182

10.2. Контроль качества питьевой воды

Питьевая вода при любом типе водоисточника, способе очистки и конструктивных особенностях водопроводной сети должна отвечать гигиеническим требованиям (СанПиН 2.1.4.559–96). Она должна быть безопасной в эпидемиологическом и паразитарном отношении, безвредной по химическому составу и иметь хорошие органолептические свойства. Питьевая вода должна отвечать не только по микробиологическим, паразитологическим, токсикологическим требованиям, но и по органолептическим показателям соответствовать ПДК по компонентам, влияющим на органолептические свойства воды и по показателям радиоактивного загрязнения.

Органолептические показатели качества питьевой воды включают: интенсивность изменения запаха, привкуса, цветности, мутности, содержание химических элементов, которые в небольших концентрациях ухудшают органолептические качества питьевой воды. Цвет и мутность воды определяют по специальным шкалам и выражают в баллах. В число органолептических показателей, которые в обязательном порядке нормируются в воде входят: концентрация хлоридов, сульфатов, железа, марганца, меди, цинка, фосфатов, фенола, нефтепродуктов, свободного и связанного хлора, озона, а также показатели жесткости и сухого остатка.

В питьевой воде не должны содержаться частицы, видимые невооруженным глазом, а на поверхности должна отсутствовать пленка. Важным показателем качества воды является реакция среды – рН. Для питьевой воды рН находится в пределах 6,5–8,5.

Одним из важных показателей качества питьевой воды является содержание в ней органических веществ. Органические вещества содержащиеся в воде, способны разлагаться и окисляться. При окислении органических веществ в воде в ней снижается концентрация кислорода. В воде имеется две группы органических веществ, подвергающихся окислению: легко окисляемые и трудно окисляемые. Трудно окисляемые вещества – это гумус, он придает природной воде желтоватую окраску и снижает органолептические показатели качества.

Наиболее достоверную картину окисления органического вещетсва в воде оценивают при использовании для этих целей бихромата калия; этот показатель называют химическим потреблением кислорода (ХПК). ХПК в воде не должно превышать 15 мг/л.

Количество биологически окисленных органических веществ в воде определяют по биологической потребности кислорода (БПК). БПК – это количество кислорода, необходимого для полного окисления всех содержащихся в воде органических веществ в аэробных условиях. БПК определяют по снижению кислорода в расчете на 1 л по истечении 5 ил 20 суток

инкубации (в закрытой емкости). БПК не должно превышать 3 мг/л при

20оС.

183

Токсикологические элементы могут встречаться как в природной воде, так и поступать в процессе ее обработки реагентами, а также, в результате промышленного или сельскохозяйственного загрязнения органическими и неорганическими компонентами. К неорганическим загрязнителям относят: алюминий, бериллий, молибден, кадмий, мышьяк, свинец, железо, стронций, селен, фтор, уран, барий, бор, никель, ртуть, сурьма, хром, цианиды.

Концентрация железа в воде зависит от геолого–гидрологических условий бассейна, а также гидрохимического режима водного объекта (рН, концентрации растворенного кислорода, углекислоты, сероводорода, ве- ществ–комплексообразователей и т.д.). Повышенное содержание железа в воде по сравнению с фоновым уровнем иногда происходит путем загрязнения водного объекта сточными водами.

Вприродной воде может присутствовать в больших количествах сера

ввиде сульфатов и сероводорода. Сероводород образуется в придонных слоях воды при слабом перемешивании и дефиците кислорода.

Этот процесс происходит при интенсивном бактериальном разложении и биохимическом окислении органических веществ, поступающих со сточными водами. Содержание сульфатов в питьевой воде не должно превышать 500 мг/л.

Так как воду обеззараживают путем хлорирования, то водные объекты загрязняются и хлором. Концентрация хлоридов в питьевой воде не должна превышать 350 мг/л.

Наличие в воде фосфатов представляет опасность для функционирования водоемов, так как при попадании в водоемы в значительных количествах азота, фосфора, калия и других биогенных элементов происходит вспышка роста растительности, населяющих водоемы. Резкое увеличение биомассы растительности приводит к повышению потребления кислорода и ухудшению условий существования живых организмов. В конечном итоге, в водоеме возникает восстановительная среда, т.е. усиливается накопление органических веществ в осадках, в воде резко повышается концентрация биогенных элементов, обуславливающих эфтрофикацию водоема.

Важным показателем качества природной воды является содержание в ней различных форм азота и в первую очередь аммиака. Аммиак в воде образуется при разложении белковых веществ. Его концентрация в воде увеличивается по мере отмирания водных организмов в придонных слоях, а также за счет восстановления нитратов в анаэробных условиях. В незагрязненных водоемах количество ионов аммония незначительно.

Пресные природные воды в летний период могут интенсивно зарастать водорослями, их появление в воде дает основание утверждать, что водоем загрязнен, прежде всего фекалиями.

Особую угрозу для здоровья человека представляют содержащиеся в воде тяжелые металлы и радиоактивные элементы.

184

По данным ВОЗ около 2 000 органических веществ оказывает влияние на здоровье человека, из них 750 обнаружены в питьевой воде. Некоторые из них считаются канцерогенами. Ряд загрязняющих веществ обладает и мутагенной активностью (хлороформ). В число нормируемых органических компонентов воды входят: четыреххлористый углерод, хлороформ, бензол, бензапирен, линдан, ДДТ, атразин, симазин и др.

В табл. 10.2.1 приведены ПДК для токсических веществ в воде

За основу установления ПДК загрязняющих веществ в воде принято гигиеническое нормирование с учетом органолептических свойств воды (запаха, вкуса, окраски), биохимических процессов минерализации органических веществ в воде. При определении ПДК вредных веществ в воде ориентируются на их минимальную концентрацию.

В настоящее время разработаны ПДК для воды более чем по 420 показателям.

Безопасность воды в эпидемическом отношении определяется степенью общего бактериологического загрязнения и содержанием бактерий группы кишечной палочки.

Первым и общим санитарным показателем качества питьевой воды является содержание микроорганизмов в единице объема.

Количество микроорганизмов, содержащихся в 1 мл исследуемой воды, называется общим микробным числом.

Для предотвращения инфекционных болезней, передаваемых через питьевую воду, в ней определяют и уровень патогенных микроорганизмов. Для количественной характеристики содержания кишечной палочки в воде применяют такие показатели, как: коли – индекс и коли–титр.

Коли–титр – наименьший объем воды, в котором содержится хотя бы одна кишечная палочка.

Коли– индекс количество кишечных палочек в единице объема.

185

Микробное число в питьевой воде не должно превышать 100 единиц, коли–индекс не должно превышать 3 единиц, а коли–титр быть не менее

300.

Внастоящее время предусмотрено нормирование воды по паразитологическим показателям: патогенные кишечные простейшие и яйца гельминтов.

Впоследнее время наряду с химическими методами определения токсических веществ в воде разрабатываются методики биоиндикации и биотестирования.

Биоиндикационные методы – это традиционные гидробиологические способы. Данные методы позволяют дать оценку водным биоценозам по антропогенному воздействию. Однако большинство гидробиологических показателей обладают "консервативностью", т.е. не дают возможности выявить адаптационно–приспособительные изменения в сообществах и отличить межгодовые циклические колебания от влияния антропогенного фактора.

Наиболее точную характеристику воздействия загрязняющих веществ на водные биоценозы можно получить методами биотестирования. Данные методы позволяют получить ответ о токсичности конкретной пробы воды, загрязненной химическими веществами антропогенного или природного происхождения.

Биотестирование воды – это оценка ее качества на ответные реакции водных организмов, которые выполняют функции тестобьектов.

Для полной характеристики качества поверхностных вод в 1991 г. было введено биотестирование водных объектов как обязательный элемент. На основании данных биотестирования разрабатываются ПДК для химических веществ и, в конечном итоге, дается оценка их опасности для окружающей среды и здоровья человека. При разработке ПДК определяют па-

раметры токсичности: ЛК50 – летальная концентрация для 50% тесторганизмов, ЭК50 – эффективная концентрация для 50% тесторганизмов, МНК

–максимальная недействующая концентрация, ОТД – острое, токсическое

действие, ХТД – хроническое токсическое действие, ЛВ50 – время гибели 50% тесторганизмов.