Показатели качества питьевой воды, методы очистки

/

Содержание

Введение

1. Источники питьевой воды

2. Загрязнение воды

3. Показатели качества вод

3.1 Физико-химические показатели качества воды

3.2 Органолептические показатели

3.3 Бактериологические и паразитологические показатели

3.4 Радиологические показатели качества воды

3.5 Неорганические примеси

3.6 Органические примеси

3.7 Гигиенические принципы нормирования качества вод

4. Методы очистки

4.1 Химические методы очистки

4.2 Физические методы

5. Роль воды в распространении инфекционных болезней и инвазий

6. Влияние химического состава питьевой воды на здоровье и условия жизни населения

Заключение

Список литературы

Введение

Питьевая вода - вода по своему качеству в естественном состоянии или после обработки (очистки, обеззараживания, добавления недостающих веществ), отвечающая установленным нормативным требованиям и предназначенная для питьевых и бытовых нужд человека, либо для производства пищевой продукции (Мазаев, 2008).

В снабжении населения питьевой водой, существует две основных проблемы - ее количество и качество. Быстрый рост населения планеты в сочетании с возрастающими объёмами водопотребления для бытовых и промышленных нужд и интенсивным сельским хозяйством приводит к глобальному водному кризису, который проявляется в нехватке пресной воды и в её усиливающемся загрязнении.

Согласно опубликованному недавно исследованию, системы пресной воды во всём мире сейчас настолько сильно деградируют, утрачивая возможность снабжать людей, животных и растительный мир, что если такая тенденция сохранится и далее, это может привести к резкому сокращению населения планеты и вымиранию большого количества видов животных. Ситуация складывается угрожающая, поскольку человечество потребляет больше пресной воды, чем Земля может дать. Темпы роста потребление пресной воды более чем в 2 раза превышает прирост населения планеты.

Если в начале века в районах, испытывающих нехватку воды, проживали 40% населения Земли, то к 2020 году таковых будет уже 60-65% - около 5 млрд. человек (http://www.ng.ru/politics/2008-07-07/3_kartblansh.html).

1. Источники питьевой воды

Качество питьевой воды во многом определяется качеством воды источника водоснабжения. При неудовлетворительном природном составе воды или большом антропогенном загрязнении источника даже современные методы водоподготовки не могут гарантировать получение воды необходимого качества. Важнейшими гигиеническими характеристиками источника водоснабжения являются качество воды, подверженность влиянию природных и социальных (техногенных) факторов и степень санитарной надежности источника, т.е. устойчивость к влиянию природных и антропогенных факторов. Кроме того, большое значение для характеристики источника имеют его водообильность, соотнесенная с предполагаемыми потребностями в воде, а также доступность источника.

Санитарная надежность источника централизованного питьевого водоснабжения - способность источника сохранять постоянство качества его воды и достаточность дебита для обеспечения проектируемой или эксплуатируемой системы централизованного питьевого водоснабжения.

Источниками воды для систем питьевого водоснабжения могут быть поверхностные водные объекты (реки, озера, водохранилища) и запасы подземных вод (грунтовые, межпластовые напорные и безнапорные воды) (Мазаев, 2005). В некоторых случаях можно использовать искусственные водотоки - каналы судоходного или ирригационного назначения.

Использование тех и других источников в странах и регионах значительно различается. Главная причина этого - наличие или отсутствие природных месторождений подземных вод, так как разведка и добыча подземной воды в настоящее время технически достаточно совершенны.

Подземные источники. Пресные подземные воды, пригодные для питьевого водоснабжения, залегают на глубине не более 250-300 м. По условиям залегания различают грунтовые и межпластовые воды, значительно разнящиеся по гигиеническим характеристикам.

Грунтовые воды - воды первого от поверхности земли постоянно существующего водоносного горизонта. Они не имеют защиты от поверхностного загрязнения в виде водоупорных слоев; область питания грунтовых вод совпадает с областью их распространения. Весьма непостоянный режим грунтовых вод целиком зависит от гидрометеорологических факторов - частоты выпадения и обилия осадков. Вследствие этого имеются значительные сезонные колебания уровня стояния, дебита, химического и бактериального состава грунтовых вод. Их запас пополняется за счет инфильтрации атмосферных осадков либо воды рек и водохранилищ в периоды высокого уровня; не исключена возможность поступления в грунтовые воды подземных безнапорных вод из более глубоких горизонтов. В процессе инфильтрации вода в значительной мере освобождается от органического и бактериального загрязнения, улучшаются ее органолептические свойства. Однако если почвенный слой тонок и, кроме того, загрязнен, возможно, загрязнение грунтовых вод в период формирования.

Дебит грунтовых вод обычно невелик, что наряду с непостоянством состава ограничивает их применение для централизованного водоснабжения. Грунтовые воды используются главным образом в сельской или дачной местности при организации колодезного (нецентрализованного) водоснабжения.

Межпластовые подземные воды залегают в водоносном слое между двумя водоупорными слоями и в зависимости от условий залегания могут быть напорными или безнапорными (рис. 1). В каждом межпластовом водоносном горизонте различают область питания, где горизонт выходит на поверхность, область напора и область разгрузки, где вода изливается на поверхность земли или дно реки, озера в виде восходящих или нисходящих ключей. Межпластовые воды добывают через буровые скважины. Качество воды скважины во многом определяется ее расстоянием от границы области питания и характера (мощности и монолитности) водоупорной кровли водоносного горизонта, на который она пробурена.

Химический состав подземных вод формируется под влиянием химических (растворение, выщелачивание, сорбция, ионный обмен, образование осадка) и физико-химических (перенос веществ фильтрующих пород, растворение, поглощение и выделение газов) процессов.

Рис. 1 - Залегание подземных вод: 1 - водоупорные слои; 2 - горизонт грунтовых вод; 3 - горизонт межпластовых безнапорных вод; 4 - горизонт межпластовых напорных вод; 5 - колодец, питающийся грунтовой водой; 6 - скважина, питающаяся из межпластового безнапорного горизонта; 7 - скважина, питающаяся из межпластового напорного (артезианского) горизонта

В подземных водах найдено около 70 химических элементов. Наибольшее значение для питьевого водоснабжения имеют фтор, железо, марганец и соли жесткости (сульфаты, карбонаты и бикарбонаты магния и кальция). Реже встречаются бром, бор, бериллий, селен, стронций.

В межпластовых водах нет растворенного кислорода, но микробиологические процессы существенно влияют на их состав. Серобактерии окисляют сероводород и серу до серной кислоты, железобактерии образуют конкреции железа и марганца, которые частично растворяются в воде; некоторые виды бактерий способны восстанавливать нитраты с образованием азота и аммиака.

Чем дальше отстоит место водозабора (буровая скважина) от границы области питания или разгрузки и чем лучше защита от проникновения вышележащих вод, тем характернее и постояннее химический состав межпластовых вод. Постоянство солевого состава воды - важнейший признак санитарной надежности водоносного горизонта.

Наряду с природными факторами на формирование состава подземных вод влияют и искусственные факторы среды. При нерациональной эксплуатации горизонта, отборе воды, превышающем его водообильность, возможно поступление воды из других, выше- и нижележащих горизонтов с изменением уровня минерализации. В некоторых случаях возможно и бактериальное загрязнение воды.

Одной из причин загрязнения подземных вод являются промышленные сточные воды, которые инфильтрируются из накопителей, хвосто- и шламохранилищ, золоотвалов и т.п. при их неудовлетворительной гидроизоляции. Возможна инфильтрация промышленных загрязнений и с полей фильтрации, которые до недавнего времени использовались для обезвреживания промышленных сточных вод. Проникновению сточных вод через водоупорные горизонты способствуют поверхностно-активные вещества, присутствующие в большинстве промышленных сточных вод.

Межпластовые воды вследствие защищенности от поверхностного загрязнения, постоянства состава и достаточно большого дебита высоко оцениваются с санитарной точки зрения и при выборе источника питьевого водоснабжения имеют преимущество перед другими источниками. Весьма часто межпластовые воды можно использовать для питьевых целей без предварительной обработки. Единственным принципиальным ограничением их выбора в качестве источника питьевого водоснабжения является недостаточная водообильность горизонта по сравнению с намечаемой мощностью водопровода.

Поверхностные источники. Индустриализация и урбанизация приводят к значительному росту водопотребления Запасы подземных вод часто не в состоянии обеспечить потребности в воде, и возникает необходимость организации питьевого водоснабжения из поверхностных источников

Воды поверхностных источников питьевого водоснабжения имеют низкую минерализацию, большое количество взвешенных веществ, высокое микробное загрязнение Расход воды меняется в зависимости от времени года и метеорологических условий Активная реакция воды большинства поверхностных источников находится в диапазоне рН 6,5-8,5 Часто отмечается интенсивное техногенное загрязнение поверхностных вод в результате сброса промышленных стоков, судоходства и от других причин К указанным неблагоприятным свойствам воды в водохранилищах добавляется чрезмерное развитие одноклеточных водорослей - так называемое цветение, способное в значительной мере ухудшить органолептические свойства воды и придать ей аллергенные свойства Отмеченные особенности состава и свойств воды поверхностных источников не позволяют использовать ее для питьевого водоснабжения в природном виде и требуют предварительной обработки с целью осветления и обеззараживания

Большое значение для надежной эксплуатации питьевого водопровода имеет выбор места расположения водозабора на водохранилище. В приплотинной и центральной частях водохранилища в связи с обилием воды создаются условия для стабилизации ее качества Менее благоприятные условия складываются в хвостовой части водохранилища, где есть сезонные колебания объема и уровня воды При этом резко изменяются условия разбавления сточных вод, сбрасываемых на прилежащие участки береговой полосы, и снижается качество воды водохранилища. В каскаде водохранилищ при уменьшении или временном прекращении попуска воды через вышерасположенный гидроузел в хвостовой части образуются обратные течения, также нарушающие разбавление и смешивание сточных вод.

2. Загрязнение воды

Многочисленные и разнообразные процессы загрязнения поверхностных вод разделяются на природные и антропогенные. В некоторых случаях в природные процессы вовлекаются продукты антропогенной деятельности. Самым мощным и постоянно действующим процессом загрязнения воды, имеющим глобальный масштаб, является вулканическая и флюидная активность Земли.

Главные загрязнители, связанные с природными и антропогенными процессами загрязнения водной среды, во многом сходны. Отличие заключается в том, что в результате антропогенной деятельности в воду могут поступать значительные количества таких чрезвычайно опасных веществ (более 400 видов), как пестициды, искусственные радионуклиды, органические соединения. Кроме того, искусственное происхождение имеют многие патогенные и болезнетворные вирусы, грибки, бактерии.

Существенный вклад в загрязнение поверхностных вод вносят стоки с промышленно-урбанизированных и сельскохозяйственных территорий, а также атмосферные осадки, содержащие продукты антропогенной деятельности.

Рис. 2 - Основные источники загрязнения водных объектов

Различают химическое, биологическое (бактериальное) и физическое загрязнение поверхностных вод. К наиболее распространенным химическим загрязнителям относят нефть и нефтепродукты, синтетические поверхностно-активные вещества (СПАВ), пестициды, тяжелые металлы, фенолы, диоксины и др. Они поступают в водоемы с отходами промышленности, бытовыми и сельскохозяйственными сточными водами. Многие из них в водной среде либо вообще не разлагаются, либо разлагаются очень медленно и способны накапливаться в пищевых цепочках.

При осаждении на дно водоемов или при фильтрации в грунте химические вещества сорбируются частицами пород, окисляются, восстанавливаются, выпадают в осадок и т. д. Но, как правило, полного самоочищения загрязненных вод не происходит. Поэтому химические загрязнения могут мигрировать на значительные расстояния и просачиваться в подземные воды.

Бактериальное загрязнение выражается в появлении в поверхностных водах патогенных микроорганизмов, вирусов и простейших. Болезнетворные микроорганизмы и вирусы содержатся в канализационных стоках населенных пунктов и животноводческих ферм. Попадая в питьевую воду, патогенные микробы и вирусы вызывают вспышки инфекционных заболеваний, передающихся водным путем.

Среди физических загрязнений поверхностных вод следует выделить радиоактивные вещества, механическое и тепловое загряз различных механических примесей (взвешенные частицы, песок, шлам, ил и др.). Механические примеси могут значительно ухудшать прозрачность вод, сорбировать и накапливать тяжелые металлы, органические соединения, что отрицательно влияет на условия обитания гидробионтов и общее состояние водных экосистем. Ухудшение состояния водных экосистем постепенно приводит к их отмиранию. К механическим антропогенным факторам, отрицательно влияющим на водные экосистемы, относится уменьшение стока и увеличение водопотребления.

Источником теплового загрязнения поверхностных вод служат подогретые технологические воды теплоэлектростанций, атомных электростанций и различных отраслей промышленности. Повышение температуры природных вод ведет к изменению их газового и химического состава, снижению количества растворенного кислорода, изменению естественных условий обитания водных организмов. В результате многие обитатели рек, озер или водохранилищ гибнут, а развитие других подавляется. Сочетание повышения температуры водоемов с увеличением содержания соединений азота и фосфора, поступающих в водоемы с бытовыми и сельскохозяйственными сточными водами, вызывает их усиленную эвтрофикацию, из-за чего бурно развиваются планктон и водоросли, поглощая растворенный кислород.

Радиоактивное загрязнение поверхностных вод происходит при сбрасывании и захоронении в них радиоактивных отходов. Наиболее опасными являются долгоживущие радиоактивные элементы, обладающие повышенной миграционной способностью в воде (стронций-90, уран, радий-226, цезий и др.).

Общей характерной чертой антропогенных процессов загрязнения воды является формирование высоких концентраций многих токсичных веществ в локальных участках среды обитания. Изменения химического состава природных вод в ряде регионов уже настолько значительны, что эти воды приобрели резко аномальные геохимические свойства. По ряду загрязняющих веществ (прежде всего соединений азота и органических) некоторые гидрогеохимические системы уже вошли в состояние необратимости, возрастающей во времени. Такие системы способны удерживать очень высокие концентрации загрязнителей в растворенном состоянии.

3. Показатели качества вод

Качество воды характеризуют следующие параметры: общие физико-химические показатели качества воды, орагнолептические показатели, бактериологические и паразитологические показатели, радиологические показатели, показатели неорганических и органических примесей, а также ряд других параметров, часто употребляемых в водоподготовке. Многие из этих величин не нормируются и, тем не менее, важны для оценки физико-химических свойств воды. Как правило, эти дополнительные параметры не только непосредственно определяют качество воды, но, главным образом, содержат информацию, без которой невозможно подобрать оптимальную схему очистки воды.

3.1 Физико-химические показатели качества воды

Водородный показатель характеризует концентрацию свободных ионов водорода в воде. В зависимости от величины pH может изменяться скорость протекания химических реакций, степень коррозионной агрессивности воды, токсичность загрязняющих веществ и т.д. Контроль за уровнем рН особенно важен на всех стадиях водоочистки, так как его отклонения в ту или иную сторону могут не только существенно сказаться на запахе, привкусе и внешнем виде воды, но и повлиять на эффективность водоочистных мероприятий. Для питьевой и хозяйственно-бытовой воды оптимальным считается уровень рН в диапазоне от 6 до 9 (СанПиН).

Общая минерализация представляет собой суммарный количественный показатель содержания растворенных в воде веществ. Этот параметр также называют содержанием растворимых твердых веществ или общим солесодержанием, так как растворенные в воде вещества находятся в виде солей. СанПиН рекомендует верхний предел минерализации в 1000 мг/л. Вода же с низким солесодержанием слишком пресная и безвкусная. К величине минерализации с точки зрения отложения осадков и накипи в нагревательных приборах, паровых котлах, бытовых водогрейных устройствах применяются специальные требования, и чем меньше уровень минерализации (особенно содержание солей жесткости), тем лучше.

Жесткостью называют свойство воды, обусловленное наличием в ней растворимых солей кальция и магния. Различают следующие виды жесткости:

Общая жесткость - определяется суммарной концентрацией ионов кальция и магния, представляет собой сумму карбонатной (временной) и некарбонатной (постоянной) жесткости.

Карбонатная жесткость - обусловлена наличием в воде гидрокарбонатов и карбонатов (при рН>8.3) кальция и магния. Данный тип жесткости почти полностью устраняется при кипячении воды и поэтому называется временной жесткостью.

Некарбонатная жесткость - обусловлена присутствием кальциевых и магниевых солей сильных кислот (серной, азотной, соляной) и при кипячении не устраняется (постоянная жесткость).

В мировой практике используется несколько единиц измерения жесткости, все они определенным образом соотносятся друг с другом. В России Госстандартом в качестве единицы жесткости воды установлен моль на кубический метр (моль/м3). СанПиН рекомендует норму общей жесткости воды - 7,0 мг-экв/л.

Окисляемость - это величина, характеризующая содержание в воде органических и минеральных веществ, окисляемых (при определенных условиях) одним из сильных химических окислителей. Выражается этот параметр в миллиграммах кислорода, пошедшего на окисление этих веществ, содержащихся в 1 дм3 воды. В соответствии с требованиями СанПиН перманганатная окисляемость не должна превосходить 5,0 мгО2/л.

3.2 Органолептические показатели

К числу органолептических показателей относятся те параметры качества воды, которые определяют ее потребительские свойства, т.е. те свойства, которые непосредственно влияют на органы чувств человека (обоняние, осязание, зрение). Наиболее значимые из этих параметров - вкус и запах - не поддаются формальному измерению, поэтому их определение производится экспертным путем. Кроме вкуса и запаха, выделяют такие показатели как привкус, цветность, мутность и прозрачность.

Запах и привкус. Химически чистая вода совершенно лишена привкуса и запаха. С научной точки зрения, запах и привкус - это свойство веществ вызывать у человека и животных специфическое раздражение рецепторов слизистой оболочки носоглотки и языка. Привкус может быть щелочной, металлический, вяжущий и т.п. Интенсивность запаха воды определяют экспертным путем при 20оС и 60оС и измеряют в баллах. СанПиН нормирует допустимую интенсивность привкуса - 2 балла, запаха - 2 балла.

Вкус. Вкус воды определяется растворенными в ней веществами органического и неорганического происхождения и различается по характеру и интенсивности. Различают четыре основных вида вкуса: соленый, кислый, сладкий, горький. Все другие виды вкусовых ощущений называются привкусами. Интенсивность вкуса определяют при 20оС и оценивают по пятибалльной системе. СанПиН нормирует допустимую интенсивность вкуса - 2 балла.

Цветность. Цветностью называют показатель качества воды, характеризующий интенсивность окраски воды. Определяется цветность путем сравнения окраски испытуемой воды с эталонами и выражается в градусах платиново-кобальтовой шкалы. Высокая цветность свидетельствует о неблагополучии воды. СанПиН нормирует допустимый показатель цветности - 20 градус Pt-Co шкалы.

Мутность. Мутность воды вызвана присутствием тонкодисперсных взвесей органического и неорганического происхождения. Главным отрицательным следствием высокой мутности является то, что она защищает микроорганизмы при ультрафиолетовом обеззараживании и стимулирует рост бактерий. ВОЗ по показаниям влияния на здоровье мутность не нормирует, однако с точки зрения внешнего вида рекомендует, чтобы мутность была не выше 5 NTU (нефелометрическая единица мутности), а для целей обеззараживания - не более 1 NTU. СанПиН нормирует допустимый показатель мутности - 2,6 ЕМФ (по формазину) и 1,5 мг/л (по каолину).

Прозрачность. Прозрачность (или светопропускание) воды обусловлена ее цветом и мутностью, то есть содержанием в них различных окрашенных и взвешенных органических и минеральных веществ. Воду в зависимости от степени прозрачности условно подразделяют на прозрачную, слабоопалесцирующую, опалесцирующую, слегка мутную, мутную, сильно мутную.

Определение прозрачности воды - обязательный компонент программ наблюдений за состоянием водных объектов. Специальные нормы для контроля данного параметра СанПиНом не вводятся.

3.3 Бактериологические и паразитологические показатели

Для выделения и идентификации отдельных патогенных (болезнетворных) микроорганизмов в воде используется отдельная методика идентификации, требующая больших затрат времени. Так как разнообразие бактерий, вирусов и простейших, которые могут быть обнаружены в воде, очень велико, специфические тесты на отдельные патогенные организмы не применимы для рутинного анализа микробиологического качества воды. С практической точки зрения гораздо важнее часто и быстро производить один общий тест путем поиска неких индикаторных организмов, наблюдение за которыми позволяет контролировать микробиологическое загрязнение воды.

Общее микробное число. В качестве критерия бактериологической загрязненности используют подсчет общего числа образующих колонии бактерий (Colony Forming Units - CFU) в 1 мл воды. Полученное значение называют общим микробным числом. Высокое микробное число свидетельствует об общей бактериологической загрязненности воды и о высокой вероятности наличия патогенных организмов. СанПиН нормирует этот показатнль в 50 CFU.

Колиформные организмы (общие колиформы). Колиформные организмы являются удобными микробными индикаторами качества питьевой воды. Согласно рекомендациям СанПиН, колиформные бактерии не должны обнаруживаться в системах водоснабжения с подготовленной водой. Допускается случайное попадание колиформных организмов в распределительной системе, но не более чем в 5% проб, отобранных в течение любого 12-месячного периода. Присутствие же колиформных организмов в воде свидетельствует о ее недостаточной очистке, вторичном загрязнении или о наличии в воде избыточного количества питательных веществ.

Термотолерантные колиформные бактерии. Бактерии этого типа представляют собой группу колиформных организмов, способных ферментировать лактозу при 44 - 45 оС. Термотолерантные колиформные бактерии поддаются быстрому обнаружению и поэтому играют важную вторичную роль при оценке эффективности очистки воды от фекальных бактерий. Более точным индикатором служит E.Coli (кишечная палочка), так как источником некоторых других термотолерантных колиформ могут служить не только фекальные воды. СанПиН рекомендует контрольным лабораториям производить точное определение E.Coli в случаях обнаружения большого количества термотолерантных бактерий (при отсутствии санитарных аварий), либо, наоборот, в условиях, когда возможности комплексных микробиологических исследований ограничены.

Фекальные стрептококки. Термин «фекальные стрептококки» относится к тем стрептококкам, которые обычно присутствуют в экскрементах человека и животных. Фекальные стрептококки редко размножаются в загрязненной воде и поэтому могут использоваться при исследовании качества воды как дополнительный индикатор эффективности очистки воды. Кроме того, стрептококки имеют высокую устойчивость к высушиванию и могут быть полезны для рутинного контроля после прокладки новых водопроводных магистралей или ремонта распределительной сети, а также для обнаружения загрязнения поверхностными стоками подземных или поверхностных вод.

Колифаги. Колифаги - это разновидность бактериофагов (вирусов бактерий, заражающих бактериальную клетку, размножающихся в ней и часто вызывающих ее гибель), живущих в колиформных бактериях. Бактериофаги предложены как индикаторы качества воды из-за своего сходства с кишечными вирусами (энтеровирусами) человека и легкости обнаружения в воде.

Сульфитредуцирующие клостридии. Споры клостридий способны существовать в воде значительно дольше, чем колиформные организмы, и они более устойчивы к обеззараживанию. Их присутствие в прошедшей дезинфекцию воде может указывать на ее недостаточную очистку и, следовательно, на то, что устойчивые к обеззараживанию патогенные микроорганизмы могли не погибнуть.

Лямблии. Лямблия - это простейший одноклеточный микроорганизм, существующий в двух отдельных морфологических формах: цисты (статическая форма) и трофозоиты (свободно живущая форма). Они устойчивы к кислотам, щелочам, веществам, содержащим активный хлор, и полностью инактивируются лишь при кипячении в течение не менее 20 минут. Именно в силу вышеназванных причин нормами российского СанПиН и американского Агентства по Охране Окружающей Среды (USEPA) предусматривается полное отсутствие этих микроорганизмов в питьевой воде. Отсутствие в воде цист лямблий является важным показателем того, что вода очищена от целого ряда других простейших, таких как покоящиеся стадии (ооцисты) Cryptosporidium, амеб, а также энтеровирусов.

3.4 Радиологические показатели качества воды

Воздействие ионизирующей радиации на человека обусловлено как естественными, так и искусственными источниками излучения. Доза облучения, получаемая человеком (здесь и далее под дозой подразумевается эффективная приведенная доза), складывается из двух составляющих - так называемого внешнего облучения (за счет источников ионизирующего излучения, находящихся вне тела человека) и внутреннего облучения (за счет радионуклидов, иначе говоря - радиоактивных изотопов, находящихся в организме человека). По данным ВОЗ среднемировая доза облучения, получаемая человеком за счет всех естественных источников (как внешних, так и внутренних), составляет 2,4 мЗв/год. Основное поступление радиоактивных элементов в организм человека происходит за счет дыхания (газ радон обуславливает до 75% всего внутреннего облучения) и пищи. За счет питьевой воды - немного, так как естественные радиоактивными изотопы (продукты распада урана и тория) встречаются в ней в очень незначительных количествах. СанПиН установил ряд показателей радиологического качества воды.

Общая a (Alfa) - радиоактивность. Альфа-излучение гораздо опаснее, когда источник альфа-частиц находится внутри организма. По СанПиН рекомендована величина 0,1 Бк/л в качестве предельного значения общей альфа-активности для целей рутинного контроля радиологической безопасности воды.

Общая b (Beta) - радиоактивность. Бета-излучение может привести к ожогам кожи и очень опасно, когда источник бета-частиц попадает внутрь организма человека. СанПиН обозначают величину 1,0 Бк/л в качестве предельного значения общей бета-активности для целей рутинного контроля радиологической безопасности воды.

3.5 Неорганические примеси

Предельно допустимые концентрации содержания основных

неорганических веществ в питьевой воде:

Алюминий (Al) - 0,5 мг/дм3

Барий (Ba) - 0,1 мг/л

Бериллий (Be) - 1 мкг/л

Бор (B) - 0,5 мг/дм3

Ванадий (V) - 0,1 мг/л

Висмут (Bi) - 0,1 мг/л или 100 мкг/л

Вольфрам (W) - 0,05 мг/дм3

Европий (Eu) - 0,3 мг/л

Железо (Fe) - 0,3 мг/л (а по нормам ЕС даже 0.2 мг/л)

Кадмий (Cd) - 0,001 мг/дм3

Серебро (Ag) - 0,05 мг/дм3.

3.6 Органические примеси

Перечень органических примесей в воде, приведенный в СанПиН 2.1.4.559-96, содержит сотни веществ. Приведем показатели, характеризующие предельные концентрации основных природных и искусственных органических веществ, влияющих на качество воды (мкг/дм3).

Хлорированные алканы

Четыреххлористый углерод - 6

Дихлорметан - 7,5

1,1,1-дихлорэтан - 10000

Хлорированные этилены

Винилхлорид - 50

Ароматичекие углеводороды

Бензол - 10

Толуол - 500

Полицикличекие ароматические углеводороды

Бенз(a)пирен - 0-5

Хлорированные бензолы

Монохлорбензол - 20

1,2-дихлорбензол - 2

Трихлорбензол - 30

Элементоорганические соединения

Диалкилолово (соединения) - 2

Тетраэтилолово - 0,2

Трибутилметакрилатолово - 0,2

Отдельные пестициды

1,2-дихлорпропан - 400

1,3-дихлорпропен - 400

Гептахлор и гептахлорэпоксид - 50

Хлорфеноксигербициды (помимо 2,4-Д и MCPA)

2,4-ДВ 90 - 500

3.7 Гигиенические принципы нормирования качества вод

С 1996 г. основополагающим среди подзаконных нормативных актов в области питьевого водоснабжения в нашей стране стал СанПиН 2.1.4.559-96 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества» (ныне СанПиН 21.4.1074-01).

С выходом «Закона о санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» разработка регламентов качества питьевой воды и порядка его контроля стала компетенцией Федеральной санитарно-эпидемиологической службы.

В основу СанПиН «Питьевая вода» положены следующие принципы. Принцип гигиенических критериев качества питьевой воды определяет, что питьевая вода должна быть безопасна в эпидемиологическом и радиационном отношении, безвредна по химическому составу и иметь благоприятные органолептические свойства.

Пределы безопасности и безвредности состава питьевой воды устанавливаются на основании медицинских, гигиенических исследований. Нормативы состава питьевой воды учитывают не те ингредиенты, которые должны в ней присутствовать, а, наоборот, вещества, присутствие которых в воде нежелательно и допустимо лишь в определенных пределах.

Невозможность создания единого эталона состава питьевой воды обусловлена отсутствием единой модели питьевой воды. Ее химический, бактериальный состав и свойства зависят и от геохимических особенностей источника водоснабжения, и от времени года, и даже от погодных условий. Приведенная в СанПиН совокупность гигиенических нормативов являет собой не эталон качества питьевой воды, а федеральный банк данных, который используется при создании рабочей программы контроля качества питьевой воды конкретного водопровода.

Принцип регионального подхода к регламентации состава питьевой воды - принятие единых в масштабе страны гигиенических нормативов с индивидуальным для каждого конкретного водопровода выбором совокупности контролируемых показателей. Выбор показателей обусловливается региональными природными и антропогенными факторами, определяющими состав воды источника водоснабжения, а следовательно, могущих присутствовать в питьевой воде. Гигиеническая надежность такого регионального подхода обеспечивается унифицированной методикой создания рабочих программ контроля для каждого водопровода на основе единых государственных (федеральных) нормативов качества питьевой воды, изложенных в СанПиН. Для России с ее громадной территорией, разнообразием санитарных ситуаций, зависящих от региональных природных и социально-экономических условий, региональный подход особенно важен. Он позволяет на каждом водопроводе создать такую рабочую программу контроля, которая будет отражать реальный состав воды этого водопровода.

Таким образом, в СанПиН 2.1.4.1074-01 заложена одинаковая правовая основа для всех гигиенических нормативов химических веществ при контроле качества питьевой воды, а статус контролируемых в конкретной санитарной ситуации получают те из них, которые вошли в утвержденную рабочую программу.

4. Методы очистки

Основными методами улучшения качества питьевой воды являются осветление, обесцвечивание и обеззараживание. Осветление и обесцвечивание воды достигаются с помощью коагуляции, отстаивания и фильтрации. Для обеззараживания воды применяют химические (хлорирование, озонирование) и физические (кипячение, УФ-облучение) методы.

4.1 Химические методы очистки

Наиболее простым, надежным и широко распространенным методом обеззараживания воды является ее хлорирование.

Для хлорирования воды применяют газообразный хлор, хлорную известь, двуокись хлора, гидрохлорид кальция, хлорамины. Для обеззараживания индивидуальных запасов воды применяются хлорсодержащие таблетки: патоцид, аквасепт и др.

Различают несколько способов хлорирования воды:

1. Хлорирование нормальными дозами (доза хлора устанавливается по величине хлорпоглощаемости и санитарной норме остаточного хлора).

2. Хлорирование с аммонизацией (в воду одновременно вводят хлор и аммиак для образования хлораминов).

3. Гиперхлорирование (доза хлора значительно превышает хлорпоглощаемость воды, под которой понимают то количество хлора, которое расходуется в процессе хлорирования 1 л воды в течение 30 мин на окисление органических веществ, легко окисляющихся неорганических веществ и соединение с протоплазмой бактериальных клеток. Для обеспечения надежности обеззараживания необходимо, чтобы после завершения процесса хлорирования в воде содержался остаточный хлор в следующих количествах:

0,3-0,5 мг/л свободного остаточного хлора (в виде хлорноватистой кислоты) при нормальном хлорировании и 0,6-1,0 мг/л связанного хлора (в виде хлораминов) при хлорировании с аммонизацией. Необходимая доза хлора при хлорировании нормальными дозами определяется в каждом случае путем проведения пробного хлорирования, с учетом хлоропоглощаемости воды.

Минимальное время контакта хлора с водой при хлорировании нормальными дозами составляет летом не менее 30 мин; зимой при низкой температуре время контакта увеличивается до 1 ч.

Обеззараживание воды озоном. Механизм бактерицидного действия озона заключается в инактивации бактериальных ферментов, необратимом нарушении структуры ДНК клетки атомарным кислородом, образующимся при распаде озона.

При обработке воды озоном в ней образуются продукты озонолиза органических веществ в виде альдегидов, кетонов, низкомолекулярных карбоновых кислот; среди них наиболее актуален формальдегид. Опасность продуктов озонолиза возрастает в случае комбинации в схеме обработки воды озонирования и последующего хлорирования. При этом образуются хлорированные продукты озонолиза с мутагенными и канцерогенными свойствами.

Преимущества озона перед хлором при обеззараживании воды состоят в том, что озон не образует в воде соединений, подобных хлорорганическим, улучшает органолептические свойства воды и обеспечивает бактерицидный эффект при меньшем времени контакта. Широкое внедрение озонирования в практику обработки воды сдерживается высокой энергоемкостью процесса получения озона; озонирование на порядок дороже хлорирования.

Другие бактерицидные вещества, используемые для обеззараживания воды. Практический опыт обеззараживания воды серебром накапливался человечеством на протяжении ряда веков. Работами отечественных и зарубежных ученых установлен высокий бактерицидный эффект серебра уже в концентрации 0,05 мг/л; эффективны рабочие концентрации 0,2-0,4 мг/л и выше. Антимикробное действие серебра охватывает многие виды бактерий и вирусы, но вирулицидный эффект проявляется только при высоких, выше 0,5 мг/л, концентрациях, а спороцидного действия серебро не оказывает.

Механизм бактерицидного действия серебра заключается в блокировании функциональных групп ферментных систем клетки, расположенных в цитоплазматической мембране и в периплазматическом пространстве.

Применение серебра для обеззараживания питьевой воды сдерживают его высокая стоимость, а также то обстоятельство, что его ПДК в воде, установленная по токсикологическому признаку вредности, составляет 0,05 мг/л, что на порядок ниже эффективных по бактерицидному действию концентраций. В связи с этим серебро применяется для обеззараживания и консервации небольших объемов питьевой воды в системах автономного жизнеобеспечения.

Для обеззараживания питьевой воды используют олигодинамический эффект ионов меди. Антимикробные спектры серебра и меди совпадают, но действующие концентрации меди выше, и бактерицидный эффект развивается медленнее.

Для обеззараживания индивидуальных или небольших групповых запасов питьевой воды в полевых условиях используют препараты йода, которые, в отличие от препаратов хлора, действуют быстрее и не ухудшают органолептические свойства воды. Бактерицидный эффект обеспечивается при концентрации йода 0,3-1 мг/л, вирулицид-ный - 0,5-2 мг/л при экспозиции 20-30 мин.

4.2 Физические методы

Среди безреагентных физических методов обеззараживания воды наиболее изучены ультрафиолетовые лучи. Кроме того, известен выраженный бактерицидный эффект гамма-излучения, ультразвука, импульсного электрического разряда (ИЭР).

Обеззараживание воды ультрафиолетовыми лучами основано на воздействии биологически активной ультрафиолетовой части спектра на микроорганизмы. Эта часть излучения в диапазоне длин волн от 205 до 315 нм называется бактерицидным излучением. Максимум бактерицидного действия приходится на диапазон 250-270 нм.

Применение ультрафиолетовых лучей для обеззараживания питьевой воды до недавнего времени было ограничено по причине низкой гигиенической надежности и недостаточной экономической эффективности разработанных в начале 50-х годов установок с бактерицидными лампами среднего давления.

Ультрафиолетовые лучи можно использовать для обработки воды с цветностью до 50 градусов, мутностью до 30 мг/л и содержанием железа до 5 мг/л.

Механизм бактерицидного действия ультрафиолетовых лучей заключается в необратимых повреждениях молекул ДНК и РНК микроорганизмов, находящихся в воде. Фотохимическое воздействие предполагает разрыв или изменение химических связей органической молекулы в результате поглощения энергии фотона. В основе вторичных процессов лежит образование свободных радикалов в воде, которые усиливают бактерицидный эффект ультрафиолетовых лучей.

Эффективность обеззараживающего действия ультрафиолетовых лучей зависит в первую очередь от биологических особенностей и количества микроорганизмов в обрабатываемой воде, физико-химических показателей воды, а также условий, в которых осуществляется обеззараживание.

Водные микроорганизмы имеют различную устойчивость к действию ультрафиолетовых лучей. Экспериментальные исследования показали, что для получения равного бактерицидного эффекта при обеззараживании воды, содержащей споровые микроорганизмы, бактерицидной энергии требуется в 2-3 раза больше, чем для вегетативных форм. Вегетативные формы имеют различную устойчивостью к действию ультрафиолетовых лучей. В частности, патогенные микроорганизмы - возбудители кишечных болезней (брюшного тифа, дизентерии и др.) более чувствительны к ультрафиолетовым лучам, чем бактерии группы кишечных палочек. Дозы облучения, необходимые для инактивации 99,9% микроорганизмов в лабораторных условиях, колеблются от 5,2 (шигелла Флекснера) до 11 мДж/см2 (вирус гепатита А). Различия устойчивости микроорганизмов к действию ультрафиолетовых лучей нужно учитывать при определении количества бактерицидной энергии для эффективного обеззараживания.

Консервация питьевой воды - это специфический вид обработки, позволяющий долго сохранить нормативные гигиенические показатели воды. Для консервации питьевой воды используют те же приемы и реагенты что и при обеззараживании, выбирая из них те, которые дают эффект последействия.

Также в целях обеззараживания воды можно использовать ионизирующее гамма-излучение, ультразвук, низковольтный ИЭР.

5. Роль воды в распространении инфекционных болезней и инвазий

вода загрязнение качество очистка

Наиболее важным компонентом воды, как природной системы с позиций влияния на здоровье человека являются биологические живые объекты, представленные бактериями, вирусами и простейшими. Тот факт, что вода может явиться причиной массовых («повальных») болезней был известен с древних времен. С развитием микробиологии стало понятным, что в этих случаях вода выступала как фактор передачи среди людей, пользующихся ею, заразного начала - патогенных микроорганизмов - возбудителей кишечных инфекций. Несмотря на несомненные успехи профилактической и лечебной медицины, эпидемиологическая роль воды в передаче кишечных инфекций остается актуальной и в наши дни. При этом со временем изменяется структура заболеваемости (соотношение тех или иных болезней), но общее количество заболевших в результате потребления недоброкачественной воды остается высоким. Главным образом, речь идет об инфекционных заболеваниях, вызываемых сальмонеллами, шигеллами, патогенными штаммами кишечной палочки, различными энтеровирусами, золотистым стафилококком. Ежегодно в России острыми кишечными инфекциями переболевает в среднем 0,7 млн человек, из них около 60% - дети раннего возраста; летальные исходы среди заболевших детей достигают 4000 в год.

По данным, антиген вируса гепатита А в 2003 году был обнаружен в 14,7 % проб воды колодцев, гораздо чаще, чем в источниках централизованного водоснабжения.

Водным путем передаются холера, брюшной тиф, паратифы А и В, дизентерия, сальмонеллезы, кампилобактериозы, эшерихиозы, лептоспирозы, вирусные гепатиты А и Е и другие болезни, вызываемые энтеровирусами (полиомиелит, ротавирусный энтерит, эпидемический конъюнктивит). Менее значим водный путь передачи для бруцеллеза и туляремии. В последние годы крупные водные эпидемии брюшного тифа, подобные тем, которые описаны в XIX и первой половине XX веков не регистрируются, а оставшаяся низкая заболеваемость связана не с водным, а с контактным путем передачи. Тем не менее многие авторы подчеркивают, что эпидемическое неблагополучие по брюшному тифу отмечается там, где сохраняются или создаются предпосылки его распространения через воду.

Остается высокой заболеваемость дизентерией Флекснера, передаваемой водным путем. Сравнительно 'молодая' (первая эпидемия описана в 1943 году) болезнь - вирусный гепатит А является весьма грозным страданием, которое, как правило, переходит в хроническую форму или в цирроз печени, также часто обусловлена водным путем передачи.

В последние годы среди инфекционной заболеваемости, связанной с водным фактором, увеличился удельный вес эшерихиозов - дизентеририеподобных заболеваний, возбудителем которых являются патогенные штаммы кишечной палочки. Кишечная палочка - нормальный представитель микрофлоры толстого кишечника. Она является антагонистом патогенных кишечных бактерий, гнилостных бактерий, принимает участие в синтезе витаминов группы В, Е, К. Однако среди обширной группы сероваров кишечной палочки встречаются так называемые коли-патогенные штаммы, которые образуют экзотоксин, обладающий энтеротропными и пирогенными свойствами. В настоящее время известно около 170 патогенных для человека штаммов кишечных палочек. Эшерихиозами чаще страдают дети младенческого возраста, у которых еще не сформировала» иммунная система.

Кроме возбудителей холеры, брюшного тифа, дизентерии особое значение имеет присутствие в водопроводной воде большого ряда так называемых условно патогенных микробов, которые способны вызывать заболевания, но не при каждой встрече с человеком, а лишь при определенных условиях. К этим микробам относятся протей, клебсиела, цитробактер, псевдомонас и аэромонас, которые имеют много общих признаков с истинной кишечной палочкой (Escherichia coli), признанным показателем свежего фекального загрязнения. Однако, в отличие от кишечной палочки, наличие их в воде источника не связано со свежим фекальным загрязнением. Кроме перечисленных, так называемых колиподобных микробов, имеет значение присутствие в воде других условно патогенных - клостридий, иерсиний, фекального стрептококка, парагемолитического вибриона, гафний. Все эти виды микроорганизмов способны вызывать расстройства функции кишечника, характеризующиеся поносом, которые по официальной медицинской статистике чаще всего проходят как острые кишечные инфекции (ОКИ) неустановленной этиологии.

Важная особенность условно патогенных микробов - их способность размножаться во внешней среде, вне живого организма. Размножение может происходить в воде источника водоснабжения, содержащей большое количество органических веществ биологического происхождения, в резервуарах чистой воды водопроводов при несоблюдении режима их промывок. Постоянное умеренное загрязнение питьевой воды условно патогенными микробами может быть обусловлено большой изношенностью распределительной сети водопровода и поступлением в нее инфильтрата поверхностного городского стока.

Конечно, в каждом случае ОКИ имеется тот или иной этиологический агент, возбудитель, и его «неустановленность» - следствие недостатка или плохой работы диагностических бактериологических и вирусологических лабораторий. Нераспознанность этиологии ОКИ - одна из косвенных причин низкой эффективности профилактических мероприятий.

В последние десятилетия во многих странах описаны вспышки заболеваний населения, вызванных паразитами - лямблиями и криптоспоридиями, связанные с потреблением недоброкачественной питьевой воды. Цисты лямблий и ооцисты криптоспоридий обладают более выраженной по сравнению с бактериями и вирусами устойчивостью к действию веществ, применяемых для обеззараживания питьевой воды. В США с 1965 по 1980 год отмечено свыше 15 000 случаев лямблиоза. Крупные водные вспышки имели место в США и в последующие годы. Такие же сообщения имеются из Великобритании, Канады, Финляндии и многих стран Азии, Африки и Южной Америки. Причиной вспышек, как правило, являлось потребление водопроводной воды либо без какой-либо обработки, либо хлорированной, но без предварительной очистки.

В России регистрация лямблиоза введена в 1991 году. В последующие годы наблюдался рост заболеваемости, который с 2001 года сменился устойчивой тенденцией к снижению. Большинство заболевших (88 %) - жители городов. Среди заболевших значительна доля детей (до 70 %) и, несомненно, большая часть случаев лямблиоза связана с контактным (бытовым) путем передачи. Однако на территориях с высокой плотностью населения, с ограниченными водными ресурсами нельзя отрицать опасности передачи лямблиоза и с питьевой водой в случае антропогенного загрязнения источника водоснабжения.

Криптоспоридиоз - малоизученное протозойное заболевание человека и млекопитающих животных. Возбудитель дрожжевой гриб Cryptosporidium parvum. Криптоспоридии широко распространены среди животных, служащих для них естественным резервуаром. Заражение происходит с инфицированной пищей или водой, особенно загрязненной стоками с животноводческих ферм или с полей, удобренных навозом. Болезнь протекает обычно в форме гастроэнтерита, чаще у детей. Статистического учета этой нозологической формы в нашей стране нет, однако в Вологодской области вспышка криптоспоридиоза была зарегистрирована.

Известно роль водного фактора и в распространении некоторых гельминтозов; доказана роль питьевой воды в распространении аскаридоза, гименолепидоза, фасциолеза.

Для перечисленных болезней характерен фекально-оральный механизм передачи, а водный фактор является одним из путей передачи наряду с пищевым. В некоторых случаях наблюдается и контактно-бытовой механизм передачи; аденовирусный конъюнктивит, например, нередко возникает после купания в бассейне.

Среди прибрежного населения крупных рек России (Енисей, Обь, Кама, Северная Двина и др.), особенно в их низовьях, распространены заболевания описторхозом, которые вызываются трематодами - сибирской или кошачьей двуусткой. Однако путь передачи описторхоза не водный, а пищевой. Заражение происходит при поедании рыбы, сырой или недостаточно термически обработанной, малосольной, содержащей живые личинки двуустки. Роль водного фактора в данном случае опосредованная, а не прямая.

Возбудители инфекционных болезней по способу питания относятся к паразитам и не могут развиваться вне организма хозяина (человека или животного). Однако они обладают способностью какое-то время существовать, переживать, не размножаясь, вне организма хозяина, в различных элементах среды обитания человека. Например, переносить замораживание во льду, зимовать в воде или в донных осадках поверхностных водных объектов. Это свойство микробов - одно из проявлений закона сохранения биологического вида. Сроки выживания патогенных микробов в водной среде сильно колеблются в зависимости от вида воды, степени ее загрязнения химическими веществами, сапрофиной микрофлорой, от температуры воды и других факторов (Табл.1.). Сальмонеллы и шигинеллы способны сохранять жизнеспособность в воде до 3 месяцев, кишечные вирусы до 4 месяцев и более; споры сибирской язвы сохраняются во внешней среде 10 лет и более, после чего сохраняют способность переходить в вегетативную форму. Есть данные, что холерный вибрион способен перезимовать в речной воде и летом вызвать новую вспышку.

Знание сроков выживания патогенных микробов в воде необходимо при планировании санитарных мероприятий по профилактике кишечных инфекций и при эпидемиологических расследованиях вспышек и эпидемий.

Таблица 1 - Сроки выживания микроорганизмов в водной среде

В начале XIX века во всем мире отмечается неустойчивая эпидемическая ситуация по холере. Специалисты ВОЗ считают, что реален дальнейший рост заболеваемости этой инфекцией во многих регионах мира, а возможно, и пандемическое ее распространение, как это было в 60-х годах XX века (седьмая пандемия). Так в Дагестане в июне-октябре 1994 возникла эпидемия холеры. Холера была завезена паломниками из Саудовской Аравии, и вспышка развивалась контактно-бытовым путем. Несмотря на принятые меры медицинского характера, подавить вспышку не удалось, и она приняла характер эпидемии. Это было связно с неудовлетворительным состоянием в Дагестане питьевого водоснабжения; во многих городах и поселках вода для питьевых целей подается без очистки и обеззараживания, а в малых поселениях население использует воду для питья воду оросительных каналов без очистки. Подтверждением роли водного фактора является тот факт, что отдельные случаи завоза холеры из Дагестана в другие города России не привели к развитию вспышки и были локализованы.

В последние годы холерные вибрионы выделены из объектов окружающей природной среды на территории Астраханской, Новосибирской, Рязанской областей, Краснодарского края, Приморского края, Калмыкии и Татарстана. По широкой географии «находок» можно предположить факт активизации возбудителя холеры на территории всей страны. Ведущая роль в предупреждении эпидемии холеры в этих условиях принадлежит правильной организации питьевого водоснабжения и действенному санитарному надзору за ним.

Непосредственное влияние правильно организованного водоснабжения на динамику инфекционной заболеваемости населения учесть трудно, так как одновременно с развитием водопроводов улучшаются и другие санитарно-бытовые условия жизни. Но все же имеются наблюдения, показывающие, что организация централизованного водоснабжения может снизить заболеваемость кишечными инфекциями среди пользующихся водопроводом в 8-12 раз. В то же время прививки против кишечных инфекций снижают заболеваемость (среди привитых) всего в 5 раз. Холерная вакцина обеспечивает иммунитет среди привитых всего в 40-60% случаев, тогда как обычная обработка воды на водопроводе полностью исключает возможность 'проскока' довольно лабильного к изменению внешней среды вибриона.

Нарушения санитарных правил и требований при организации водоснабжения, а также в процессе эксплуатации водопровода влекут за собой санитарное неблагополучие, и в первую очередь рост инфекционной заболеваемости населения. Как показывают практические наблюдения, наиболее частыми причинами распространения инфекций водным путем являются недостаточная очистка питьевой воды на водопроводах и, в первую очередь, неэффективное ее обеззараживание; изношенность водопроводной сети и нарушения правил ее эксплуатации; низкое исходное качество воды источника водоснабжения.

Низкое качество подаваемой питьевой воды нередко связано со слабым контролем за системами водоснабжения как со стороны ведомственной службы, так и органов государственного санитарно-эпидемиологического надзора.

Несомненно, что комплексные мероприятия по профилактике кишечных инфекций, проводимые как в мировом масштабе, так и в России, в значительной мере привели к снижению заболеваемости, сокращению количества эпидемических вспышек кишечных инфекций. Однако в борьбе за существование возбудители кишечных заболеваний постоянно «меняют свое лицо» - изменяют морфологию, антигенную структуру, биохимические признаки, приспосабливаясь к воздействию дезинфицирующих веществ, находя обходные пути иммунной защиты человека. Такие факты, определяемые одним из основных законов жизни - сохранения биологического вида, хорошо известны врачам-микробиологам и инфекционистам относительно возбудителей дизентерии, холеры, брюшного тифа, вирусного гепатита, т. е. всех инфекционных болезней, для которых характерен водный путь передачи.

Поэтому, несмотря на отмечающуюся в отдельных регионах удовлетворительную статистику по заболеваемости кишечными инфекциями, нельзя ослаблять оправдавшие себя противоэпидемические барьеры, основным из которых в отношении кишечных инфекций является рациональное, т. е. организованное с соблюдением санитарных правил и нормативов, питьевое водоснабжение. Планируя и реализуя средства на совершенствование питьевого водоснабжения, нужно помнить, что они всегда меньше, чем необходимые для ликвидации возникшей эпидемии.

Таким образом, микробиологический состав воды является одним из основных показателей ее качества и пригодности для потребления. При этом должно учитываться как бактериальное, так и вирусное загрязнение воды. Безусловно значение интенсивности загрязнения воды для возникновения вспышек инфекционных заболеваний водного происхождения.

Контроль микробиологического состава особенно актуален при оценке качества воды, используемой на предприятиях пищевой промышленности, продукция которой является прекрасной средой накопления для возбудителей кишечных инфекций. Неизбежность соприкосновения воды с сырьем, готовыми пищевыми продуктами и тарой диктует необходимость практически полного отсутствия в ней патогенных и условно патогенных бактерий.

Причинами вспышек кишечных инфекций, обусловленных водным фактором, могут быть следующие: бактериальное загрязнение воды источника в зонах санитарной охраны питьевых водопроводов; аварийное состояние головных сооружений водопроводов; нарушение технологического режима очистки и обеззараживания воды на станциях водоподготовки; неудовлетворительное санитарно-техническое состояние водопроводных и канализационных сетей и смотровых колодцев, приводящее к авариям, подсосу в водопроводную сеть загрязненных грунтовых вод; потребление для питьевых целей воды технических водопроводов. Особенно опасно несанкционированное подключение технического водопровода к существующей сети питьевого городского водопровода.

В виду всего вышесказанного, и в настоящее время остается актуальным вывод сделанный академиком С.Н. Черкинским в 1975 году, о том, что хотя переход на централизованные системы питьевого водоснабжения не только в городах, но и в сельских условиях является основным профилактическим мероприятием по устранению водного фактора инфекционной заболеваемости населения, однако отсутствие эпидемий и снижение заболеваемости нельзя воспринимать как полную ликвидацию водного фактора в распространении кишечных инфекций. В действительности централизованное питьевое водоснабжение с которым неразрывно связана система санитарно-противоэпидемических мероприятий, не ликвидирует биологически обусловленный механизм. Оно лишь снижает возможность водного пути распространения возбудителей инфекции в меру полноты, тщательности и систематичности выполнения всех требований санитарно-эпидемиологического надзора в области рационального питьевого водоснабжения населенных мест. Вместе с тем и в наше время академик РАМН В.И. Покровский был вынужден констатировать, что «особую эпидемиологическую тревогу вызывают увеличивающиеся водные вспышки кишечных инфекций». Далее он говорит об увеличении заболеваемости брюшным тифом, которая до недавнего времени снижалась, резком возрастании заболеваний иерсиниозом (15 117 случаев за 1994 год). Актуальной проблемой остается заболеваемость гепатитами А и Е, которая переживает очередной эпидемический подъем, и многие вспышки связаны с питьевым водоснабжением из поверхностных источников.

6. Влияние химического состава питьевой воды на здоровье и условия жизни населения

Немаловажен для здоровья населения химический состав питьевой воды. В связи с интенсивным загрязнением источников водоснабжения, особенно в индустриально развитых регионах, его роль особенно возрастает. По результатам анализа, проведенного Федеральным информационным фондом СГМ за 2001-2005 год, к числу приоритетных веществ, загрязняющих питьевую воду систем централизованного питьевого водоснабжения за счет поступления из источников водоснабжения, были отнесены кадмий, мышьяк, свинец, формальдегид, хром трехвалентный, нитраты, ртуть, фториды и другие соединения. Среди перечисленных веществ есть соединения, представляющие канцерогенную опасность.

Следует заметить, что, в отличие от микробного фактора, воздействие которого чаще всего проявляется в виде эпидемических вспышек заболеваний вскоре после контакта с ним, неблагоприятные эффекты влияния химического фактора могут быть обнаружены не сразу, а спустя некоторое, порой достаточно продолжительное время. Причина этого - как в воздействии низких концентраций, не способных вызвать острое отравление, но со временем проявляющих кумулятивный эффект, так и в особенностях химической структуры вещества. Оба эти обстоятельства обуславливают химическое развитие процесса интоксикации.

Необходимо обратить внимание, что токсическое воздействие химических веществ может проявиться не только при оральном (через рот) поступлении их с водой, но и путем всасывания через кожу в процессе гигиенических (душ, ванна) или оздоровительных плавательные бассейны) процедур.

Возможность поступления химических ядов через кожу известна в гигиене труда. Опасность неблагоприятного воздействия волы, содержащей некоторые химические соединения в бытовых условиях порой выше, чем при контакте с ними , производственных условиях. Этому способствует большая площадь контакта с водой кожных покровов и слизистых (80-100 %), повышенная потенциальная опасность интоксикации у детей (в особенности первого года жизни) в связи с лучшей способностью к всасыванию детской кожи и более высокой токсичностью веществ для детского организма.

Для ряда промышленных загрязнений водных объектов доказана возможность интоксикации при чрезкожном всасывании, например. для циодрина (фосфорорганический инсектоакаринид) и полупродукта его производства - трифенилфосфита. В эксперименте на лабораторных животных симптомы интоксикации регистрировались при воздействии концентраций до уровня 0,05 мг/л в 0,01 мг/л соответственно, тогда как запах этих веществ в воде ощущается при концентрациях более высоких - 55 мг/л и 9 мг/л соответственно. Многие вещества - промышленные поллютанты способны вызывать аллергические реакции также при контакте содержащей их воды с кожными покровами человека.

Механизм взаимодействия химического вещества и организма определяется особенностями химической структуры вещества, его дозой и способом поступления в организм (с водой - через рот, кожу, слизистые, с воздухом - через легкие, слизистые, кожу, с пищей - через рот и слизистые) и может быть весьма различным. Например, замещение одного элемента другим в метаболических реакциях, подавление или стимуляция гормонов и других биологически активных структур организма, извращение иммунных реакций, повреждение генетического аппарата и пр. При этом воздействие одного вещества может развиваться по нескольким по нескольким механизмам одновременно. Так, неблагоприятное влияние питьевой воды с повышенным уровнем солесодержания проявляется не только в изменении вкуса воды, но и в нарушении функционального состояния желудочно-кишечного тракта, может способствовать образованию камней в мочевыделительной системе.

Выявление столь сложно развивающихся эффектов хронической интоксикации путем наблюдения за здоровьем потребителей воды не может быть осуществлено своевременно, чтобы обеспечить проведение профилактических мероприятий. Поэтому в плане выявления потенциальной опасности химического загрязнения воды для здоровья особенно велика роль экспериментального метода оценки токсичности природных химических веществ, компонентов сточных вод промышленных предприятий, сельскохозяйственных ядохимикатов и удобрений, тем или иным образом поступающих в природную воду.

Не меньшее значение в проблеме безопасности питьевого водоснабжения населения имеет изменение под влиянием химических веществ органолептических свойств воды, воспринимаемых органами чувств человека (запах, привкус, окраска, мутность, способность к пенообразованию, пленкообразование). Нередки случаи, когда те или иные химические примеси, содержащиеся в воде, не являясь непосредственной причиной расстройств здоровья, оказывают косвенное влияние, ухудшая органолептические свойства воды. Наличие мути, необычная окраска, запах и привкус воды с глубокой древности служили признаком ее недоброкачественности. Нельзя не учитывать и эстетическое воздействие неблагоприятных органолептических свойств воды. В процессе эволюции человека выработалась защитная реакция - чувство отвращения и представление об опасности для здоровья воды с неблагоприятными или необычными органолептическими свойствами. Оправданность такого отрицательного отношения подтверждается практикой. Например, при загрязнении воды бытовыми стоками, помимо появления мути и неприятного запаха, она оказывается зараженной возбудителями кишечных инфекций. В этой связи уместно вспомнить слова Ф.Ф. Эрисмана: «Было бы непростительной ошибкой считать удовлетворение эстетического требования роскошью, так как здесь эстетика и гигиена сливаются настолько, что разделить их положительно не представляется возможным».

Одновременное поступление с водой нескольких веществ может вызвать патологические эффекты, не свойственные каждому из них в отдельности (комбинированное действие). Еще сложнее расценить эффект взаимодействия при одновременном поступлении веществ разными путями, например, через рот водой и через легкие с атмосферным воздухом (сочетанное действие). Профилактическая методология гигиенической науки нашла путь преодоления этого объективно действующего обстоятельства в организации и постановке экспериментальных исследований по выявлению причинно-следственных связей воздействия химического фактора среды обитания малой интенсивности, связанного с водой, на состояние теплокровного организма и условия его существования.

Очевидно, ответ на вопрос о безопасности или опасности для здоровья человека питьевой воды с тем или иным химическим составом, как по набору ингредиентов так и по их концентрации не сводится к простому сопоставлению с нормативами, а является сложной профессиональной задачей, решать которую должен специалист, врач-гигиенист. Для успешного решения этой задачи практический санитарный врач должен быть знаком с методикой (принципами) гигиенического нормирования химических веществ в водной среде и основами методики экспериментальных исследований по научному обоснованию предельно допустимых концентраций.

Заключение

По данным ВОЗ ежегодно в мире из-за низкого качества питьевой воды умирает около 5 млн. человек. Инфекционная заболеваемость населения, связанная с водоснабжением, достигает 500 млн. случаев в год. Это дало основание назвать проблему гигиены водоснабжения, т.е. снабжения доброкачественной водой в достаточном количестве, основной проблемой человечества.

Для того чтобы возможность распространения инфекционных заболеваний через воду стала реальной, необходимо одновременное наличие трех условий.

Первое условие - возбудители заболевания должны попасть в воду источника водоснабжения. При современном развитии канализации населенных мест, наличии инфекционных больных и здоровых бактерионосителей это условие постоянно имеется.

Второе условие - патогенные микроорганизмы должны сохранять жизнеспособность в водной среде в течение достаточно длительного времени. Реальность этого условия определяется способностью сохранения микроба как биологического вида. Практические наблюдения и экспериментальные данные свидетельствуют о возможности их длительного существования вне организма человека, например в водной среде.

Третье условие - возбудители инфекционных заболеваний должны попасть с питьевой водой в организм человека. Это условие может реализоваться при нарушении технологии водоподготовки на станции очистки воды или первой эксплуатации водопроводной сети.

Задача любого государства - не допустить осуществления ни одного из этих условий.

На данный момент состояние питьевой воды в нашей стране оставляет желать много лучшего. Только 1% поверхностных источников соответствует первому классу, и вода в них не требует специальной обработки и очистки, а 17% водоемов вообще непригодны для питьевого снабжения. Свыше 70% городских водоводов, станций очистки воды и насосных станций перекачек отработали свой амортизационный срок или пришли в негодность. Вода приобретает вредные качества и такой попадает в жилые массивы. Столь же плачевно обстоят дела и в сельской местности, где водой, далекой от нормативного питьевого качества, пользуются 29,5 млн. человек.

Плачевное состояние водной отрасли неприемлемо для страны, которая обладает 20% мировых запасов пресной воды и не умеет ими распоряжаться.

Список литературы

1. Мазаев В.Т. Руководство по гигиене питьевой воды и питьевого водоснабжения. - М.: Мед. информ. агентство, 2008. - 319 с.

2. Мазаев В.Т., Королев А.А., Шлепнина Т.Г. Коммунальная гигиена. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2005. - 304 с.

3. Ревич А.Б., Авалиани С.Л., Тихонова Г.И. Экологическая эпидемиология. - М.: Издательский центр «Академия», 2004. - 384 с.

4. http://www.c-o-k.ru/showtext/?id=33&from=online&params=num%3D12

5. http://kazan.101cooler.ru/about-water

6. http://www.ng.ru/politics/2008-07-07/3_kartblansh.html

7. http://www.prostovoda.net/sovremennye-problemy-pitevoj-vody/6

8. http://www.istok-penza.ru/root/encyclopedia/water/quality

9. http://sitewater.ru/problema-presnoj-vody.html

10. http://www.o8ode.ru/article/dwater/