3 курс / Гигиена / Гигиена питьевого водоснабжения

Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Иркутский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Кафедра коммунальной гигиены и гигиены детей и подростков

Л. П. Игнатьева, М. О. Потапова

ГИГИЕНА ПИТЬЕВОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ

Учебное пособие

Иркутск

ИГМУ

2015

УДК 613:644.6я73 ББК 51.21

И26

Рекомендовано ЦКМС ГБОУ ВПО ИГМУ Минздрава России в качестве учебного пособия для ординаторов, обучающихся по основной

профессиональной образовательной программе высшего образования – программе подготовки кадров высшей квалификации в ординатуре по специальности Общая гигиена

(протокол №5 от 25.06.2015)

Авторы

Л. П. Игнатьева – д-р биол. наук, профессор, заведующий кафедрой коммунальной гигиены и гигиены детей и подростков ГБОУ ВПО ИГМУ Минздрава России;

М. О. Потапова – канд. мед. наук, доцент кафедры коммунальной гигиены и гигиены детей и подростков ГБОУ ВПО ИГМУ Минздрава России.

Рецензенты

О. А. Макаров – д-р мед. наук, профессор кафедры общей гигиены ГБОУ ВПО ИГМУ Минздрава России;

Н. Ю. Куприянова – канд. мед. наук, доцент кафедры эпидемиологии ГБОУ ВПО ИГМУ Минздрава России

Игнатьева, Л. П.

И26 Гигиена питьевого водоснабжения : учебное пособие / Л. П. Игнатьева, М. О. Потапова ; ГБОУ ВПО ИГМУ Минздрава России, Кафедра коммунальной гигиены и гигиены детей и подростков. – Иркутск :

ИГМУ, 2015 – 99 с.

Учебное пособие включает теоретические положения гигиены питьевого водоснабжения населенных мест с исчерпывающей информацией нормативного, методического и справочного характера.

Учебное пособие предназначено для обучающихся по основной профессиональной образовательной программе высшего образования – программе подготовки кадров высшей квалификации в ординатуре по специальности Общая гигиена.

УДК 613:644.6я73 ББК 51.21

©Игнатьева Л. П., Потапова М. О., 2015

©ГБОУ ВПО ИГМУ Минздрава России, 2015

2

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ ……………………………………………………………….......... 5

1. ЗНАЧЕНИЕ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ И РАЦИОНАЛЬНОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ……………………………………………………………. 6

1.1.Физиологическое и гигиеническое значение воды……………………. 6

1.2.Значение воды в распространении инфекционных болезней и

2.ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К КАЧЕСТВУ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ ЦЕНТРАЛИЗОВАННЫХ СИСТЕМ ВОДОСНАБЖЕНИЯ…………………... 25

3.ИСТОЧНИКИ ПИТЬЕВОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ……………………….. 27

3.1.Водные объекты, используемые в качестве источников

водоснабжения, сравнительная характеристика……………………………. 27

3.2.Зоны санитарной охраны источников питьевого водоснабжения……. 29

4.ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СПОСОБОВ И МЕТОДОВ ПОДГОТОВКИ И ТРАНСПОРТИРОВКИ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ В

ЦЕНТРАЛИЗОВАННЫХ СИСТЕМАХ ПИТЬЕВОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ 33

4.1.Централизованное водоснабжение из подземных источников………. 33

4.2.Централизованное водоснабжение из поверхностных источников…... 37

4.3. Принципиальные основы технологии подготовки питьевой воды…… 39

4.3.1.Осветление и обесцвечивание воды………………………………... 40

4.3.2.Фильтрование воды…………………………………………………. 44

4.3.3.Обеззараживание воды……………………………………………… 47

4.3.4.Дополнительные (специальные) методы улучшения качества

воды………………………………………………………………………… 55

4.4.Транспортировка питьевой воды в централизованных системах водоснабжения, распределительная сеть……………………………………. 57

5.ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К НЕЦЕНТРАЛИЗОВАННОМУ ВОДОСНАБЖЕНИЮ…………………………………………………………… 64

6.ГОСУДАРСТВЕННЫЙ САНИТАРНО-ЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКИЙ НАДЗОР ЗА ПИТЬЕВЫМ ВОДОСНАБЖЕНИЕМ И ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ….. 66

6.1.Задачи государственного санитарно-эпидемиологического надзора в области питьевого водоснабжения………………………………………….. 66

6.2.Надзор в процессе проектирования и строительства системы централизованного питьевого водоснабжения…………………………….. 67

6.3.Надзор в процессе эксплуатации питьевого водопровода……………. 70

6.4.Государственный санитарно-эпидемиологический надзор и производственный контроль при нецентрализованной системе водоснабжения………………………………………………………………… 72

ТЕСТОВЫЙ КОНТРОЛЬ……………………………………………………….. 73 СИТУАЦИОННЫЕ ЗАДАЧИ………………………………………………… 87

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА…………………………………………... 97

ЭТАЛОНЫ ОТВЕТОВ …………………………………………………………. 98

3

Список сокращений

1.ВОЗ – Всемирная организация здравоохранения

2.ГН – гигиенический норматив

3.ГОСТ – государственный стандарт

4.ЗСО – зоны санитарной охраны

5.ПДК – предельно допустимая концентрация вещества

6.СанПиН – санитарные правила и нормы

7.СНиП – строительные нормы и правила

8.УФ – ультрафиолетовые лучи

4

ВВЕДЕНИЕ

Участие воды в важнейших биохимических реакциях и физиологических процессах и необходимость в ней при осуществлении разнообразных технологий во всех сферах деятельности побуждают рассматривать воду в системе рыночных отношений как жизненно важный товар первой необходимости. При этом воде, используемой для питья и в хозяйственнобытовых целях, отводится одно из ведущих мест среди факторов, оказывающих существенное влияние на популяционный уровень здоровья.

Положение с водоснабжением в Российской Федерации по-прежнему вызывает серьезную озабоченность. При высоком (98%) охвате обеспеченности населения водой более 20% проб воды не отвечают установленным гигиеническим требованиям по санитарно-химическим и около 10% проб – по санитарно-микробиологическим показателям. Основными причинами такой неблагоприятной ситуации являются:

интенсивное загрязнение водоисточников, особенно поверхностных, из которых осуществляется водоснабжение около 70% населения России;

устаревшие технологии водоочистки и нарушение технологических условий эксплуатации существующих сооружений водоподготовки;

вторичное загрязнение воды, прошедшей водообработку, в водоразводящих сетях в связи с низким качеством и каррозийной неустойчивостью труб, недостаточным санитарно-техническим уровнем строительных и ремонтных работ, периодическим режимом подачи или значительными перепадами давления в разводящей сети в ряде населенных мест.

Данное учебное пособие описывает основные ключевые проблемы,

которые могут быть связаны с качеством питьевой воды. Целью изучения данного пособия является формирование комплекса знаний, позволяющих овладеть компетенциями: способностью и готовностью к формированию системного подхода в анализе качества питьевой воды; способностью и готовностью к изучению и оценке питьевой воды и реакции организма на возможное воздействие; способностью и готовностью к выявлению причинноследственных связей в системе «питьевая вода – здоровье населения».

5

1. ЗНАЧЕНИЕ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ И РАЦИОНАЛЬНОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ

1.1. Физиологическое и гигиеническое значение воды

Вода принимает активное участие в физиологических процессах организма, входит в структуру органов и тканей организма, составляя основную часть массы тела.

Содержание воды в различных органах и тканях различно: кровь более чем на 9/10 - вода. Почки временами на 82% состоят из воды, мышцы содержат воды до 75%, в печени воды до 70%, Кости содержат 28% воды, даже зубная эмаль содержит 0,2% воды.

Не менее значительная роль воды как растворителя питательных веществ. Процесс растворения пищевых веществ с помощью ферментов, всасывание питательных веществ через стенки пищеварительного канала и доставка их тканям осуществляется в водной среде. Вместе с солями вода принимает участие в поддержании величины осмотического давления – этой важнейшей константы организма Вода является основой кислотно-щелочного равновесия.

Без воды невозможен водный и минеральный обмен в организме. За сутки

ворганизме человека дополнительно образуется до 300-400 мл воды. Вода определяет объем и пластичность органов и тканей. Наиболее подвижным резервуаром ее является кожа и подкожная клетчатка. Обладая большой теплоемкостью и большой теплопроводимостью, вода способствует поддержанию постоянной температуры тела человека.

Физиологическая потребность в воде зависит от возраста, характера работы, пищи, профессии, климата и т.д. У здорового человека в условиях обычных температур и легкой физической нагрузки физиологическая потребность в воде составляет 2,5-3,0 литра в сутки. Однако, в условиях жаркого климата и тяжелой физической нагрузки потребность в воде резко возрастает. Суточная потребность в воде при выполнении работы средней тяжести при температуре воздуха 30-32°С увеличивается до 5-6 л, а при выполнении тяжелой физической нагрузки возрастает до 10-12 л. Лишение воды человек переносит труднее, чем пищи. Без воды человек может прожить только 8-10 дней. Дефицит воды в организме вызывает снижение работоспособности, потеря воды в количестве 10% от массы тела приводит к нарушению обмена веществ, потеря 15-20% смертельна при температуре воздуха 30°С, а потеря 25% абсолютно смертельна.

Гигиеническое значение воды велико. Она используется для поддержания

внадлежащем санитарном состоянии тела человека, предметов обихода, жилища, оказывает благоприятное влияние на климатические условия, условия отдыха населения, на уровень культуры и быта.

Минеральные воды используются для бальнеологических целей, для лечения патологии различных органов и систем организма (пищеварительной, мочеполовой, сердечно-сосудистой, центральной нервной системы, системы кроветворения и др.). Вода широко используется в целях закаливания. Различают термическое воздействие воды на кожу (контрастное закаливание в

6

русских, финских банях) механическое (массаж всей массой воды в душах, при купании) и химическое (при купании в море).

Вода улучшает микроклимат, смягчая действие крайних температур зимы и лета, способствует росту зеленых насаждений, имеет эстетическое значение в архитектурном оформлении городов.

Водопотребление – расходование воды, подаваемой для удовлетворения различных нужд населения, промышленности и т.д. Различают две основные категории водопотребления:

1)хозяйственно-питьевое и коммунальное водопотребление воды, связанное с бытовыми нуждами населения (питьѐ, приготовление пищи, содержание в чистоте жилищ и т.п.) и обеспечением благоустройства населѐнных мест (поливка улиц, зелѐных насаждений и т.п.);

2)производственное или техническое – потребление воды для технологических целей промышленности, энергетики, транспорта (парообразование, охлаждение, промывка продукции, гидравлический транспорт и т.п.), на противопожарные нужды и пр.

Количество воды, расходуемое для нужд населения, зависит в основном от степени санитарно-технического оборудования жилищ (наличия канализации, ванн, душей, систем газоснабжения и горячего водоснабжения). Показателем размеров водопотребления по этой категории служит удельный расход воды, т. е. количество воды, расходуемое в среднем в сутки на одного жителя. Измерения и анализ фактических удельных расходов в населѐнных местах дают основания для установления норм водопотребления – величин удельных расходов, которые рекомендуется принимать при проектировании новых или реконструкции существующих водопроводов (табл. 1). При водопользовании из водоразборных колонок норма среднесуточного водопотребления на одного жителя принимается за 30-50 л/сут.

Таблица 1. Нормы хозяйственно-питьевого водопотребления для населенных

пунктов1

В настоящее время питьевая вода – это не столько природный фактор, сколько продукт производства, в его получении участвует большое количество инженеров, химиков, биологов, врачей, рабочих. Природная вода становится питьевой лишь после многих технологических этапов – добычи,

1 В соответствии со СНиП 2.04.02-84* «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения»

7

транспортировки, обработки до определенного, строго регламентированного органами санитарной службы качества и контроля за ним.

1.2. Значение воды в распространении инфекционных болезней и инвазий

Давно замечена связь между заболеваемостью населения и водным фактором. Исключительно большое значение имеет водный фактор в распространении острых кишечных инфекций и инвазий.

Употребление недоброкачественной питьевой воды может быть причиной:

Инфекционных и паразитарных заболеваний, связанных с загрязнением водоисточников хозяйственно-фекальными сточными водами.

Заболеваний неинфекционной природы, связанных с особенностями природного химического состава воды.

Заболеваний неинфекционной природы, связанных с загрязнением воды химическими веществами в результате промышленного, сельскохозяйственного, бытового видов хозяйственной деятельности человека или поступающих и образующихся в воде в процессе ее обработки на водопроводных станциях.

В таблице 2 представлена характеристика некоторых возбудителей инфекционных заболеваний, передаваемых с водой.

Таблица 2 Характеристика важнейших возбудителей инфекций, передаваемых с водой 2

2 По материалам учебника под ред. А. А.Королева «Медицинская экология» (М. : Академия, 2008. – 208 с.)

8

Водный путь передачи характерен для многих инфекционных заболеваний, таких как острые кишечные инфекции (холера, брюшной тиф, паратифы А и В, дизентерия, энтериты, энтероколиты,), вирусные инфекции (вирусные гепатиты А и Е, аденовирусные и энтеровирусные инфекции: эпидемический аденовирусный конъюнктивит, энтеровирусный полиомиелит,

ротавирусный энтерит), бактериальные зоонозные инфекции (туляремия,

бруцеллез, туберкулез, лихорадка Ку, лептоспирозы), протозойные инфекции (заболевания, вызванные простейшими, характерными для жаркого климата: амебная и бактериальная дизентерия, лямблиоз, балантидиаз), глистные инвазии (гео- и биогельминтозы: аскаридоз, трихуроз, трихоцефалез, дранункулез, анкилостомоз, шистосоматоз и др.).

Природные водные объекты не являются естественной средой обитания патогенных микроорганизмов. Патогенная микрофлора, как правило, отмирает в течение определенного времени. Однако некоторые патогенные микроорганизмы могут длительно сохраняться и даже размножаться в природной воде. Длительность выживания в воде патогенных микроорганизмов зависит от состава воды, наличия и концентрации биологического субстрата, от свойств микробных клеток (способность к спорообразованию, высокое содержание в бактериальной клетке липидов и др.), а также температуры воды, интенсивности инсоляции и др.

Данные различных исследований о сроках выживания патогенных бактерии в водной среде довольно противоречивы (табл.3).

Таблица 3

Сроки выживания (в днях) микроорганизмов в воде

Из приведенных в таблице данных видно, что в экспериментальных условиях возбудители перечисленных инфекций могут сохраняться в воде несколько месяцев, что объясняется возможностью бесконкурентного существования. В естественных же условиях бактериальное загрязнение быстро подвергается интенсивному разведению, в результате чего относительно немногочисленные патогенные микроорганизмы противопоставляются громадному числу их антагонистов – сапрофитов и скоро погибают.

9

Основным резервуаром патогенных микроорганизмов, кишечных вирусов и яиц гельминтов в окружающей среде являются фекалии и хозяйственнобытовые сточные воды. Теплокровные животные (крупный рогатый скот, домашняя птица и дикие животные) также могут быть источником патогенной для человека микрофлоры.

Причиной загрязнения поверхностных водоемов могут явиться неочищенные канализационные сточные воды. Подземные источники загрязняются атмосферными и ливневыми водами, содержимым неправильно оборудованных выгребных ям, а также разборе воды загрязненными ведрами.

Эпидемическая опасность воды, используемой для питья, зависит от наличия и количества возбудителя, длительности его выживания и сохранения им вирулентности. Сочетание этих условий определяет возможность распространения кишечных инфекций водным путем в виде эпидемических вспышек и поддержания высокого уровня инфекционной заболеваемости. Это относится к таким распространенным инфекциям, как брюшной тиф, дизентерия, а также холера, которая периодически получает возможность выхода далеко за пределы своего эндемического очага.

Эпидемия (от греч. – повальная болезнь) – категория интенсивности эпидемического процесса, характеризующаяся уровнем заболеваемости определенной инфекционной болезнью, значительно превышающим обычно регистрируемый на данной территории за аналогичный период времени.

Для водных эпидемий считается характерным внезапный подъем заболеваемости, сохранение высокого уровня в течение некоторого времени, ограничение эпидемической вспышки кругом лиц, пользующихся общим источником водоснабжения, и отсутствие заболеваний среди жителей того же населенного места, но пользующихся другим источником водоснабжения.

Водная эпидемия отличается быстрым уменьшением числа пострадавших после проведения комплекса противоэпидемических мероприятий, однако затем в течение довольно длительного периода регистрируются отдельные контактные случаи заболеваний в виде так называемого «эпидемического хвоста».

Нередко наблюдаются хронически протекающие водные эпидемии, которые возникают в результате недостаточной защищенности водоисточников от загрязнения и постоянного, хотя и не интенсивного, заражения воды патогенными микроорганизмами

По данным ВОЗ, 80% всех инфекционных болезней в мире связано с неудовлетворительным качеством воды, либо нарушением санитарногигиенических норм вследствие ее недостатка. Инфекционные заболевания водной этиологии регистрируются преимущественно в развивающихся странах с низким санитарным уровнем жизни. В настоящее время половина населения земного шара (около 2 млрд. человек) лишена возможности потреблять в достаточном количестве чистую пресную воду. 61% сельских жителей развивающихся стран не могут пользоваться безопасной в эпидемическом отношении водой и лишь 13% из них обеспечены канализацией.

Снижение заболеваемости населения кишечными инфекциями в большой

10