Физиологическое, гигиеническое, эпидемиологическое значение воды. Гигиеническое и эпидемическое значение питьевой воды

Гигиеническое и эпидемиологическое значение воды

Стр 1 из 3Следующая ⇒

Гигиеническое и эпидемиологическое значение воды

Вода – второй по значимости для человека фактор внешней среды после воздуха.

Вода имеет важнейшее гигиеническое значение, и ее качество рассматривается как ведущий показатель санитарного благополучия населения. Доброкачественная вода необходима для поддержания чистоты тела и закаливания, уборки жилища, приготовления пищи и мытья посуды, стирки белья, поливки улиц и зеленых насаждений.

По количеству потребляемой населением воды можно судить по его культуре.

Эпидемиологическое значение воды связано с тем, что через нее могут передаваться многие заболевания. Водный путь передачи характерен для многих инфекционных заболеваний: холеры, брюшного тифа, паратифов, амебной и бактериальной дизентерии, амебиаза, энтеровирусных заболеваний, инфекционных гепатитов А и Е, лептоспироза, туляремии, лямблиоза, балантидиазов, гельминтозов, некоторых энтеро-, рота- и аденовирусных заболеваний и др.

Экспертами ВОЗ установлено, что 80% всех болезней в мире связано с неудовлетворительным качеством питьевой воды и нарушениями санитарно-гигиенических норм водоснабжения.

Какие показатели обеспечивают безопасность питьевой воды в эпидемиологическом отношении

.. Безопасность питьевой воды в эпидемическом отношении определяется ее соответствием нормативам по микробиологическим и паразитологическим показателям, представленным в таблице 1.

Таблица 1

Примечания:

1) При определении проводится трехкратное исследование по 100 мл отобранной пробы воды.

2) Превышение норматива не допускается в 95% проб, отбираемых в точках водоразбора наружной и внутренней водопроводной сети в течение 12 месяцев, при количестве исследуемых проб не менее 100 за год.

3) Определение проводится только в системах водоснабжения из поверхностных источников перед подачей воды в распределительную сеть.

4) Определение проводится при оценке эффективности технологии обработки воды.

3. Какие показатели обеспечивают благоприятные органолептические свойства и безвредность питьевой воды

Органолептические свойства.

Качество питьевой воды оценивается прежде всего по органолептическим показателям (температура, прозрачность, запах, привкус, цветность и мутность).Лучшими вкусовыми качествами обладает вода при температуре 8-150 С, при температуре выше 250С вода неприятна на вкус .Прозрачной считают воду, в которой через слой 30 см отчетливо читается шрифт Снеллена. Речные воды могут иметь низкую прозрачность 2-5 см из-за присутствия в них частиц глины, песка, водорослей и других веществ минерального и органического происхождения.Мутность определяется присутствием в воде взвешенных веществ. Мутность 1,5 мг/л соответствует прозрачности 30 см. Мутность в значительной степени зависит от сезона года и может повыситься в несколько раз, например, в период сильных дождей.Запах оценивается по интенсивности в баллах по 5 - балльной шкале: 0 - не ощущается, 1 - не определяется потребителем, 2 - обнаруживается потребителем, если указать на него, 3 - заметный, 4 - отчетливый, 5 - очень сильный.Как правило, чистые природные воды запаха не имеют. В отдельных случаях глубокие подземные воды характеризуются значительным естественным запахом за счет сероводорода.Вкус и привкус воды, измеряемый в баллах, определяется различными примесями природного и техногенного характера. Так присутствие солей магния вызывает горький вкус, соли закиси железа и марганца придают воде железистый привкус, искусственные привкусы свидетельствуют о наличии загрязнений промышленного характера.Цветность обусловлена чаще всего примесями природного происхождения, которые вымываются из почвы, гумусовыми веществами желтоватого или коричневого цвета, железистыми соединениями от желтоватых до зеленых оттенков.Химические примеси, присутствующие в природных водах, делятся на три группы:природного происхождения;антропогенного происхождения, поступающие в источники водоснабжения вследствие хозяйственной деятельности человека;поступающие и образующиеся в воде в процессе водоподготовки.

Природные загрязнения.

К первой группе показателей относятся сухой остаток, общая жесткость, активная реакция среды, наличие катионов и анионов. В поверхностных источниках водоснабжения активная реакция среды (рН) колеблется от 6,5 до 8,5, в подземных – от 6 до9. Увеличение или уменьшение величины рН свидетельствует о наличии повышенного содержания кислых или щелочных примесей. Так подземные воды, богатые бикарбонатами и карбонатами, могут иметь рН больше 9.Общая жесткость воды - природное свойство - обусловлена присутствием солей кальция и магния. Воду с общей жесткостью до 3,5 ммоль/л принято считать мягкой, от 3,5 до 7 - средней жесткости, до 10 - жесткой, свыше 10 - очень жесткой. Для питьевых целей предпочитают воду средней жесткости. При повышенном поступлении в организм кальция с питьевой водой на фоне йодной недостаточности чаще возникают болезни щитовидной железы. Особенно нежелательно высокое содержание магния, т.к. его сульфаты нарушают процессы всасывания и моторную деятельность кишечника. При содержании сульфатов в воде до 250 мг/л, магния не должно быть более 30-50 мг/л. Оптимальное содержание кальция составляет 75-100 мг/л, максимально допустимое -150 мг/л.Железо в природных водах находится в двух или трехвалентном состоянии в виде коллоидных или комплексных соединений с гуминовыми кислотами, бикарбонатами. На воздухе бикарбонатные комплексы разрушаются с образованием гидроксидов железа, придающих воде мутность и цветность. При концентрации железа выше 1 мг/л вода приобретает вяжущий привкус.Сульфаты и хлориды в избытке более 500 мг/л и 350 мг/л изменяют вкусовые качества воды и неблагоприятно влияют на работу желудочно-кишечного тракта.Фториды в концентрациях 1,2-1,5 мг/л оценивают как оптимальные. При повышенных концентрациях развивается флюороз зубов и скелета, а при пониженных увеличивается заболеваемость кариесом. В большинстве открытых водоемов концентрации фтора понижены, высокие концентрации фторидов чаще встречаются в воде артезианских скважин.Азотсодержащие соединения в виде нитратов и нитритов могут быть природного и техногенного происхождения. Повышенное содержание нитратов более 45 мг/л приводит к нарушению окислительной функции крови. Нитраты обладают мутагенной активностью и могут приводить к образованию в организме человека канцерогенных соединений.Общая минерализация (сухой остаток) определяет общее суммарное количество растворенных солей. Воду с сухим остатком 10000 мг/л считают пресной, свыше - соленой. Слабоминерализованная вода с содержанием солей 50-100 мг/л неприятна на вкус и при длительном применении приводит к неблагоприятным физиологическим сдвигам в организме.

Основные нормируемые вредные вещества, которые поступают в питьевую воду в процессе ее водоподготовки при очистке воды коагулянтами, флокулянтами, ионным обменом, сорбцией, обеззараживании хлором, озонировании т.д. При использовании новых видов реагентов, обеззараживающих веществ и других материалов они должны иметь гигиенические сертификаты с указанием веществ, которые могут поступать в воду при их применении. Так при использовании флокулянтов в воду могут поступать исходные мономеры. Например, при применении полиакриламида вода загрязняется акриламидом, ПДК на который в 200 раз ниже, чем на полиакриламид.Санитарные правила нормируют также содержание индивидуальных химических соединений, которые могут присутствовать в питьевой воде и могут быть идентифицированы современными аналитическими методами. Для каждого вещества указан норматив по величине ПДК, предельно допустимой концентрации, которая не оказывает влияния на состояние здоровья человека. Также указывается лимитирующий признак вредности, по которому устанавливается ПДК: санитарно-токсикологический (с.-т.) или органолептический (орг.) и класс опасности вещества, который учитывается при выборе соединений, подлежащих первоочередному контролю. Различают 4 класса опасности: первый класс - чрезвычайно опасные вещества, второй класс - высоко опасные, третий класс - опасные, четвертый класс - умеренно опасные.

4. требования к качеству воды нецентрализованных источников водоснабжения

Под нецентрализованным водоснабжением понимается использование жителями населенных мест подземных источников водоснабжения для удовлетворения питьевых и хозяйственных нужд при помощи водозаборных устройств без разводящей сети. Источниками нецентрализованного водоснабжения являются подземные воды, которые разбирает население через шахтные и трубчатые колодцы, каптажи родников для общественного и индивидуального пользования. Колодцы и родники питаются, как правило, грунтовыми водами, расположенными на первом водоупорном слое, и вода из этих источников используется без какой-либо дополнительной обработки. Конечно, грунтовые воды не всегда могут быть такого качества, как межпластовые воды или питьевая вода при централизованном водоснабжении. В частности, это относится к органолептическим и микробиологическим свойствам воды местных источников водоснабжения, к которым предъявляются несколько менее жесткие требования, нежели к этим же показателям для питьевой воды при централизованном водоснабжении. Однако питьевая вода должна быть безусловно эпидемически безопасной и химически безвредной.

В Российской Федерации действуют СанПиН 2.1.4.544-96 «Требования к качеству воды не централизованного водоснабжения. Санитарная охрана источников». Вода не централизованного водоснабжения по составу и свойствам должна соответствовать следующим нормативам: запах — не более 2-3 баллов; привкус — не более 2-3 баллов; цветность — не более 30 °; прозрачность — не менее 30 см по шрифту; мутность — не более 2 мг/л; нитраты (NO3) — не более 45 мг/л; коли-индекс — не более 10. Содержание химических веществ не должно превышать ПДК.

Технологии очистки

Технологический процесс водоподготовки включает следующие основные этапы:

· аммонирование воды (используется сульфат аммония)

· обеззараживание воды (используется гипохлорит натрия)

· коагуляция загрязняющих веществ (используется сульфат алюминия)

· флокуляция (используется катионный флокулянт)

· фильтрация через песчаную загрузку на контактных осветлителях (одноступенчатая схема очистки)

· отстаивание и фильтрация через песчаную загрузку на скорых фильтрах (двухступенчатая схема очистки)

· обеззараживание УФ-излучением

С 2007 года в Водоканале действует уникальная двухступенчатая технология комплексного обеззараживания питьевой воды на водопроводных станциях Санкт-Петербурга. Она включает в себя использование высокоэффективного и одновременно безопасного реагента - гипохлорита натрия (химический метод) и ультрафиолетовую обработку воды (физический метод). Эта комбинация позволяет полностью гарантировать эпидемиологическую безопасность водоснабжения Санкт-Петербурга, а также полное соответствие микробиологических показателей качества воды действующим нормативам.

Петербург стал первым мегаполисом, в котором вся питьевая вода проходит обработку ультрафиолетом и который полностью отказался от использования жидкого хлора для обеззараживания воды.

Церемония вывоза последнего баллона с хлором состоялась 26 июня 2009 года на Северной водопроводной станции. На смену хлору (использование которого представляло серьезную опасность с точки зрения хранения и транспортировки) пришел безопасный реагент гипохлорит натрия. В Петербурге работают два завода по производству низкоконцентрированного гипохлорита натрия – на Южной водопроводной станции (с 2006 года) и на Северной водопроводной станции (с 2008 года).

Еще одна технология, вот уже более двух лет используемая Водоканалом, – это система дозирования порошкообразного активированного угля (ПАУ), обеспечивающая удаление запаха и нефтепродуктов.

Механический этап

Производится предварительная очистка поступающих на очистные сооружения сточных вод с целью подготовки их к биологической очистке. На механическом этапе происходит задержание нерастворимых примесей.

Сооружения для механической очистки сточных вод:

§ решётки и сита;

§ песколовки;

§ первичные отстойники;

§ мембранные элементы;

§ септики.

Очищенные таким образом сточные воды переходят на первичные отстойники для выделения взвешенных веществ. В результате механической очистки удаляется до 60-70 % минеральных загрязнений, Кроме того, механическая стадия очистки важна для создания равномерного движения сточных вод (усреднения) и позволяет избежать колебаний объёма стоков на биологическом этапе.

Биологический этап

Биологическая очистка предполагает деградацию органической составляющей сточных вод микроорганизмами (бактериями и простейшими).

На данном этапе происходит минерализация сточных вод, удаление органического азота и фосфора,

Физико-химический этап

Для улучшения параметров очистки могут быть применены различные химические методы, как, например, дополнительная седиментация фосфора солями Fe и Al, хлорирование, озонирование,

Дезинфекция сточных вод

Для окончательного обеззараживания сточных вод предназначенных для сброса на рельеф местности или в водоем применяют установки ультрафиолетового облучения.

Для обеззараживания биологически очищенных сточных вод, наряду с ультрафиолетовым облучением, которое используется, как правило, на очистных сооружениях крупных городов, применяется также обработка хлором в течение 30 минут.

Гигиеническое и эпидемиологическое значение воды

Вода – второй по значимости для человека фактор внешней среды после воздуха.

По количеству потребляемой населением воды можно судить по его культуре.

2. Эпидемиологическое значение воды.

Централизованное водоснабжение позволяет резко поднять уровень санитарной культуры населения, способствует уменьшению заболеваемости лишь при бесперебойной подаче достаточного количества воды определенного качества. Нарушение тех или иных санитарных правил как при организации водоснабжения, так и в процессе эксплуатации водопровода влечет за собой санитарное неблагополучие вплоть до настоящих катастроф.

Наиболее массовые и с тяжелыми последствиями нарушения общественного здоровья связаны с возможностью переноса с водой возбудителей ки-

шечных инфекционных заболеваний. Доказана возможность передачи через

воду холеры, брюшного тифа, сальмонеллезов, дизентерии, бруцеллеза,

вирусного гепатита и др.

В воде источников водоснабжения часто обнаруживают вирусы полимиелита, различные адено- и энтеровирусы.

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, проблемой N 1.

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.

Заключение перечисленных выше условий очень важно для правильной тактике врача при разработке профилактических мероприятий и контроле за их осуществление.

3. Химический состав воды и его влияние на здоровье населения.

В природе вода никогда не встречается в виде химически чистого соединения. Обладая свойствами универсального растворителя, она постоянно имеет большое количество различных элементов и соединений, состав и соотношение которых определяется условиями формирования воды, составом водоносных пород. Большое влияние на состав природных вод, как поверхностных, так и подземных, оказывает техногенное их загрязнение.

Когда мы говорим о воде как причине заболеваний неинфекционной природы, мы имеем в виду влияние на здоровье человека химических примесей, наличие и количество которых обусловлено природными особенностями формирования источника водоснабжения либо техногенными и антропогенными факторами.

Издавна с химическим (минеральным) составом воды связывалась возможность развития среди населения массовых заболеваний. Влияние общей минерализации воды, или суммарного солевого состава, на организм человека - наиболее изученный вопрос, связанный с проблемой водоснабжения. Предел минерализации питьевой воды (сухого остатка) 1000 мг/г был в свое время установлен по органолептическому признаку. Основную часть

сухого остатка пресных вод составляют хлориды и сульфаты. Эти соли обладают выраженным солевым или горьким вкусом, что является основанием для ограничения их содержания в воде на уровне порога ощущения:

350 мг/л для хлоридов и 500 мг/л для сульфатов.

Установлено, что нижним пределом минерализации, при котором гомеостаз организма поддерживается адаптивными реакциями, является сухой остаток в 100 мг/л, оптимальный уровень минерализации питьевой воды находится в диапазоне 200- 400 мг/л. При этом минимальное содержание кальция должно быть не менее 25 мг/л, магния 10 мг/л.

Жесткость воды, обусловленная суммарным содержанием кальция и магния, обычно рассматривалась в хозяйственно-бытовом аспекте (образование накипи, повышенный расход моющих средств, плохое разваривание мяса и овощей и т.д.). ВЫ тоже время имеется прямая высокая корреляция жесткости воды с содержанием в ней, кроме кальция и магния, еще 12 элементов и ряда анионов. Однако уже давно существовали предположения об этиологической роли солей, обусловливающих жесткость воды, в развитии мочекаменной болезни. Урологами выделяются даже так называемые каменные зоны - территории, на которых уролитиаз может считаться эндемическим заболеванием. Источники питьевой воды в этих зонах характеризуются высокой жесткостью.

В последние годы высказано предположение, что вода с низким содержанием солей жесткости способствует развитию сердечно-сосудистых заболеваний.

Наличие, концентрация и соотношение нитратов и нитритов в воде источников хозяйственно-питьевого водоснабжения до недавнего времени расценивались лишь как показатели санитарного состояния водоема, свидетельствующие о степени и давности его загрязнения органическими веществами. В 1945 г. были описаны 2 случая развития цианоза у детей раннего возраста, закончившиеся смертельно. Цианоз сопровождался наличием в крови повышенных количеств метгемоглобина, что связывалось с высоким содержанием в колодезной воде, использовавшейся для разведения детских питательных смесей, нитратов. В дальнейшем это заболевание получило название водно-нитратной метгемоглобинемии. Легкие формы токсической метгемоглобинемии проявляются такими симптомами как слабость, бледность, повышенная утомляемость, и при недостаточной осведомленности могут быть отнесены за счет других причин. Нитраты, как известно, не способствуют образованию метгемоглобина. Их вредное действие проявляется тогда, когда в результате диспепсии, дисбактериоза в кишечнике они восстанавливаются в нитриты. Всасывание нитритов приводит к повышению содержания метгемоглобина в крови.

В воде обнаружено до 65 микроэлементов, содержащихся в тканях животных и растений в концентрациях, соответствующих тысячным долям процента и менее. Гигиеническое значение микроэлементов, определяется биологической ролью многих из них, поскольку они не только участвуют в минеральном обмене, но и существенно влияют на общий обмен в качестве катализаторов биохимических процессов. В настоящее время доказано биологическое значение для животных и растений около 20 микроэлементов.

Необходимо учитывать, что ряд микроэлементов в концентрациях, встречающихся в природной воде, могут оказывать неблагоприятное влияние на здоровье или изменять органолептические свойства воды. Поэтому они подлежат нормированию.

Нередки случаи, когда те или иные примеси к питьевой воде, не являлись непосредственной причиной болезни, оказывают косвенное неблагоприятное влияние, ухудшая органолептические свойства воды. Наличие мути, необычный цвет, запах и привкус воды с глубокой древности служили признаком ее недоброкачественности. В процессе эволюции человека выработалась защитная реакция - чувство отвращения и представление об опасности для здоровья воды с неблагоприятными органолептическими свойствами.

Установлено, что незначительные изменения органолептических свойств воды снижают секрецию желудочного сока. Вместе с тем приятные вкусовые ощущения повышают остроту зрения и частоту сокращений сердца, а неприятные понижают.

Нельзя не учитывать и эстетическое воздействие неблагоприятных органолептических свойств воды. В этой связи уместно вспомнить слова

Ф.Ф. Эрисмана: "Было бы непростительной ошибкой считать удовлетворение этого эстетического требования роскошью, т.к. здесь эстетика и гигиена сливаются настолько, что разделить их положительно не представляется возможным".

Таким образом природная вода с крайне выраженной степенью колебания ее состава и свойств далеко не всегда может удовлетворить физиологические и гигиенические потребности человека. В ряде случаев ее потребление может вызвать неблагоприятные изменения в организме: от различных случаев нарушения метаболизма до развития выраженных нозологических форм, а микробная флора природной воды способна вызвать эпидемические вспышки кишечных инфекционных заболеваний. Отсюда вытекает необходимость гигиенического нормирования или стандартизации состава и свойств питьевой воды, а также обработки источников водоснабжения.

studfiles.net

Физиологическое, гигиеническое, эпидемиологическое значение воды.

Вода играет важнейшую роль в жизни человека, удовлетворяя его физиологические, гигиенические и хозяйственные потребности.

Физиологическое значение воды.

Человек примерно на две трети состоит из воды, которая в основном распределяется между клеточным содержимым, межклеточной жидкостью, кровью, лимфой, различными секретами желез и др.

Вода играет исключительно важную роль в организме человека:

· Является средой, в которой протекают все физико-химические процессы.

· Участвует в процессах окисления, гидролиза и др.

· Необходима для растворения различных веществ в организме.

· Выполняет транспортную, выделительную функцию.

· Участвует в терморегуляции.

· Гигиеническое значение воды.

· Кроме удовлетворения физиологической потребности вода нужна человеку для санитарно-гигиенических, бытовыхнужд. С этой точки зрения вода необходима для:

· 1) Личной гигиены человека (поддержания чистоты тела, одежды и тд).

· 2) Приготовления пищи.

· 3) Поддержания чистоты в жилищах, общественных зданиях, особенно в лечебных учреждениях.

· 4) Централизованного отопления.

· 5) Поливки улиц и зеленых насаждений.

· 6) Организации массовых оздоровительных мероприятий (плавательных бассейнов)

· Кроме того необходимо отметить, что вода в большом количестве потребляется в промышленности.

76.требование к качеству питьевой воды.нормирование качества питьевой воды водопроводной и воды местных водоисточников.

В Российской Федерации гигиенические требования к качеству питьевой воды, подаваемой централизованными системами водоснабжения, изложены в санитарных правилах и нормативах «Питьевая вода. Гигиенические требования

к качеству воды централизованной системы питьевого водоснабжения. Контроль качества». СанПиН2.1.4.1074-01. Санитарные правила применяются в отношении воды, предназначенной для питьевых и бытовых нужд населения, а также для производственных целей, требующих применения воды питьевого качества.

Питьевая вода должна быть безопасна в эпидемическом и радиационном отношении, безвредна по химическому составу и иметь благоприятныеорганолептические свойства.

Эпидемиологическое значение воды.инфекционные заболевания ,передающиеся водным путем.,их профилактика

Эпидемиологическое значение воды.

Вода играет большую роль в распространении инфекционных заболеваний, то есть может быть опасной в эпидемическом отношении.

Водный путь передачи наиболее характерен для следующих заболеваний:

I. Бактериальные инфекции.

1) Антропонозные заболевания: холера, брюшной тиф, паратифы, дизентерия, колиэнтериты

2) Зоонозные заболевания: бруцеллез, туляремия, лептоспироз, некоторые формы туберкулеза.

1. Вирусные инфекцииинфекционный гепатит, полиомиелит, аденовирусная инфекция.

2. III. Паразитарные зболевания.

1) Плоские черви.Класс сосальщики.

1. Фасциолез {печеночный сосальщик). Заражение при употреблении сырой зараженной воды или овощей, помытый такой водой.

2. Шистосомозы {шистозомы или кровяные сосальщики). Паразиты активно проникают чеез кожу во время купания или работы в воде, распространены в жарких странах.

2) Круглые черви.

1. Геогельминтозы: аскаридоз (аскариды), энтеробиоз (острицы), трихоцефалез (власоглав), анкилостомоз (кривоголовка), некатороз(некатор),.

2. Биогельминтозы: дракункулез (ришта)

3) Простейшие:лямблиоз (лямблии) и др.

Надо отметить, что передача инфекции через воду возможна при

1) Использовании для питья неочищенной речной воды

2) Нарушениях в обработке воды на водопроводных станциях

3) Загрязнении используемых для питья подземных вод из-за

- неправильной организации выгребов

- забора воды из колодцев загрязненными ведрами

infopedia.su

Гигиеническое и эпидемиологическое значение воды

Вода – второй по значимости для человека фактор внешней среды после воздуха.

По количеству потребляемой населением воды можно судить по его культуре.

Какие показатели обеспечивают безопасность питьевой воды в эпидемиологическом отношении

Таблица 1

Примечания:

1) При определении проводится трехкратное исследование по 100 мл отобранной пробы воды.

4) Определение проводится при оценке эффективности технологии обработки воды.

3. Какие показатели обеспечивают благоприятные органолептические свойства и безвредность питьевой воды

Органолептические свойства.

Природные загрязнения.

4. требования к качеству воды нецентрализованных источников водоснабжения

Технологии очистки

Технологический процесс водоподготовки включает следующие основные этапы:

· аммонирование воды (используется сульфат аммония)

· обеззараживание воды (используется гипохлорит натрия)

· коагуляция загрязняющих веществ (используется сульфат алюминия)

· флокуляция (используется катионный флокулянт)

· фильтрация через песчаную загрузку на контактных осветлителях (одноступенчатая схема очистки)

· отстаивание и фильтрация через песчаную загрузку на скорых фильтрах (двухступенчатая схема очистки)

· обеззараживание УФ-излучением

Механический этап

Сооружения для механической очистки сточных вод:

§ решётки и сита;

§ песколовки;

§ первичные отстойники;

§ мембранные элементы;

§ септики.

Биологический этап

На данном этапе происходит минерализация сточных вод, удаление органического азота и фосфора,

Физико-химический этап

Дезинфекция сточных вод

Гигиеническое и эпидемиологическое значение воды

Вода – второй по значимости для человека фактор внешней среды после воздуха.

По количеству потребляемой населением воды можно судить по его культуре.

1.1 Эпидемиологическое значение воды. Гигиеническое значение питьевой воды и рационального водоснабжения

Физиологическое, гигиеническое и эпидемиологическое значение воды

mykonspekts.ru

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

⇐ ПредыдущаяСтр 21 из 63Следующая ⇒

Вода обеспечивает все жизненные процессы в организме. Она является универсальным растворителем для органических и неорганических веществ, необходимых для поддержания функций организма, играет структурную и функциональную роль, большинство химических реакций в организме происходит в водной фазе. Физиологические нормы водопотребления составляют в обычных условиях 1,5-2 л в сутки.

Гигиеническое значение воды заключается в использовании ее для ухода за телом, приготовления пищи, поддержания в чистоте жилища и предметов обихода, проведения оздоровительных и физкультурных мероприятий, полива улиц, создания необходимого санитарно-технического режима в учреждениях, на предприятиях, организациях здравоохранения и т.д. Количество воды, необходимое для одного жителя в сутки, зависит от климата местности, культурного уровня населения, степени благоустройства города и жилого фонда. В среднем по республике Беларусь водопотребление составляет около 200 л/сутки.

Вода при нарушении условий водопотребления, правил личной гигиены в некоторых случаях может быть фактором передачи возбудителей многих инфекционных и паразитарных заболеваний, наиболее распространенные из них представлены в таблице 4.1.

Таблица 4.1 — Эпидемиологическое значение воды

№	Этиологический фактор	Возбудители	Заболевания, связанные с данным фактором
	Патогенные бактерии	Сальмонеллезы, шигеллы, патогенные эшерихии, холерный вибрион, лептоспиры, кампилобактерии	Брюшной тиф, паратифы А и В, дизентерия, эшерихиозы, холера, лептоспирозы, кампилобактериоз.
	Вирусы	Энтеровирусы, аденовирусы	Вирусные гепатиты А и Е, полиомиелит, энтеровирусная инфекция, ротавирусный энтерит, эпидемический конъюктивит
	Условно-патогенные микроорганизмы	Протей, клебсиелла, клостридии, парагемолитический вибрион и др.	Протеоз, клостридиоз, клебсиеллез и др. ОКИ
	Простейшие	Лямблии, криптоспоридии, дизентерийная амеба, балантидии	Лямблиоз, криптоспоридиоз, амебиаз, балантидиаз
	Гельминты	Аскарида, описторх, широкий лентец, шистосомы	Аскаридоз, описторхоз, дифиллоботриоз, шистосомозный дерматит
	Насекомые, связанные с водой и влажностью	Малярийный комар, различные виды немалярийных комаров	Малярия, онхоцеркоз, желтая лихорадка, лихорадка Денге, филяриатоз (вухерериоз), африканский трипаносомоз Лейшманиоз
	Несоблюдение правил личной гигиены, грибковые заболевания		Чесотка, сыпной тиф, трахома, педикулез

Факторы, определяющие качество природной воды. Классификация. Принципы их гигиенического нормирования. Химический состав воды и его влияние на здоровье и условия жизни людей

В воде присутствуют органические и неорганические вещества. Неорганические вещества присутствуют в воде в силу природных причин — вода как универсальный растворитель содержит много ионов, состав и соотношение которых определяются условиями формирования воды источника, составом водовмещающих пород.

На состав как поверхностных, так и подземных природных вод влияет и техногенный фактор — поступление в водные объекты промышленных сточных вод, поверхностный и подземный (в том числе дренажный) сток с сельскохозяйственных полей и др. Неорганические вещества могут быть взвешенными и растворенными, как правило, в ионной форме.

Гигиеническое значение некоторых показателей качества питьевой воды

Гигиеническое значение запахов и привкусов питьевой воды заключается в следующем:

а) при их интенсивности выше 2 баллов ограничивается водопотребление;

б) искусственные запахи и привкусы могут служить косвенными показателями загрязнения воды промышленными сточными водами;

в) естественные запахи высокой интенсивности могут свидетельствовать о наличии в воде биологически активных веществ, выделяемых сине-зелеными водорослями.

Цветность воды — это природное свойство, обусловленное наличием в воде гуминовых веществ, образующихся при разрушении органических веществ в почве. Цветность воды является показателем эффективности обесцвечивания на водопроводных сооружениях, увеличение цветности свидетельствует о загрязнении воды.

Мутностью воды называется природное свойство, обусловленное наличием в ней взвешенных частиц минерального или органического состава. Мутность воды является показателем эффективности процессов ее осветления при водоподготовке.

Водородный показатель (рН, активная реакция) — природное свойство воды, обусловленное наличием в ней свободных ионов водорода (Н+). Гигиеническое значение данного показателя в том, что он влияет на процессы коагуляции, позволяет контролировать эффективность подщелачивания воды, является индикатором загрязнения открытых водоемов. Для питьевой и хозяйственно-бытовой воды оптимальным считается уровень рН в диапазоне от 6 до 9.

Общая минерализация (сухой остаток воды) представляет собой суммарный количественный показатель содержания растворенных в воде веществ.

Общая жесткость — природное свойство воды, обусловленное наличием в ней солей Са2+ и Мg2+. Высокая жесткость воды приводит к нарушению процессов всасывания жиров и моторной функции кишечника и заболеваний (ухудшение течения почечно-каменной болезни, развитие дерматитов, болезней щитовидной железы и т.д.).

Окисляемость — это показатель качества воды, определяемый количеством кислорода (в мг), расходующимся на химическое окисление органических и минеральных веществ, содержащихся в 1 л воды. Повышенная окисляемость может указывать на загрязнение воды.

Железо в поверхностных водах содержится в виде гуминового железа (II), в подземных — главным образом в виде бикарбоната — FE(HCO3)2. При контакте подземной воды с воздухом образуются хлопья гидроокиси железа — FE(OH)3, придающие воде мутность и окраску.

Хлориды являются показателем органического загрязнения воды, в высоких концентрациях угнетают процесс желудочной секреции и ограничивают водопользование.

Аммиак, нитриты и нитраты являются санитарно-химическими показателями безопасности воды. Давнее загрязнение воды органическими веществами характеризуется повышенным содержанием нитратов, наличие в воде всех трех показателей в повышенных концентрациях рассматривается как сигнал о сравнительно давно начавшемся и продолжающемся загрязнении.

В ряде случаев потребление воды, содержащей недостаток или избыток тех или иных неорганических веществ, может вызвать неблагоприятные изменения в организме и привести к развитию заболеваний (таблица 2).

Таблица 4.2 — Заболевания, связанные с содержанием неорганических веществ в воде

№	Химические вещества	Источники поступления	Заболевания, связанные с данным фактором
	Фтор	Природное содержание или антропогенное поступление	При недостатке кариес зубов, при избытке - флюороз
	Ртуть	Природное содержание или антропогенное поступление	Болезнь Минамата
	Стронций, кальций	Природное содержание или антропогенное поступление	Избыток стронция на фоне недостатка кальция приводит к развитию болезни Кашина-Бека
	Молибден	Природное содержание или антропогенное поступление	При избытке развивается молибденовая подагра
	Свинец	Природное содержание или антропогенное поступление	При избытке развивается свинцовая интоксикация
	Селен	Природное содержание	При недостатке Болезнь Кешана (кардиомиопатия)
	Железо	Природное содержание или антропогенное поступление	Гемосидероз при избытке, железодефицитная анемия – при недостатке
	Нитраты и нитриты	Природное содержание или антропогенное поступление	Водно-нитратная метгемоглобинемия
	Кадмий	Природное содержание или антропогенное поступление	Болезнь Итай-Итай

Органические соединения природного происхождения — гуминовые вещества, различные амины и др. способны изменять органолептические свойства воды. По этой причине мала вероятность проявления их токсических свойств в питьевой воде централизованных систем водоснабжения.

Органолептические вещества техногенного происхождения при поступлении в организм с питьевой водой могут неблагоприятно влиять на здоровье (таблица 4.3).

Таблица 4.3 — Заболевания, связанные с повышенным содержанием органических веществ в воде

№	Химические вещества	Источники поступления	Заболевания, связанные с данным фактором
	Галогеносодержащие соединения (тригалометаны, хлорфенолы, хлороформ и др	Хлорирование воды	Канцерогенное, эмбриотоксическое, гонадотоксическое, мутагенное действие.
	Полициклические ароматические углеводороды (ПАУ)	Химические производства	Поражение кожи и сальных желез, костного мозга, лимфатической системы
	Пестициды (хлорорганические и фосфорорганические)	Применение в сельском хозяйстве	Нарушение ферментных систем, болезни обмена веществ, расстройство иммунной системы
	Полихлорированные дифенилы и бифенилы (ПХДД, ПХБФ)	Промышленность	Канцерогенное, эмбриотоксическое, гонадотоксическое, иммуносупрессивный эффект

Эпидемиологическое значение воды

Выживаемость некоторых патогенных микроорганизмов в воде

Возбудители	Среда обитания
Возбудители	Колодезная вода (чистая)	Речная вода	Стерильная вода	Лед	Морская вода
Бактерии брюшного тифа и паратифов	107-540 дней	7-21 день	167-365 дней	Несколько месяцев	14-15 дней
Бактерии дизентерии	10-11 дней	5-6 дней	1-2 месяца	17-24 дня	1-12 дней
Холерный вибрион	-	От 7 дней до нескольких месяцев	Свыше 12 месяцев	Несколько месяцев	До 3 месяцев
Бактерии туляремии	12-60 дней	7-31 день	3-15 дней	32 дня	-
Лептоспиры	-	14-21 день	До 7 дней	-	-
Возбудители бруцеллеза	-	-	До 2 месяцев	-	-
Споры сибирской язвы	-	-	Годы	-	-

При центральном водоснабжении становится возможным загрязнение воды не только в месте ее забора (открытые водоемы), но и в головных сооружениях, а также в водоразводящей сети, чаще всего в случаях нарушения герметичности водопроводных труб и других аварий или подсоединения технических водопроводов к водопроводам питьевым.

Водоемы могут загрязняться и выделениями диких животных, главным образом грызунов, которые с мочой и фекалиями могут выделять в воду возбудителей таких, например, болезней, как туляремия и лептоспирозы. Вода, загрязненная патогенными микробами, может вызвать массовые заболевания (эпидемии). Чаще других заражаются поверхностные воды, редко - артезианские.

Сравнительная гигиеническая оценка поверхностных и подземных источников водоснабжения

Факторы, влияющие на качество воды	Виды источников водоснабжения
	Поверхностные	Подземные
	Поверхностные	грунтовые	артезианские
	Влияние
Жизнедеятельность населения (плотность, род занятий)	Очень большое	Большое	Незначительное
Природные (осадки, климат, сезонность)	Очень большое	Большое	Незначительное
Бактериальное загрязнение	Очень частое	Редкое	Очень редкое
Изменяемость свойств воды	Очень значительное	Значительное	Весьма незначительное

Вода искусственных бассейнов при недостаточной очистке и обеззараживании может также быть передатчиком ряда инфекционных заболеваний. В загрязненной воде бассейнов часто присутствуют стафилококки, стрептококки, возбудители дизентерии, полиомиелита и др.

В естественных водоемах, местах массового купания, при большой скученности посетителей, засорении территории пляжа и загрязнении прибрежной зоны недостаточно очищенными сточными водами также наблюдается значительная бактериальная загрязненность воды.

Эти обстоятельства необходимо учитывать при выборе мест для купания.

Показатели бактериологического загрязнения воды:

микробное число воды — общее количество микробов, содержащихся в 1 мл воды;
титр кишечной палочки — наименьший объем воды, в котором обнаруживается одна кишечная палочка;
индекс кишечной палочки — количество кишечных палочек в 1 л воды.

Микробное число воды показывает, насколько благоприятны или неблагоприятны условия для жизни микробов. В норме в 1 мл водопроводной воды не должно быть более 100, а в колодезной — более 1000 микробов. В бассейнах допускается до 1000 микробов в 1 мл воды.

Кишечная палочка, обычно обитающая в толстом кишечнике человека и животных, служит показателем свежего загрязнения воды экскрементами животных и человека. В соответствии с гигиеническими нормами титр кишечной палочки для водопроводной питьевой воды установлен не менее 300 мл (только в этом количестве, а не в меньшем допускается обнаружение одной кишечной палочки). Индекс кишечной палочки — 3 (наличие в 100 мл воды не более трех кишечных палочек). Для колодезной воды титр кишечной палочки не должен быть менее 100. Вода бассейнов должна соответствовать качеству питьевой воды, но для нее допускается титр 100.

Гигиеническим показателям качества воды является также наличие в ней яиц гельминтов. В питьевой воде и воде крытых бассейнов яйца гельминтов должны отсутствовать. В открытых бассейнах допускается не более 1 яйца гельминта в 1 м3 воды.

Флора и фауна воды. ГОСТ «Вода питьевая» не допускает содержания в питьевой воде видимых на глаз водных организмов.

Источники водоснабжения. Основные источники водоснабжения — закрытые водоемы (подземные воды) и открытые (реки, озера, пруды, водохранилища).

Приводим гигиенические требования к качеству источников централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения.

Показатели качества источников централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения(по ГОСТ 27.61—84)

Определяемые показатели	Показатели качества воды по классу
Определяемые показатели	1-й	2-й	3-й
1. Подземные источники водоснабжения
Мутность, мг/дм3, не более	1,5	1,5	10
Цветность, град, не более	20	20	50
Водородный показатель (рН)	6-9	6-9	6-9
Железо, мг/дм3, не более	0,3	10	20
Марганец, мг/дм3, не более	0,1	1	2
Сероводород, мг/дм3, не более	Отсутствие	3	10
Фтор, мг/дм3, не более	1,5-0,7	1,5-0,7	5
Число бактерий группы кишечной палочки в 1 дм3, не более	3	100	1000
2. Поверхностные источники водоснабжения
Мутность, мг/дм3, не более	20	1500	10000
Цветность, град, не более	35	120	200
Запах при 20 и 60°С, баллы, не более	2	3	4
Водородный показатель (рН)	6,5-8,5	6,5-8,5	6,5-8,5
Железо, мг/дм3, не более	1	3	5
Марганец, мг/дм3, не более	0,1	1	2
Б ПК полное, мг по кислороду/дм3, не более	3	5	7
Число лактозоположительных кишечных палочек в 1 дм3 воды, не более	1000	10000	50000

Закрытые водоисточники. Подземные воды образуются преимущественно за счет проникновения в почву атмосферных осадков, которые, фильтруясь почвой, скапливаются в рыхлых ее породах (песок и др.), расположенных на водонепроницаемых грунтах (глина, гранит и др.). В зависимости от глубины залегания водоносных слоев подземные воды делятся на грунтовые и межпластовые. Грунтовые воды залегают на первом водонепроницаемом грунте, они наиболее близки к поверхности почвы и не защищены сверху водонепроницаемым слоем почвы. Поэтому они легко загрязняются стоками и отбросами, просачивающимися через почву с поверхности с дождевыми и талыми водами. На территории населенных пунктов грунтовые воды, как правило, бывают непригодными для водоснабжения.

Межпластовые воды располагаются в глубоких водоносных слоях, между двумя водонепроницаемыми слоями грунта.

Они наиболее надежные и безопасные в гигиеническом отношении источники водоснабжения населения.

Подземные воды, выходящие на поверхность, называются ключевыми, или родниковыми. Они отличаются наибольшей чистотой и высокими вкусовыми качествами. В них растворены содержащиеся в почве минеральные соли и углекислый газ, выделяющийся при разложении органических веществ. Поэтому эти воды более минерализованы и насыщены углекислотой, чем вода открытых водоемов, но одновременно они жестче, а их температура ниже.

Открытые водоисточники. Вода открытых водоемов отличается низкой минерализацией. Ее физические свойства обычно хуже, чем у воды из подземных источников. Ее химический состав, физические свойства и бактериальная загрязненность непостоянны и зависят от времени года и ряда местных условий. Во время половодья и обильных дождей в них стекают массы воды, смывающие с поверхности почвы различные загрязняющие ее вещества и микроорганизмы (органические вещества, бактерии). Это приводит к резкому ухудшению органолептических свойств такой воды. Очень часто открытые водоисточники используются для сброса промышленных, сельскохозяйственных и бытовых отходов.

Поэтому межпластовые воды предпочтительнее (как по качеству, так и по безопасности), и их можно употреблять для питья в натуральном виде, тогда как вода открытых водоемов и грунтовые воды требуют предварительной очистки и обеззараживания.

Общие требования к свойствам воды водоемов у пунктов питьевого и культурно-бытового водопользования (по В. А. Покровскому)

Состав и свойства воды водоема	Водопользование
	Для централизованного или нецентрализованного хозяйственно-питьевого водоснабжения	Для купания, спорта и отдыха, водоемы в черте города
Взвешенные вещества	Не должны превышать 0,25 — 0,75 мг/л
Плавающие примеси	На поверхности водоема не должны обнаруживаться плавающие пленки, пятна минеральных масел и скопления других примесей
Запахи и привкусы	Вода не должна приобретать запахов и привкусов интенсивностью более 2 баллов
Окраска	Не должна обнаруживаться в столбике 20—10 см
Температура	Температура воды летом не должна повышаться больше чем на 3 °С по сравнению с максимальной
Реакция	Не должна выходить за пределы рН 6,5—8,5
Минеральный состав	Не должен превышать: по плотному остатку нормируется по показателю 1000 мг/л, в том числе хлоридов «привкусы» 350 мг/л и сульфатов 500 мг/л
Растворенный кислород	Не должен быть менее 4 мг/л в любой период года в пробе, отобранной до 12 ч дня
Биохимическая потребность в кислороде	Не должна превышать 3—6 мг/л
Возбудители заболеваний	Не должны содержаться
Ядовитые вещества	Не должны содержаться в концентрациях, могущих оказать прямое и косвенное вредное действие на здоровье населения

Очистка воды. Это сложный и многоэтапный процесс. Первый этап — очистка воды от взвешенных частиц отстаиванием в специальных отстойниках (горизонтальных и вертикальных) и фильтрацией. Для ускорения этих процессов применяется коагуляция — очистка воды с помощью специальных химических соединений — коагулянтов. В качестве коагулянта чаще всего используется сернокислый алюминий (глинозем), который, вступая в реакцию с солями кальция и магния, образует с ними гидраты в виде хлопьев, оседающих на дно очистных сооружений.

После коагуляции вода фильтруется. Для этого применяются различные фильтры: прямоугольные резервуары площадью 50— 100 м2, загруженные речным кварцевым песком на высоту 0,6—1 м, под которыми находятся поддерживающий слой гравия и дренажные трубы для отвода профильтрованной воды. На поверхности песка скапливаются мелкие хлопья коагулянта, не успевшие осесть в отстойнике, которые уменьшают диаметр пор между песчинками и повышают задерживающую способность фильтра. После 8— 12 ч работы фильтр промывается обратным током воды.

В результате очистки вода делается прозрачной, бесцветной, устраняются запахи, некоторые вредные примеси, задерживаются яйца гельминтов и на 95—98% бактерии.

Дезинфекция воды. Это освобождение ее от возбудителей различных инфекционных заболеваний. Наиболее распространенный способ дезинфекции воды — хлорирование газообразным хлором. Для этого применяются хлораторы, обеспечивающие дозировку и непрерывную подачу хлора в резервуары с чистой профильтрованной водой или непосредственно в водопроводную сеть. Хлорирование - один из самых старых, простых, дешевых и достаточно надежных способов обеззараживания воды.

Для обеззараживания воды применяются также озонирование и обработка ультрафиолетовыми лучами. Бактерицидное действие озона сильнее, чем хлора. Озонирование улучшает вкус и органо-лептические свойства воды. Однако это более дорогой способ, требующий сложной аппаратуры, тщательного ухода за ней и очень хорошей предварительной очистки воды фильтрацией. Поэтому широкого распространения он не получил, как и обеззараживание воды ультрафиолетовыми лучами.

Очистка и обеззараживание воды в полевых условиях. В туристском походе могут применяться те же способы, что и на водопроводных станциях, но в более упрощенном виде. Освобождение воды от взвешенных веществ достигается ее отстаиванием в течение 2— 3 ч или фильтрованием с помощью простейших фильтров (из песка, угля). Самый простой и надежный способ обеззараживания воды в походе — ее кипячение в течение 5 мин. В полевых условиях может применяться и хлорирование воды, лучше после фильтрации. Для этого используют хлорную известь.

Доза хлора устанавливается опытным путем. Необходимо, чтобы в 1 л воды находилось 0,3-0,4 мг остаточного хлора в течение 30 мин контакта воды с хлором — летом и 1—2 ч — зимой. Нормирование качества питьевой воды после хлорирования представлено в таблице 16.

Можно хлорировать воду непосредственно в шахтном колодце. Для этого после определения в нем объема воды вносят раствор хлорной извести из расчета 1 мл 1%-ного раствора на 1 л воды.

Хранение и разбор питьевой воды. Согласно санитарным правилам спортивные сооружения снабжаются кипяченой остуженной водой, которая должна храниться в специальных металлических бачках емкостью 25 - 30 л или в графинах. Ежедневно вода заменяется свежей, а сосуды промываются.

Если баки не чистятся и доступны загрязнению извне, то кипяченая вода может оказаться более опасной в эпидемиологическом отношении, чем сырая. Большое гигиеническое значение имеет способ разбора воды: желательно использование пластиковых стаканчиков или фонтанчиков. Воду пьют прямо из струи, бьющей вверх под напором воды в баке или под давлением водопроводной воды. Струя должна иметь определенный наклон, исключающий обратное попадание воды на трубку, из которой она вытекает, что в значительной мере зависит от давления воды.

Основные гигиенические требования к безопасности питьевой воды по содержанию вредных химических веществ, поступающих и образующихся в воде в процессе ее обработки

Показатель	ПДК	Показатель вредности
Хлор, мг/л: остаточный свободный остаточный связанный	0,3-0,5 0,8-1,2	Органолептический Органолептический
Хлороформ (при хлорировании воды), мг/л	0,22	Санитарно-токсикологический
Озон остаточный, мг/л	0,3	Органолептический
Формальдегид (при озонировании воды), мг/л	0,05	Санитарно-токсикологический
Активированная кремниевая кислота, мг/л	10	Санитарно-токсикологический
Полифосфаты, мг/л	3,5	Органолептический