Гигиеническое значение питьевой воды и рационального водоснабжения

Становление второго  этапа связано с открытиями М. Ломоносова и Лавуазье в области  химии, а именно с развитием количественного  и качественного анализа. Результаты химических анализов, выраженные мерой  и массой, привлекали своей конкретностью, т.к. могли быть использованы в качестве масштаба для сравнения воды разных источников. Большое внимание уделялось определению общей минерализации воды по плотному остатку, содержанию хлоридов и сульфатов, жесткости воды. Выбор методов определяется их доступностью. Со временем стали определять содержание в воде органических соединений и продуктов их разложений (аммиак, нитриты, нитраты).

Третий этап охарактеризовался преимущественным изучением бактериального состава  воды и переходом к гигиеническому нормированию качества питьевой воды. Особое значение имело открытие Робера Коха. Участвуя в 1891 году в ликвидации крупной эпидемии холеры в Гамбурге-Альтоне, Кох установил не только факт отсутствия заболеваний в Альтоне, но и связал его с очисткой речной воды на сапрофитную микрофлору показали, что вода альтонского водопровода содержала не более 100 сапрофитов в одном мл. А в воде гамбургского водопровода было гораздо больше микробов. На этом основании Кох сделал вывод, имевший характер количественной оценки, что вода, в которой находится не более 100 сапрофитов в 1мл, не содержит патогенных микробов (в данном случае холерных вибрионов). Это первый пример, когда гигиенический норматив был предложен в результате излучения степени влияния воды не организм. Вместе с тем появилось представление о качестве воды не только водоисточника, но и питьевой воды. В дальнейшем в практику оценки эффективности очистки был внедрен метод определения титра кишечной палочки.

Кишечная палочка, являясь обязательным и постоянным обитателем кишечника человека, находится в тесной связи с группой патогенных микроорганизмов-возбудителей кишечных инфекций человека. По этой причине обнаружение ее в воде в большей мере свидетельствует о наличии степени эпидемической опасности. Не маловажно, что метод определения кишечной палочки в воде высоко надежен и доступен для лабораторий. В 1914 году в США был опубликован первый стандарт качества питьевой воды, которым нормировался только бактериальный состав - общий счет колоний и титр кишечной палочки.

В первом стандарте оказался воплощенным новый принцип нормирования качества воды, исходивший из ее пригодности для питьевых целей, безопасности и безвредности для здоровья населения. Третий этап развития гигиенического нормирования можно назвать переломным. Начиная с этого времени проблема гигиены воды приобрела физиолого-гигиеническое направление.

На четвертом  этапе по мере накопления новых знаний, научных данных о влиянии на организм человека химических факторов внешней  среды появилась необходимость  пересмотра стандарта с целью его расширения.

Гигиенические требования и контроль качества" на основании новых научных данных опыта эксплуатации водопроводов и  контроля за их работой был уточнен  ряд нормативов, подчеркнуто, что  качество воды, соответствующее требованиям  ГОСТа, должно обеспечиваться на протяжении всей водопроводной сети и не зависит от вида источника водоснабжения и системы обработки воды.

Требования  ГОСТа, обеспечивающие безопасность питьевой воды в эпидемическом отношении, основываются на косвенных показателях - количестве сапрофитов в 1мл воды и индексе бактерий группы кишечной палочки.

Требования  ГОСТа к химическому составу  воды включают 20 показателей для  веществ, встречающихся в природных  водах и добавляемых в нее  при обработке на очистных сооружениях. При этом одна группа показателей призвана обеспечить безопасность воды в токсикологическом отношении, другая - не допускать нарушения органолептических свойств воды.

 

ГОСТ регламентирует требования к качеству питьевой воды, подаваемой централизованными системами хозяйственно-питьевого водоснабжения из местных водоисточников (шахтные колодцы, каптажи родников и пр.) безопасность водопользования обеспечивается нормативами, в соответствии с которыми вода местных источников должна иметь прозрачность не менее 30 см по шрифту Снеллена, цветность не более 300, привкус и запах при 10 20 0С не более 2-3 баллов, содержание нитратов 45 мг/л, коли-индекс не более 10. Возможность некоторого смягчения требований к качеству воды местных источников водоснабжения обусловлена большей возможностью контроля за эпидемической обстановкой в зоне питания источника водоснабжения и ограниченностью контингента, пользующихся колодцем или каптажом.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.4 Гигиеническая  характеристика источников водоснабжения

Одним из главных  принципиальных вопросов гигиены питьевой воды является выбор водоисточника. Этот выбор проводится путем технико-экономического сравнения вариантов источников водоснабжения, которыми могут быть атмосферные, подземные и поверхностные.

Атмосферные воды, весьма слабо минерализованы, очень мягкие, содержат мало органических веществ и свободны от патогенных бактерий. В дальнейшем на качество воды влияет способ сбора и хранения.

Подземные воды, пригодны для целей питьевого  водоснабжения, залегают на глубине  не более 250 - 300 м. По условиям залегания различают верховодку, грунтовые и межпластовые воды, значительно отличающиеся друг от друга по гигиеническим характеристикам.

Подземные воды, залегающие наиболее близко к земной поверхности, называются верховодкой. Вследствие поверхностного залегания, отсутствия водоупорной кровли и малого объема верховодка легко загрязняется, как правило, в санитарном отношении она ненадежна и не может считаться хорошим источником водоснабжения.

Грунтовые воды - воды первого от поверхности земли постоянно существующего водоносного горизонта. Они не имеют защиты из водоупорных слоев; область питания грунтовых вод совпадает с областью их распространения.

Грунтовые воды характеризуются весьма непостоянным режимом, который целиком зависит  от гидрометеорологических факторов, частоты выпадения и обилия осадков. Вследствие этого имеются значительные сезонные колебания уровня стояния, химического и бактериального состава грунтовых вод. Запас их пополняется за счет инфильтрации атмосферных осадков либо воды рек природы высокого уровня. В процессе инфильтрации вода в значительной мере освобождается от органического и бактериального загрязнения; при этом ухудшается и ее органолептические свойства. Используются грунтовые воды главным образом в сельской местности при организации колодезного водоснабжения.

Межпластовые  подземные воды залегают между водоупорными слоями и в зависимости от условий  залегания могут быть напорными  или безнапорными. Межпластовые воды отличаются от грунтовых невысокой  температурой (5-120), постоянством состава. Обычно они прозрачны, бесцветны, лишены запаха и какого-либо привкуса.

Благодаря длительной фильтрации и наличию водоупорной  кровли, защищающей межпластовые воды от загрязнения, последние отличаются почти полным отсутствием микроорганизмов, и могут использоваться для питья в сыром виде. Добываются межпластовые воды путем устройства глубоких трубчатых и, реже, шахтных колодцев.

Постоянный  и большой дебит (от 1 до 200 м3/ч) и  хорошие качества воды позволяют  рассматривать межпластовые водоносные горизонты как лучший источник водоснабжения для небольших и средних водопроводов, большинство которых подает воду населению без какой-либо очистки.

Родники. Подземные  воды могут самостоятельно выходить на поверхность земли. В таком  случае они носят название родников, из которых образуются ключи или ручейки.

Поверхностные воды стекают по естественным уклонам  к более пониженным местам, образуя  проточные и непроточные водоемы: ручьи, реки, проточные и непроточные  озера. Открытые водоемы питаются не только атмосферными, но и частично подземными водами.

Открытые водоемы  подвержены загрязнению извне, поэтому  с эпидемиологической точки зрения все открытые водоемы в большей  или меньшей степени потенциально опасны. Особенно сильно загрязняется вода в участках водоема, лежащих у населенных пунктов и в местах спуска сточных вод.

При необходимости  использовать открытый водоем для водоснабжения  следует, во-первых, отдать предпочтение крупным и проточным незарегулированным водоемам, во-вторых, охранять водоем от загрязнения бытовыми и промышленными сточными водами и, в-третьих, надежно обеззараживать воду.

В связи с  изложенными о гигиенической  характеристике водоисточников разного  происхождения ГОСТ предусматривает  при выборе источников водоснабжения  в первую очередь ориентироваться на напорные, межпластовые артезианские воды. При невозможности их использования изыскивают другие в следующем порядке: а) межпластовые напорные воды, в том числе родниковые; б) грунтовые воды; в) открытые водоемы.

 

 

 

 

1.5 Санитарная охрана источников водоснабжения

С целью охраны источников водоснабжения от загрязнения  организуются зоны санитарной охраны (ЗСО), которые имею три пояса.

Первый пояс ЗСО подземных и поверхностных  источников водоснабжения и водопроводных  сооружений устанавливается в целях устранения возможности случайного или умышленного загрязнения воды источника в месте нахождения водозаборных и водопроводных сооружений. Водозаборы подземных вод должны располагаться, как правило вне территории промышленных предприятий и жилой застройки. Первый пояс ЗСО устанавливается не расстоянии не менее 30 м от водозабора - при использовании защищенных подземных вод и на расстоянии не менее 50 м - при использовании недостаточно защищенных подземных вод. При использовании группы подземных водозаборов, граница первого пояса должна находиться на расстоянии не менее 30 м и 50 м, соответственно, от крайних скважин (или шахтных колодцев).

Граница второго пояса  ЗСО определяется гидродинамическими расчетами, исходя из условий, что если за ее пределами в водонасосный горизонт поступят микробные /нестабильные/ загрязнения, то они не достигают водозабора. Для эффективной защиты подземного источника водоснабжения от микробного (нестабильного) загрязнения необходимо, чтобы расчетное время продвижения загрязнения с подземными водами от границ второго пояса до водозабора было достаточным для утраты жизнеспособности и вирулентности патогенных микроорганизмов, т.е. для эффективного самоочищения.

Граница третьего пояса ЗСО  определяется гидродинамическими расчетами, исходя из условия, что если за ее пределами в водонасосный горизонт поступят химические (стабильные) загрязнения, они или не достигают водозабора, перемещаясь с подземными водами вне области питания, или достигают водозабора, но не ранее расчетного времени.

Схема водоснабжения определяет взаимное, технологически увязанное  расположение сооружений системы водоснабжения  и порядок подачи воды от источника  и потреблению. Выбор схемы зависит  от источника водоснабжения, требований к количеству и качеству воды, надежности и живучести системы водоснабжения, рельефа местности и других особенностей.

Питьевая вода во всех случаях  должна быть безопасной в эпидемическом  отношении, безвредной по химическому  составу и иметь благоприятные  органолептические свойства, т.е. должна удовлетворять гигиеническим требованиям ГОСТ "Вода питьевая".

1.6 Методы  улучшения качества питьевой  воды

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

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

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

Различают несколько способов хлорирования воды:

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

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

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

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

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

 

Список использованных источников

1. Габович А.Д.  Гигиена / А.Д. Габович - Киев, 1984. - 320с.

2. Румянцев Г.И., Вишневская  Е.П., Козеева Т.А. Общая гигиена. - М., 1985.

3. Покровский В.П. Гигиена  / В.П. Покровский - М., 1979. - 460с.