Гигиеническое значение химического состава воды

УО" Слонимский государственный медицинский колледж"

Реферат По дисциплине «Гигиена»

На тему:

" Гигиеническое значение химического состава воды"

Подготовила ученица

2ЛД4 Лемза Ирина Слоним 2010 г О гигиенических нормативах на питьевую воду В настоящее время в Российской Федерации основным регламентирующим документом в области санитарного контроля воды являются ГОСТ 2874–82, ГОСТ 2761–84 [8; 10]. О качестве воды можно судить по ее органолептическим свойствам (мы можем определить эти свойства с помощью наших органов чувств), химическому составу и характеру микрофлоры. Органолептически мы устанавливаем прозрачность воды, ее цвет, запах, вкус и температуру. Прозрачность определяется по способности воды пропускать свет. Вода считается достаточно прозрачной, если через 30-сантиметровый ее слой можно прочитать обычный шрифт. Запах и вкус подземных вод зависят от растворенных в них минеральных солей, газов. Они определяются в баллах: 1 балл — весьма слабый запах и привкус, обнаружить который может только дегустатор; 2 балла — также слабый запах и привкус; человек ощутит их, если обратить на это его внимание; 3 балла — уже заметный запах и привкус, который вызывает у потребителя неодобрение; 4 балла — ясно выраженный запах и привкус; 5 баллов — запах и привкус очень сильные. Интенсивность запаха и привкуса в питьевой воде не должна превышать 2 баллов. Температура воды влияет на утоление жажды. Наилучший эффект вызывает вода с температурой 8−12⁰С: действует освежающе, стимулирует функции кишечника. Представления о доброкачественной и загрязненной воде сложились в давние времена. Так, во время холерной эпидемии в Гамбурге жители соседнего города — Альтана, употреблявшие воду из одного источника (реки Эльбы), не заболевали. Роберт Кох [2;6], наблюдавший эту эпидемию, обратил внимание на то, что вода, поступавшая в г. Альтон, проходила через естественные песчаные фильтры. Причем, в прошедшей фильтрацию воде число бактерий постоянно держалось на уровне менее 100 в 1 мл. В 1885 г. ученый Эшерих открыл кишечную палочку. Оказалось, что эта бактерия дольше других собратьев сохраняется в воде. На основании этого факта кишечная палочка считается естественным индикатором чистоты воды: если ее в воде нет или очень мало, следовательно, в этой воде нет и других микробов, способных вызвать инфекционные заболевания. Многие открытия, сделанные более 100 лет тому назад, считаются верными и до сегодняшнего дня. Так, в соответствии с государственным стандартом вода считается безопасной в эпидемиологическом отношении, если в 1 см³ воды находится не более 100 неболезнетворных бактерий, а в 1 дм³ воды — не более 3 бактерий группы кишечной палочки. Такое соотношение называется коли-индексом. Жесткость воды должна быть не выше 20⁰C и не ниже 6⁰C. Об органическом загрязнении питьевой воды говорят в тех случаях, когда в ней обнаруживают хлориды, сульфаты, аммиак, нитриты и нитраты, поскольку хлориды и сульфаты являются составной частью выделений животных и человека. Аммиак, нитраты и нитриты являются важными показателями чистоты воды, при этом присутствие аммиака и нитритов говорит о свежем, а нитратов — о давнем загрязнении. Содержание в воде всех трех компонентов указывает на давно начавшееся и продолжающееся загрязнение. Вода не должна содержать химических, радиоактивных веществ и других опасных для организма элементов. В настоящее время проводится обеззараживание воды хлорсодержащими реагентами, озоном или физико-химическими методами. Но рассмотрение этого вопроса является уделом специалистов и не входит в задачи данной брошюры.

Гигиенические требования к качеству питьевой воды и её санитарная оценка Вода, используемая населением для хозяйственно-бытовых целей, должна отвечать следующим гигиеническим требованиям :

1) обладать хорошими органолиптическими свойствами и освежающим действием, быть позрачной, бесцветной, без неприятного привкуса или запаха.

2) не содержать избытка солей и токсичных веществ, способных оказать вредное воздействие на организм человека;

3) не содержать патогенных возбудителей, яиц и личинок гельминтов.

Эти требования нашли отражение в действующем в нашей стране стандарте на качество питьевой воды, подаваемой населению водопроводами (ГОСТ 2874— 82). Соответствие качества питьевой воды нормативам, установленным стандартом, определяют путем санитарного химико-бактериологического анализа воды. Водопроводная вода должна удовлетворять следующим требованиям.

Физические свойства воды.

Прозрачность воды зависит от наличия в ней взвешенных частиц. Питьевая вода должна быть такой, чтобы через слой ее в 30 см можно было прочесть печатный шрифт определенного размера.

Цветность питьевой воды, получаемой из поверхностных и неглубоких подземных источников, как правило, вызвана наличием вымываемых из почвы гуминовых веществ. Окраска питьевой воды может также обусловливаться размножением водорослей в водоеме (цветение), из которого осуществляют забор воды, а также загрязнением его сточными водами. После очистки воды на водопроводных станциях цветность ее уменьшается. При лабораторных исследованиях сравнивают интенсивность цветности питьевой воды с условной шкалой стандартных растворов и результат выражают в градусах цветности. В водопроводной воде цветность не должна превышать 20°.

Вкус и запах питьевой воды обусловлены наличием в воде органических веществ растительного происхождения, сообщающих воде землистый, травянистый, болотистый запах и привкус. Причиной запаха и привкуса питьевой воды может быть загрязнение и промышленными сточными водами. Привкус и запахи некоторых подземных вод объясняются наличием большого количества растворенных в них минеральных солей и газов, например хлоридов, сероводорода. При обработке воды на водопроводных станциях интенсивность запаха уменьшается, но незначительно.

Во время исследования питьевой воды определяют характер запаха (ароматический, аптечный и т. д.) или привкуса (горький, соленый и т. д.), а также их интенсивность в баллах: 0 — отсутствие, 1 балл — очень слабый, 2 — слабый, 3 — заметный, 4 — отчетливый, 5 баллов — очень сильный. Допустима интенсивность запаха или привкуса не выше 2 баллов. При обнаружении несвойственных природной воде цвета, вкуса и запаха необходимо выяснить их происхождение.

Химический состав воды.

При химическом анализе питьевой воды следует учитывать природный химический состав воды и вещества, используемые для ее обработки. Наибольшее гигиеническое значение имеют следующие показатели.

Сухой остаток, остающийся после выпаривания 1 л воды, характеризует степень минерализации воды и для водопроводной воды не должен превышать 1000 мг/л (пресная вода).

Железо находится в подземных водах главным образом в виде дигидрокарбоната железа (II) Fе (НСОз)2. При контакте воды с воздухом железо окисляется, образуя гидроксид железа (III) — Fe (OH)3, придающий воде мутность и бурую окраску. При содержании в воде подземных источников железа в концентрации более 0,3—0,5 мл/л органолептические свойства воды ухудшаются, а при концентрации железа свыше 1—2 мг/л вода, кроме мутности и окраски, приобретает неприятный вяжущий привкус. Содержание железа в водопроводной воде не должно превышать 0,3 мг/л, а в воде местных источников водоснабжения — 1 мг/л.

Наличие солей кальция и магния обусловливает жесткость воды (моль/л). Воду с жесткостью до 1,75 моль/л, считают мягкой, от 1,75 до 3,5 — средней жесткости, от 3,5 до 7 — жесткой, выше 7 моль/л — очень жесткой. С увеличением жесткости воды ухудшается разваривание мяса и бобовых, увеличивается расход мыла, усиливается образование накипи в паровых котлах и радиаторах, приводящее к излишнему расходу топлива и необходимости частой очистки котлов. В соответствии с требованиями стандарта жесткость питьевой воды не должна превышать 3,5 моль/л (7 мг-экв/л).

Хлориды (хлор-ион). Обычно в проточных водоемах содержание хлоридов невелико (до 20—30 мг/л), но может значительно возрастать в водоемах, не имеющих стока. Незагрязненные колодезные воды в местах с несолонцеватой почвой обычно содержат до 30—50 мг/л хлоридов. Воды, фильтрующиеся через солонцеватую почву или осадочные породы, богатые соединениями хлора, могут содержать сотни и даже тысячи мг/л хлоридов, будучи безукоризненными в другом отношении.

Воды, содержащие хлориды в количестве, превышающем 350—500 мг/л, имеют солоноватый привкус и неблагоприятно влияют на желудочную секрецию. Поэтому по ГОСТу 2874—82 содержание хлоридов в водопроводной воде не должно превышать 350 мг/л.

Сульфаты (сульфат-ион). Сульфаты в количестве, превышающем 500 мг/л, придают воде горько-соленый вкус, неблагоприятно влияют на желудочную секрецию и могут вызвать диспепсические явления (особенно при одновременно большом содержании магния в воде) у людей, не адаптированных к употреблению воды подобного состава.

Фтористые соединения вымываются водой из почвы и горных пород. Ион фтора, входящий в эти соединения в небольших количествах, способствует развитию и минерализации костей и зубов. При прочих равных условиях заболеваемость населения кариесом зубов снижается с повышением концентрации фтора в воде до 1 мг/л. Однако при содержании в воде больше 1,5 мг/л фтора возникает другое заболевание зубов — флюороз. На эмали зубов появляются мелоподобные или пигментированные (желтого или коричневого цвета) пятна. В тяжелых случаях возможно разрушение эмали. Фтор в концентрации свыше 5 мг/л вызывает поражение также костей (остеосклероз, остеопороз) и межпозвоночных связок (обызвествление). Эти заболевания относятся к так называемым геохимическим эндемиям, т. е. массовым заболеваниям, населения, связанным с особенностью химического состава местной почвы или воды. Оптимальным содержанием фтора в питьевой воде считают 0,7—1,0 мг/л, ПДК — 1,5 мг/л.

Присутствие в воде токсичных веществ связано главным образом со сбросом в водоем промышленных сточных вод. В этих случаях ознакомление с технологией производства позволяет решить вопрос, какими исследованиями необходимо дополнить обычный анализ воды. В воду могут попадать также смываемые осадками с сельскохозяйственных полей устойчивые к разложению пестициды.

Российские гигиенисты разработали ПДК нескольких сотен вредных веществ в воде. Так, например, для предупреждения хронических отравлений количество свинца в воде не должно превышать 0,03 мг/л, мышьяка — 0,05 мг/л. Концентрация цинка должна быть не больше 5, а меди — не больше 1 мг/л. Превышение этих концентраций цинка и меди приводит к появлению в воде специфического привкуса.

Бактериологические показатели качества воды.

С эпидемиологической точки зрения при гигиенической оценке воды имеет значение наличие в ней патогенных микроорганизмов. Однако исследование воды с целью их выявления — сложный и длительный процесс. В связи с этим используют косвенные бактериологические показатели.

В основе применения этих показателей лежит наблюдение, свидетельствующее о том, что чем меньше загрязнена вода кишечной палочкой, тем меньше она опасна в эпидемиологическом отношении.

Поскольку кишечная палочка поступает в воду с испражнениями человека и животных, ее повышенное содержание сигнализирует о фекальном загрязнении воды и, следовательно, о возможном наличии в ней патогенных микроорганизмов. При исследовании воды на наличие бактерий группы кишечных палочек результаты анализа выражают величинами коли-титра и коли-индекса. Коли-титр — это наименьшее количество воды, в котором обнаруживается одна кишечная палочка. Чем ниже коли-титр, тем сильнее фекальное загрязнение воды. Коли-индекс — число кишечных палочек, содержащихся в 1 л воды. Экспериментальные исследования показали, что если после обеззараживания воды коли-индекс снизился до 3 (а коли-титр превысил 300 мл), то существует гарантия, что патогенные микроорганизмы тифо-паратифозной группы, лептоспиры и возбудители туляремии погибли.

Исходя из требований стандарта к качеству водопроводной воды в отношении ее бактериального состава число сапрофитных бактерий в 1 мл водопроводной воды (микробное число) не должно превышать 100, коли-индекс — 3, а коли-титр должен быть не меньше 300 мл.

При оценке качества воды в шахтных колодцах, используемых в местном водоснабжении, руководствуются следующими требованиями: прозрачность должна быть не меньше 30 см, цветность — не больше 40°, вкус и запах — не выше 2—3 баллов, жесткость — не больше 7 ммоль/л, коли-индекс — не больше 10.

Наряду с этим по оценке качества воды в колодцах, обычно употребляемой для питья без всякой обработки, могут быть использованы и так называемые химические показатели (индикаторы) загрязнения водоисточника органическими веществами и продуктами их распада (аммонийные соли, нитриты, нитраты). Наличие этих соединений может свидетельствовать о загрязнении водоносного горизонта почвы и о возможном попадании в воду патогенных микроорганизмов.

В отдельных случаях каждый из показателей может иметь и другую природу. Например, органические вещества могут быть растительного происхождения. Вследствие этого водоисточник можно признать загрязненным в том случае, если в воде присутствует не один, а несколько химических показателей загрязнения, если в воде одновременно обнаружены бактериальные показатели загрязнения, например кишечная палочка, и если возможность загрязнения подтверждается санитарным обследованием водоисточника.

О содержании органических веществ в воде судят по перманганатной окисляемости, выраженной в миллиграммах кислорода, который расходуется на окисление органических веществ, содержащихся в 1 л воды. Наименьшую окисляемость имеют артезианские воды — обычно до 2 мг кислорода на 1 л. В воде шахтных колодцев окисляемость может достигать 3—4 мг кислорода на 1 л. Повышение окисляемости воды сверх этих количеств часто указывает на загрязнение водоисточника.

Основной источник появления в воде аммонийного азота и нитритов — это разложение белковых остатков, трупов животных, мочи и фекалий. При свежем загрязнении отбросами воды, не содержавшей до этого аммонийных солей, количество их превышает 0,1—0,2 мг/л. Будучи продуктом биохимического окисления аммонийных солей, нитриты в количестве, превышающем 0,002—0,005 мг/л, также являются важным показателем загрязнения водоисточника. Нитраты представляют собой конечный продукт окисления аммонийных солей. Наличие нитратов в воде при отсутствии аммонийных солей и нитритов указывает на сравнительно давнее попадание в воду азотсодержащих веществ. В последние годы в связи с обильным применением азотсодержащих минеральных удобрений часто наблюдаются в воде, особенно колодезной, высокие концентрации нитратов.

Вскармливание детей грудного возраста питательными смесями, приготовленными на воде с повышенным содержанием нитратов (более 45 мг/л NO3 или 10 мг/л азота нитратов) вызывает заболевание, называемое водно-нитратной метгемоглобинемией.

Заболевание обусловлено значительным повышением содержания метгемоглобина в крови, который нарушает перенос кровью кислорода от легких к тканям организма. При водно-нитратной метгемоглобинемии у грудных детей наблюдаются диспепсические явления, одышка, посинение кожных покровов и слизистых оболочек (цианоз), в тяжелых случаях — судороги и смерть. У детей более старшего возраста и взрослых, особенно страдающих анемией или заболеваниями сердца, употребление воды, богатой нитратами, может усилить явления гипоксии.

При оценке качества воды колодцев руководствуются следующими соображениями. Если санитарные условия, в которых находится источник водоснабжения, и результаты исследования воды благоприятны, то вода может быть использована сырой, т. е. без всякой обработки. Если же качество воды не соответствует гигиеническим требованиям, а санитарное обследование и анализ показали, что не исключается загрязнение колодца, то пользоваться им разрешается лишь при условии обеззараживания воды хлорированием или кипячением и после улучшения санитарного состояния колодца.