Лекция 4. Гигиена воды и водоснабжения городских и сельских поселений. Качество питьевой воды, методы его улучшения. Санитарно-гигиеническое исследование питьевой воды.

Лекция 4. Гигиена воды и водоснабжения городских и сельских поселений. Качество питьевой воды, методы его улучшения. Санитарно-гигиеническое исследование питьевой воды.

1.	Вода как элемент биосферы.
2.	Значение воды для жизнеобеспечения человека.
3.	Свойства воды (физические, химические, биологические, органолептические), их влияние на здоровье человека.
4.	Нормы водопотребления в городских и сельских поселениях.
5.	Характеристика источников водоснабжения.
6.	Источники загрязнения водных объектов.
7.	Самоочищение водоемов.
8.	Системы водоснабжения.
9.	Качество питьевой воды, методы его улучшения.
10.	Гигиеническое нормирование качества воды.
11.	Методика санитарно-гигиенического исследования питьевой воды.

ГИГИЕНА ВОДЫ И ВОДОСНАБЖЕНИЯ

 

Вода, наряду с воздухом и энергоносителями, относится к числу наиболее важных природных ресурсов нашей планеты. Совокупность всех источников воды на Земле – океанов и морей, рек и озер, прудов и болот, гравитационных и грунтовых вод – называется гидросферой.

Общее количество воды на Земле оценивается цифрой 1386 млн км³, а площадь океанов и морей в 2,5 раза превышает территорию суши. Однако почти 98% воды планеты представлены соленой водой океанов, морей и озер с высоким уровнем минерализации. Доля пресных вод составляет около 2,5% или 35 млн км³. Большая часть пресной воды планеты труднодоступна. Около 70 % ее заключено в ледниковых покровах полярных территорий и горных массивов, а также подземных водах, находящихся в верхней части земной коры на разной глубине, как правило, не ниже 150 – 200 м, так как на большей глубине в силу высокой минерализации они превращаются в соленые воды. Объем подземных вод примерно в 100 раз превышает совокупный объем озер, рек и болот. Самые большие пресные водоемы мира – озеро Байкал (площадь зеркала 24 тыс. км², глубина 1741 м) и Танганьика (18,9 тыс. км² при глубине 1435 м). По площади зеркала самое большое озеро мира – Верхнее (Северная Америка) – 82680 км². Общая площадь болот на планете около 3 млн км².

Вода является единственной природной жидкостью, имеющейся на поверхности Земли в огромных количествах. Только это вещество в природе существует во всех трех агрегатных со стояниях: жидком, твердом и газообразном, что обусловлено различным взаимодействием между молекулами воды при разной температуре.

Круговорот воды в природе включает три основные «петли»: поверхностный сток – вода становится частью поверхностных вод; испарение – транспирация – вода впитывается почвой, удерживается в качестве капиллярной воды, а затем возвращается в атмосферу, испаряясь с поверхности земли, или же поглощается растениями и выделяется в виде паров при транспирации; грунтовые воды – вода попадает под землю и движется сквозь нее, питая колодцы и родники и, таким образом, вновь попадая в систему поверхностных вод.

 

Значение воды для жизнеобеспечения человека.

Вода необходима для хозяйственно-бытовых, санитарно-гигиенических и производственных нужд населения. Вода является важным оздоровительным (закаливание) и лечебным фактором (водные физиотерапевтические и бальнеологические процедуры).

Организм человека содержит 70-80% воды. Для поддержания физиологических процессов необходимо постоянное восполнение утраченного количества воды, так как даже небольшая потеря воды приводит к серьезным нарушениям состояния здоровья.

По нормам ВОЗ потребность человека в питьевой воде составляет 2,2 л в сутки. Вода поступает в организм с продуктами питания (0,6 – 1,2л), при питье (1,5л) и в результате окисления пищевых веществ (до 0,5л). Вода, принятая с пищей, дольше задерживается в организме, чем выпитая натощак. Вода выделяется через почки (1,5л), с потом (400-600мл), с выдыхаемым воздухом (350-400мл), с калом (100-150мл). Выделение воды зависит от характера употребляемой пищи, содержания в ней солей. Так, ионы натрия способствуют накоплению воды, а ионы калия – ее выделению.

 

Самоочищение водоемов.

Поступающие в водоем загрязнения вызывают в нем нарушение естественного равновесия. Способность водоема противостоять этому нарушению, освобождаться от вносимых загрязнений и составляет сущность процесса самоочищения. Самоочищение представляет собой сложный комплекс физических, физико-химических, химических и биохимических явлений.

 

Системы водоснабжения.

Водоснабжение – подача поверхностных или подземных вод водопотребителям в требуемом количестве и в соответствии с целевыми показателями качества воды в водных объектах. Инженерные сооружения, предназначенные для решения задач водоснабжения, называют системой водоснабжения, или водопроводом.

Различают централизованную и местную системы водоснабжения населенных мест. При централизованной системе вода подается потребителям по трубопроводам в виде внутридомового водопровода и уличного (в виде водоразборных колонок), при нецентрализованной (местной) потребитель забирает воду непосредственно из водоисточника без разводящей сети.

Централизованное водоснабжение из подземных водоисточников: вода поднимается с помощью скважин и подается в водопроводную распределительную сеть без очистки. Централизованное водоснабжение из открытых водоемов: вода поднимается из открытого водоема с помощью водозаборных сооружений, подвергается очистке и обеззараживанию на головных сооружениях водопровода и только после этого подается в распределительную сеть.

Нецентрализованное водоснабжение: вода собирается с помощью шахтных или трубчатых колодцев, каптажей родников и инфильтрационных колодцев или галерей. Место расположения водозаборных сооружений выбирают на незагрязненном участке, удаленном на ≥50 метров выше по потоку грунтовых вот от существующих или возможных источников загрязнения - выгребных туалетов и ям, складов удобрений и ядохимикатов, предприятий местной промышленности, канализационных сооружений и др. Водозаборные сооружения не должны устраиваться на участках, затапливаемых паводковыми водами, в заболоченных местах, ближе 30 метров от магистралей с интенсивным движением транспорта.

Шахтные (грунтовые) колодцы предназначены для получения подземных вод из первого безнапорного водоносного пласта и состоят из шахты, оголовка, ствола и водоприемника. Оголовок (≥ 0,7-0,8 м выше поверхности земли), служащий для защиты шахты от загрязнения и подъема воды, должен иметь крышку. По его периметру должен быть сделан глиняный «замок» глубиной 2м и шириной 1м и отмостка из камня, кирпича, бетона или асфальта радиусом ≥ 2 м с уклоном от колодца в сторону кювета. Вокруг колодца должно быть ограждение, а около колодца устраивается скамья для ведер. Стенки шахты должны быть водонепроницаемыми. Водоприемная часть колодца, служащая для притока и накопления грунтовых вод, должна быть заглублена в водоносный пласт. Дно колодца для фильтрации поступающей воды засыпают гравием. Подъем воды из шахтного колодца осуществляется с помощью насоса, ворота или «журавля» с общественной, прочно прикрепленной бадьей или ведром.

Трубчатые колодцы (скважины) предназначены для получения подземных вод из водоносных горизонтов и бывают мелкими (до 8м) и глубокими (до 100м и более). Трубчатые колодцы состоят из обсадных труб различного диаметра, насоса и фильтра. Оголовок трубчатого колодца должен быть выше поверхности земли на 0,8-1,0 м, герметично закрыт, иметь сливную трубу, снабженную крючком для подвешивания ведра. Вокруг оголовка устраиваются глиняный гидроизоляционный «замок», отмостка с уклоном 10⁰ от колодца и скамья для ведер. Подъем воды производится с помощью насосов.

Каптажи – это специальные камеры из бетона, кирпича или дерева, предназначенные для сбора выходящих на поверхность подземных вод родников (ключей). Каптажи родников должны иметь водонепроницаемые дно и стены (за исключением стены со стороны водоносного горизонта), гидроизоляционный замок, люк с крышкой, водозаборную трубу с крючком для подвешивания ведра. Рядом устраивается скамейка для ведер. В целях предохранения каптажной камеры от заноса песком устраивается фильтр со стороны потока воды. Каптажные камеры должны быть помещены в павильон, территория которого ограждена.

В радиусе ближе 20 м от колодца или каптажа родника не допускается мытье автомашин, водопой животных, стирка, полоскание белья и любых видов деятельности, способствующих загрязнению воды.

 

Обеззараживание воды.

Доза хлора, необходимая для хлорирования воды, определяется исходя из величины хлоропотребности воды. Она состоит из двух величин: хлоропоглощаемости и остаточного хлора.

Хлоропоглощаемость —количество хлора, которое расходуется при хлорировании 1 дм³ воды в течение 30 мин для окисления органических веществ.

Остаточный хлор —количество хлора, не вступившего в реакции соединения в хлорируемой воде. Для обеспечения надежности обеззараживающего эффекта необходимо содержание остаточного хлора в воде в количестве 0,3-0,5 мг/дм³.

Методика определения хлоропоглощаемости в полевых условиях. Рабочая доза хлора для хлорирования в полевых условиях определяется опытным путем.

В 3 стакана наливают по 200 см³ исследуемой воды, прибавляют в 1-й стакан 0,1 см³, во 2-й 0,2 см³, в 3-й 0,3 см³ 1% раствора хлорной извести. Содержимое стаканов перемешивают стеклянными палочками и оставляют на 30 мин.

Спустя 30 мин. прибавляют в каждый стакан по 5 см³ 5% раствора иодида калия, 5 см³ 20% раствора хлороводородной кислоты, 1 см³ 1% раствора крахмала и перемешивают.

При наличии остаточного хлора вода окрашивается в синий цвет. Окрашенную воду титруют 0,01 н. раствором тиосульфата натрия до обесцвечивания. Содержание остаточного хлора определяют по формуле:

х=n×0,355×1000×1/V, мг/дм³, где

n—объем 0,01 н. раствора тиосульфата натрия, пошедшего на титрование, см³, 0,355—содержание хлора, соответствующее 1 см³ 0,01 н. раствора тиосульфата натрия, 1000—коэффициент для пересчета в кубические сантиметры, V—объем пробы воды. Взятой для анализа.

Для расчета рабочей дозы хлорной извести, необходимой для хлорирования воды, выбирают ту пробу, в которой содержание остаточного хлора находится в пределах 0,3-0,5 мг/дм³. Расчет требуемой дозы для 1 дм³ проводят по формуле:

х=5n, см³, где

n—объем 1% раствора хлорной извести, добавленный в стакан с емкостью, отвечающей требованиям содержания остаточного хлора.

Методика определения хлоропоглощаемости на водопроводных станциях.

Хлорная известь содержит 20-30% активного хлора, однако под действием времени, температуры, света его количество снижается, поэтому перед ее использованием необходимо проверять содержание в ней активного хлора. Для проверки существует иодометрический метод.

Для хлорирования воды применяется раствор хлорной извести, содержащий в 1 см³ 1 мг активного хлора. После установления содержания активного хлора в 1% растворе готовят рабочий раствор хлорной извести, содержащий 1 мг активного хлора в 1 см³ путем разбавления 1% раствора.

Количество исходного 1% раствора хлорной извести, которое необходимо взять для приготовления требуемого объема рабочего раствора, содержащего 1 мг активного хлора в 1 см³, рассчитывают по формуле:

х=n/V, см³, где

n—количество активного хлора, содержащегося в 1 см³ исходного раствора, мг, V—требуемый объем рабочего раствора, см³.

 

Отбор проб воды

 

 

Объекты исследования

Объектами исследования является вода различных водных объектов:

- сточная;

- сточная на этапах очистки и обеззараживания;

- пресных и морских поверхностных водоемов, используемых в рекреационных целях, а также в качестве источников хозяйственно-питьевого водоснабжения;

- плавательных бассейнов;

- подземных водоисточников;

- питьевая (водопроводная; вода, расфасованная в емкости и др.);

- из децентрализованных водоисточников.

1. Сточные воды.

Сточные воды, поступающие на очистные сооружения, исследуют с целью изучения спектра энтеровирусов, циркулирующих среди населения, и по эпидемическим показаниям.

Сточные воды на этапах очистки и обеззараживания исследуют для изучения эффективности работы очистных сооружений в отношении возбудителей кишечных вирусных инфекций в соответствии с санитарно-эпидемиологическими правилами и нормативами СанПиН 2.1.5.980-00 "Гигиенические требования к охране поверхностных вод".

2. Вода поверхностных водоемов

Воду пресных водоемов исследуют на наличие вирусного загрязнения с целью изучения процессов самоочищения, при выборе поверхностных водоемов в качестве водоисточников для централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения, установления зон санитарной охраны, по эпидемическим показаниям.

Контроль воды морских и пресных водоемов за уровнем загрязнения осуществляют при использовании их в рекреационных целях в соответствии с санитарно-эпидемиологическими правилами и нормативами СанПиН 2.1.5.980-00 "Гигиенические требования к охране поверхностных вод", по эпидемическим показаниям.

3. Вода подземныхводоисточников.

Воду подземныхводоисточников исследуют на наличие вирусного загрязнения при выборе источника хозяйственно-питьевого водоснабжения, контроле ее качества в соответствии с ГОСТ 2761-84 "Источники централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения", по эпидемическим показаниям.

4. Вода плавательных бассейнов и аквапарков.

Контроль за уровнем вирусного загрязнения воды плавательных бассейнов проводят в соответствии с требованиями санитарно-эпидемиологических правил и нормативов СанПиН 2.1.2.1188-03 "Плавательные бассейны. Гигиенические требования к устройству, эксплуатации и качеству воды. Контроль качества", СанПиН 2.1.2.1331-03 "Гигиенические требования к устройству, эксплуатации и качеству вод аквапарков", по эпидемическим показаниям.

5. Вода питьевая.

Питьевую воду исследуют на наличие вирусного загрязнения в соответствии с требованиями санитарно-эпидемиологических правил и нормативов СанПиН 2.1.4.1074-01 "Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества", СанПиН 2.1.4.1116-02 "Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды, расфасованной в емкости. Контроль качества", в соответствии с программой исследования воды, утвержденной главным государственным санитарным врачом города, района, субъекта Российской Федерации, по эпидемическим показаниям.

6. Контроль воды децентрализованных источников.

Исследование воды децентрализованных источников проводят в соответствии с санитарно- эпидемиологическими правилами и нормативами СанПиН 2.1.4.1175-02 "Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения. Санитарная охрана водоисточников", по эпидемическим показаниям.

Методы отбора проб

1. Вода из водопроводной сети, РЧВ, скважин, колодцев, плавательных бассейнов, бутилированная вода берется в объеме 5 - 10 л для метода концентрирования вирусов с использованием фильтрационных мембран (МУК 4.2.2029-05). Дополнительно к МУК рекомендуется использование полиамидных мембран с положительным потенциалом (ММПА+), что на один порядок повышает эффективность концентрирования вируса гепатита А.

2. Сточные воды, вода поверхностных водоемов пропускаются через установку с флизелиновыми пакетами с макропористым стеклом в течение 3 - 7 суток. Во время вспышечной заболеваемости гепатитом

А целесообразно использовать метод концентрирования вирусов из воды распределительной сети с помощью флизелиновых пакетов с макропористым стеклом, с установкой их в протоке воды минимально на 3 суток, что позволяет исследовать кумулятивную пробу.

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ

ф

Для отбора точечных проб на заданной глубине применяют батометры.

Допускается отбор проб воды бутылью. Бутыль закрывают пробкой, к которой прикреплен шнур, и вставляют в тяжелую оправу или к ней подвешивают груз на тросе (шнуре, веревке). Бутыль опускают в воду на заранее выбранную глубину, затем пробку вынимают при помощи шнура, бутыль заполняется водой доверху, после чего вынимается. Перед закрытием бутыли пробкой слой воды сливается так, чтобы под пробкой оставался небольшой слой воздуха.

Целесообразно применять специальные бутыли для отбора проб, например, бутыли с откаченным воздухом.

Пробу воды с небольшой глубины (особенно зимой) отбирают бутылью, прикрепленной к шесту.

Для исследования вертикального профиля воды при-ее слоистой структуре допускается применять стакан с делениями, пластмассовый цилиндр или цилиндр из нержавеющей стали, открытый с обоих концов. В точке отбора проб цилиндр перед поднятием на поверхность закрывают с обоих концов специальным устройством (управляющим тросом).

Общие правила отбора проб из различных водных объектов

Для отбора проб воды используют специально предназначенную для этих целей одноразовую посуду или стерильные емкости многократного применения, изготовленные из материалов, не оказывающих инактивирующего действия на вирусы. Емкости должны быть оснащены плотно закрывающимися пробками (силиконовыми, резиновыми или из других материалов) и защитным колпачком (из алюминиевой фольги, плотной бумаги). Емкость открывают непосредственно перед отбором, удаляя пробку вместе со стерильным колпачком. Во время отбора пробка и края емкости не должны чего-либо касаться. Ополаскивать посуду не допускается. При исследовании воды из распределительных сетей отбор проб из крана производят после его предварительной стерилизации обжиганием и последующего спуска воды не менее 10 мин. при полностью открытом кране. При отборе пробы напор воды может быть уменьшен. Пробу отбирают непосредственно из крана без резиновых шлангов, водораспределительных сеток и других насадок. Если через пробоотборный кран вода течет постоянно, отбор проб производят без предварительного обжига, не изменяя напора воды и существующей конструкции (при наличии силиконовых или резиновых шлангов).

Если отбирают пробу после обеззараживания химическими реагентами, то для нейтрализации остаточного количества хлорсодержащих дезинфектантов в емкость, предназначенную для отбора проб, вносят до стерилизации натрий серноватистокислый в виде кристаллов или концентрированного раствора из расчета 10 мг на 500 мл воды. После наполнения емкость закрывают стерильной пробкой и колпачком. При отборе проб в одной и той же точке для различных целей, первыми отбирают пробы для бактериологических исследований.

Отобранную пробу маркируют и сопровождают актом отбора проб воды с указанием места, даты, времени отбора и другой необходимой информации.

К исследованию проб воды необходимо приступить сразу же после доставки проб в лабораторию.

 

Лекция 4. Гигиена воды и водоснабжения городских и сельских поселений. Качество питьевой воды, методы его улучшения. Санитарно-гигиеническое исследование питьевой воды.

1.	Вода как элемент биосферы.
2.	Значение воды для жизнеобеспечения человека.
3.	Свойства воды (физические, химические, биологические, органолептические), их влияние на здоровье человека.
4.	Нормы водопотребления в городских и сельских поселениях.
5.	Характеристика источников водоснабжения.
6.	Источники загрязнения водных объектов.
7.	Самоочищение водоемов.
8.	Системы водоснабжения.
9.	Качество питьевой воды, методы его улучшения.
10.	Гигиеническое нормирование качества воды.
11.	Методика санитарно-гигиенического исследования питьевой воды.