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
PAGE 1
1. Гигиена воды и водоисточников 1.1. Физиологическое и гигиеническое значение воды
Вода играет большую роль в жизни человека, удовлетворяя его физиологические, санитарно-гигиенические и народно-хозяйственные потребности.
Организм человека состоит на 63% из воды. Ежедневно он выделяет при работе средней тяжести около 3-х литров воды через кожу, легкие, почки. Для поддержания нормального состава тела и его функций необходимо ежедневно принимать такое же количество воды с учетом воды, содержащейся в пищевых продуктах. Физиологическое значение воды заключается в том, что она является универсальным растворителем питательных веществ, необходимых для процессов ассимиляции и диссимиляции в организме и, наконец, для регулирования температуры тела и удаления в растворенном в воде виде конечных продуктов обмена из организма.
В санитарно-гигиеническом отношении вода необходима для поддержания чистоты тела, приготовления пищи, для целей физического воспитания (закаливание, плавание), для поливки улиц, уборки жилищ и т.д.
Нормы суточного потребления воды прежде всего зависят от степени благоустройства населенного пункта:
водозабор из колонок - 60-90 л/сут на человека.
водопровод без канализации - 150 л/сут на человека.
большие города до 500 л/сут на человека.
1.2. Гигиенические требования, предъявляемые к питьевой воде и воде водоисточников
Гигиенические требования, предъявляемые к питьевой воде: она должна быть без привкуса, без запаха, иметь определенную температуру, обладать освежающим свойством, быть прозрачной и бесцветной, иметь определенный, сравнительно постоянный химический состав и не содержать ядовитых веществ, радиоактивных загрязнений, яиц гельминтов и патогенных микроорганизмов.
В настоящее время действует два стандарта: ГОСТ 2761-84 "Источники централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения, гигиенические, технические требования и правила выбора", которым нормируется качество воды в водоисточниках, предназначенных для централизованного водоснабжения с учетом последующей очистки и обеззараживания воды, и ГОСТ 2874-82 "Вода питьевая", собственно на воду, доставляемую населению для питьевых и других нужд. Кроме того,
разработаны "Санитарные правила и нормы СанПиН - 2.1.4.559-96.
Структура СанПиН сохраняя преемственность требований ГОСТа 2874-
82, обогащена рядом новых положений, приближенным к
рекомендациям ВОЗ.
1.3. Местный осмотр водоисточников
Качество воды, подаваемой населению, во многом зависит от вида водоисточника и его санитарного состояния. Поэтому при выборе источников питьевого водоснабжения и оценке качества их воды важное значение имеет санитарное обследование водоисточников на месте. Это важно и при текущем контроле за качеством подаваемой воды населению.
Обследование водоисточников на месте имеет большое практическое значение и должно лечь в основу гигиенической оценки воды, т.к. лабораторный анализ характеризует состояние воды в данный момент, но не дает полного представления о самом водоисточнике и о причинах его возможного загрязнения. Местный же осмотр позволяет выявить возможные источники загрязнения воды, установить, насколько они посто чны, наметить пути к пресечению дальнейшего загрязнения, опред ить дебит водоисточника и пр. В некоторых случаях местный осмотр является единственно возможным способом оценки воды.
В программу санитарного обследования водоисточника входит:
1.Осмотр водоисточника /санитарно-топографическое исследование/.
2. Определение количества воды в водоисточнике и его дебит.
3. Взятие проб воды для исследования.
4. Выяснение заболеваемости среди населения и некоторых видов животных в районе расположения водоисточника /санитарно-эпидемиоло гическое исследование/.
При санитарно-топографическом обследовании источников водоснабжения главное внимание обращается на выявление возможных источников загрязнения воды: уборных, помойных ям, сточных вод с промышленных предприятий, из бань, прачечных и т.д. Для этого осматривают не только самый водоисточник, но и территорию, прилегающую к нему, подробно .оучая ее санитарное состояние /наличие выгребных ям в населенном пункте, систему удаления нечистот и отбросов и т.д./.
При обследовании открытых водоемов окружающую местность изучают на значительно большем протяжении: устанавливают, откуда берет водоем свое начало, по какой местности он протекает /гористой, болотистой/, как-rt притоки в него впадают, какие населенные пункты находятся вокруг него, каково их санитарное состояние и как они расположены по отношению к течению воды в реке /выше, ниже/, где стоянка судов, места для купания, водопоя скота и т.д. Необходимо описать рельеф местности и характер почвы, что важно для определения условий, способствующих или препятствующих проникновению в колодец загрязнения от расположенных вокруг выгребных ям и пр. Уточнение этого вопроса производят экспериментальным путем: в выгребную яму или другой подозреваемый источник загрязнений наливают концентрирован ный раствор поваренной соли из расчета одно ведро на каждые 10 м расстояния от ямы до колодца; одновременно с этим и спустя каждые 3 часа производят анализ воды на содержание хлоридов в течение 1-2 суток. При наличии связи между выгребом и колодцем в воде обнаруживаемся нарастание количества хлоридов в пробах воды из колодца. Вместо поваренной соли можно воспользоваться 2% раствором флюоресцина, окрашивающим воду в слегка зеленый цвет.
Следует описать также тип и устройство самого колодца /буровой, шахтный и т.д./, обратив внимание, обложен ли сруб снаружи глиной' /"глиняный замок"/, насколько он возвышается над уровнем земли, есть ли скат в сторону от колодца, имеется ли насос, крышка, общественное ведро, с какого горизонта собирается вода, какова глубина колодца, каков расход воды за сутки и каким способом добывают ее. Необходимо обследовать состояние внутренней поверхности стенок колодца в смысле наличия трещин, грязи, грибков и плесени, состояние и характер почвы
непосредственно около надземной части сруба и выяснить, когда построен колодец и когда он ремонтировался в последний раз.
Человек получает воду из различных водоисточников. Различают метеорные, поверхностные и подземные воды, которые имеют характерные для каждой из них физические свойства и химический состав, отличающийся известным постоянством. Появление в воде новых соединений или повышение концентрации обычно содержащихся солей указывает на их постороннее происхождение и дает основание подозревать возможность образования этих солей за счет животных отбросов, промышленных сточных вод и т.д. Предпочтительнее брать воду из подземных водоисточников, т.к. поверхностные водоемы могут сильно загрязняться.
Вода любого происхождения лишь тогда отвечает гигиеническим требованиям, когда она имеет благоприятные физические и бактериальные показатели и сравнительно постоянный химический состав, когда концентрации солей минеральных и органических веществ, содержащихся в ней, не превышают допустимых величин, а растворенные в ней газы и соли не указывают на загрязнение фекалиями, хозяйственными и промышленными отходами и продуктами их распада и когда в ней не содержится каких-либо ядовитых веществ.
Полный и краткий лабор. Анализ воды
Для обшей оценки санитарных условий проводят либо Полный /при первичном обследовании/, либо краткий /при текущем обследовании/ лабораторные анализы воды. Краткий анализ включает исследование органолептических свойств /цветность, запах, вкус/, физических /температуру воды, прозрачность/, химических /карбонатную жесткость, рН, щелочность, железо общее закисное, азот аммиака, нитритов и нитратов, окисляемость, сероводород /при ощущении на запах/, бактериологических /микробное число, коли - индекс, реже - прямое определение болезнетворных микроорганизмов/. Полный включает также гельминтологическое исследование, гидробиологическое исследование, определяющее характер флоры и фауны - простейших растительных и животных форм, живущих в воде, а также в иле дна и на берегах, и радиометрическое.
Для физико-химического анализа требуется от 2 до 5 литров воды. Место взятия пробы воды определяется в зависимости от характера водоисточника и цели исследования. Как правило, пробу отбирают в том
месте водоема, где предполагается забор воды для устройства водопроводной станции в местах, подозрительных на загрязнение. Из водопроводных кранов или из колодцев с насосом отбор воды производится после свободного спуска воды в течение 10 минут при полном открытии крана.
Для гельминтологического анализа берут 3-5 проб воды из поверхностных источников у берегов и по середине, с глубины и около поверхности в течение суток, по 10-15 литров на пробу, чтобы общее количество воды составляло не менее 50 литров.
Для радиометрического анализа берут не только воду, но и живущих в воде обитателей (бентос, планктон, перифитон), а также донный ил.
1.4. Гигиеническое значение цвета, температуры, запаха, вкуса, прозрачности воды
Питьевая вода должна быть бесцветной. Любая окраска воды неблагоприятна не только потому, что делает воду неприятной для питья, но и потому, что маскирует общую загрязненность воды.
Большее санитарное значение имеет не изменение цвета воды, возникшее под влиянием естественных причин, а загрязнение водоемов различными сточными водами. Норма цветности воды - не более 20е.
Наиболее благоприятна температура питьевой воды в пределах 7-12 градусов Цельсия, Вода более высокой температуры, особенно выше +15, не оказывает освежающего действия. Холодная вода, употребляемая сразу после приема горячей пищи, способна вызвать нарушение целости эмалг зубов.
Температура воды играет большую роль при использовании ее для физкультурных целей. Нормальной температурой воды в закрытых искусственных бассейнах для плавания является t 22-26°G.
Температурный фактор рассматривается и как показатель санитарного состояния водоисточника. Высокая температура воды в колодце летом и низкая зимой говорит о поверхностном расположении подземной воды, а, следовательно, о большой опасности ее загрязнения извне. Повышенная температура воды содействует размножению сапрофитов. Если вода предназначена для питья, то температура ее должна
быть по возможности постоянной. Постоянство температуры воды в водоеме указывает на отсутствие притока в него поверхностных, обычно загрязненных, вод. Большие колебания температуры колодезной воды определенно указывает на то, что слой подземной воды, которым питается колодец, лежит поверхностно, подвергается резкому влиянию времени года и легко доступен для загрязнения.
Вода не должна иметь запаха, наличие его делает ее неприятной для питья. Некоторые запахи служат показателем загрязнения воды отходами животного происхождения /рыбный, ароматический/, делая ее подозрительной в эпидемиологическом отношении.
Присутствие сероводородного и других гнилостных запахов указывает на загрязнение воды стоками из выгребных ям. Аптечный, углеводородный, фенольный я другие подобные запахи возникают вследствие загрязнения воды промышленными сточными водами.
Запах воды оценивают по пятибалльной системе. Допустимо количество запаха в питьевой воде при температуре 20°С не более 2 баллов.
Вкус воды зависит от температуры воды, растворенных в ней газов и химических веществ. Различают четыре вкусовых ощущений воды: соленый, горький, сладкий, кислый; привкусы характеризуются произвольно: рыбный, металлический и т.д. Питьевая вода должна быть приятного освежающего вкуса без какого-либо постороннего привкуса. Вкус воды нормируется так же, как и запах.
Прозрачность воды служит важным признаком ее доброкачественности. Она зависит от большего или меньшего содержания в воде механических взвешенных веществ (мути) и химических примесей, например, двууглекислых солей железа, делающих воду мутной вследствие выпадения ржавого осадка окиси железа. Цветение водоемов ведет также к понижению прозрачности воды.
Питьевая вода должна быть прозрачной. Мутная, непрозрачная вода неаппетитна и всегда подозрительна в эпидемиологическом отношении, т.к. в загрязненной мутной воде создаются лучшие условия для выживания микроорганизмов. Прозрачность воды определяется по шрифту Снеллена >(Ь 1и должна быть не ниже 30 см.
1.5. Качественный химический анализ воды.
Исследования начинаются с качественных реакций, чтобы не терять времени на количественное определение тех солей, которые в' ней отсутствуют.
Химический анализ проводится с целью выявления загрязнения ее различными органическими отбросами и токсическими веществами и определения содержания минеральных солей и химических веществ, которые при употреблении воды всасываются и поступают в организм /кальций, йод, фтор/.
Важным показателем загрязнения воды органическими веществами являются соли аммония, азотистой и азотной кислот. Сами по себе эти соли при малых концентрациях не вредны для организма, но они обычно являются продуктами гниения органических веществ, и являются питательной средой, способствуя размножению патогенных микроорганизмов.
Соли аммония являются начальным продуктом гнилостного разложения, а потому его присутствие в воде говорит о свежем загрязнении и возможном присутствии патогенных микроорганизмов.
Иногда соли аммония встречаются в чистых, преимущественно подземных водах, как результат восстановления селитры, содержащейся в почве.
Соли азотистой кислоты указывают на известную давностг, загрязнения водоисточника, так как для того, чтобы прошла первая стадия минерализации аммиака /превращение его в нитриты/, необходимо время. Однако их присутствие также нежелательно, т.к. самые стойкие формы патогенных микробов еще могут сохраняться.
Соли азотной кислоты - конечный продукт минерализации органических веществ, а, следовательно, их присутствие является показателем давнего срока загрязнения источника.
Важно знать и то, что высокая концентрация нитратов в воде способствует развитию у людей метгемоглобинемии (в первую очередь у грудных детей, вскармливающихся искусственно).
Эти обстоятельства позволяют дифференцированно подходить к оценке воды. Наличие только солей аммония может носить случайный
характер и, если при повторном анализе их не обнаруживается, то очевидно, что вода более не загрязняется.
Совместное же присутствие с ними солей азотной кислоты делает воду недоброкачественной, так как говорит о давности и постоянстве загрязнения. Если есть нитриты и нитраты, но нет солей аммония, это указывает на то, что загрязнение источника не происходит, но оно еще не ликвидировано; наличие одних нитратов говорит о завершении процессов минерализации.
Согласно действующему ГОСТу "Вода питьевая" соли аммония и азотистой кислоты допускаются в воде в виде незначительных следов - 0,1 мг/л и .0,02 мг/л соответственно; соли азотной кислоты в количестве не более 45 мг/л. Аммиак встречается иногда в чистых, преимущественно подземных водах, как результат восстановления селитры, содержащейся в почве.
Важным показателем загрязнения воды органическими веществами животного происхождения служат также хлористые соли. Экскременты человека и животных, особенно моча, а также кухонные помои содержат много поваренной соли. Совместное присутствие больших количеств хлоридов и солей аммония говорит о загрязнении воды мочой /это иногда наблюдается в искусственных плавательных бассейнах при занятиях с детскими группами/.
Содержание хлоридов в воде не должно превышать 350 мг/л. Значительно большие количества хлористых солей могуг наблюдаться в воде из солончаковой почвы и в этом случае они не указывают на загрязнение воды.
Сернокислые соли при превышении обычных для данной местности количеств могут быть признаком загрязнения воды животными отбросами. Сера является составной частью белковых тел, которые при разложении и последующем окислении дают соли серной кислоты. Большие количества солей серной кислоты влияют на вкус воды и могут вызвать у некоторых людей расстройство желудка (сульфатов должно быть не более 500 мг/л).
жесткость воды
Важное значение имеет жесткость воды, которая зависит от содержания солей щелочно-земельных металлов - кальция и магния. Различают общую жесткость - жесткость сырой воды, постоянную -жесткость воды после одночасового кипячения и устранимую -представляющую собой разницу между общей и постоянной жесткостью,
которая получается вследствие выпадения в процессе кипячения двууглекислых солей в осадок /бикарбонатная жесткость/.
Жесткость измеряется в градусах, причем 1 град, соответствует 10 мг СаО в 1 л. воды. Мягкой считается вода, имеющая общую жесткость в сыром виде - менее 10°, умеренной - от 10° до 20° и жесткой - свыше 20°. При кипячении жесткость воды уменьшается, так как при этом растворенные двууглекислые соли Са и Mg /бикарбонаты/ вследствие разложения и частичной потери угольной кислоты удаляются из воды в виде углекислых солей /карбонатов/:
Са /НСОз/2=Н2О+СО2+СаСОз
бикарбонат монокарбонат
Физиологическое значение жесткости воды известно. Очень жесткая вода способна вызвать у человека, привыкшего к мягкой воде, расстройство кишечника; отмечена также связь с мочекаменной болезнью. На жесткую воду нельзя смотреть как на ценный источник солей кальция, которые мы получаем в достаточном количестве с продуктами: 100 г молока содержат столько же солей Са, сколько 1 л воды жесткостью 24°, а 100 г сыра - больше,' чем 12 л воды той же жесткости.
Косвенное влияние жесткой воды на здоровье может сказаться в плохом разваривании в ней пищевых продуктов, в результате чего они хуже усваиваются.
Большое значение имеет жесткость воды в санитарном и техническом отношениях. Жесткая вода неудобна для умывания и купания, так как она дает нерастворимые соединения со щелочными альбуминами и жирными кислотами, находящимися на поверхности кожи.
При использовании мыла образуются нерастворимые соединения^ -сернокислый Са и Mg, которые оседают на поверхности волос и затрудняют процесс мытья. Мыла при жесткой воде требуется гораздо больше, так как образование пены не наступает до тех пор, пака не выптдут из воды нерастворимые известковые и магнезиальные соли. Наконец, жесткие воды непригодны для питания котлов /образование накипи и опасность взрывов/, для окраски тканей в текстильной промышленности и т.д.
Соли железа встречаются в воде в форме окисных и закисных соединений. В открытых водоемах или при стоянии на воздухе проб воды, взятых из колодцев, закисные соли под влиянием кислорода воздуха
10
разлагаются с выделением углекислоты и переходят в окисные, что выражается в выпадении рыхлого, желтоватого осадка /гидрата окиси железа/ и помутнении воды. От этого изменяются прозрачность, цвет и вкус воды. Вода с большим содержанием железа образует ржавые пятна на белье /при стирке/, на фаянсовых умывальниках, вредит некоторым производствам и т.д.
Фтор является биоэлементом. Недостаточное его поступление в организм может способствовать возникновению кариеса зубов, а избыток -вызвать заболевание, называемое флюорозом, характеризующееся поражением эмали зубов /пятнистость эмали/, остеопорозом и остеосклерозом костной системы.
Воде принадлежит важная роль в доставке фтора в организм. Поэтому содержание фтора в ней нормируется в пределах 0,7-1,5 мг/л. При содержании фтора меньше 0,5 мг/л прибегают к обогащению воды фтором - фторированию, и к дефторированию, если его в воде больше 1,5 мг/л.
1.6. Количественнсе определение веществ в воде
Различают три способа количественного определения веществ в воде: весовой, объемный и колориметрический.
При весовом способе все соли, подлежащие определению, отделяются друг от друга с помощью соответствующих реактивов, отфильтровываются, отмываются от примесей и взвешиваются на аналитических весах. Этот способ является наиболее точным, однако. довольно сложен и требует длительного времени для своего выполнения /3-4 дня/.
Объемный способ основан на принципе определения количества растворенных в воде солей путем титрования их растворами определенной концентрации в присутствии индикаторов.
Колориметрический способ состоит в том, что окрашенные одним и тем же красящим веществом два раствора, концентрация одного из которых известна, а в другом подлежит определению, сравнивают между собой и на основании этого /по интенсивности окрасок/ рассчитывают содержание искомого вещества в растворе с неизвестной концентрацией.
11
Самостоятельная работа студентов
Определение цвета воды
Количественное определение цветности проводится путем сравнения цвета исследуемой воды со шкалой стандартных растворов и выражается в условных градусах данной шкалы.
В цилиндр наливают 100 мл профильтрованной исследуемой воды, смотрят сверху вниз на белом фоне и подбирают в стандартной шкале цилиндр, окраска столбика раствора в котором соответствует цвету исследуемой воды.
Определение прозрачности воды
Цилиндр, отградуированный в см с плоским прозрачным дном и краном у дна помещают в деревянную подставку с таким расчетом, чтобы дно его находилось на расстоянии 4 см от подложенного под него текста, набранного шрифтом Снеллена № 1. Исследуемую воду хорошо взбалтывают и наливают в цилиндр. Под цилиндр кладут предметное стекло, с наклеенным шрифтом Снеллена № 1. Затем, посгепстпи> выпуская воду через кран, находят максимальную высоту столба, черс! который возможно читать текст. Эта высота оставшегося столба воды, обозначенная в сантиметрах, и выразит степень прозрачности. Например, при высоте столба в 17 см стало возможно чтение текста, т.е. прозрачность данной пробы воды равна 17.
Качественный анализ воды
При проведении качественного анализа следует соблюдать следующие правила:
1. Для каждой реакции наливать 1/3 пробирки исследуемой воды.
2. Добавлять по 3-5 капель необходимых реактивов.
3. Оценивать полученную окраску или характер образовавшегося осадка.
12
Определение солей аммония
К исследуемой воде добавляют реактив Несслера. При положительной реакции появляется желто-оранжевое окрашивание вследствие образования йодистого меркураммония.
Определение нитритов
К исследуемой воде добавляется: H2SO4 / 1:3 /, 5% KJ и 1% р-р крахмала. При положительной реакции появляется синее окрашивание /нитриты в кислой среде вытесняют свободный йод из йодистого калия/.
Определение нитратов /опьгг демонстрируется преподавателем/
В фарфоровую чашечку наливают 3 мл исследуемой воды, прибавляют несколько кристаллов дифениламина и на них капают концентрированной серной кислотой. При положительной реакции появляется густо-синее окрашивание, со временем переходящее в желто-розовое.
Определение хлоридов
К исследуемой воде добавляется 10% р-р азотнокислого серебра. При положительной реакции образуется опалесценция или белый творожистый осадок хлористого серебра.
Определение сульфатов
К исследуемой воде добавляется 10% р-р хлористого бария. При положительной реакции образуется белый кристаллический осадок сульфата бария.
Определение железа
Исследуемую в пробирке воду подкисляют 2% р-ром азотной кислоты, добавляют 10% р-р роданистого аммония и подогревают. При положительной реакции образуется роданистое железо, придающее раствору вишнево-красное окрашивание.
По окончании работы необходимо дать следующее заключение: В представленных на исследование пробах воды при помощи качественных реакций обнаружено присутствие: в пробе Ms 1__________________
в пробе № 2_______________________
и т.д.
Определение количества хлоридов
В коническую колбу мерным цилиндром наливают 100 мл водопроводной воды, добавляют 2 капли 1% р-ра хромовокислого калия и титруют р-ром AgNO3 до перехода лимонно-желтой окраски в желто-оранжевую. Для расчета следует знать, что 1 мл AgNO3 осаждает 1 мг С1.
Пример расчета: Допустим, что на титрование 100 мл воды пошло X мл AgNC>3, 1 мл которого связывает 1мл С1. Следовательно, на 1 л воды пойдет реактива в 10 раз больше и содержание хлоридов составит 10 X мг/л.
Определение количества солей аммония
Для колориметрии готовят 2 цилиндра Генера
Чистой стеклянной палочкой перемешивают содержимое цилиндров и сравнивают интенсивность появившегося желтого окрашивания, просматривая сверху вниз. В случае, когда окраски не совпадают, необходимо сливать жидкость из более окрашенного цилиндра до тех пор, пока окраски сравняются.
Примеры расчетов: 1. Предположим, что сливался раствор из испытуемого цилиндра. Тогда в оставшемся объеме будет столько же аммония, сколько и в !0С мл стандартного р-ра, т.е. 0,01 мг.
Следовательно: в 1 л воды будет 0.01 х 1000 (мг/л)
X
2. Предположим, что сливался р-р из стандартного цилиндра Тогда в оставшемся объеме стандартного р-ра аммония содержится столько же, сколько в .100 мл исследуемой воды. Отсюда: в 100 мл ст. р-ра содержится 0,01 мг, а в X мл ст. р-ра У мг и столько же в 100 мл исследуемого р-ра.
100
Для пересчета на 1 л воды полученную цифру умножают на 10.
Определение обшей жесткости воды
Ход работы: В коническую колбу цилиндром отмеривают 100 мл водопроводной воды, прибавляют 5 мл аммиачно-буферного р-ра и 6 капель индикатора эрихром черного и титруют из бюретки 0,1 N раствором трилона Б до перехода фиолетовой окраски в синюю.
Расчет производят по формуле: X = А х К х N х 1000 ,
V
где: X - искомая жесткость в мг-экв/л,
А - кол-во мл трилона Б, пошедшего на титрование,
N - нормальность р-ра трилона Б,
К - поправочный коэффициент к р-ру трилона Б,
V - объем воды для титрования в мл
1000 - пересчет на 1 мл воды.