Гидросфера как составная часть биосферы

ОБЩАЯ ГИГИЕНА 17.09.96. ТЕМА: ГИДРОСФЕРА КАК СОСТАВНАЯ ЧАСТЬ БИОСФЕРЫ, ФИЗИОЛОГО-ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ВОДЫ, САНИТАРНО-ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К КАЧЕСТВУ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ. ПОКАЗАТЕЛИ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ. ( Показатели наличия в воде органических вещес тв). Дело в том, что сейчас у нас сложилась очень неблагоприятная ситуация с водой: по данным доклада о санитарно-эпидемологической обстановки в Ро ссии за 1993 год в РФ оставалось неудовлетворительным положение с обеспече нием населения доброкачественно питьевой водой. 20.4% проб воды из источник ов централизованного водоснабжения не отвечали гигиенически требован иях, то есть вода из них не отвечала требования ГОСТа “Вода питьевая” по с анитарно-химическим показателям.,,,,,,,,, свыше 11.2% всех водопроводов не отвеча ли по бактериологическим показателям, свыше 4% проб показали реальную эп идемическую опасность, так как уровень бактериального загрязнения пре вышал в 20 и более, раз нормируемые показатели. Около 1/3 населения России про должает использовать в питьевых целях воду из колодцев, родников, открыт ых водоемов. Более 30% проб в источниках местного водоснабжения не отвечал и санитарно гигиенически требованиях. Далее в этом докладе приводились области, в которых наиболее тяжелая ситуация с водой. Наиболее тяжелое п оложение с водой сложилось в Архангельской, Калужской, Кемеровской, Кали нинградской, Томской, Ярославской областях, Приморском крае, Карелии, Ко ми и т.д. где существует прямая зависимость между состоянием воды в водоп роводах и заболеваемостью населения. В 1993 году в водоемы сброшено около 21 млн. кубометров сточных вод. Понятно, что при существующей системе очист ки воду очистить должным образом нельзя. Наибольшее загрязнение отмече но в Краснодарском крае (3.102 млн. кубометров), в Санкт-Петербурге (1.5068 млн. кубо метров). Качественная характеристика: в водоемы сброшено 5.4 млн. тонн хлор идов, 96.6 тонн азота, 59.8 тыс. тонн фосфора, 3.9 тыс. тонн нефтепродуктов. Необходи мый уровень очистки не обеспечивается зачастую из-за несовершенства те хнологий. В связи с этим вырастает эпидемическая опасность воды: в 1991 году было 9 вспышек водных эпидемий, в 1992 году - 16, в 1993 - 21. Показатели загрязненности воды: 1. наличие в воде органических вещест в. Количество растворенного кислорода зависит от температуры воды. Чем н иже температура о, тем больше растворенного кислорода в воде. Кроме того, содержание кислорода зависит от наличия в воде зоо- и фитопланктона. Есл и в воде много водорослей или много животных, то содержание кислорода ме ньше, так как часть кислорода расходуется на жизнедеятельность зоо - и фи топланктона. Содержание кислорода также зависит от поверхности водоем а: в открытых водоемах кислорода больше. Содержание кислорода при всех п рочих условиях будет зависеть от барометрического давления и от загряз нения. Чем больше загрязнение, тем меньше кислорода содержится в воде по тому кислород буде расходоваться на окисление загрязнения (органическ их веществ). Для того чтобы судить о том достаточно или недостаточно кисл орода в водоеме, существуют таблицы Виндлера, где приводятся данные о пр еделе растворимости кислорода при данной температуре. Если мы определя ем количество растворенного кислорода нашей пробе воды и находим, что п ри 7 градусах у нас в пробе содержится 9 мг кислород, то эти цифры ничего не д ают. Мы должны посмотреть в таблицу Виндлера: при 7 градусах должно быть ра створено 11 мг. Кислорода на литр и это говорит о том что, по всей видимости, в воде содержится большое количество органических веществ 2. Показатель биохимического потреб ления кислорода (БПК). БПК - это количество кислорода, которое необходимо д ля окисления легко окисляемых органических веществ, находящихся в 1 литр е воды. Условия для проведения этого анализа: экспозиция 1 сутки , 5 суток, дв адцать суток. Методика: требуется время и темное место: берутся две банки, заполняются исследуемой водой. В первой банке определяется содержание кислорода тотчас, а вторую банку ставят либо на сутки, либо на 5, либо на 20 в т емное помещение и определяют содержание кислорода. Чем больше содержит ся органических веществ в пробе воды, тем меньше кислорода будет обнаруж ено, потому что часть растворенного кислорода израсходуется на окислен ие органических веществ (легко окисляемых). 3. Окисляемость воды - это количество кислорода, которое необходимо для окисления легко и средне окисляемых о рганических веществ находящихся в 1 литре воды. Условия: окислитель - пер манганат калия, 10 минутное кипячение. Не всегда высокая цифра окисляемос ти свидетельствует о неблагополучии водоисточника. Высокая цифра окис ляемости может быть за счет растительной органики. Например, вода Ладож ского озера и вообще вода северных водоемов содержит большее количеств о органики растительного происхождения и окисляемость наших вод доста точно высокая, но это не говорит о том что вода вредна или загрязнена. Кро ме того, высокая цифра окисляемости может быть обусловлена наличием в во де неорганических веществ - сильных восстановителей что характерно для подземных вод. Сюда относятся сульфиды, сульфиты, соли закиси железа. Нит риты. Высокая цифра окисляемости может быть обусловлена наличием в воде органики животного происхождения, и только в этом случае мы говорим о то м, что водоем загрязнен. Естественно возникает вопрос, как же нам решить з а счет чего у нас наблюдается высокая цифра окисляемости. Для ответа на э тот вопрос существуют следующие приемы: для того чтобы дифференцироват ь окисляемость за счет органических веществ от окисляемости за счет нео рганических веществ нужно поставить пробу на холоду: на холоду окисляют ся неорганические вещества (минеральные). Допустим у нас окисляемость бы л 8 мг/л, поставили пробу на холоду, выяснили что окисляемость на холоду со ставляет 1 мг/л. Получается что за счет органических веществ приходится 7 м г/л. Теперь мы должны отдиференцировать органику растительного от живот ного происхождения. В этом случае нужно посмотреть на бактериологическ ие показатели. ГОСТом окисляемость не нормируется, так как она может быт ь высокой и в нормальной и загрязненной воде. Однако существуют ориентир овочные нормы. Ориентировочные нормы следующие: для поверхностных водо емов - 6-8 мг/л. Для подземных водоисточников, для шахтных колодцев 4 мг/л, для артезианских вод 1-2 мг/л. 4. ХПК - также показатель наличия в вод е органических веществ - химическая потребность в кислороде. Это количе ство кислорода, которое необходимо для окисления легко, средне и трудно окисляемых органических веществ находящихся в 1 литре воды. Условия пров едения анализа: двухромистый калий в качестве окислителя, концентриров анная серная кислота, двухчасовое кипячение. В любой воде если правильн о проведен анализ, то БПК будет всегда меньше чем окисляемость, а окисляе мость всегда меньше ХПК. Определение ХПК, БПК и окисляемости имеет значе ние для прогнозирования сисстемы очистки сточных вод. Если взять сток - х озяйственно-фекальный нашего города и сток целлюлозно-бумажного комби ната, и определить 3 этих фактора вы получите что в хозяйственно-фекальны х сточных водах основную массу составляют легко окисляемые химические вещества, следовательно, для очистки надо применять биологический мето д. В стоках целлюлозно-бумажного комбината значительно больше средне- и трудно окисляемых веществ, следовательно, применять надо химическую оч истку. 5. Исследование органического углер ода - показатель на наличие в воде органических веществ. Чем больше обнар уживается органического углерода, тем больше органики в воде. Существую т ориентировочные нормы по органическому углероду. Считается что если о н присутствует в пределах 1-10 мг/ л этот водоем чистый, Более 100 - загрязненный . 6. ССЕ - карбо-хлороформэкстракт. Этот показатель позволяет определить присутствие в воде трудно определяем ых веществ: нефтепродуктов, пестицидов, ПАВ. Все эти вещества адсорбирую тся на угле, а затем экстрагируются. Считается что если ССЕ в пределах 0.15 - 0.16 то этот водоем чистый, 10 и более - водоем загрязнен. 7. Определение хлоридов и сульфатов. Хлориды дают соленый вкус, сульфаты - горький. Хлориды не должны превышат ь 250 мг/л, а сульфаты не более 500 мг/л. Чаще всего хлориды и сульфаты в воде мине рального происхождения, что связано с почвенным составом, но в отдельных случаях хлориды и сульфаты могут быть показателями загрязнения, когда о ни поступают в водоемы как загрязнения со сточными водами бань и т.п. Если содержание этих веществ меняется в динамике, то, безусловно, есть загряз нение водоисточника. 8. Сухой остаток. Если взять 1 литр воды и выпарить, взвесить остаток, то получим вес сухого остатка. Чем больше в ода минерализована, тем этот сухой остаток будет больше. По ГОСТу сухой о статок не должен превышать 1000 мг/л. Потери при прокаливании позволяют суд ить о количестве органики в остатке (так органические вещества сгорают) Чем больше потерь при прокаливании, тем больше в воде содержится органич еских веществ. В чистой воде потери при прокаливании не должны превышать 1/3 сухого остатка, то есть 333 мг. Все эти показатели являются косвенны ми, так как они не позволяют сами определить те вещества которые вызвали загрязнение. Более прямыми являются бактериологические показатели - ин декс и титр бактерий группы кишечной палочки. САМООЧИЩЕНИЕ ВОДОЕМОВ. Дело в том что любая Среда биосферы имеет свои за щитные силы и обладает способностью к самоочищению. Самоочищение проис ходит за счет разбавления, оседания частиц на дно и формирования отложен ий, разложение белка до аммиака и его солей за счет действия микробов. Есл и водоем справляется то все органические вещества превращаются в аммиа к и его соли на 7-12 сутки, а далее количество аммиака и его солей начинает па дать, так как наступает вторая фаза и соли аммиака превращаются в нитрит ы что происходит на 25-27 сутки. А дальше концентрация нитритов начинает пад ать, потому что все нитриты превратятся в нитраты на 32-35 сутки. То есть весь процесс самоочищения заканчивается примерно за месяц. Аммиак, нитриты и нитраты называют триадой азота. Используя ее можно с очень высокой точно стью определить давность загрязнения водоема. Например, при определени и в триаде только аммиака говорит от том что загрязнение произошло 7-12 сут ок назад (свежее). При обнаружении всей триады азота надо думать о постоян ном загрязнении водоема. В чистой воде наличие триады азота может быть о бусловлено разложением органических веществ растительного происхожд ения. Для всей триады азота ГОСТом 28-74-82 “Вода питьевая” нормируются только нитраты, поскольку при длительном употреблении воды, содержащей повыше нное количество нитратом может быть водная нитритно-нитратная метгемо глобинемия. Лимитирующий признак нормирования нитратов - токсикологич еский. По ГОСТу содержание нитратов не должно превышать 10 мг/л в пересчете на чистый азот или 45 мг/л в пересчете на соль. Для аммиака и его солей сущес твует ориентировочные нормы 0.1 - 0.2 мг/л, для нитритов 0.001 = 0.002 мг/л. Воды бывают напорными и безнапорными. С гигиенической точки зрения сам ые чистые - артезианские воды (они защищены слоями пород от загрязнения). О собенности подземных вод следующие: большая минерализованность чистот а, практически не содержат органических веществ, идеальны по органолепт ическим свойствам. Для водоснабжения лучше использовать подземные вод ы.