АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Не до конца)

Гигиеническое обоснование норм водопотребления в населенных пунктах

Гигиенические требования касаются не только качества воды, подаваемой населению, но и ее количества. Только при условии достаточного количества доброкачественная питьевая вода способна удовлетворить физиологические потребности, препятствовать распространению инфекционных и неинфекцион­ных болезней, обеспечивать высокий уровень личной гигиены, санитарно-бы-товых условий и общего санитарного благоустройства населенного пункта. Воду расходуют в населенных пунктах для различных целей, однако прежде всего для питья и хозяйственно-бытовых целей в жилых и общественных зданиях (школах, детских дошкольных заведениях, лечебно-профилактических учреждениях, культурно-массовых и спортивно-массовых заведениях, предприятиях общественного питания и т. п.), а также для санитарно-бытовых по­требностей работников промышленных и сельскохозяйственных объектов. Кроме того, на многих промышленных предприятиях для производственных целей также требуется питьевая вода. Это, в частности, предприятия пищевой промышленности — молокозаводы, мясокомбинаты, кондитерские фабрики, заводы безалкогольных напитков и т. п. Для некоторых производств (фармаце­втического, текстильного, микробиологического синтеза и т. п.) требуется вода специального качества, например стерильная, апирогенная, умягченная, деионизированная, дистиллированная. Ее получают из питьевой водопроводной воды путем дополнительной обработки. Определенные технологические потребности в воде существуют и на самих водопроводах (например, для промывания быстрых фильтров, приготовления растворов коагулянтов и дезинфектантов и т. п.). В каждом населенном пункте обязателен запас воды для тушения пожаров. Большое количество водопроводной воды расходуется для мытья улиц и полива зеленых насаждений в теплую пору года, для работы фонтанов и орошения теплиц. Несмотря на исключительное значение воды в поддержании жизни, физиологическая потребность в ней невелика. Значительно больше воды используют на нужды общей гигиены. По расчетам А.Н. Марзеева и В.М. Жаботинского, выполненным еще в 50-х годах XX ст., в среднем для умывания трижды в день требуется 5 л, для ежедневного гигиенического душа — 25 л, для принятия ванны 1 раз в неделю — 250 л, на приготовление еды расходуют 5 л, на мытье полов — 1 л на 1 м3 (в среднем 10 л/сут), для промывания ватер-клозета трижды в сутки — 18 л. Подсчитав среднюю повторяемость указанных операций на протяжении суток и недели, пришли к выводу, что минимальная норма водоснабжения только для удовлетворения питьевых и санитарно-бытовых потребностей человека должна быть не менее 150 л/сут. Если учесть все другие потребности и принять во внимание современный значительно более высокий уровень санитарного благоустройства, следует признать абсолютно обоснованной удельную норму водопотребления в городах — 600 л/сут, в сельской местности — 150 л/сут на 1 жителя (СНиП 2.04.02-84 "Водоснабже-ние, наружные сети и сооружения"). Указанная ориентировочная норма во-допотребления предусматривает затраты воды на хозяйственно-питьевые потребности в жилых и общественных сооружениях, потребности местной промышленности, уборку улиц и полив зеленых насаждений. Эта норма может изменяться на 10—20% в зависимости от климатических и других местных условий, а также от степени благоустройства. Если в населенном пункте есть крупные промышленные предприятия, которым необходима для производственных потребностей питьевая вода, норму увеличивают на 25%. С учетом промышленного водопользования она составляет в больших городах 750 л/сут на 1 жителя. Суточные затраты воды, которые зависят от многих факторов, прежде всего обусловлены видом водоснабжения. Различают два вида водоснабжения: цент­рализованное (водопроводное) и децентрализованное (местное). В условиях централизованного водоснабжения воду подают потребителям через водопро­вод.

Это комплекс инженерных сооружений, предназначенный для забора воды из источника водоснабжения (поверхностного или подземного), обработки для доведения ее качества до требований действующего стандарта на питьевую воду, подачи питьевой воды к местам использования и распределения ее между водопользователями сетью трубопроводов. При этом конкретные потребители имеют возможность брать воду или из уличных водоразборных устройств (колонок), или из водопроводных кранов, если дом подключен к водопровод­ной сети, т. е. при наличии внутреннего водопровода. В случае местного водоснабжения потребитель берет воду непосредственно из источников при помощи водозаборного сооружения, например, грунтовую воду — из шахтных колодцев, родниковую — из каптажей. Такой способ водоснабжения широко распространен в сельской местности.

Зависимость водопотребления от вида водоснабжения демонстрируют следующие данные. В Украине в условиях централизованного хозяйственнопитьевого водоснабжения, которым в начале XXI ст. было обеспечено более 80% населения, удельное водопотребление достигло в среднем 370 л/сут на 1 человека. Среднесуточное потребление воды в расчете на 1 жителя Киева составляло 410—450 л/сут. В то же время сельские жители при местном водоснабжении потребляли лишь 30—40 л/сут на каждого.

Общее суточное водопотребление (Q) в населенном пункте рассчитывают

по формуле:

Q=Q, +Q2+Q3+Q4+Q5+Q6+Q7'

где З>! — суточные затраты воды на хозяйственно-питьевые и бытовые потребности в жилых и общественных зданиях. Они зависят от степени благоустройства с учетом коэффициента суточной неравномерности; Q2 — затраты воды на перспективу развития населенного пункта (15% от Qj и Q3); Q3 — затраты воды на производственные потребности промышленных и сельскохозяйственных предприятий. Определяют на основании технологических данных. При их отсутствии принимают равными 25% от затрат, рассчитанных, исходя из удельного водопотребления. Q4 — затраты воды для домов отдыха, санатор-

Нормы хозяйственно-питьевого водоснабжения

в населенных пунктах (ДБН 360-92)

но-туристических комплексов, детских лагерей, не учтенных в Q,; Q5 — затраты воды для полива зеленых насаждений и мытья улиц; Q6 — затраты воды на тушение пожаров; Q7 — дополнительные затраты воды с учетом местных особенностей, в частности климатических условий. Принимают в размере 10—20% от Qt. При наличии в населенном пункте централизованной системы горячего водоснабжения до 40% воды от общих затрат поступает потребителям через отдельную сеть. Водопотребление в значительной мере зависит от степени благоустройства населенного пункта и его жилищного фонда, а именно, увеличиваются при его повышении. Исходя из этого, были разработаны нормы удельного хозяйственно-питьевого водопотребления, которые по согласованию с Министерством здравоохранения были включены в ДБН 360-92 "Градостроительство, пла­нировка и застройка городских и сельских поселений" (табл. 9). В указанные нормы входит расход воды в жилых домах, общежитиях, гостиницах, школах, детских дошкольных заведениях, общественных учреждениях, средних и выс­ших учебны заведениях, а также на предприятиях культурно-бытового, ком­мунального обслуживания и общественного питания, за исключением домов отдыха, санаторно-туристических комплексов, детских лагерей.

Кроме степе­ни благоустройства, при определении нормы водоснабжения учитывают кли­матические условия, мощность источника водоснабжения, этажность застройки, культурные традиции населения и другие местные условия. В некоторых городах, благодаря развитию водопроводной сети, нормы водопотребления более высокие, например до 400 л/сут. Считается, что норма водопотребления 500 л/сут—максимально целесообразная. Суточный расход воды (м3/сут) на хозяйственно-питьевые и бытовые нужды в жилых и общественных зданиях

рассчитывают по формуле:

'vQ =/S І оooo '

где q, — удельное среднесуточное водопотребление на 1 жителя (по данным

табл. 9), л/сут; Ni — расчетное количество жителей в районах жилой застройки с различным уровнем благоустройства.

РАЗДЕЛ I. ГИГИЕНА ВОДЫ И ВОДОСНАБЖЕНИЯ НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ

При расчетах водопотребления нужно учитывать, что воду используют неравномерно как в отдельные часы суток, так и сезоны года. Для этого среднюю норму водопотребления принимают с так называемыми коэффициентами неравномерности: суточным (отношение максимальных или минимальных суточных расходов воды к среднесуточным) и почасовым (отношение максималь­ных или минимальных расходов воды в час к среднечасовым). Коэффициенты суточной неравномерности составляют K^ max = 1,1—1,3, К^ min = 0,7—0,9.

Учет коэффициентов неравномерности во время проектирования водопровода дает возможность обеспечить непрерывную подачу воды в часы пик, в теплый период года, когда водопотребление увеличивается. Отдельно учитывают расходы воды на хозяйственно-бытовые нужды на промышленных предприятиях: 45 л за смену на 1 работника в горячих цехах с тепловыделением свыше 83,68 кДж (20 ккал) на 1 м2 воздуха в 1 ч и 25 л за смену — в других. Кроме общих норм удельного хозяйственно-питьевого водопотребления в населенных пунктах, приведенных в табл. 9, разработаны дифференцированные нормы расходов воды отдельными потребителями. В жилых

домах квартирного типа, общежитиях, гостиницах эти нормы установлены из расчета на 1 жителя, в больницах — на 1 койку, в детских дошкольных учреждениях — на 1 ребенка, в учебных заведениях — на 1 учащегося и 1 преподавателя и др. Эти нормы указаны в СНиПе 2.04.01-85 "Внутренний водопровод и канализация зданий". В санаториях и домах отдыха среднесуточный расход воды на 1 койку составляет при наличии во всех жилых комнатах ванн — 200 л, душей — 150 л. В детских лагерях со столовыми, работающими на сырье, и прачечными — 130 л/сут на 1 место. Расход воды на полив зеленых насаждений и мытье улиц в теплый период года в среднем составляют 80—90 л/сут в расчете на 1 жителя. Если известна площадь зеленых насаждений улиц и городских площадей, количество воды рассчитывают по СНиПу 2.04.02-84. Таким образом, суммарная мощность городского хозяйственно-питьевого водопровода должна обеспечивать все потребности населенного пункта в доброкачественной питьевой воде. Как свидетельствуют наблюдения, не только длительные, но и кратковременные перерывы в подаче воды резко ухудшают санитарно-бытовые условия в жилых домах, лечебно-профилактических уч­реждениях, детских дошкольных заведениях, предприятиях общественного питания, учреждениях коммунально-бытового обслуживания населения и т. п. Недостаточное количество воды в часы максимального водоразбора приводит к снижению давления в водопроводной сети, что при нарушении герметичности труб создает реальную угрозу загрязнения воды во время перемещения ее от водопроводной станции к потребителям.

Это приводит к ухудшению качества воды и становится причиной эпидемических вспышек кишечных инфекций. Именно поэтому в практической деятельности врача медико-профилактичес­ой специальности проверка расчетов водопотребления в населенном пункте при экспертизе проектов водоснабжения занимает важное место.

Гигиенические требования к качеству воды для хозяйственно-питьевых нужд. Стандарти-зация качества воды. СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к каче-ству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества» Основные положения.

Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения

Контроль качества.

Санитарные правила и нормы

СанПиН 2.1.4.1074.-01

Питьевая вода должна быть:

- безопасной в эпидемическом и радиационном отношении,

- безвредной по химическому составу,

- иметь благоприятные органолептические свойства

Оценка питьевой воды по органолептическим, физико–химическим показателям. Обоб-щенные нормативные показатели содержания в воде вредных химических веществ, получивших глобальное распространение

Органолептические свойства воды — это те ее признаки, которые воспринимаются органами чувств человека и оцениваются по интенсивности восприятия. Обонятельные, вкусовые, зрительные, тепловые ощущения обусловлены физическими характеристиками воды и наличием в ней определенных химических веществ (органических, минеральных солей, газов). Именно они и придают воде запах, вкус, привкус, окраску, мутность и т. п. Поэтому органолептические свойства воды характеризуются показателями двух подгрупп: физико-органолептическими, представляющими собой совокупность органолептических признаков, воспринимаемых органами чувств, и химико-органолептическими, свидетельствующими о содержании определенных химических веществ, способных раздражать соответствующие анализаторы и обусловливать то или иное ощущение.

Запах — способность имеющихся в воде химических веществ испаряться и, создавая давление пара над поверхностью воды, раздражать рецепторы слизистых оболочек носа и пазух, обусловливая соответствующие ощущения.

По характеру различают природные (ароматический, болотный, гнилостный, рыбный, травяной и т. д.), специфические (аптечный) и неопределенные запахи. Однако для гигиенической оценки и сравнения качества воды недостаточно такой характеристики. Понятно, что один и тот же запах может иметь различную интенсивность.

К тому же у разных людей неодинакова чувствительность анализатора обоняния. У некоторых она очень высока. Именно они могут чувствовать запах воды тогда, когда обычный человек его не воспринимает.

Учитывая изложенное выше, для характеристики интенсивности запахов воды еще в 1914 г. в США предложили пятибалльную шкалу: 0 — запах не ощущается, его не выявляет даже опытный одоратор; 1 — не определяется потребителем, но обнаруживается опытным одоратором; 2 — слабый, обнаруживается потребителем только в том случае, если указать на него; 3 — заметный, обнаруживается потребителем и вызывает его неодобрение; 4 — отчетливый, обращающий на себя внимание и делающий воду не пригодной для питья; 5 — очень сильный, определяемый на расстоянии, вследствие чего вода не пригодна для употребления.

С повышением температуры ухудшается растворимость в воде газов. К тому же увеличивается летучесть растворимых в воде органических веществ, что приводит к повышению давления их пара над поверхностью воды. Из-за этогоединица объема воздуха содержит больше молекул вещества, и как следствие, в большей мере раздражаются рецепторы анализатора обоняния, т. е. запах уси­ливается. Кроме того, под влиянием высокой температуры в воде могут происходить химические превращения и появляться новые вещества с запахом. Поэтому запах воды оценивают как при комнатной температуре (20 °С), так и при ее нагревании до 60 °С.
Качественной можно считать лишь такую воду, которая, по мнению потребителей, не имеет запаха. Обычные люди не чувствуют запаха интенсивностью 0 и 1 балл по пятибалльной шкале. Запах интенсивностью 2 балла чувствуют лишь некоторые потребители (до 10% населения), и лишь в том случае, если обратить на это их внимание. При повышении интенсивности запах становится ощутимым для всех потребителей без какого-либо предупреждения. Поэтому интенсивность запаха питьевой водопроводной воды не должна превышать 2 баллов. Кроме того, следует учитывать, что воду подогревают для приготовления горячих напитков и первых блюд, а это может привести к усилению ее запаха. Именно поэтому питьевая вода должна иметь запах интенсивностью не выше 2 баллов при температуре как 20 °С, так и 60 °С, что и отражено в государственном стандарте на питьевую водопроводную воду.

Вкус и привкус — способность содержащихся в воде химических веществ после взаимодействия со слюной раздражать вкусовые сосочки, расположенные на поверхности языка, и обусловливать соответствующие ощущения. По характеру различают соленый, горький, кислый и сладкий вкусы. Остальное — привкусы: щелочной, болотный, металлический, нефтепродуктов и т. д. Но для гигиенической оценки и сравнения качества питьевой воды недостаточно только качественной характеристики вкусов и привкусов. Один и тот же привкус может иметь разную интенсивность. К тому же у разных людей неодинакова чувствительность вкусового анализатора. Поэтому для характеристики интенсивности вкусов и привкусов воды была предложена пятибалльная шкала, аналогичная пятибалльной шкале интенсивности запахов.
Качественной можно считать только такую воду, которая, по оценке потребителей, не имеет вкуса и привкуса. Обычные люди не ощущают вкус и привкус интенсивностью 0 и 1 балл. Вкус и привкус интенсивностью 2 балла чувствуют только некоторые потребители (до 10% населения), и лишь при условии предупреждения, то есть если обратить на это их внимание. При повышении интенсивности вкус и привкус становятся ощутимыми для всех потребителей без какого-либо предупреждения. Поэтому интенсивность вкуса и привкуса питьевой водопроводной воды не должна превышать 2 баллов, что и отражено в государственном стандарте на питьевую водопроводную воду.

Цветность — природное свойство воды, обусловленное наличием в ней гуминовых веществ, которые вымываются в воду из почвы. Гуминовые вещества образуются в почве вследствие микробиологического разрушения чужеродных органических соединений и синтеза почвенными микроорганизмами нового органического вещества, присущего почве, которое называется гумусом. Гумус коричневого цвета, и поэтому гуминовые вещества придают воде окраску от желтой до коричневой. На количество этих веществ влияют геологические условия, водоносные горизонты, характер почвы, наличие болот и торфяников в бассейнах рек и т. д. Небольшое количество гуминовых веществ образуется непосредственно в поверхностных водоемах вследствие микробиологического разрушения водных растений (водорослей). Чем больше в воде гуминовых веществ, тем выше окрашивание воды и интенсивнее ее цветность. Для измерения уровня цветности разработана хромово-кобальтовая шкала, имитирующая цветность природной воды. Эта шкала представляет собой растворы калия хромата, кобальта сульфата и серной кислоты в воде. Чем выше концентрация этих веществ, тем интенсивнее желто-коричневое окрашивание раствора и больше цветность. Для оценки цветности воды можно использовать и платиново-кобальтовую шкалу. Цветность воды измеряют в градусах путем сравнения ее интенсивности с окрашиванием растворов хромово-кобальтовой или платиново-кобальтовой шкалы. Раньше это сравнение осуществ­ляли визуально, а в настоящее время используют спектрофотометры и фотоколориметры.

Практически бесцветной можно считать лишь такую воду, цветность которой не воспринимается глазом и не превышает 20 градусов. Только в этом случае не ограничивается ее использование и не будут вестись поиски иных возможностей для утоления жажды. Если большинство потребителей скажет, что вода желтоватая, то ее цветность по имитирующей шкале превышает 20 градусов. Именно поэтому в государственном стандарте на питьевую водопроводную воду отмечено, что ее цветность не должна превышать 20 градусов. Кроме цветности, следует помнить и об окраске воды. Она связана с загрязнением воды веществами органического и неорганического происхождения, в частности красителями, которые могут попадать в водоемы со сточными водами предприятий легкой промышленности, некоторыми неорганическими соединениями железа, марганца, меди как природного, так и техногенного происхождения. Так, железо и марганец могут окрашивать воду в цвета от красного до черного, медь — от бледно-голубого до сине-зеленого, т. е. загрязненная стоками промышленных предприятий вода может иметь неестественный цвет. Окраску определяют визуально или фотометрическим методом после удаления взвешенных веществ путем фильтрования или центрифугирования. Визуально изучают цвет, оттенок, интенсивность окраски воды. Для этого воду наливают в цилиндр с плоским дном. На расстоянии 4 см от дна размещают лист белой бумаги. Через столбик воды в цилиндре рассматривают лист и оценивают его цвет. Воду из цилиндра сливают до тех пор, пока цвет не будет восприниматься как белый, присущий всему листу бумаги. Измеряют высоту столбика, при котором исчезает окрашивание. Окраска воды не должна определяться в столбике высотой 20 см. Иногда, если окраска очень интенсивная, возникает потребность в разведении исследуемой воды дистиллированной водой. Интенсивность и характер окраски воды можно установить, измерив спектрофотометром или фотоколориметром ее оптическую плотность для световых волн различной длины.
Вода с высокой цветностью может быть биологически активной за счет гуминовых органических веществ. Убедительных данных о влиянии воды с высокой цветностью на здоровье человека в литературе нет. Но известно, что в результате действия гуминовых кислот на 50—100% повышается проницаемость стенок кишечника для катионов Ca, Mg, Fe, Mn, Zn, сульфат-ионов. И на­конец, цветность является показателем эффективности очистки (обесцвечивания) воды на очистных сооружениях.

Мутность — природное свойство воды, обусловленное наличием в ней взвешенных веществ органического и минерального происхождения (глины,ила, органических коллоидов, планктона и т. п.). Противоположная характеристика воды — прозрачность, то есть ее способность пропускать световые лучи. Чем больше в воде взвешенных веществ, тем выше ее мутность, то есть меньше прозрачность. Для количественной оценки прозрачности воды был предложен метод Снеллена. Воду наливают в цилиндр с плоским дном. На расстоянии 4 см от дна размещают стандартный шрифт. Высота букв составляет 4 см, а толщи­на — 0,5 мм. Воду из цилиндра сливают до тех пор, пока через ее столбик можно будет прочитать буквы. Высота этого столбика (в сантиметрах) и характеризует прозрачность воды. Прозрачная, по мнению потребителя, вода в случае измерения по методу Снеллена имеет прозрачность не менее 30 см. Для измерения уровня мутности воды была предложена имитирующая каолиновая шкала. Это набор суспензии белой глины (каолина) в дистиллированной воде. Содержание каолина в суспензиях колеблется от 0,1 до 0,5 мг/л. Мутность воды измеряют в миллиграммах на литр посредством сравнения ее оптической плотности с плотностью стандартных растворов каолина. Сегодня используют нефелометры, спектрофотометры и фотоколориметры. Если воду, которую потребители оценили как прозрачную, оценить по имитирующей каолиновой шкале, то окажется, что ее мутность не превышает 1,5 мг/л. Если же преобладающее число потребителей считает, что вода непро­зрачная, то ее мутность превышает 1,5 мг/л. Именно поэтому в государственном стандарте на питьевую водопроводную воду указано, что ее мутность не должна превышать 1,5 мг/л. Мутность тесно связана с другими свойствами воды, прежде всего с цветностью, запахом и привкусом. Так, гуминовые вещества, определяющие цветность воды, делают ее мутной (за счет коллоидной фракции), придают ей естественный запах и привкус. Красноватый цвет свидетельствует о наличии в воде железа гидроксида (III). Такая вода мутная, со специфическим вяжущим привкусом. Мутность влияет на микробиологические показатели качества воды. Большинство микроорганизмов сорбируется на поверхности или находится в середине взвешенных частиц, органические и неорганические вещества которых защищают бактерии и вирусы. Данные литературы свидетельствуют о том, что обеззараживание мутной воды хлором в течение 30 мин даже при остаточном, свободном активном хлоре на уровне 0,3—0,5 мг/л неэффективно относительно кишечных бактерий и вирусов (например, возбудителей гепатита А). В то же время осветление и обесцвечивание воды на очистных сооружениях, направленные на удаление взвешенных и гуминовых веществ, способствуют удалению 90% бактерий. Установлено, что хлорированная мутная вода может быть опасной для здоровья вследствие образования хлорорганических соединений — токсичных и даже канцерогенных. Это хлорфенолы, хлорцианы, тригалометаны, хлорированные полициклические ароматические углеводороды, полихлорированные бифенилы.

Температура воды заметно влияет на ее качество. Так, употребление во­ды, нагретой до температуры выше 25 °С, вызывает рвотный рефлекс. Поэтому в соответствии с международным стандартом температура питьевой воды не должна превышать 25 °С. Потребители же считают оптимальной прохладную (12—15 °С) воду.От температуры зависят органолептические свойства воды, прежде всего запах, вкус и привкус. Но необходимо учитывать и другой аспект этого явления. В теплой воде дольше, чем в прохладной, сохраняют жизнедеятельность, инвазивность и патогенностъ возбудители инфекционных заболеваний, поскольку оптимальной для них является температура тела человека, т.е. 35—37 °С. Причем энтеровирусы (например, возбудители полиомиелита) сохраняются дольше, чем бактерии, до 6 мес. Наоборот, яйца и цисты гельминтов, особенно геогельминтов, в теплой воде быстро гибнут и дольше сохраняются в прохладной, так как их развитие и созревание происходят не в организме человека, а в почве, и оптимум температур на­ходится в диапазоне до 20 °С. Так, яйца шистосом гибнут при температуре 29—32 °С в течение 3 сут, при 15—24 °С — 3 нед, а при 7 °С — лишь в течение З мес.

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

К показателям, характеризующим физико-химические свойства воды, относятся: сухой остаток (минерализация общая), водородный показатель (pH), жесткость общая, содержание железа, сульфатов, хлоридов, марганца, меди, цинка.

Сухой остаток (минерализация общая) — это количество растворенных веществ, преимущественно минеральных солей, в 1 л воды. Количество органических веществ в сухом остатке составляет не более 10%, поэтому можно считать, что этот показатель характеризует общую минерализацию воды. Воду с сухим остатком до 1000 мг/л называют пресной. Именно такая минерализация свойственна воде рек, большинства пресных озер и водохранилищ. Воду называют солоноватой, если ее минерализация составляет 1000—3000 мг/л, и соленой при минерализации свыше 3000 мг/л, что характерно для воды морей и океанов.
Наиболее распространенными в природной воде являются: анионы СГ, SOj~, НСО3, СО3" и катионы Na+, K+, Ca2+, Mg2+, H+. В зависимости от того, какой анион или группа анионов преобладает, природные воды разделяют на три класса: 1) гидрокарбонатные и карбонатные (НСО~ и СО2-); 2) сульфат­ные (SO*-); 3) хлоридные (Cl). Издавна с химическим (минеральным) составом воды связывали ее вкусовые качества и возможность развития у населения массовых заболеваний. В современных условиях интерес к вопросу влияния минерализации воды на организм человека возрос, а объем исследований расширился. Этому способствовало и то, что ныне проблема дефицита пресной воды во многих странах мира является очень острой. Особое значение приобрела гигиеническая оценка эле­ктролитного состава питьевой воды с появлением технических возможностей его изменения

Первый в мире норматив сухого остатка в воде был принят Брюссельской комиссией в 1853 г. Установили его (500мг/л) на основании среднего значения сухого остатка в воде водоемов Саксон-Веймарского герцогства, которая считалась доброкачественной по органолептическим свойствам и не вызывала заболеваний среди населения. Но со временем возникли другие предложения.

Таким образом, оптимальной считают минерализацию воды на уровне 300—500 мг/л. Вода с сухим остатком 100—300 мг/л считается удовлетворительной минерализации, 500—1000 мг/л — повышенной, но допустимой минерализации. Солоноватая и соленая вода (с минерализацией выше 1000 мг/л) неприятна на вкус, ее употребление приводит к нарушениям в состоянии здоровья. Поэтому качественной следует считать питьевую воду, имеющую сухой остаток до 1000 мг/л.
Водородный показатель (pH) — природное свойство воды, обусловленное наличием свободных ионов водорода. В большинстве поверхностных водоемов pH воды составляет 6,5—8,5, в подземных водах — 6—9. Кислыми (pH < 7) являются болотные воды, богатые гуминовыми веществами, щелочными (pH > 7) — подземные воды, содержащие большое количество гидрокар­бонатов. Изменение активной реакции воды свидетельствует о загрязнении источника водоснабжения кислыми или щелочными сточными водами промышленных предприятий. Необходимо также помнить, что подземная межпластовая вода имеет постоянную активную реакцию. Даже незначительное отклонение pH в ту или иную сторону свидетельствует о проникновении в межпластовыи горизонт воды из поверхностных горизонтов, то есть о загрязнении артезианс­кой воды. Активная реакция влияет на процессы очистки и обеззараживания воды. Например, в щелочных водах улучшается осветление и обесцвечивание за счет улучшения процессов коагуляции.Свойство воды, обусловленное наличием свободных оснований и прежде всего гидрокарбонатов щелочно-земельных металлов, называют щелочностью. Если природная щелочность воды низкая, то задерживается процесс образования алюминия гидроксида, а именно он обеспечивает процесс коагуляции. Поэтому на водопроводных станциях при низкой щелочности воды ее подщелачивают раствором извести.

Учитывая влияние pH на процессы осветления, обесцвечивания и обеззараживания, принято, что питьевая вода должна иметь активную реакцию, которая приближается к нейтральной и колеблется в пределах 6—9, что и отражено в государственном стандарте

Жесткость. Различают общую, карбонатную, постоянную и устранимую жесткость.

Общая жесткость — это природное свойство воды, обусловленное наличием так называемых солей жесткости, т.е. всех солей кальция и магния в сырой воде (сульфатов, хлоридов, карбонатов, гидрокарбонатов и др.). Карбонатная жесткость — это жесткость, обусловленная присутствием гидрокарбонатов и карбонатов Са+ и Mg+, растворенных в сырой воде. Устранимая, или гидрокарбонатная, жесткость — это жесткость, которую удается устранить при кипячении воды. Она обусловлена гидрокарбонатами Са+ и Mg+, которые во время кипячения воды превращаются в нерастворимые карбонаты, и выпадают в осадок:

Под постоянной жесткостью понимают жесткость кипяченой воды в те­чение 1 ч, которая обусловлена наличием хлоридов и сульфатов Са2+ и Mg2+,\не выпадающих в осадок. Сегодня общую жесткость воды выражают в единицах СИ — мг-экв/л.

Вода с общей жесткостью до 3,5 мг-экв/л (10°) считается мягкой, от 3,5 до 7 мг-экв/л (10—20°) — умеренно жесткой, от 7 до 10 мг-экв/л (20—28°) — жесткой и свыше 10 мг-экв/л (28°) — очень жесткой.
Обосновывая норматив общей жесткости питьевой водопроводной воды, прежде всего необходимо учитывать ее влияние на органолептические свойства. Известно, что значительное содержание солей жесткости, особенно магния сульфата, придает воде горький вкус. Потребители ощущают этот вкус, если общая жесткость воды превышает 7 мг-экв/л.

Однако и очень мягкая вода может отрицательно влиять на организм вследствие уменьшения поступления прежде всего кальция. Известно, что кальций выполняет в организме множество функций, в том числе пластическую: он крайне необходим для остеогенеза и репарации костей (в костях содержится 99% кальция), принимает участие в образовании дентина. Кальций необходим для поддержания нервно-мышечного возбуждения, участвует в процессах свертывания крови, влияет на проницаемость биологических мембран. Суточная потребность взрослого человека в кальции колеблется от 800 до 1100 мг (от 1000 мг/сут в возрасте до 7 лет и почти 1400 мг — в возрасте 14—18 лет). Во время беременности потребность в нем повышается до 1500 мг/сут, во время грудного вскармливания — до 1800—2000 мг/сут.

Хлориды и сульфаты. Хлориды и сульфаты распространены в природе в виде солей натрия, калия, кальция, магния и других металлов. Они составляют большую часть сухого остатка пресных вод. Наличие хлоридов и сульфатов в воде водоемов может быть обусловлено природными процессами вымывания их из почвы, а также загрязнением водоема различными сточными водами. Природное содержание хлоридов и сульфатов в воде поверхностных водоемов
незначительно и в большинстве случаев колеблется в пределах нескольких десятков миллиграммов на литр. Природное содержание хлоридов в воде в зависимости от условий формирования водоема может быть разным: от десятков до сотен (в условиях солончаковых почв) миллиграммов на литр. В проточных водоемах содержание хлоридов обычно невелико — до 20—30 мг/л. Незагрязненные грунтовые воды в местностях с не солончаковой почвой обычно содержат до 30—50 мг/л хлоридов. В водах, фильтрующихся через солончаковую почву или осадочные породы, может содержаться сотни и даже тысячи миллиграммов хлоридов в 1 л, хотя вода может быть безукоризненной в эпидемиологическом отношении. Поэтому, используя хлориды как показатель эпидемиологической безопасности, необходимо учитывать местные условия формирования качества воды.

Сульфаты, как и хлориды, влияют на органолептические свойства воды. Они придают ей горький вкус. Пороговые концентрации по влиянию на вкус воды составляют для натрия, кальция и магния сульфата соответственно 500, 900 и 600 мг/л. Горький вкус становится ощутимым для большинства потребителей, если содержание сульфатов в воде превышает 500 мг/л. Кроме того, сульфаты в количестве 1—2 г оказывают слабительное действие. Также влияет вода, если содержит 700 мг/л магния сульфата. Однако со временем организм человека адаптируется к таким и даже более высоким концентрациям сульфатов в воде.

Чтобы питьевая вода не имела соленого или горького вкуса интенсивностью более 2 баллов, концентрация хлоридов не должна превышать 350 мг/л, а сульфатов — 500 мг/л, что и отражено в государственном стандарте

Железо. Концентрация железа в природной воде колеблется от 0,01 до 26,0 мг/л. В поверхностных водоемах железо содержится в виде стойкого гуминовокислого железа (III), в подземных водах — гидрокарбоната двухвалентного Fe (II). После подъема подземной воды на поверхность железо (II) окисляется кислородом атмосферного воздуха до Fe (III) с образованием железа гидроксида (III)

Железа гидроксид (III) плохо растворяется и образует в воде коричневые хлопья, что обусловливает ее цветность и мутность. При значительном содержании железа в воде в результате указанных превращений она приобретает желто-коричневый цвет, становится мутной, с терпким металлическим привкусом. Если содержание железа в воде превышает 0,3 мг/л, то потребители будут ее воспринимать как мутную и окрашенную в желто-коричневый цвет, то есть ее цветность будет превышать 20°, а мутность — 1,5 мг/л. Если же концентрация железа в воде выше, чем 1 мг/л, то она имеет вяжущий привкус. Необходимо отметить, что в таких концентрациях, которые влияют на органолептические свойства воды, железо не имеет ни физиологического, ни, тем более, токсикологического значения. Известно, что суточная потребность в железе мужчин составляет 15—17 мг, женщин — 18—21 мг. С водой при суточной потребности ли предельном, исходя из влияния на органолептические свойства воды, содержании железа 0,3 мг/л, человек может получить не более 1 мг железа. Поэтому гигиеническая регламентация железа в питьевой воде основывается на его способности придавать воде мутность и окраску при содержании железа, превышающем 0,3 мг/л. Именно эта предельная величина и указана в государственном стандарте на питьевую водопроводную воду.

Марганец. Природные воды могут содержать марганец от нескольких микрограммов до нескольких миллиграммов в 1 л. При концентрации, превышающей 0,15 мг/л, марганец окрашивает воду в розовый цвет и придает ей неприятный привкус. Во время стирки окрашивается белье, образуется накипь на посуде. Если соединения марганца (II) в воде окисляются, то это приводит к усилению негативного влияния на органолептические свойства. Так, при аэрации воды, содержащей марганец в концентрациях свыше 0,1 мг/л, образуется темно-бурый осадок Мп02. Если воду с содержанием марганца, превышающим 0,1 мг/л, озонировать с целью обеззараживания, то за счет образования солей Мп7+ (перманганатов) может появиться заметное на глаз окрашивание в розовый цвет. Необходимо отметить, что в таких концентрациях, которые уже влияют на органолептические свойства воды, марганец не имеет ни физиологического, ни тем более, токсикологического значения. Известно, что марганец является биомикроэлементом, суточная потребность которого составляет 5—7 мг. Он играет важную роль в функционировании флавопротеинов, синтезе мукополисахаридов, холестерина, гемоглобина, входит в состав пируваткиназы (ферментной системы энергетического обме­на), супероксиддисмутазы (ферментной системы антиоксидантной защиты), ДНК-полимеразы, других ферментных систем. В то же время установлено, что избыточное количество марганца в воде и суточном рационе способно блокировать ферменты, которые принимают участие в превращении неорганического йода в органический и в дальнейшем — в превращении биологически неактивной его формы (дийодтиронина) в активный гормон тироксин. То есть избыток марганца способствует угнетению функции щитовидной железы, особенно при дефиците йода. С водой при суточной потребности Зли предельном, исходя из влияния на органолептические свойства, содержании марганца 0,1 мг/л, в организм человека может поступить не более 0,3 мг марганца, что не приведет к негативному воздействию на здоровье. Поэтому гигиеническая регламентация марганца в питьевой воде основывается лишь на его способности в концентрациях, превышающих 0,1 мг/л, ухудшать ее органолептические свойства. Именно эта вели­чина и указана в государственном стандарте на питьевую водопроводную воду.

Медь. Чаще всего концентрация меди в воде находится в пределах 0,01— 0,5 мг/л. Если она превышает 5,0 мг/л, медь придает водопроводной воде отчетливый неприятный терпкий привкус. Порог привкуса в дистиллированной воде еще ниже — 2,6 мг/л. При концентрации меди в воде свыше 1,0 мг/л окрашивается белье во время стирки, наблюдается коррозия алюминиевой и цинковой посуды. Необходимо отметить, что в концентрациях, влияющих на органолептические свойства воды, медь не оказывает негативного воздействия на организм человека. Во-первых, медь входит в состав многих ферментных систем (церулоплазмина, цитохромоксидазы, оксидазы аскорбиновой кислоты и т. п.), принимает участие в тканевом дыхании, кроветворении, остеогенезе, то есть является биомикроэлементом, суточная потребность которого составляет 2—3 мг. Напри­мер, в процессе кроветворения обмен меди тесно связан с обменом железа. Медь способствует депонированию его в печени, использованию для синтеза гемоглобина, чем стимулирует кроветворную функцию костного мозга. Поэтому в результате дефицита меди может развиться гипохромная микроцитарная анемия. Во-вторых, медь малотоксична. По данным экспертов ФАО/ВОЗ, ее допустимая суточная доза составляет 30 мг. В то же время с водой при суточной потребности Зли предельном, исходя из влияния на органолептические свойства, содержании меди 1,0 мг/л, в организм человека может поступить не более 3 мг. Поэтому гигиеническая регламентация меди в питьевой воде основывается на способности в концентрациях свыше 1,0 мг/л ухудшать ее органолептические свойства. Именно эта величина и указана в государственном стандарте на питьевую водопроводную воду.

Цинк. Высокое содержание в воде цинка ухудшает ее органолептические свойства. В концентрациях свыше 5,0 мг/л соединения цинка придают воде ощутимый неприятный вяжущий привкус. При коррозии оцинкованных труб вода приобретает вид молока. При этом могут появляться опалесценция и образовываться пленки во время кипячения. Необходимо отметить, что в концентрациях, влияющих на органолептические свойства воды, цинк не оказывает негативного влияния на организм человека. Во-первых, цинк является биомикроэлементом — входит в состав свыше 200 металлоферментов (карбоксипептидаз А и В поджелудочной железы, кар-боангидразы эритроцитов, алкогольдегидрогеназы печени, щелочной фосфатазы печени, почек, плаценты, супероксиддисмутазы и т. п.). Цинку принадлежит важная роль в синтезе нуклеиновых кислот и белков, стабилизации структуры ДНК и РНК, депонировании инсулина Я-клетками поджелудочной железы, в процессах кроветворения и иммунологической защиты, кальцификации и остеогенеза, репарации и восстановления. Экзогенный дефицит цинка со­провождается симптомокомплексом тяжелой железодефицитной анемии с гепатоспленомегалией, задержкой полового развития, атрофией яичек, карликовостью (болезнь Прасада). Дефицит цинка в организме приводит к преждевременным родам, слабости родовой деятельности, атоническим кровотечениям, врожденным порокам развития. Суточная потребность в цинке составляет 10—16 мг.

Во-вторых, соединения цинка малотоксичны. Безвредными для здоровья считают концентрации цинка в питьевой воде до 40 мг/л. Поэтому гигиеническая регламентация содержания цинка в питьевой воде основывается на способности в концентрациях свыше 5,0 мг/л ухудшать ее органолептические свойства. Именно эта величина и указана в государственном стандарте на питьевую водопроводную воду.

Безвредность питьевой воды по химическому составу определяется ее соответствием нормативам по:

-обобщенным показателям;

-содержанию вредных химических веществ, наиболее часто встречающихся в природных водах на территории РФ, а также веществ антропогенного происхождения, получивших глобальное распространение;

-содержанию вредных химических веществ, поступающих и образующихся в воде в процессе ее обработки в системе водоснабжения.

Обобщенные показатели

Неорганические вещества

Вещества, добавляемые и образующиеся в воде,
в процессе ее обработки

Дата добавления: 2014-12-11 | Просмотры: 897 | Нарушение авторских прав