5. Гигиеническая оценка качества питьевой воды и источников

питьевого водоснабжения.

5.1. Гигиенические требования к качеству питьевой воды. Безопасность воды в эпидемическом отношении. Значение воды и условий водоснабжения населения в распространении инфекционных и неинфекционных заболеваний.

Вода, используемая населением для хозяйственно-бытовых целей, должна отвечать следующим гигиеническим требованиям: 1) обладать хорошими органолиптическими свойствами и освежающим действием, быть прозрачной, бесцветной, без неприятного привкуса или запаха. 2) не содержать избытка солей и токсичных веществ, способных оказать вредное воздействие на организм человека. 3) не содержать патогенных возбудителей, яиц и личинок гельминтов. Эти требования нашли отражение в действующем в нашей стране стандарте на качество питьевой воды, подаваемой населению водопроводами (ГОСТ 2874— 82). Соответствие качества питьевой воды нормативам, установленным стандартом, определяют путем санитарного химико-бактериологического анализа воды. Водопроводная вода должна удовлетворять следующим требованиям. Физические свойства воды. Прозрачность воды зависит от наличия в ней взвешенных частиц. Питьевая вода должна быть такой, чтобы через слой ее в 30 см можно было прочесть печатный шрифт определенного размера. Вкус и запах питьевой воды обусловлены наличием в воде органических веществ растительного происхождения, сообщающих воде землистый, травянистый, болотистый запах и привкус. Причиной запаха и привкуса питьевой воды может быть загрязнение и промышленными сточными водами. Привкус и запахи некоторых подземных вод объясняются наличием большого количества растворенных в них минеральных солей и газов, например хлоридов, сероводорода. При обработке воды на водопроводных станциях интенсивность запаха уменьшается, но незначительно. Химический состав воды. Железо находится в подземных водах главным образом в виде дигидрокарбоната железа (II) Fе (НСОз)₂. При контакте воды с воздухом железо окисляется, образуя гидроксид железа (III) — Fe (OH)₃, придающий воде мутность и бурую окраску. При содержании в воде подземных источников железа в концентрации более 0,3—0,5 мл/л органолептические свойства воды ухудшаются, а при концентрации железа свыше 1—2 мг/л вода, кроме мутности и окраски, приобретает неприятный вяжущий привкус. Содержание железа в водопроводной воде не должно превышать 0,3 мг/л, а в воде местных источников водоснабжения — 1 мг/л. Наличие солей кальция и магния обусловливает жесткость воды (моль/л). Воду с жесткостью до 1,75 моль/л, считают мягкой, от 1,75 до 3,5 — средней жесткости, от 3,5 до 7 — жесткой, выше 7 моль/л — очень жесткой. С увеличением жесткости воды ухудшается разваривание мяса и бобовых, увеличивается расход мыла, усиливается образование накипи в паровых котлах и радиаторах, приводящее к излишнему расходу топлива и необходимости частой очистки котлов. В соответствии с требованиями стандарта жесткость питьевой воды не должна превышать 3,5 моль/л (7 мг-экв/л). Хлориды (хлор-ион). Обычно в проточных водоемах содержание хлоридов невелико (до 20—30 мг/л), но может значительно возрастать в водоемах, не имеющих стока. Незагрязненные колодезные воды в местах с несолонцеватой почвой обычно содержат до 30—50 мг/л хлоридов. Воды, фильтрующиеся через солонцеватую почву или осадочные породы, богатые соединениями хлора, могут содержать сотни и даже тысячи мг/л хлоридов, будучи безукоризненными в другом отношении. Сульфаты (сульфат-ион). Сульфаты в количестве, превышающем 500 мг/л, придают воде горько-соленый вкус, неблагоприятно влияют на желудочную секрецию и могут вызвать диспепсические явления (особенно при одновременно большом содержании магния в воде) у людей, не адаптированных к употреблению воды подобного состава. Фтористые соединения вымываются водой из почвы и горных пород. Ион фтора, входящий в эти соединения в небольших количествах, способствует развитию и минерализации костей и зубов. При прочих равных условиях заболеваемость населения кариесом зубов снижается с повышением концентрации фтора в воде до 1 мг/л. Однако при содержании в воде больше 1,5 мг/л фтора возникает другое заболевание зубов — флюороз. На эмали зубов появляются мелоподобные или пигментированные (желтого или коричневого цвета) пятна. В тяжелых случаях возможно разрушение эмали. Фтор в концентрации свыше 5 мг/л вызывает поражение также костей (остеосклероз, остеопороз) и межпозвоночных связок (обызвествление). Эти заболевания относятся к так называемым геохимическим эндемиям, т. е. массовым заболеваниям, населения, связанным с особенностью химического состава местной почвы или воды. Оптимальным содержанием фтора в питьевой воде считают 0,7—1,0 мг/л, ПДК — 1,5 мг/л. Присутствие в воде токсичных веществ связано главным образом со сбросом в водоем промышленных сточных вод. В этих случаях ознакомление с технологией производства позволяет решить вопрос, какими исследованиями необходимо дополнить обычный анализ воды. В воду могут попадать также смываемые осадками с сельскохозяйственных полей устойчивые к разложению пестициды. 5.2. Безвредность воды по химическому составу. Понятие о предельно-допустимых концентрациях (ПДК) химических соединений в питьевой воде. Органолептические свойства воды. Показатели, характеризующие благоприятные свойства питьевой воды. Помимо микробиологического чрезвычайно важным фактором, влияющим на здоровье человека, является содержание в питьевой воде опасных и вредных химических веществ, способных не только ухудшить органолептические качества воды, но и вызвать массовые заболевания большого числа людей. В окружающей природной среде (атмосферный воздух, водоисточники, акватории, почва и растительность) содержится большое количество так называемых клеточных токсикантов, обладающих выраженной биологической активностью. Так, по данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), только в водных объектах окружающей среды, помимо неорганических, определяется более 3000 загрязнителей органического происхождения, в том числе более 700 - в питьевой воде. Из этого числа соединений, идентифицированных в питьевой воде, 20 являются канцерогенами, а 56 веществ обладают мутагенным действием. Действие токсикантов характеризуется длительным скрытым периодом (до нескольких суток), развитием вялотекущего патологического процесса на протяжении месяцев. Признаки вредного действия проявляются после бессимптомного накопления веществ в органах и тканях или патологических изменений в них. Безвредность определяется отсутствием в воде вредных химических веществ в повышенных концентрациях. При малом содержании вредных веществ может происходить их накопление в организме, приводящее к хроническому отравлению. Поступление в питьевую воду химических веществ происходит в результате природного насыщения, антропогенного (промышленного и сельскохозяйственного) загрязнения и при обработке воды с целью ее очистки (коагуляция, хлорирование и др.). В соответствии с СанПиН 2.1.2.559-96 в качестве нормативов содержания химических веществ в питьевой воде используются величины ПДК или ОДУ в мг/л. Нормативы установлены в зависимости от лимитирующего признака вредности веществ: * с.-т. - санитарно-токсикологический; * орг. - органолептический с расшифровкой характера изменения органолептических свойств воды (зап. - изменяет запах воды; окр. - придает воде окраску; пен. - образует пену; пл. – образует пленку; привк. – придает привкус; оп. – вызывает опалесценцию); * рад. - радиационный. Для каждого вещества указывается его класс опасности: 1 класс - чрезвычайно опасные; 2 класс - высокоопасные; 3 класс - опасные; 4 класс - умеренно опасные. В основу классификации положены показатели, характеризующие различную степень опасности для человека химических соединений, загрязняющих питьевую воду, в зависимости от токсичности, кумулятивности, способности вызывать отдаленные эффекты, лимитирующего показателя вредности. В соответствии с СанПиН 2.1.4.559-96 безвредность питьевой воды по химическому составу определяется ее соответствием нормативам по: 1). по обобщенным показателям и содержанию вредных химических веществ, наиболее часто встречающихся в природных водах на территории Российской Федерации, а также веществ антропогенного происхождения, получивших глобальное распространение (табл. 2.2): 2). по содержанию вредных химических веществ, поступающих и образующихся в воде в процессе ее обработки в системе водоснабжения (таблица 2.3): 3). по содержанию вредных химических веществ, поступающих в источники водоснабжения в результате хозяйственной деятельности человека (таблица 2.4).При обнаружении в питьевой воде нескольких химических веществ, относящихся к 1 и 2 классам опасности и нормируемых по санитарно-токсикологическому признаку вредности, сумма отношений обнаруженных концентраций каждого из них в воде к величине его ПДК не должна быть больше 1. 5.3. Источники водоснабжения, их характеристика. Выбор источника для хозяйственно – питьевого водоснабжения; количество воды, качество воды, санитарная надежность источника. Зоны санитарной охраны источников питьевого водоснабжения, их теоретическое и практическое обоснование. Для целей водоснабжения могут быть использованы открытые водоемы, подземные и атмосферные воды. Выбор источника водоснабжения устанавливается на основании следующих данных: — характеристика санитарного состояния места размещения водозаборных сооружений и прилегающей территории (для подземных источников водоснабжения); — характеристика санитарного состояния места водозабора и самого источника выше и ниже водозабора (для поверхностных источников водоснабжения); — оценка качества воды источника водоснабжения; — определение степени природной и санитарной надежности и прогноза санитарного состояния. Пригодность источника для хозяйственно-питьевого водоснабжения и места водозабора устанавливают органы государственной санитарно-эпидемиологической службы министерств здравоохранения. При оценке пригодности места водозабора и источника в целом учитываются следующие данные: — краткая характеристика населенного пункта; — ситуационный план, на котором обозначено место предполагаемого водозабора; — схема проектируемого централизованного хозяйственнопитьевого водоснабжения; — указание суточного уровня водопотребления с расчетом на перспективу; — данные о качестве воды источника. Помимо этих общих положений, отдельно дается оценка пригодности места водозабора для поверхностных и подземных водоисточников, а именно: — при подземном водоисточнике необходимо учитывать гидрогеологическую характеристику используемого водоносного горизонта, наличие и характер перекрывающих его слоев и степень их водонепроницаемости, зону питания, соответствие дебита источника намеченному водоотбору, санитарную характеристику местности в районе водозабора, существующие и потенциальные источники загрязнения; — при выборе водоисточника из поверхностных водоемов необходимо обращать внимание на гидрологические данные, минимальные и средние расходы воды, соответствие их предполагаемому водозабору, санитарную характеристику бассейна, наличие промышленных, бытовых, сельскохозяйственных и других объектов, их развитие в будущем. Открытые водоемы (наземные воды) делятся на естественные (реки, озера) и искусственные (водохранилища, каналы). Характерной чертой открытых водоемов является наличие большой водной поверхности, которая непосредственно соприкасается с атмосферой и находится под воздействием лучистой энергии солнца, что создает благоприятные условия для развития водной флоры и фауны, активного течения процессов самоочищения. Однако вода открытых водоемов подвержена опасности загрязнения различными химическими веществами и микроорганизмами, особенно вблизи крупных населенных пунктов и промышленных предприятий. Искусственные водохранилища (или зарегулированные водоемы) создаются путем сооружения плотин, задерживающих водоотгок. Чаще всего имеют комплексное назначение (промышленное, энергетическое, для целей водоснабжения и др.). Устраиваются на реках, что сопровождается затоплением прилегающих огромных территорий. Качество воды в таких водохранилищах в значительной мере зависит от состава речных, талых и грунтовых вод, участвующих в их формировании. При оценке открытых источников водоснабжения большое внимание уделяется флоре и фауне водоемов, так как известно, что в водоеме может находиться большое количество низших растений и животных, влияющих на качество воды. Вследствие этого водная флора и фауна используются в качестве показательных организмов, чувствительных к изменению условий жизни водоема. Эти биологические организмы называются сапробными. Полисапробная зона характеризуется сильным загрязнением воды, отсутствием кислорода, восстановительными процессами. Окислительные процессы отсутствуют. Отмечается большое количество белковых веществ, распадающихся в анаэробных условиях. В полисапробных зонах флора и фауна крайне бедны. Обитает мало видов и преобладает один вид, наиболее устойчивый к этим условиям. Происходит интенсивное размножение микроорганизмов, их число измеряется многими сотнями тысяч и миллионами в 1 мл. Водные цветковые растения и рыбы отсутствуют. а-Мезосапробная зона по степени загрязнения воды приближается к полисапробной, условия разложения белка в значительной степени анаэробные, но отмечаются и аэробные. Количество бактерий исчисляется сотнями тысяч в 1 мл. Цветковые растения редки, но имеются водоросли и простейшие. Р-Мезосапробная зона имеет среднюю степень загрязнения. Окислительные процессы преобладают над восстановительными и поэтому вода не загнивает. Количество органических веществ сравнительно невелико, так как они минерализуются почти до конца. Число бактерий в 1 мл воды измеряется десятками тысяч. Появляются инфузории, разнообразные виды рыб. Олигосапробная зона характеризуется практически чистой водой, пригодной для водоснабжения. В воде отсутствуют процессы восстановления, органические вещества полностью минерализованы, много кислорода. Число бактерий не превышает 1000 в 1 мл воды. Флора и фауна весьма разнообразны, интенсивно развиваются различные водоросли, появляются моллюски, ракообразные, насекомые. Много цветковых растений и рыб. Подземные воды образуются главным образом за счет фильтрации атмосферных осадков через почву. Небольшая часть их образуется в результате фильтрации воды открытых водоемов (рек, озер, водохранилищ и т. д.) через русло. Накопление и движение подземных вод зависят от строения пород, которые по отношению к воде разделяются на водоупорные (водонепроницаемые) и водопроницаемые. Водоупорными породами являются гранит, глина, известняк; к водопроницаемым относятся песок, гравий, галечник, трещиноватые породы. Вода заполняет поры и трещины этих пород. Подземные воды по условиям залегания делятся на почвенные, грунтовые и меж - пластовые. Атмосферные осадки образуются в результате сгущения водяных паров атмосферы и выпадения их на землю в виде дождя, содержат небольшое количество солей кальция, магния и поэтому являются очень мягкими. В качестве источника водоснабжения атмосферные осадки используются редко, главным образом в безводных, засушливых местах, т. е. там, где нет открытых водоемов, а получение подземных вод затруднено вследствие их глубокого залегания. При использовании осадков для питьевых целей сбор их должен производиться с соблюдением санитарных правил, в чистые емкости, надежно защищенные от внешних загрязнений. Ввиду того что атмосфера промышленных городов может быть загрязнена различными кислотами, солями натрия, кальция, магния, сажей, пылью, микроорганизмами, атмосферные осадки могут загрязняться и становятся непригодными для питья. Исходя из основных гигиенических принципов, в качестве источника водоснабжения должен быть выбран тот, который в своем естественном состоянии более всего приближается к требованиями СанПиН 2.1.4.1074—01. Наиболее предпочтительным источником являются межпластовые артезианские воды, так как они настолько чисты, что не нуждаются в мероприятиях по очистке и обеззараживанию, требующих специальных сооружений, обслуживающего персонала, больших экономических затрат на строительство и эксплуатацию. Кроме того, они являются напорными, самоизливающимися, что также удобно и экономично. К сожалению, использование таких вод часто затрудняется вследствие большой глубины залегания, недостаточного дебита (особенно для крупных городов), технико - эко - номических и других трудностей.