Питьевая вода — важнейший фактор здоровья человека. Практически все ее источники подвергаются антропогенному и техногенному воздействию разной интенсивности. Санитарное состояние большей части открытых водоемов России в последние годы улучшилось из-за уменьшения сброса стоков промышленных предприятий, но все еще остается тревожным.
Проблема качества питьевой воды затрагивает очень многие стороны жизни человеческого общества в течение всей истории его существования. В настоящее время питьевая вода — это проблема социальная, политическая, медицинская, географическая, экологическая, а также инженерная и экономическая. Понятие » питьевая вода » сформировалось относительно недавно и его можно найти в законах и правовых актах, посвященных питьевому водоснабжению.
Питьевая вода — вода, отвечающая по своему качеству в естественном состоянии или после обработки (очистки, обеззараживания) установленным нормативным требованиям и предназначенная для питьевых и бытовых нужд человека либо для производства пищевой продукции. Речь идет о требованиях к совокупности свойств и состава воды, при которых она не оказывает неблагоприятного влияния на здоровье человека как при употреблении внутрь, так и при использовании в гигиенических целях, а также при производстве пищевой продукции.
1. Эколого-гигиенические показатели качества питьевой воды
Вода, которую мы потребляем, должна быть чистой. Болезни, передаваемые через загрязненную воду, вызывают ухудшение состояния здоровья, инвалидность и гибель огромного числа людей, особенно детей, преимущественно в менее развитых странах, обычным для которых является низкий уровень личной и коммунальной гигиены. Такие болезни, как брюшной тиф, дизентерия, холера, анкилостомоз, передаются, прежде всего, человеку в результате загрязнения водоисточников экскрементами, выделяемыми из организма больных.
Успех в борьбе с указанными болезнями или достижение полной их ликвидации зависит от того, как организована система удаления всех продуктов обмена, выделяющихся из организма человека, как поставлено дело обеспечения чистой водой всего населения.
Через воду могут передаваться инфекционная желтуха, туляремия, водная лихорадка, бруцеллез, полиомиелит. Вода подчас становится источником заражения человека животными паразитами — глистами. С загрязненной фекалиями водой в организм человека могут попасть яйца некоторых паразитических червей. В кишечнике они превращаются в паразитов (таковы аскариды, острицы).
Научная работа: Создание научных основ обеззараживания и очистки ...
... -технологических основ очистки воды на основе нанотехнологии с использованием электроактивационного метода и разработанные рекомендации по оптимизации технологических процессов очистки, путем установления физико-технических параметров метода и свойств питьевой воды. В результате ...
Наконец, через воду иногда происходит заражение лямблиями, которые поражают тонкий кишечник и печень.
1.1 Физико-химическая характеристика питьевой воды
Пресные водные ресурсы существуют благодаря вечному круговороту воды. В результате испарения образуется гигантский объем воды, достигающий 525 тыс. км3 в год. 86% этого количества приходится на соленые воды Мирового океана и внутренних морей — Каспийского, Аральского и др.; остальное испаряется на суше, причем половина благодаря транспирации влаги растениями. Каждый год испаряется слой воды толщиной примерно 1250 мм. Часть ее вновь выпадает с осадками в океан, а часть переносится ветрами на сушу и здесь питает реки и озера, ледники и подземные воды. Природный дистиллятор питается энергией Солнца и отбирает примерно 20% этой энергии. Всего 2% гидросферы приходится на пресные воды, но они постоянно возобновляются. Скорость возобновления и определяет доступные человечеству ресурсы. Большая часть пресных вод — 85% — сосредоточена во льдах полярных зон и ледников. Скорость водообмена здесь меньше, чем в океане, и составляет 8000 лет.
Поверхностные воды суши обновляются примерно в 500 раз быстрее, чем в океане. Еще быстрее, примерно за 10 — 12 суток, обновляются воды рек. Наибольшее практическое значение для человечества имеют пресные воды рек. Реки всегда были источником пресной воды. Но в современную эпоху они стали транспортировать отходы. Отходы на водосборной территории по руслам рек стекают в моря и океаны. Большая часть использованной речной воды возвращается в реки и водоемы в виде сточных вод. До сих пор рост очистных сооружений отставал от роста потребления воды. И на первый взгляд в этом заключается корень зла. На самом деле все обстоит гораздо серьезнее. Даже при самой совершенной очистке, включая биологическую, все растворенные неорганические вещества и до 10% органических загрязняющих веществ остаются в очищенных сточных водах. Такая вода вновь может стать пригодной для потребления только после многократного разбавления чистой природной водой. И здесь для человека важно соотношение абсолютного количества сточных вод, хотя бы и очищенных, и водного стока рек.
Человечеству придется изменить стратегию водопользования. Необходимость заставляет изолировать антропогенный водный цикл от природного. Практически, это означает переход на замкнутое водоснабжение, на маловодную или малоотходную, а затем на «сухую» или безотходную технологию, сопровождающуюся резким уменьшением объемов потребления воды и очищенных сточных вод.
В качестве первых санитарно — гигиенических характеристик пресной воды использовались органолептические показатели, которые были основаны на интенсивности восприятия органами чувств физических свойств воды. В настоящее время в эту группу в качестве нормативных характеристик входят:
- Запах при 20оС и подогреве до 60оС,
- Балл, цветность по шкале, градус
- Прозрачность по шкале,
- Мутность по стандартной шкале, мг/дм3
- Окраска окрашенного столбца (отсутствие водных организмов и пленки)
В качестве фундаментальной основы для разработки ПДК всех видов загрязняющих веществ используется концепция порогового воздействия токсикантов на организм.
Очистка и повторное использование технической воды и промышленных стоков
... их строительство. 2. Методы и оборудование для очистки технической воды и промышленных стоков При очистке сточных вод промышленных технологий применяют методы фильтрования, осаждения, флотации, коагуляции, ... которой является: максимальное снижение потерь сырья со сточными водами; снижение потребления чистой воды; сокращение сброса сточных вод по объему и количеству загрязняющих веществ в водоемы; ...
При проведении систематических биогеохимических исследований было установлено наличие трех областей на кривой функциональной зависимости между дозой (концентрацией токсического вещества) и эффектом (негативными последствиями на организм):
- При малых количествах потребления токсиканта либо безвредно для организма, либо стимулирует его жизнедеятельность
- В области средних концентраций существует оптимальный диапазон, в котором организм способен регулировать взаимодействие с окружающей средой
- Дальнейший рост концентрации вещества в воде может стать причиной подавления жизнедеятельности организма
1.2 Микробиологическая характеристика качества питьевой 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.
1.3 Гигиенические требования и нормативы к качеству питьевой воды
Основным стандартом качества питьевой воды является ГОСТ 2874-82. Данный стандарт распространяется на питьевую воду, подаваемую централизованными системами хозяйственно-питьевого водоснабжения, а также централизованными системами водоснабжения, подающими воду одновременно для хозяйственно-питьевых и технических целей, и устанавливает гигиенические требования и контроль над качеством питьевой воды. Стандарт не распространяется на воду при нецентрализованном использовании местных источников без разводящей сети труб.
Метрологическое обеспечение контроля очистки воды для питьевого водоснабжения
... контроль качества воды для питьевого водоснабжения, приведен обзор методов определения показателей. В России пересмотр нормативов качества питьевой воды осуществлялся примерно каждые 10 лет. Обновлению подвергается нормативная база документов, соответствующее методическое обеспечение ...
Гигиенические требования предъявляемые к качеству питьевой воды это вода должна быть безопасна в эпидемическом отношении, безвредна по химическому составу и иметь благоприятные органолептические свойства.
Качество воды определяют ее составом и свойствами при поступлении в водопроводную сеть; в точках водоразбора наружной и внутренней водопроводной сети.
По микробиологическим показателям питьевая вода должна соответствовать следующим требованиям:
1) Число микроорганизмов в 1 см3 воды, не более 100 по ГОСТ 18963-73
2) Число бактерий группы кишечных палочек в 1 дм3 воды (коли-индекс), не более 3 по ГОСТ 18963-73
Токсикологические показатели качества воды характеризуют безвредность ее химического состава и включают нормативы для веществ:
- встречающихся в природных водах;
- добавляемых к воде в процессе обработки в виде реагентов;
- появляющихся в результате промышленного, сельскохозяйственного, бытового и иного загрязнения источников водоснабжения.
Концентрация химических веществ, встречающихся в природных водах или добавляемых к воде в процессе ее обработки, не должны превышать нормативов:
Алюминий остаточный (Аl), мг/дм3, не более 0,5 По ГОСТ 18165-89
Бериллий (Be), мг/дм3, не более 0,0002 По ГОСТ 18294-89
Молибден (Мо), мг/дм3, не более 0,25 По ГОСТ 18308-72
Мышьяк (As), мг/дм3, не более 0,05 По ГОСТ 4152-89
Нитраты (NO3), мг/дм3, не более 45,0 По ГОСТ 18826-73
Полиакриламид остаточный, мг/дм3, не более 2,0 По ГОСТ 19355-85
Свинец (Рb), мг/дм3, не более 0,03 По ГОСТ 18293-72
Селен (Se), мг/дм3, не более 0,01 По ГОСТ 19413-89
Стронций (Sr), мг/дм3, не более 7,0 По ГОСТ 23950-88
Фтор (F), мг/дм3, не более для климатических районов:
- По ГОСТ 4386-88 I и II 1,5;
- III 1,2;
- IV 0,7
Показатели, обеспечивающие благоприятные органолептические свойства воды, включают нормативы для веществ:
- встречающихся в природных водах;
- добавляемых к воде в процессе обработки в виде реагентов;
- появляющихся в результате промышленного, сельскохозяйственного и бытового загрязнений источников водоснабжения.
Концентрации химических веществ, влияющих на органолептические свойства воды, встречающихся в природных водах или добавляемых к воде в процессе ее обработки, не должны превышать нормативов:
Железо (Fe), мг/дм3, не более 0,3 По ГОСТ 4011-72
Жесткость общая, моль/м3, не более 7,0 По ГОСТ 4151-72
Марганец (Мn), мг/дм3, не более 0,1 По ГОСТ 4974-72
Медь (Сu2+), мг/дм3, не более 1,0 По ГОСТ 4388-72
Полифосфаты остаточные (РO3-4), мг/дм3, не более 3,5 По ГОСТ 18309-72
Сульфаты (SO4—), мг/дм3, не более 500 По ГОСТ 4389-72
Сухой остаток, мг/дм3, не более 1000 По ГОСТ 18164-72
Хлориды (Сl-), мг/дм3, не более 350 По ГОСТ 4245-72
Цинк (Zn2+), мг/дм3, не более 5,0 По ГОСТ 18293-72
Органолептические свойства воды должны соответствовать требованиям:
- Запах при 20 °С и при нагревании до 60°, баллы, не более 2
По ГОСТ 3351-74
- Вкус и привкус при 20 °С, баллы, не более 2 По ГОСТ 3351-74
- Цветность, градусы, не более 20 По ГОСТ 3351-74
- Мутность по стандартной шкале, мг/дм3, не более 1,5 По ГОСТ 3351-74
- Вода не должна содержать различимые невооруженным глазом водные организмы и не должна иметь на поверхности пленку.
СанПиН 2.1.4.1074-01
Требования к качеству воды на хозяйственно-питьевые цели
... вода. Вся используемая вода хозяйственно-питьевого назначения предварительно очищается и обеззараживается на очистных сооружениях. Берется она из поверхностных источников. В момент очистки, дойдя до резервуаров чистой воды, ... натрия) и небольшое количество органических веществ, растворимых в воде. Уровень солесодержания в питьевой воде обусловлен качеством воды в природных источниках (которые ...
«Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества» был утвержден постановлением Госкомсанэпиднадзора РФ от 24.10.1996 г. и введен в действие с 1 июля 1997 года.
Принятие этого документа явилось серьезным прорывом в деле контроля за качеством питьевой воды в России, так как он был создан на основе последних разработок и данных российских ученых и с учетом рекомендаций ВОЗ. СанПиН устанавливает гигиенические требования к питьевой воде, нормирует содержание вредных химических веществ, наиболее часто встречающихся в природных водах, а также поступающих в источники водоснабжения в результате хозяйственной деятельности человека, определяет органолептические и некоторые физико-химические параметры питьевой воды.
Здесь необходимо отметить, что вопреки бытующему (все еще) мнению об отсталости нашей нормативной базы, по большинству параметров российский СанПиН удовлетворяет рекомендациям ВОЗ и не уступает зарубежным стандартам, а кое в чем их даже и превосходит.
Санитарные правила и нормы «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества устанавливают гигиенические требования к качеству питьевой воды, а также правила контроля качества воды, производимой и подаваемой централизованными системами питьевого водоснабжения населенных мест.
1.4 Основные источники загрязнения питьевой воды
Коммунальные стоки — содержат как химические, так и микробиологические загрязнения и представляют серьезную опасность. Содержащиеся в них бактерии и вирусы являются причиной опасных заболеваний: сыпного тифа и паратифа, сальмонеллеза, бактериальной краснухи, эмбрионов холеры, вирусов вызывающих воспаления околомозговой оболочки и кишечных заболеваний. Такая вода может быть переносчиком яиц глистов (солитеры, аскариды и власоглавы).
В коммунальных стоках присутствуют также токсичные детергенты (моющие вещества), сложные ароматические углеводороды (САУ), нитраты и нитриты.
В зависимости от отрасли, промышленности могут содержать практически все существующие химические вещества: тяжелые металлы, фенолы, формальдегид, органические растворители (ксилол, бензол, толуол), упомянутые выше (САУ) и т.н. особо токсичные стоки. Последняя разновидность вызывает мутагенные (генетические), тератогенные (повреждающие плод) и канцерогенные (раковые новообразования) изменения.
Главные источники особо токсичных стоков:
- металлургическая промышленность, машиностроение
- производство удобрений
- целлюлозно-бумажная промышленность
- цементно-асбестовое производство
- лако-красочая промышленность.
Парадоксально, но источником загрязнения является также сам процесс очистки и водоподготовки.
В большинстве случаев, там, где нет сети водоснабжения нет и канализации, а если и есть, то она (канализация) не может полностью предотвратить проникновению отходов в грунт и, следовательно, в грунтовые воды. Поскольку верхний горизонт грунтовых вод расположен на глубине от 3 до 20 м (глубина обычных колодцев), то именно на этой глубине скапливаются «продукты» человеческой деятельности в гораздо более серьезных концентрациях, чем в поверхностных водах: детергенты из наших стиральных машин и ванн, кухонные отходы (остатки пищи), фекалии людей и животных.
Роль воды в природе и в жизни человека
... воды. В патриархальную эпоху на Земле кругооборот воды, который включал сливы, дожди, снегопады, наводнения и прочее, был, несмотря на катаклизмы природы, благотворным для человека. Дожди, талые воды орошали землю, приносили полезные для растений вещества, ...
Конечно же, все перечисленные компоненты профильтрованы сквозь верхний слой грунта, но некоторые из них (вирусы, водо-растворимые и текучие субстанции) способны проникать в грунтовые воды практически без потерь. То, что выгребные ямы и местная канализация располагаются на некотором удалении от колодцев, ничего не значит. Доказано, что грунтовые воды могут при соблюдении некоторых условий (например легкий уклон) перемещаться в горизонтальной плоскости на несколько километров!!!
В грунтовых водах присутствуют в несколько меньших количествах, чем в поверхностных водах. Большинство этих отходов направляются прямо в реки. Кроме того, промышленные пыль и газы, оседают непосредственно или в соединении с атмосферными осадками и накапливаются на поверхности почвы, растениях, растворяются и проникают вглубь. Поэтому никого, кто профессионально занимается очисткой воды, не удивит содержание тяжелых металлов и радиоактивных соединений в колодцах, расположенных вдали от металлургических центров — в Карпатах.
Промышленные пыль и газы переносятся воздушными потоками на сотни километров от источника эмиссии. К промышленным загрязнениям почвы относятся также органические соединения, образующиеся при переработке овощей и фруктов, мяса и молока, отходы пивных заводов, животноводческих комплексов. Металлы и их соединения проникают в ткани организма в виде водного раствора. Проникающая способность очень высока: поражаются все внутренние органы и плод. Удаление из организма через кишечник, легкие и почки приводит к нарушению деятельности этих органов.
Накапливание в организме следующих элементов приводит к:
- поражению почек — ртуть, свинец, медь.
- поражению печени — цинк, кобальт, никель.
- поражению капилляров — мышьяк, висмут, железо, марганец.
- поражению сердечной мышцы — медь, свинец, цинк, кадмий, ртуть, таллий.
- возникновению раковых заболеваний — кадмий, кобальт, никель, мышьяк, радиоактивные изотопы.
1.5 Методы улучшения качества питьевой воды
По цели очистки методы улучшения качества питьевой воды подразделяют на:
- улучшающие органолептические свойства воды, т.е. свойства, воспринимаемые органами чувств человека: запах, привкус, окраска, мутность, температура, пленки и др.;
- обеспечивающие ее эпидемиологическую безопасность;
- методы кондиционирования подземных вод;
- улучшающие ее газовый состав после удаления сероводорода, кислорода, метана, свободной углекислоты и других веществ;
- направленные на извлечение трудноокисляемой органики, вредных продуктов, образующихся попутно при обработке воды с помощью проведения процессов обратного осмоса, биосорбции, нанофильтрации и других.
К методам, улучшающим органолептические свойства воды, относят осветление, обесцвечивание и дезодорацию. Осветление воды предполагает удаление из нее взвешенных и коллоидных веществ. Осветление и обесцвечивание воды проводят с помощью метода коагуляции (заключающегося в добавлении в воду химического реагента (коагулянта) с целью дестабилизации взвешенных коллоидных частиц и их последующего хлопьеоброзования), методов отстаивания и фильтрации (заключающейся в удалении взвешенного вещества из массы путем пропусканяи воды через слой пористого материала или через сетки с подходящим размером отверстий).
Вода, как экологический фактор. Особенности физико-химических свойств воды
... свойств воды; проанализировать влияние воды на организм человека и его здоровье. Вода, как экологический фактор Экологическими факторами называют свойства среды обитания, оказывающие какое-либо воздействие на организм. Экологические факторы могут ... выражены влажный и сухой сезоны. Влажность оказывает влияние на распространение растений и животных, как в пределах ограниченной территории, так ...
Эпидемиологическую безопасность воды обеспечивают с помощью методов хлорирования, озонирования, элекроимпульсной обработки, ультрафиолетового облучения. В ходе предварительного хлорирования воды в нее добавляется хлор с целью прекращения роста бактерий, растений или животных организмов, окисления органического вещества, содействия флокуляции или уменьшения запаха. Метод электроимпульсной обработки основан на совместном действии природных окислителей (озон, радикалы ОН, атомарный кислород и т.д.), УФ-излучения и электрокоагулянта, генерируемых в водо-воздушном потоке. Метод ультрафиолетового облучения основан на использовании ультрафиолетовых лучей для обеззараживания воды.
Более экологически чистым и эффективным является метод озонирования воды. Озонирование предполагает добавление озона к воде или сточным водам с целью дезинфекции, окисления органического вещества либо удаления неприятного вкуса или запаха. Озонирование дает возможность комплексной обработки воды и улучшает ее основные органолептические свойства (цветность, запах, привкус), а также освобождает воду от природных или внесенных в нее промышленных органических веществ. Кроме того, озон, в отличие от хлора, не образует канцерогенных органических соединений и обладает наибольшим обеззараживающим свойством против возбудителей вирусных заболеваний и споровых форм, в т.ч. устойчивых к хлору. Озонирование воды разрушает органические вещества, способствующие развитию микроорганизмов. Правильно подобранные дозы озона позволяют удалять из воды фенолы, нефтепродукты, поверхностно-активные вещества, сернистые соединения, сероводород, окисляет двухвалентное железо. Наконец, при озонировании пестицидов происходит дезодорация с одновременным глубоким разрушением исходных соединений. Недостатком метода озонирования является то, что из-за нестойкости озон не может поддерживать бактерицидное состояние в течение длительного времени, и поэтому необходимо исключить попадание загрязнений в очищенную воду, что реально только на коротких водопроводных сетях. Для использования метода озонирования необходимо, чтобы водопроводы были выполнены из полимерных труб. Кроме того, нужно отметить, что технология озонирования требует значительных первичных денежных затрат по сравнению с другими методами очистки воды, но она окупается в течение 5-8 лет, т.к. не требует дополнительных затрат на реагенты.
К методам кондиционирования подземных вод относятся умягчение, обессоливание и опреснение, дегазация, обезжелезивание и деманганация, фторирование и обесфторирование, обескремнивание и некоторые другие методы. Умягчение воды имеет целью снижение жесткости воды посредством удаления из нее ионов кальция и магния.
Обессоливание воды предполагает снижение концентрации растворенных в воде солей до заданной величины . Обессоливание состоит в удалении солей из воды для того, чтобы она стала пригодной в качестве питьевой, технологической или охлаждающей. Опреснение-снижение в воде концентрации солей до состояния ее пригодности для питья. Опреснение может осуществляться перегонкой соленой воды в опреснителях с последующей конденсацией пара, вымораживанием и другими способами.
Вода для фармацевтических целей
... приготовления и распределения такие же, как у воды очищенной. Таблица 1. Некоторые примеры по применению того или иного вида воды в технологии фармацевтических производств. Вода очищенная Вода высокоочищенная Вода для инъекций Ректальные, вагинальные ...
К специальным методам улучшения качества воды относятся фторирование, обесфторирование, обезжелезивание, дезодорация и др.
По характеру протекания процессов методы очистки воды делятся на химические, физико-химические и биологические. При химических процессах осуществляется введение химического реагента в обрабатываемую воду и осаждение примесей, протекают реакции нейтрализации, окисления и восстановления. При физико-химических процессах удаляются взвешенные и коллоидные вещества (коагуляция и флокуляция, осаждение и осветление, флотация, фильтрование), растворенные вещества (мембранная сепарация, адсорбция, ионный обмен).
Биологические процессы протекают при аэробной и анаэробной обработке воды и характеризуются бактериалным окислением — восстановлением.
Различают также методы очистки воды по отдельным процессам извлечения или снижения концентрации примесей. Например, методы умягчения воды подразделяются на термический, реагентный, ионообменный, диализный и комбинированный; методы обессоливания воды — на ионообменный, мембранный (обратный осмос и электродиализ) и дистиляцию. В основу методов дегазации положен принцип воздействия на обрабатываемую воду (физический, химический, биохимический и сорбционно-обменный).
Стабилизационная обработка воды зависит от знака и значения индекса стабильности и может осуществляться реагентным, фильтрационным методами и аэрацией.
2. Качество питьевой воды и здоровье населения
Качество питьевой воды сказывается на здоровье населения. Микробное загрязнение нередко служит причиной кишечных инфекций. Так, в 1998 г. в стране зарегистрировано 122 вспышки острых кишечных инфекционных заболеваний, вызванных питьевой водой (в 1997 г. — 112), с числом заболевших 4403 человек (в 1997 г. — 3942).
Наибольшее число вспышек в местах с централизованным водоснабжением, где в результате заболело свыше 50 человек, отмечалось в ряде регионов .
Санитарно-вирусологическое исследование воды из разных источников в Архангельской области показало, что вирусный гепатит А распространяется в основном «водным путем». В Кемеровской области в 1998 г. установлен тот же путь передачи острых кишечных инфекций у 672 человек (30,8%) и вирусного гепатита А у 324 человек (55,5% от общего числа установленных диагнозов).
В Челябинской области в ряде районов выявлена связь заболеваемости вирусным гепатитом А и дизентерией Флекснера с качеством их питьевой воды. Высокая заболеваемость вирусным гепатитом А в южных районах Омской области также обусловлена качеством питьевой воды: в 1998 г. в области зарегистрировано 9 вспышек с числом заболевших 83 человека, в том числе 75 детей. При федеральном уровне заболеваемости 33,8, в Омской области этот показатель составляет 50 (а в южных районах — от 126 до 294).
Исследование влияния питьевой воды на заболеваемость населения неинфекционными болезнями, проведенное в Ростовской области, выявило связь между ее высокой минерализацией и мочекаменной болезнью, повышенные показатели которой отмечены в Таганроге, Каменске, а также Азовском и Морозовском районах.
Во многих местах актуальна проблема фтора. Как известно, его биологическая роль различна в зависимости от концентрации в воде. Повышенное содержание фтора оказывает неблагоприятное влияние на костную, нервную и ферментативную системы организма, обусловливает поражение зубов (флюороз), а недостаток (менее 0,5 мг/л) влечет за собой кариес. Избыток фтора в подземных источниках Мордовии, Рязанской, Вологодской и других областях — причина высокого уровня флюороза.
Мониторинг подземных вод
... исследований подземных вод и имеющихся сведений о находящихся вблизи источниках загрязнения подземных вод. Глава 4 . Мониторинг подземных вод на территории Вологодской области 4.1 Подземные воды Вологодская область располагает значительными ресурсами подземных вод: от пресных для хозяйственно-питьевого водоснабжения ...
2.1 Значение воды в жизни человека
Вода — важнейшая составляющая среды нашего обитания. После воздуха, вода второй по значению компонент, необходимый для человеческой жизни.
Насколько важна вода, свидетельствует тот факт, что ее содержание в различных органах составляет 70 — 90%.(рис.2) С возрастом количество воды в организме меняется. Трехмесячный плод содержит 90% воды, новорожденный 80%, взрослый человек — 70%. Вода присутствует во всех тканях нашего организма, хотя распределена неравномерно:
- Мозг содержит — 75 %
- Сердце — 75%
- Легкие — 85%
- Печень — 86%
- Почки — 83%
- Мышцы — 75%
- Кровь — 83%.
Сегодня, как никогда, нашему организму очень важно получать чистую воду со сбалансированным минеральным составом. Она переносит отходы нашего тела, доставляет смазку к суставам, стабилизирует нашу температуру и является жизненной основой клетки.
Вода необходима для поддержания всех обменных процессов, она принимает участие в усвоении питательных веществ клетками. Пищеварение становится возможным только тогда, когда пища приобретает водо-растворимую форму. Измельченные крохотные частицы пищи обретают способность проникать сквозь ткани кишечника в кровь и внутриклеточную жидкостью. Более 85% всех обменных процессов нашего организма происходит в водной среде, поэтому недостаток чистой воды неизбежно приводит к образованию свободных радикалов в крови человека, что приводит к преждевременному старению кожи и, как следствие, образованию морщин.
Потребление чистой воды обеспечивает нормальную работу внутренних органов. Она сохраняет гибкость Вашего тела, смазывает Ваши суставы и помогает проникновению питательных веществ. Хорошее снабжение организма чистой водой помогает бороться с избыточным весом. Это выражается не только в уменьшении чрезмерного аппетита, но и в том, что достаточное количество чистой воды способствует переработке уже накопленного жира. Эти жировые клетки с помощью хорошего водного баланса становятся способными покидать Ваше тело.
Вода является теплоносителем и терморегулятором. Она поглощает излишки тепла и удаляет его, испаряясь сквозь кожу и дыхательные пути. Вода увлажняет слизистые оболочки и глазное яблоко. В жару и при физических упражнениях происходит интенсивное испарение воды с поверхности тела. Потребление прохладной чистой воды, которая всасывается в кровь из желудка, обеспечивает своевременное охлаждение Вашего организма, предохраняя от перегрева. В течение тренировок, для нормального функционирования организма, необходимо выпивать небольшими порциями примерно 1 литр за час. Количество воды, требуемое для поддержания водного баланса, зависит от возраста, физической активности, окружающей температуры и влажности.Суточная потребность взрослого человека составляет около 2.5 л.
Чистая питьевая вода также повышает защиту организма от стресса. Она разжижает кровь, борется с усталостью, помогает сердечно-сосудистой системе, борется со стрессом. Здоровый образ жизни основан на правильном питании, активности и потреблении чистой воды.
При таком большом значении воды для человека, вода должна быть соответствующего качества, если же вода содержит какие-либо вредные вещества, то они будут неизбежно распространены по всему организму.
2.2 Влияние качества питьевой воды на здоровье человека
Вода, которую мы потребляем, должна быть чистой. Болезни, передаваемые через загрязненную воду, вызывают ухудшение состояния здоровья, инвалидность и гибель огромного числа людей, особенно детей, преимущественно в менее развитых странах, обычным для которых является низкий уровень личной и коммунальной гигиены. Такие болезни, как брюшной тиф, дизентерия, холера, анкилостомоз, передаются прежде всего человеку в результате загрязнения водоисточников экскрементами, выделяемыми из организма больных.
Через воду могут передаваться инфекционная желтуха, туляремия, водная лихорадка, бруцеллез, полиомиелит. Вода подчас становится источником заражения человека животными паразитами — глистами. С загрязненной фекалиями водой в организм человека могут попасть яйца некоторых паразитических червей. В кишечнике они превращаются в паразитов (таковы аскариды, острицы).
Наконец, через воду иногда происходит заражение лямблиями, которые поражают тонкий кишечник и печень.
Качество воды определяется также по наличию в ней химических включений, которые раньше всего обнаруживают наши органы чувств: обоняние, зрение.
Так, микрочастицы меди придают воде некоторую мутность, железа — красноту.
Существуют основные показатели качества питьевой воды. Их условно можно разделить на группы:
1. Органолептические показатели (запах, привкус, цветность, мутность)
2. Токсикологические показатели (алюминий, свинец, мышьяк, фенолы, пестициды)
3. Показатели, влияющие на органолептические свойства воды (рН, жесткость общая, нефтепродукты, железо, марганец, нитраты, кальций, магний, окисляемость перманганатная, сульфиды)
4. Химические вещества, образующиеся при обработке воды (хлор остаточный свободный, хлороформ, серебро)
5. Микробиологические показатели (термотолерантные колиформы или Е.соli, ОМЧ).
Опыт работы лаборатории по анализу качества воды показал, что к наиболее распространенным загрязнителям воды (содержание компонентов превышает нормативы) можно отнести железо, марганец, сульфиды, фториды, соли кальция и магния, органические соединения, др.Какие же отрицательные свойства воде могут придавать те или иные компоненты в случае их содержания выше нормативов?
Присутствие в воде железа не угрожает нашему здоровью. Однако повышенное содержание железа в воде (более 0,3 мг/л) в виде гидрокарбонатов, сульфатов, хлоридов, органических комплексных соединений или в виде высокодисперсной взвеси придает воде неприятную красно-коричневую окраску, ухудшает её вкус, вызывает развитие железобактерий, отложение осадка в трубах и их засорение. Если в такой воде постирать белье, на нем останутся ржавые пятна. Подобные же пятна появляются на посуде, раковинах и ваннах.
При употреблении для питья воды с содержанием железа выше норматива человек рискует приобрести различные заболевания печени, аллергические реакции, др.
Повышенное содержание марганца в воде оказывает мутагенное действие на человека. При уровнях в системе водоснабжения, превышающих 0,1 мг/л, марганец приводит к появлению пятен на сантехническом оборудовании и белье, а также неприятного привкуса напитков. Присутствие марганца в питьевой воде может вызывать накопление отложений в системе распределения. Даже при концентрации 0,02 мг/л марганец часто образует пленку на трубах, которая отслаивается в виде черного осадка.
Иногда в питьевой воде встречается много солей соляной и серной кислот (хлориды и сульфаты).
Они придают воде соленый и горько-соленый привкус.
Употребление такой воды приводит к нарушению деятельности желудочно-кишечного тракта. Вода, в 1 л которой хлоридов больше 350 мг, а сульфатов больше 500 мг, считается неблагоприятной для здоровья.
Содержание в воде катионов кальция и магния сообщает воде так называемую жесткость. Жесткость воды выражается в мг-экв/л (=моль/м куб.), в немецких градусах (1 моль/м куб = 2,804 нем. град), французских градусах (1 моль/м куб = 5,005 франц. град), американских градусах (1 моль/м куб = 50,050 амер. град).
Оптимальный физиологический уровень жесткости составляет 3,0-3,5 мг-экв/л.
Сильно насыщенная солями вода причиняет массу неудобств: в ней труднее развариваются овощи и мясо, при стирке увеличивается расход мыла, накипь портит чайники и котлы. Жесткость выше 4,5 мг-экв/л приводит к интенсивному накоплению осадка в системе водоснабжения и на сантехнике, мешает работе бытовых приборов. Согласно инструкции по эксплуатации бытовой техники жесткость воды не должна превышать 1,5-2,0 мг-экв/л. Постоянное употребление внутрь воды с повышенной жесткостью приводит к накоплению солей в организме и, в конечном итоге, к заболеваниям суставов (артриты, полиартриты), к образованию камней в почках, желчном и мочевом пузырях.
Вода также отвечает за зубы человека. От того сколько фтора содержится в воде зависит частота заболеваемости кариесом. Считается, что фторирование воды эффективно для профилактики кариеса, особенно у детей. Содержание фторидов в питьевой воде выше санитарных норм (не более 1,5 мг/л) оказывает вредное воздействие на здоровье человека. Фтор является активным в биологическом отношении микроэлементом, содержание которого в питьевой воде во избежание кариеса или флюороза зубов должно быть в пределах 0,7-1,5 мг/л.
Но кроме полезных примесей в воде находятся и другие, опасные для организма человека.
Наличие в воде сульфидов (сероводорода) придает воде неприятный запах, интенсифицирует процесс коррозии трубопроводов и вызывает их зарастание вследствие развития серобактерий. Сульфиды оказывают на человека токсическое действие и вызывают раздражение кожи. Сероводород ядовит для живых организмов.
По данным отечественных исследователей, употребление шахтной воды, содержащей 0,2-1 мг/л мышьяка, вызывает расстройство центральной, и особенно периферической, нервной системы с последующим развитием полиневритов. Безвредной признана концентрация мышьяка 0,05 мг/л.
Об опасности для здоровья содержания в воде свинца гигиенисты впервые заговорили в связи с массовыми интоксикациями, которые возникли при использовании на водопроводах свинцовых труб. Однако повышенные концентрации свинца могут встречаться в подземных водах. Вода считается безвредной в том случае, если содержание в ней свинца не более 0,03 мг/л.
Стронций широко распространен в природных водах, при этом его концентрации колеблются в широких пределах (от 0,1 до 45 мг/л).
Длительное его поступление в больших количествах в организм приводит к функциональным изменениям печени. Вместе с тем продолжительное употребление питьевой воды, содержащей стронций на уровне 7 мг/л, не вызывает функциональных и морфологических изменений в тканях, органах и в целостном организме человека. Эта величина принята в качестве норматива содержания стронция для питьевой воды.
Согласно современным научным данным, нитраты в кишечнике человека под влиянием обитающих там бактерий восстанавливаются в нитриты. Всасывание нитратов ведет к образованию метгемоглобина и к частичной потере активности гемоглобина в переносе кислорода
Таким образом, в основе метгемоглобинемии лежит та или иная степень кислородного голодания, симптомы которого проявляются в первую очередь у детей, особенно грудного возраста. Они заболевают преимущественно при искусственном вскармливании, когда сухие молочные смеси разводятся водой, содержащей нитраты, или при употреблении этой воды для питья. Дети старшего возраста менее подвержены этой болезни, а если заболевают, то менее тяжело, так как у них сильнее развиты компенсаторные механизмы. Употребление воды, содержащей 2-11 мг/л нитратов, не вызывает повышения в крови уровня метгемоглобина, тогда как использование воды с концентрацией 50-100 мг/л резко увеличивает этот уровень. Метгемоглобинемия проявляется цианозом, увеличением содержания в крови метгемоглобина, снижением артериального давления. Эти симптомы специалисты зарегистрировали не только у детей, но и у взрослых. Содержание нитратов в питьевой воде на уровне 10 мг/л является безвредным.
Уран — широко распространенный в природных водах радиоактивный элемент.
Особенно большие его концентрации могут встречаться в подземных водах. В основу нормирования урана положены не его радиоактивные свойства, а токсическое влияние как химического элемента. Допустимое содержание урана в питьевой воде равно 1,7 мг/л.
Кадмий накапливаясь в почках, вызывает гипертонию, ослабляет иммунитет организма, оказывает негативное воздействие на умственные способности человека, т.к. вытесняет необходимый для нормальной работы мозга цинк.
Алюминий, накапливаясь в организме, может стать причиной старческого слабоумия, повышенной возбудимости, вызвать нарушения моторных реакций у детей, анемию, головные боли, заболевание почек, печени, колиты, неврологические изменения, связанные с болезнью Паркинсона.
Строго регламентируется и предельно допустимая концентрация в воде некоторых добавок, применяемых для осветления воды (например, полиакриламида, сернокислого алюминия).
Существует такой показатель как перманганатная окисляемость (норматив 5 мг О2/л, не более, это общая концентрация кислорода, соответствующая количеству иона перманганата (МnО4-), потребляемому при обработке данным окислителем пробы воды), который характеризует меру наличия в воде органических (бензин, керосин, фенолы, пестициды, гербициды, ксилолы, бензол, толуол) и окисляемых неорганических веществ (соли железа (2+), нитриты, сероводород).
Органические вещества, обусловливающие повышенное значение перманганатной окисляемости, отрицательно влияют на печень, почки, репродуктивную функцию, а также на центральную нервную и иммунную системы человека. Вода, имеющая перманганатную окисляемость выше 2 мг О2/л, не рекомендуется к употреблению.
Токсичность вышеназванных компонентов не настолько велика, чтобы вызвать острое отравление, но при длительном употреблении воды, содержащей упомянутые вещества в концентрациях выше нормативных, может развиться хроническая интоксикация, приводящая в итоге к той или иной патологии. Следует учитывать также, что токсическое воздействие веществ может проявляться не только при оральном (через рот) поступлении их с водой, но и при всасывании через кожу в процессе гигиенических (душ, ванна) или оздоровительных (плавательные бассейны) процедур. Таким образом, чтобы ответить на вопрос о пригодности воды для питья необходимо оценить образец как минимум по вышеуказанным параметрам.
По санитарным нормам любая вода, которая течет из крана, должна отвечать стандартам питьевой воды. Однако как далеки эти нормы от качества горячей воды. В момент подачи горячей воды со станции температура составляет 130 градусов. Такую жару, естественно, не выдержит ни один микроб. Однако на своем пути, по ржавым и сносившимся теплосетям, жидкость не только насыщается живыми и очень вредными микроорганизмами, но и химически опасными веществами. В первую очередь — это железо, свинец, мышьяк, хром, ртуть. Главную угрозу, в первую очередь для здоровья волос и кожи, представляет активный хлор, который при высоких температурах образует в воде крайне ядовитое вещество — диоксин. Скапливаемые в горячей воде микробы и микроэлементы губительны для поврежденных участков кожаного и волосяного покрова. Кожные болезни и заболевания волос во многом становятся серьезной проблемой благодаря попаданию в пораженные участки патогенных веществ.
3.Качество питьевой воды в г.Орле и Орловской области
В начале 70-х годов орловские гидрогеологи провели уникальное и сложное научное исследование — смоделировали на компьютере характер поведения двух депрессионных воронок, которые образовались в подземных водах на границе Орловской и Брянской областей. Уникальность исследований заключалась в том, что до них практически ничего подобного никто не делал, а сложность — моделировать приходилось на компьютерах, которые в те времена назывались ЭВМ, были величиной с академический шкаф и работали на электронных лампах и полупроводниках. Заключение экспертов, поступившее в обком партии, носило гриф «секретно»: обе депрессионные воронки — Орловская и Брянская — со временем должны соединиться. Чтобы снизить нагрузку на подземные воды, в этом районе нужно построить альтернативный источник водоснабжения Орла. Так в 1992 году появился Кромской водозабор, за счет которого обеспечивается половина централизованного водоснабжения областного центра. Но депрессионные воронки все же соединились. Это произошло в 80-е годы прошлого века где-то под территорией Карачева, и теперь часть пресной воды, которую потребляют жители Брянщины, — это вода из подземных источников, расположенных на территории Орловской области. Это плохо. Потому что пресную воду уже сейчас стали называть «нефтью будущего».
В Орловской области изучено только двадцать процентов водоносных подземных источников. То, что находится у нас под ногами на глубине сотен метров, можно схематично представить в виде нескольких огромных подземных лабиринтов, каждый из которых величиной во всю Орловскую область. Все эти лабиринты заполнены пресной водой. Вода в этих лабиринтах не стоит на месте, а находится в постоянном движении — как в реке, создавая тем самым так называемые «водоносные системы». Несмотря на то что эти лабиринты формировались в разные геологические периоды (кайнозой, мезозой, палеозой) и продолжают формироваться до сих пор, все водоносные системы находятся между собой и с поверхностными водами в постоянном взаимодействии.
Централизованное водоснабжение Орла питается от водоносных систем, которые сложились в период палеозоя — около трехсот миллионов лет назад. Но, например, западные районы области питаются из водоносных систем более позднего периода — мезозоя (220-60 млн лет назад).
Все зависит от рельефа местности, где находится водозабор.
Множество водоносных систем профессиональные гидрогеологи объединяют в комплексы подземных вод. Всего их в Орловской области более двадцати, но вода добывается только из двух: Задонско-Оптуховского (Мценск, Болхов) и Воронежско-Ливенского (Орел, Кромы, Ливны).
Подводные реки этих комплексов текут в сторону Москвы.
На сегодняшний момент в Орловской области исследовано 41 месторождение подземных вод, из которых можно получать ежедневно 715,6 тысячи кубических метров пресной воды в сутки. А потенциально Орловская область может выбирать ежесуточно из подземных источников в пять раз больше — 3591,7 тысячи кубических метров. Но даже возможности уже разведанных и используемых источников эксплуатируются не в полной мере — работают всего шестнадцать водозаборов, ежесуточно выкачивая из-под земли всего 171,6 тысячи кубометров воды (данные на 2005 год).
Это общий объем. Пока вода через централизованное водоснабжение доходит до потребителя, по разным причинам теряется еще более двадцати процентов. Проще говоря, каждый из орловцев переплачивает за воду на двадцать процентов больше положенного. Исключение составляют те, кто поставил себе счетчики воды.
В общем, пресной питьевой воды в нашей области много. Питьевая вода — вода, в которой показатели бактериальных, органолептических свойств и степени токсичности химических веществ находятся в пределах норм питьевого водоснабжения.
Если с количеством пресной воды у нас проблем нет, то над ее качеством еще нужно серьезно поработать. За то, что сейчас течет из кранов жителей области, много не заплатят. Даже с учетом глобального потепления. Попробуем разобраться, в чем состоит проблема.
Глубина скважины в водозаборе на качество воды не особенно влияет, так как подземные воды всегда имеют в своем составе какие-либо примеси солей. В питьевой воде допускается содержание минеральных веществ не более одного грамма на литр. Это российский стандарт. В Европе требование к питьевой воде жестче — минералов в ней должно быть не более 0,5 грамма на литр.
Сейчас, по словам специалистов, вода только хлорируется. В лучшем случае ее подвергают обезжелезиванию. Но чаще перед подачей потребителю смешивают разную по жесткости воду из нескольких водозаборов и таким образом доводят до разрешаемого стандарта концентрации железа в одном литре воды. Фтора не добавляется вообще. Именно поэтому при кипячении воды на стенках посуды остается бурый осадок — это карбонаты и закисное железо.
Минеральная вода — солоноватая подземная вода, содержащая вещества, которые обладают полезными для человека свойствами. Подземные источники минеральной воды в Орловской области есть практически в каждом районе. Но разведано всего несколько с общими эксплуатационными запасами 700 кубических метров в сутки. Данных, каков объем эксплуатации этих источников на настоящий момент, «ПР» найти не удалось, но судя по цифрам пятилетней давности, не используется и десяти процентов. Самые известные расположены под Орлом в санатории «Дубрава» и в Хотынецком районе («Орловское Полесье»).
В Орловской области немало участков загрязнения подземных вод. Специалисты путем замеров установили, что в период с 1970 по 2000 годы жесткость и общая минерализация воды — например, в Мценском районе — увеличилась в полтора раза, а по системе водозаборов Орла — в два раза. Высок уровень загрязнения подземных вод в районах нефтебаз, железнодорожных предприятий, сахарных заводов и промышленных предприятий.
В области практически не ведутся контроль и режимные наблюдения на территориях животноводческих комплексов и птицефабрик, а также за соблюдением норм и правил утилизации животноводческих стоков. Целый ряд животноводческих комплексов (Залегощенский, Даниловский, Ломовский и др.) построены на участках, где подземные воды не имеют достаточной водоупорной защиты в кровле… Загрязнению поверхностных вод и верхних горизонтов почвогрунтов, а следовательно, инфильтрации в водоносные комплексы способствуют нарушения в хранении вредных веществ и утилизации различных отходов, нарушение санитарных норм и правил строительства…. Низкое качество питьевой воды в сельском секторе связано с плохим состоянием скважин: не выделены зоны санитарной охраны, часто не ограждены даже зоны строгого режима, плохое состояние павильонов и водонапорных башен.
Заключение
Качество питьевой воды в настоящий момент оставляет желать лучшего. Я считаю, что решению этой проблемы стоит уделить намного больше внимания и сил, постараться устранить проблему настолько, насколько это возможно. Ведь вода — это великая ценность для человечества, и в век информационных технологий, развитой промышленности и постоянного роста численности населения не пора ли задуматься о том, что все природные блага мы не получаем в наследство от своих предков, а берем взаймы у своих потомков. И от качества той питьевой воды, которая течет из под крана, напрямую зависит здоровье нас и наших детей.
Проблема улучшения качества питьевой водой имеет общегосударственное значение и требует комплексного решения. Без всякого преувеличения можно сказать, что высококачественная вода, отвечающая санитарно-гигиеническим и эпидемиологическим требованиям, является одним из непременных условий сохранения здоровья людей. Но чтобы она приносила пользу, ее необходимо очистить от всяких вредных примесей и доставить чистой человеку, и это является основной задачей государств.
Качество питьевой воды в Орловской области также оставляет желать лучшего. Вполне вероятно, что запасы пресных подземных вод Орловской области — это будущее благосостояние наших детей и всего региона в целом. И если даже не благосостояния, то здоровья. Поэтому именно сейчас необходимо принимать меры по улучшения качества питьевой воды в городе и области. За последние годы взгляд на воду изменился. О ней все чаще стали говорить не только врачи-гигиенисты, но и биологи, инженеры, строители, экономисты, политические деятели. Да и понятно — бурное развитие общественного производства и градостроительства, рост материального благосостояния, культурного уровня населения постоянно увеличивают потребность в воде, заставляют более рационально ее использовать.
Литература
[Электронный ресурс]//URL: https://inzhpro.ru/kursovaya/vodoprovodnaya-voda/
1.http://eco.priroda.ru
2.http://referat.ru
3.http://www.ecolife.org.ua
4.Беспамятнов Г.П., Кротов Ю.А. «Предельно допустимые концентрации химических веществ в окружающей среде» Л.: Химия,1987
5.Жуков А.И., Монгайт И.Л., Родзиллер И.Д. «Методы очистки производственных сточных вод». М.: Стройиздат 1987г.
6.Колесников С.И. «Экология». — М.: Дашков и К, 2007.
7.Ливчак И.Ф, Воронов Ю.В.. «Охрана окружающей среды». Знание 7,1995.
8.Сергеев Е.М., Кофф Г.Л.. «Рациональное использование и охрана окружающей среды городов», Санкт-Петербург, изд. «Специальная литература» 2003г.
9.Стадницкий Г.В., Родионов А.И. «Экология и промышленная безопасность». 2008 г.
