29 000 человек. Причиной эпидемии явилось загрязнение водопроводной воды сточными водами, содержащими вирусы гепатита А. Ежегодно в нашей стране регистрируется от 50 до 180 тысяч новых случаев этого заболевания. Максимальное число водных вспышек гепатита А регистрируется в населенных пунктах, имеющих нецентрализованные системы водоснабжения, когда вода не подвергается очистке и обеззараживанию.
Значение минерального состава воды. Минеральный состав природных вод может способствовать развитию неинфекционных заболеваний. Употребление воды с несоответствующим нормативам солевым составом может быть причиной развития флюороза, нитратной метгемоглобинемии, нарушений водно-солевого обмена, диспепсических расстройств и т.д.
Косвенное влияние состава и свойств природных вод проявляется в ограничении употребления воды с неблагоприятными органолептическими свойствами (запах, вкус, цветность, мутность). Органолептические свойства воды имеют важное гигиеническое значение, поскольку они оказывают влияние на санитарные условия жизни и здоровье населения. Доброкачественная вода не имеет запаха. Запахи могут быть естественного (землистый, болотистый, рыбный, цветочный и др.) и искусственного происхождения (запахи, связанные с загрязнением водоема сточными водами, хлорированием воды др.). Некоторые запахи определяются органическим загрязнением воды и дают повод считать ее подозрительной в эпидемиологическом отношении.
Питьевая вода имеет приятный освежающий вкус, без посторонних привкусов. Различают четыре основных вкуса – сладкий, кислый, горький, соленый. Привкус воды зависит от повышенных концентраций минеральных солей. Соли железа придают воде чернильный привкус, соли тяжелых металлов – вяжущий привкус, хлориды – соленый, сульфаты и фосфаты – горький привкус. Количественная оценка вкуса и запаха проводится по шкале (табл. 3.9).
Таблица 3.9
Шестибалльная шкала интенсивности запаха и привкуса питьевой воды
(по С.Н. Черкинскому)
|
Балл |
Интенсивность |
Характеристика интенсивности |
|
0 |
Нет |
Запах или вкус не ощущается |
|
1 |
Очень слабый |
Запах или вкус не ощущается, но обнаруживается в лаборатории опытным аналитиком |
|
2 |
Слабый |
Запах или вкус замечается человеком, если обратить на него внимание |
|
3 |
Заметный |
Запах или вкус, легко обнаруживаемый и дающий повод относится к воде неодобрительно |
|
4 |
Отчетливый |
Запах или вкус обращают на себя внимание и заставляют отказаться от питья воды |
|
5 |
Очень сильный |
Запах или вкус настолько сильный, что делает воду не пригодной к употреблению |
В зависимости от минерального состава вода может приобретать определенный цвет. Болотные воды имеют желтоватый оттенок за счет присутствия гуминовых веществ. Примесь глины придает воде молочный оттенок, примесь солей железа – зеленоватый. Прозрачность воды зависит от наличия механических взвешенных веществ и химических соединений, выпадающих в воде в виде хлопьев. Мутная вода внешне неприятна и подозрительна в эпидемиологическом отношении.
Природные воды делятся на пресные (минерализация не превышает 1 г/л), минерализованные (от 1 до 50 г/л) и рассолы (более 50 г/л). Вода с большим содержанием солей имеет неприятный вкус. Поэтому содержание их в питьевой воде ограничивается по пределу вкусового ощущения. Вода с повышенной минерализацией отрицательно влияет на секрецию желудка, вызывает отеки, нарушает водно-солевой обмен, хуже утоляет жажду. Высокое содержание хлоридов в воде приводит к заболеваниям органов пищеварительной системы, уменьшению диуреза, повышению артериального давления. Высокое содержание сульфатов в воде приводит к диспепсическим явлениям, подавлению желудочной секреции, нарушению процесса всасывания из кишечника, диарее.
Суммарное содержание бикарбонатов, сульфатов и хлоридов кальция и магния определяет величину жесткости воды. Вода с общей жесткостью более 7 мг/л имеет неблагоприятные гигиенические свойства. Жесткая вода малопригодна для стирки и мытья, требуется большой расход мыла. Мясо, овощи и бобовые плохо развариваются в жесткой воде. Употребление жесткой воды приводит к нарушению водно-солевого баланса, развитию мочекаменной болезни – отложению камней в почках и мочевом пузыре. Высокоминерализованную воду с повышенным уровнем жесткости получает население Ростовской и Тюменской областей, Республики Татарстан и др.
В воде источников нецентрализованного водоснабжения часто обнаруживаются нитраты и нитриты. Избыточные количества нитратов в питьевой воде вызывают у детей раннего возраста, находящихся на искусственном вскармливании, водно-нитратную метгемоглобинемию. Клинические симптомы метгемоглобинемиии обусловлены кислородным голоданием вследствие присоединения нитритов к гемоглобину и образованию метгемоглобина. Заболевание развивается при концентрациях нитратов выше 45 мг/л. Обычные концентрации нитратов и нитритов не представляют опасности для здоровья взрослого населения и детей старшего возраста. У детей раннего возраста (3-6 месяцев) ферментная система еще полностью не сформировалась, а микроорганизмы, присутствующие в желудочно-кишечном тракте грудных детей, способствуют переходу нитратов в нитриты, что и приводит к развитию нитратной метгемоглобинемиии.
Кроме того, нитраты обладают также мутагенным и эмбриотоксическим 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. Нитраты также 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 г. Санкт-Петербурга.
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, что является фактором повышенной заболеваемости кариесом зубов у населения. При избытке фтора в подземных питьевых водах проявляется другое заболевание – флюороз.
В связи с ростом антропогенного загрязнения качество воды большинства водных объектов не отвечает нормативным требованиям. Многолетняя деятельность промышленности нанесла урон такой великой реке России как Волга. В 1990 г. воды реки (7710 м3/с) несли 50,8 тысяч тонн сульфатов, 118,3 тысяч тонн фенолов, 302 тысяч тонн органических соединений 1,8 тысяч тонн ионов хрома, свинца, цинка и меди. Высокий уровень загрязнения наблюдается практически во всех притоках Волги, в первую очередь в Оке и Каме. В настоящее время в Волжском бассейне антропогенная нагрузка на водные ресурсы в 8 раз превышает нагрузку по стране в целом.
Наиболее распространенными загрязняющими веществами поверхностных вод России остаются нефтепродукты, фенолы, легко окисляемые органические вещества, соединения металлов, аммонийный и нитритный азот, а также специфические загрязняющие вещества – лигнин, ксантогенаты, формальдегид и другие, основной источник которых – сточные воды различных видов производств, предприятий сельского и коммунального хозяйств, поверхностный сток. В результате интенсивного применения пестицидов в воде некоторых рек России регистрируются повышенные содержания пестицидов. Пестициды представляют собой большую опасность и для грунтовых вод.
3.4.2. Гигиенические требования и нормативы качества питьевой воды
Употребление недоброкачественной питьевой воды может быть причиной:
1) инфекционных и паразитарных заболеваний, связанных с загрязнением водоисточников хозяйственно-фекальными сточными водами или нечистотами из выгребов;
2) заболеваний неинфекционной природы, связанных с особенностями природного химического состава воды.
3) заболеваний неинфекционной природы, связанных с загрязнением воды химическими веществами в результате промышленного, сельскохозяйственного, бытового и иного загрязнения, добавляемыми в воду в виде реагентов или образующимися в качестве побочных продуктов в процессе обработки воды на водопроводных станциях.
В Российской Федерации с 2009 г. действуют Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы – СанПиН 2.1.4.2496 - 09 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. Гигиенические требования к обеспечению безопасности систем горячего водоснабжения», 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.
Безопасность питьевой воды в эпидемическом отношении определяется ее соответствием нормативам по микробиологическим и паразитологическим показателям (таблица 3.10).
Таблица 3.10
Микробиологические и паразитологические показатели качества питьевой воды
|
Показатели |
Единицы измерения |
Нормативы |
|
Термотолерантные колиформные бактерии |
Число бактерий в 100 мл |
Отсутствие |
|
Общие колиформные бактерии |
Число бактерий в 100 мл |
Отсутствие |
|
Общее микробное число |
Число образующих колонии бактерий в 1 мл |
Не более 50 |
|
Колифаги |
Число бляшко-образующих единиц (БОЕ) в 100 мл |
Отсутствие |
|
Споры сульфитредуциру-ющих клостридий |
Число спор в 20 мл |
Отсутствие |
|
Цисты лямблий |
Число цист в 50 мл |
Отсутствие |
Безвредность питьевой воды по химическому составу определяется по перечню нормативных параметров:
1. Обобщенные показатели и содержание вредных химических веществ, наиболее часто встречающихся в природных водах на территории Российской Федерации, а также веществ антропогенного происхождения, получивших глобальное распространение (табл. 3.11)
2. Содержание вредных химических веществ, поступающих и образующихся в воде в процессе ее обработки в системе водоснабжения (табл. 3.12)
3. Содержание вредных химических веществ, поступающих в источники водоснабжения в результате хозяйственной деятельности человека (более 1200).
Таблица 3.11
Безопасность питьевой воды по обобщенным и химическим показателям
|
Показатели |
Единицы измерения |
Нормативы, не более |
||
|
ОБОБЩЕННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ |
||||
|
Водородный показатель |
Единицы рН |
В пределах 6-9 |
||
|
Общая минерализация (сухой остаток) |
Мг/л |
1000 |
||
|
Жесткость общая |
Ммоль/л |
7,0 |
||
|
Окисляемость перманганатная |
Мг/л |
5,0 |
||
|
Нефтепродукты, суммарно |
Мг/л |
0,1 |
||
|
Поверхностно-активные вещества (ПАВ), анионо-активные |
Мг/л |
0,5 |
||
|
Фенольный индекс |
Мг/л |
0,25 |
||
|
НЕОРГАНИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА |
||||
|
Показатели |
Единицы измерения |
Нормативы (ПДК), не более |
Показатель вредности* |
Класс опасности |
|
Алюминий |
Мг/л |
0.5 |
С.-т. |
2 |
|
Бериллий |
Мг/л |
0.0002 |
С.-т. |
1 |
|
Железо |
Мг/л |
0.3 |
Орг. |
3 |
|
Медь |
Мг/л |
1.0 |
Орг. |
3 |
|
Молибден |
Мг/л |
0.25 |
С.-т. |
2 |
|
Мышьяк |
Мг/л |
0.05 |
С.-т. |
2 |
|
Нитраты (по NО 3) |
Мг/л |
45.0 |
Орг. |
3 |
|
Свинец |
Мг/л |
0.03 |
С.-т. |
2 |
|
Селен |
Мг/л |
0.01 |
С.-т. |
2 |
|
Стронций |
Мг/л |
7.0 |
С.-т. |
2 |
|
Сульфаты |
Мг/л |
500.0 |
Орг. |
4 |
|
Фториды для климатических районов |
||||
|
1 и 2 |
Мг/л |
1.5 |
С.-т. |
2 |
|
3 |
Мг/л |
1.2 |
С.-т. |
2 |
|
Хлориды |
Мг/л |
350.0 |
Орг. |
4 |
|
Хром |
Мг/л |
0.05 |
С.-т. |
3 |
|
Цианиды |
Мг/л |
0.035 |
С.-т. |
2 |
|
Цинк |
Мг/л |
5.0 |
Орг. |
3 |
* – лимитирующий признак вредности вещества, по которому установлен норматив (санитарно-токсикологический или органолептический).
Таблица 3.12
Безопасность питьевой воды по содержанию вредных химических веществ, поступающих и образующихся в воде в процессе ее обработки
|
Показатели |
Единицы измерения |
Нормативы (ПДК), не более |
Показатель вредности |
Класс опасности |
|
Хлор |
||||
|
-остаточный свободный |
Мг/л |
В пределах 0,3-0,5 |
Орг. |
3 |
|
-остаточный связанный |
Мг/л |
В пределах 0,8-1,2 |
Орг. |
3 |
|
Хлороформ (при хлорировании воды ) |
Мг/л |
0,2 |
С.-т. |
2 |
|
Озон остаточный |
Мг/л |
0,3 |
Орг. |
|
|
Формальдегид (при озонировании воды) |
Мг/л |
0,05 |
С.-т. |
2 |
|
Полиакриламид |
Мг/л |
2,0 |
С.-т. |
2 |
|
Полифосфаты |
Мг/л |
3,5 |
Орг. |
3 |
Благоприятные органолептические свойства воды определяются ее соответствием нормативам (табл. 3.13), а также нормативам содержания веществ, оказывающих влияние на органолептические свойства воды (табл. 3.11 и 3.12). Не допускается присутствие в питьевой воде различимых невооруженным глазом водных организмов и поверхностной пленки.
Таблица 3.13
Органолептические свойства питьевой воды
|
Показатели |
Единицы измерения |
Нормативы, не более |
|
Запах |
Баллы |
2 |
|
Привкус |
Баллы |
2 |
|
Цветность |
Градусы |
20 |
|
Мутность |
ЕМФ (единицы мутности по формазину) или мг/л (по каолину) |
2,6 или 1,5 |
Радиационная безопасность питьевой воды определяется ее соответствием нормативам по показателям общей альфа- и бета-активности. Общая альфа-радиоактивность не должна превышать 0,1 Бк/л, а общая бета-радиоактивность – 1,0 Бк/л.
Выбор источника водоснабжения является одной из важнейших задач обеспечения населения доброкачественной питьевой водой. Все источники хозяйственно-питьевого водоснабжения могут быть разделены на:
При выборе источника питьевого водоснабжения важнейшими вопросами являются качество воды в источнике и его санитарная надежность. В настоящее время источники питьевого водоснабжения должны соответствовать требованиям ГОСТ 2761-84 «Источники централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения. Гигиенические требования и правила выбора», СанПиН 2.1.5.980-00 «Гигиенические требования к охране поверхностных вод», СанПиН 2.1.4.1175 - 02 «Требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения. Санитарная охрана источников», СанПиН 2.1.4.1100 - 02 «Зоны санитарной охраны источников водоснабжения и водопроводов хозяйственно-питьевого назначения».
В зависимости от качества воды источники водоснабжения подразделяются на три класса: не требующие очистки (подземные источники), очищаемые обычными методами и требующие специальных методов очистки (обезжелезивание, фторирование и т.д.)
3.4.3. Гигиенические требования к нецентрализованному (местному) водоснабжению
Нецентрализованное (местное) водоснабжение – это система использования для питьевых и хозяйственных нужд воды подземных источников – колодцев, каптажей (камер накопления воды ключей и родников). Вода источников нецентрализованного водоснабжения употребляется населением без предварительной очистки. Она должна быть безопасной по эпидемическим показателям, безвредной по химическому составу, иметь благоприятные органолептические свойства. При санитарном надзоре за источниками нецентрализованного водоснабжения используется перечень показателей, установленный СанПиН 2.1.4.1175 - 02 «Требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения. Санитарная охрана источников» запах – не более 2-3 баллов; привкус – не более 2-3 баллов; цветность - не более 30о; прозрачность – не менее 30 см по шрифту; мутность – не более 2 мг/л; нитраты – не более 45 мг/л; общее микробное число – не более 100 в 1 мл. Содержание химических веществ не должно превышать ПДК.
Место для устройства колодца должно располагаться на незагрязненном возвышенном участке, выше (по потоку грунтовых вод) от существующих и возможных источников загрязнения, удаленном не менее чем на 50 м от уборных, выгребных ям, сетей канализации, скотных дворов, мест захоронения людей и животных, складов удобрений и ядохимикатов. Для устройства колодцев и каптажей используют водоносные горизонты, защищенные с поверхности водонепроницаемыми породами.
Существуют определенные требования к устройству и оборудованию водозаборных сооружений. Облицовка стенок шахты колодца производится водонепроницаемыми креплениями. В верхней части шахты устраивают глиняный замок глубиной 2 м и шириной 1 м. Поверх глины оборудуют отмосток из асфальта, бетона, кирпича или камня с уклоном от колодца. Колодец оборудуют навесом, крышкой и общественным ведром. Верх колодца должен быть не менее чем на 0,8 м выше поверхности земли. Это предотвращает попадание в колодец грунтовых, ливневых, талых вод и других загрязнений. Для предупреждения возникновения в воде мути на дне колодца должен находиться фильтрующий слой из гравия толщиной 20 - 30 см. Не разрешается поднимать воду из колодца личными ведрами, а также черпать воду из общественного ведра своими черпаками. Для подъема воды из шахты вместо общественных ведер предпочтительнее использовать насосы. В радиусе 20 м от колодца не допускается полоскание и стирка белья, водопой животных и мытье разного рода предметов. Территория вокруг каптажей и колодцев ограждают и содержат в чистоте.
Показателем поступления в воду органических загрязнений может служить увеличение содержания хлоридов, аммиака, нитритов, нитратов и окисляемости по сравнению с результатами предыдущих исследований.
Аммиак является начальным продуктом разложения органических азотосодержащих (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 известную 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. Содержание хлоридов в воде поверхностных незагрязненных водоисточников обычно не превышает 20 - 30 мг/л. Увеличение хлоридов по сравнению с обычным для данного водоисточника содержанием их свидетельствует об опасном загрязнении воды продуктами жизнедеятельности человека (фекалиями, мочой).
Содержание органических веществ в воде характеризует показатель окисляемости: количество мг кислорода, израсходованного на химическое окисление органических веществ, содержащихся в 1 л воды.
Увеличение общего микробного числа выше предельно-допустимого с одновременным изменением химического состава и органолептических свойств воды указывает на необходимость очистки и профилактической дезинфекции колодца.
3.4.4. Гигиенические требования к расфасованной питьевой воде
Гигиенические требования к качеству расфасованной питьевой воды отражены в СанПиН 2.1.4.1116 - 02 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды, расфасованной в емкости. Контроль качества», введенным в действие с 1 июля 2002г.
Производство такой воды организовано с целью обеспечения населения высококачественной и оптимальной по содержанию биогенных элементов расфасованной водой. По способам обработки воду питьевую подразделяют на очищенную или доочищенную на водопроводной сети и кондиционированную – дополнительно обогащенную жизненно необходимыми макро- и микроэлементами.
Расфасованная вода выпускается двух категорий качества – первой и высшей. Первая категория – вода питьевого качества безопасная для здоровья, полностью соответствующая гигиеническим критериям благоприятности органолептических свойств, безопасности в эпидемиологическом отношении и безвредности химического состава. Высшая категория – вода безопасная для здоровья и оптимальная по качеству. Вода оптимального качества должна соответствовать также критерию физиологической полноценности по содержанию основных биологически необходимых макро- и микроэлементов и более жестким нормативам по ряду органолептических и санитарно-токсикологических показателей.
Таблица 3.14
Показатели физиологической полноценности питьевой воды
|
Показатель |
Единица измерения |
Норматив физиологической полноценности |
Норматив качества воды |
|
|
Первая категория |
Высшая категория |
|||
|
Общая минерализация (сухой остаток) |
Мг/л |
100-1000 |
1000 |
200-500 |
|
Жесткость |
Мг-экв/л |
1,5-7,0 |
7,0 |
1,5-7,0 |
|
Щелочность |
Мг-экв/л |
0,5-6,5 |
7,0 |
1,5-7,0 |
|
Кальций |
Мг/л |
25-130 |
130 |
25-80 |
|
Магний |
Мг/л |
5-65 |
65 |
5-50 |
|
Калий |
Мг/л |
--- |
20 |
2-20 |
|
Бикарбонаты |
Мг/л |
30-400 |
400 |
30-400 |
|
Фторид-ион |
Мг/л |
0,5-1,5 |
1,5 |
0,6-1,2 |
|
Йодид-ион |
Мкг/л |
10-125 |
125 |
40-60 |
Производство расфасованной воды направлено на обеспечение широкого круга населения и, в первую очередь, групп населения, нуждающихся в укреплении здоровья (беременные женщины, дети, лица пожилого возраста, больные, страдающие заболеваниями почек и печени).
3.4.5 Методы улучшения качества питьевой воды
Методы обработки воды, с помощью которых достигается доведение качества воды источников водоснабжения до требований СанПиН 2.1.4.2496 - 09 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. Гигиенические требования к обеспечению безопасности систем горячего водоснабжения», зависят от качества исходной воды водоисточников и подразделяются на основные и специальные. Основными способами являются:
Под осветлением и обесцвечиванием понимается устранение из воды взвешенных веществ и окрашенных коллоидов (в основном, гумусовых веществ). Путем обеззараживания устраняют содержащиеся в воде водоисточника инфекционные агенты – бактерии, вирусы и др.
В тех случаях, когда применение 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.
В отношении удаления химических веществ наиболее эффективным является метод сорбционной очистки на активных углях, сорбционная очистка также значительно улучшает органолептические свойства воды.
Методы обеззараживания воды подразделяются на:
1. Химические (реагентные), к которым относятся:
2. Физические (безреагентные):
Основным методом для обеззараживания воды на водопроводных станциях в силу технико-экономических причин является хлорирование. Однако всё большее внедрение получает метод озонирования, и его применение, в том числе, в комбинации с хлорированием имеет преимущества для улучшения качества получаемой воды.
При введении хлорсодержащего реагента в воду основное его количество – более 95 % расходуется на окисление органических и легкоокисляющихся неорганических веществ, содержащихся в воде, на соединение с протоплазмой 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 минут, называется хлорпоглощаемостью воды. По окончании процесса связывания хлора содержащимися в воде веществами и бактериями в воде начинает появляться остаточный активный хлор, что является свидетельством завершения процесса хлорирования. Присутствие в воде, подаваемой в водопроводную сеть, остаточного активного хлора в концентрациях 0,3 - 0,5 мг/л является гарантией эффективности обеззараживания воды, необходимо для предотвращения вторичного загрязнения в разводящей сети и 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 xлopпoтребностью воды.
В практике водоподготовки используется несколько способов хлорирования воды:
1. Хлорирование нормальными дозами (по хлорпотребности)
2. Хлорирование с преаммонизацией и др.
3. Гиперхлорирование (доза хлора заведомо превышает хлорпотребность)
Процесс обеззараживания обычно является последней ступенью схем обработки воды на водопроводных станциях, однако в ряде случаев при значительном загрязнении исходных вод применяется двойное хлорирование – до и после осветления и обесцвечивания. Для снижения дозы хлора при заключительном хлорировании, весьма перспективным является комбинирование хлорирования с озонированием.
Хлорирование с преаммонизацией. При этом способе в воду помимо хлора вводится также аммиак, в результате чего происходит образование хлораминов. Этот метод употребляется для улучшения процесса хлорирования:
С декабря 2007 года в г. Санкт-Петербург реализована комплексная технология обеззараживания питьевой воды с использованием ультрафиолетового излучения, сочетающая высокий эффект обеззараживания и безопасность для здоровья населения. Подсчитанный Институтом медико-биологических проблем и оценки риска здоровью экономический эффект и предотвращенный ущерб здоровью населения в результате этого составил 742 млн. руб.
В связи с тем, что только 1 – 2 % (до 5литров в сутки) человек расходует на питьевые нужды, в последний период времени предполагается разработка и внедрение двух гигиенических нормативов водопроводной и питьевой воды – «Вода безопасна для населения» и «Вода повышенного качества - полезна для взрослого человека, физиологически полноценная».
Первый норматив обеспечит гарантированную безопасность воды в централизованных системах водоснабжения.
Второй норматив установит конкретные требования к «абсолютно здоровой воде» во всем её многообразии полезного воздействия на организм человека. Существует ряд вариантов обеспечения потребителей водой повышенного качества: