Гигиенические требования к качеству питьевой воды

Содержание Введение 1. Питьевая вода: источники, физик о-химическая характеристика питьевой воды 2. Проблемы, связанные с питьевой водой 3. Биологические, медицинские и со циальные аспекты взаимодействия человека со средой его обитания Заключение Список литературы Введение Вода (Н 2 О) – жидкость без запаха, вкуса, цвета; само е распространенное природное соединение. По физико-химическим свойствам В. отличается аномальным характером кон стант, которые определяют многие физические и биологические процессы н а Земле. Плотность В. возрастает в интервале 100 – 4°, при дальнейшем охлаждении уменьшаетс я, а при замерзании скачкообразно падает. Поэтому в реках и озерах лед как более легкий располагается на поверхности, создавая необходимые услов ия для сохранения жизни в водных экологических системах. Морская В. превращается в лед, не достигая наибольшей плотности, поэтом у в морях происходит более интенсивное вертикальное перемешивание вод ы. Теплоемкость В. изменяется нелинейно: она достигает наименьших значений при температуре около 37°, когда метаболические реак ции в организме наиболее интенсивны. Высокая диэлектрическая постоянн ая В объясняет причину ее значительной ионизирующей силы. В. – слабый проводник электрического тока, ее электропроводность увеличивается при наличии растворенных солей, что позволяет определить концентрацию солей по вел ичинам удельной проводимости. Высокая устойчивость молекул В. в сочетан ии с электрическими характеристиками делает ее универсальным раствори телем, поэтому в ней всегда обнаруживаются многочисленные химические с оединения (в природной В. содержится большая часть химических элементов таблицы Д.И. Менделеева). Промышленная деятельность человека приводит к появлению в В. ряда органических и неорганических соединений, что опреде ляет необходимость гигиенического контроля за их количеством. Многие, о собенности В. по сравнению с близкими по строению веществами объясняютс я строением ее молекулы, самой маленькой из трехатомных молекул, и струк турой пространственной сетки водородных связей. Вода является важнейшей составной частью живого о рганизма, в теле взрослого человека она составляет 65 – 7 0 % его массы. Очень высоко ее содержание в продуктах питания , например в мясе – до 7 9 % , в рыбе – до 8 5 % , в растительных маслах и фруктах – до 78 – 9 7 % . В составе всех живых организмов планеты в целом содержится лишь вдвое меньше В., чем во всех реках Земли. Без пищи человек может прожи ть 65 – 70 дней, без В. – несколько дней. Пр и потере воды в количестве, равном 6 – 8 % массы тела, наблюдае тся выраженное обезвоживание организма : у трата воды, составляющая 10 – 2 0 % массы тела, оп асна для жизни. Согласно гигиеническим требованиям к качеству пи тьевой В., она должна быть безопасной в эпидемическом отношении, безвред ной по химическому составу и обладать удовлетворительными органолепти ческими свойствами. При гигиенической оценке качества В. используют сле дующие показатели: наличие патогенных микроорганизмов и возбудителей паразитарных заболеваний; концентрация химических веществ, и т.ч. радиоа ктивных; изменение органолептических свойств (наличие запаха, привкуса, окраски, появление пены, пленки, мутности). В целом неудовлетворительное качество питьевой В . оказывает значительное влияние на состояние здоровья населения. Так, п о данным ВОЗ, в развивающихся странах потребление недоброкачественной В. является ежегодно причиной гибели нескольких сотен тысяч человек, Мас штабы распространения острых кишечных инфекций (500 млн . случаев в год, причем около 8 0 % заболеван ий приходится на развивающиеся страны) связывают с нехваткой или плохим качеством питьевой В. Различные заболевания могут возникат ь не только при питье недоброкачественной В., но и при рекреационном водо пользовании, при употреблении немытых овощей, выращиваемых на полях оро шения, из-за нехватки В. для целей личной гигиены. Установлено, что 1100 млн . людей на З емле не обеспечено доброкачественной В. Не случайно деся тилетняя программа улучшения водоснабжения для обеспечения каждого че ловека на Земле доброкачественной водой в достаточном количестве выдв инута ВОЗ в качестве глобальной медицинской и социальной задачи для все х стран. 1. Питьевая вода: источники, физико-химическ ая характеристика питьевой воды Пресные водные ресурсы существуют благодаря ве чному круговороту воды. В результате испарения образуется гигантский о бъем воды, достигающий 525 тыс. км 3 в год. 8 6 % этого количества приходится на соленые воды Мирового океана и внутренних морей – Каспийского. Аральского и др.; остальное испаряе тся на суше, причем половина благодаря транспирации влаги растениями. Ка ждый год испаряется слой воды толщиной примерно 1250 мм . Часть ее вновь выпадает с осадками в океан, а часть пере носится ветрами на сушу и здесь питает реки и озера, ледники и подземные в оды. Природный дистиллятор питается энергией Солнца и отбирает примерн о 2 0 % э той энергии. Всего 2 % гидросферы приходится на пресные воды, но они постоянн о возобновляются. Скорость возобновления и определяет доступные челов ечеству ресурсы. Большая часть пресных вод – 8 5 % – сосредоточена во льдах полярн ых зон и ледников. Скорость водообмена здесь меньше, чем в океане, и состав ляет 8000 лет. Поверхностные воды суши обновляются примерно в 500 раз быстрее, чем в океане. Еще быстрее, примерно за 10 – 12 суток, обновляются воды рек. Наибо льшее практическое значение для человечества имеют пресные воды рек. Реки всегда были источн иком пресной воды. Но в совре менную эпоху они стали транспортировать отходы. Отходы на водосборной т ерритории по руслам рек стекают в моря и океаны. Большая часть использованной речной воды возвраща ется в реки и водоемы в виде сточных вод. До сих пор рост очистных сооружен ий отставал от роста потребления воды. И на первый взгляд в этом заключае тся корень зла. На самом деле все обстоит гораздо серьезнее. Даже при самой совершенн ой очистке, включая биологическую, все растворенные неорганические вещ ества и до 1 0 % органических загрязняющих веществ остаются в очищенных с точных водах. Такая вода вновь может стать пригодной для потребления тол ько после многократного раз бавления чистой природной в одой. И здесь для человека ва жно соотношение абсолютного количества сточных вод, хотя бы и очищенных , и водного стока рек. Мировой водохозяйственный баланс показал, что на вс е виды водопользования тратится 2200 км воды в год. На разбавление стоков уходит почти 2 0 % ресурсов прес ных вод мира. Расчеты на 2000 г . в предпо ложении, что нормы водопотребления уменьшатся, а очистка охватит все сто чные воды, показали, что все равно ежегодно потребуется 30 – 35 тыс. км 3 пресной воды на разбавлен ие сточных вод. Это означает, что ресурсы полного мирового речного стока будут близки к исчерпанию, а во многих районах мира они уже исчерпаны. Кол ичество пресной воды не уменьшается, но ее качество резко падает, она ста новится не пригодной для потребления. Человечеству придется изменить с тратегию водопользования. Необходимость заставляет изолировать антро погенный водный цикл от природного. Практически это означает переход на замкнутое водоснабжение, на маловодную или малоотходную, а затем на « сухую » или безотходную технологию, сопровождающуюся резк им уменьшением объемов потребления воды и очищенных сточных вод В качестве первых санитарно – гигиенических хар актеристик пресной воды использовались органолептические показатели, которые были основаны на интенсивности восприятия органами чувств физ ических свойств воды. В настоящее время в эту группу в качестве норматив ных характеристик входят: · Запах при 20 о С и подогреве до 60 о С, · балл Цветность по шкале, градус · Прозрачность по шкале, · Мутность по стандартной шкале, мг/дм 3 · Окраска окрашенного столбца (о тсутствие водных организмов и пленки) В качестве ф ундаментальной основы для разработки ПДК всех видов загрязняющих веще ств используется концепция порогового воздействия токсикантов на орга низм. При проведении систематических биогеохимических исследований было ус тановлено наличие трех областей на кривой функциональной зависимости между дозой (концентрацией токси ческого 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 регулиро вать взаимодействие с окружающей средой · Дальнейший рост концентрации в ещества в воде может стать причиной подав л ения жизнедеятельности организма. Для обеспеч ения качества воды в водоисточниках и системах водопотребления исполь зуется ряд нормативных документов, основанных на значениях ПДК, из котор ых главными являются следующие: я ГОСТ 2874 – 8 2 «Вода питьевая. Гигиеничес кие требования и контроль за качеством». я ГОСТ 2761 – 8 4 «Источники централизованн ого хозяйственно-питьевого водоснабжения. Гигиенические, технические требования и правила выбора». я «Санитарные нормы предельно- допустимого содержания вредных веществ в воде водных объектов хозяйст венно-питьевого и культурно-бытового использования» СанПиН 42 – 1 21 – 4 130 – 8 8. я «Санитарные правила и нормы охраны поверхностных вод от загрязнения». СанПиН 4630 – 8 8 я «Водный кодекс РФ», 1997 год Допустимое содержание в питьевой вод е некоторых химических веществ Вещество Его предельно допустимые концентрации в мг/л Алюминий остаточный 0,5 Бериллий 0,0002 Молибден 0,25 Мышьяк 0,05 Нитраты 45,0 Полиакриламид остаточный 2,0 Свинец 0,03 Селен 0,001 Стронций 7,0 Фтор 1,5 (I и II климатическая зона) 1,2 (III климатическая зона) 0,7 (IV климатическая зона) Прямым критерием безопасности питьевой В. в эпиде мическом отношении является отсутствие в ней патогенных микроорганизм ов. Однако прямое определение в В. патогенной флоры – сложная в техническом отнош ении задача, поэтому используются косвенные показатели ее качества. Они основаны на установленной при эпидемиологических наблюдениях связи ме жду количеством микроорганизмов-сапрофитов и загрязнением В. возбудит елями кишечных заболеваний. К таким показателям относятся общее количе ство микроорганизмов, определяемых в 1 мл воды при выращивании на питательной среде (не должен прев ышать 100 в 1 мл ), а также количе ство кишечных палочек: коли-индекс – количество кишечных палочек в 1 л воды (не более 3), или коли-титр, т.е. количество воды в миллилитрах, в котором содержится толь ко 1 кишечная палочка (не менее 300 мл ). Однако кишечная палочка не всегда может служить санитарным показателем при контроле эффективности очистки воды, в частности от вир усных загрязнений, поэтому в зависимости от санитарно-эпидемической об становки может проводиться прямое определение вирусной микрофлоры. 2. Пробл емы, св язанные с питьевой водой В России проблема обеспечения населения доброкач ественной питьевой водой остается нерешенной, а в ряде регионов приобре ла кризисный характер. Из объема подаваемой населению воды 6 8 % занимают поверхнос тные водоисточники, только 1 % которых соответствует качеству, обеспечивающему при существующих технологиях, получение питьевой воды (в соответствии с лимитами СанПиН 2.1.4.559 – 9 6 «Питьевая вода. Ги гиенические требования к качест ву воды…») По данным Госкомстата России, централизованные системы водос набжения имеют 1078 городов (9 9 % от общего количества) и 1686 поселков городского типа (8 3 % ), около 34 ты с. населенных пунктов (2 2 % ). Общая протяженност ь трубопроводных сетей в России составляет 456000 км . При среднем уровне удельного потребления в РФ на хозяйс твенно-питьевые и коммунально-б ытовые нужды, равном 272 л /сутки на 1 жителя, в Москве этот показатель составляет 539 л /сутки, в Ч елябинской области – 369, Саратовской – 367, Новосибирской – 364, Магаданской – 359, Камчатской – 353 л /сутки. В последние годы появилась тенденция загрязненности практически всех поверхностных вод – источников централизованного во доснабжения. В некоторых районах отмечен рост количества створов с высо ким (10 ПДК) и экстремально высоким (100 ПДК) уровнем загрязнения водных объек тов. Качество используемых для водоснабжения подземных вод (3 2 % от общего водозабор а) в основном удовлетворяет нормативным требованиям, однако их загрязне ние также увеличивается. В результате около 9 0 % поверхностных и 3 0 % подземных вод, забир аемых для нужд водоснабжения, подвергается обработке. Из-за повышенного техногенного загрязнения водоисточников нефтепродуктами, солями тяже лых металлов, пестицидами, нитратами, и другими вредными веществами, тех нологии, применяемые для подготовки питьевой воды, в большинстве случае в неэффективны. Что приводит, как правило, к потреблению населением воды не питьевого качества. Получение и подача населению кондиционной питье вой воды зависит от ряда факторов: состояния источников водоснабжения, с анитарных зон, соответствия технологии водоподготовки качеству исходн ой воды, санитарно-технического состояния водопроводных сетей. Эксплуа тирующиеся водоочистные сооружения , построенные 25 – 30 лет назад по традиционным технологиям, был и предназначены для кондиционирования природных вод с небольшой антропогенной нагрузкой. В настоя щее время они не в состоянии гарантировать бесперебойное снабжение пот ребителей доброкачественной водой, так как их барьерные функции в отнош ении некоторых видов загрязнений (особенно химических) чрезвычайно мал ы. Кроме того, в процессе обработки воды при ее первичном хлорировании в н ей обычно образуется до 40 видов канцерогенных загрязнений, в том числе хл ороформ, дихлорметан, дихлорэтан, а также другие хлорированные углеводо роды. Установлено, что 28 идентифицированных соединений обладают мутаген ными и канцерогенными свойствами. Кроме того, обеззараживание хлором во ды, содержащей хром, приводит к окислению трехвалентного хрома до шестив алентного, который, как известно, обладает канцерогенным эффектом. Высок ая загрязненность водоисточников и неэффективные технологии водоподг отовки – основные причины неудовлетворительного качества питьевой во ды в Поволжье, где поверхностные водоисточники обеспечивают нужды в пит ьевой воде на 8 5 % . Во всех субъектах РФ отмечены случаи нарушения требований Г ОСТа по физико-химическим и микробиологическим показателям. Тяжелое по ложение со снабжением населения качественной питьевой водой отмечаетс я в республиках Карелия, Дагестан, Якутия, Приморском крае, Архангельско й, Кемеровской и Мурманской областях. Из всего объема сточных вод, поступ ающих через коммунальные сети в поверхностные водные объекты, более 9 0 % сбрасываю тся загрязненными. Таким образом, одним из основных источников антропог енного воздействия на водоисточники является сброс недостаточно очище нных или просто неочищенных сточных вод от жилищно-коммунального компл екса. В дополнение к техногенным нагрузкам на поверхностные источники питьевого водоснабжения появляю тся антропогенные загрязнения от коммунальных служб. Загрязнения, пост упающие в организм с питьевой водой, провоцируют возникновение многих з аболеваний. Существующие технологии водоподготовки не отвеч ают современному уровню загрязнения водоисточников. Для улучшения кач ества воды требуется отказ от ее предварительного хлорирования, примен ение сильных окислителей (перекиси водорода, озона), новых коагулянтов и флокулянтов, новых фильтрующих материалов. 3. Биологические, медицинские и социальные аспекты взаимодей ствия человека со средой его обитания Л юбое вз аимодействие человека со средой обитания потенциально опасно. Ее справ едливость можно проследить на всех этапах развития системы « ч еловек-среда об итания » . Так, на ранних стадиях своего развития (система « ч еловек-ПС » ) , когда отс утствовали технические средства, человек испытывал значительные возде йствия опасных и вредных факторов естественного происхождения (наприм ер, повышенная и пониженная температура воздуха, атмосферные осадки, гро зовые разряды, контакты с дикими животными и т.п. ). Сейчас, (система « ч еловек-техносфера » ) к естественный п рибавились много численные факторы антропогенного происхождения (напр имер, шум, повышенная концентрация токсичных веществ в воздухе, водоемах и почве, ионизирующие излучения, электромагнитное поле и др.). Эта аксиома также предопределяет, что все действия человека и все компоненты среды обитания (прежде всего ТС и технологии) кроме позитивных свойств и резул ьтатов обладают способностью генерировать опасные и вредные факторы. П ри этом любое позитивное действие неизбежно сопровождается возникнове нием новой потенциальной опасности или даже группы опасностей (наприме р, при применении электрической, атомной или лазерной энергий; автомобил ей, тепло возов или самолетов). В результате взаимодействия человека со средой обитания наблюдаются: 1) рост числа травмируемых и погибших, как на прои з водстве, так и в быту; 2) сокращение продолжительнос ти жизни, особенно среди мужчин; 3) возрастание материального ущерба, как н а производства, так и в быту и (или) ПС. Хозяйственная деятельность человека также связана с получением огромн ых отходов (в Росси и и разв ивающихся странах из 40 кг сырья тол ько 10 кг превращаются в полезную пр одукцию), которые загрязняют атмосферу, гидросферу и литосферу, что, коне чно, нарушает устойчивое развитие как природных, так и искусственных эко систем. Кроме того, человек взаимодействует со средой обитания посредст вом той или иной машины, которая может иметь свои какие-то опасные и вредн ые факторы. Последние при определенных условиях могут воздействовать к ак на человека, так и среду его обитания. А неконтролируемый выход энерги и, ошибочные и несанкционированные действия человека и различные стихи йные явления в природе могут стать причиной возникновения и развитая ЧС как антропогенного, так и природного характера. Эти ситуации характериз уются своими опасными и вредными факторами, которые сильно воздействую т как на человека, так и на ОНХ и ПС. Они являются первичными негативными ф акторами, которые, как правило, вызывают возникновение вторичных и трети чных факторов на ОНХ и прилегающей местности. Последние имеют значитель ный энергетический уровень и более мощно действуют на человека и среду е го обитания. Таким образом, в процессе взаимодействия человека со средой обитания на лицо сложная многоуровневая система « ч еловек-среда обитания-машина-ЧС » , каждый ур овень которой несет свои опасные и вредные Факторы соответствующего эн ергетического уровня. Об этом должен помнить будущий специалист и обесп ечивать оптимальное взаимодействие человека со средой обитания. Заключение 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 наследс тво от своих предков, а берем взаймы у своих потомков. И от качества той пи тьевой воды, которая течет из под крана напрямую зависит здоровье нас и н аших детей. Список литературы 1. Авакян А.Б., Санин М.В. и Эльпинер Л. И. Опреснение воды в природе и народном х озяйстве. М., 1987; 2. Гигиеническая оценка вредных ве ществ в воде, под ред. Г.Н. Красовского, М., 1987; 3. Руководство по гигиене водоснаб жения, под ред. С.Н. Черкинского, М., 1975; 4. Руководство по контролю качеств а питьевой воды, пер. с англ., М., ВОЗ, 1986; 5. Технические записки по проблема м воды, пер. с англ., под ред. Т.А. Карюхиной и И.Н. Чурбановой, М., 1983; 6. Шевелев Ф.А. и Орлов Г. А. Водоснабжение больших городов зарубежных стран, М., 1987.