Методы улучшения качества питьевой воды, преимущества и недостатки.

-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.

Осветление и обесцвечивание воды заключается в освобождении ее от веществ, обусловливающих мутность и цветность. Это достигается методами отстаивания, фильтрования через пористые материалы и коагулирования. Очень часто эти методы применяются в комбинации друг с другом. Например, отстаивание с фильтрованием или коагулирование с отстаиванием и фильтрованием.

Осветление воды коагулированием применяется с целью освобождении ее от мутности и ее, обусловленных взвешенными коллоидными частицами. В качестве наиболее распространенных коагулянтов употребляются сернокислая соль. Под обеззараживанием воды понимается в первую очередь освобождение ее от патогенных микроорганизмов, хотя действие обеззараживающих агентов распространяется и на непатогенные виды бактерий. Обеззараживания воды можно достичь действием физических, химических и механических факторов. К физическим факторам относятся: высокая температура, ультрафиолетовые и ионизирующие излучения; ультразвуковые колебания, сорбция на активных поверхностях; к химическим - различного рода химические вещества, гл. обр., окислители; к механическим - различного рода фильтры, в особенности, бактериозадерживающие.

Вещества, используемые в химических методах обеззараживания воды должны отвечать определенным требованиям, а именно: не делать воду вредной для здоровья, не изменять ее органолептических свойств, в малых концентрациях и в течение короткого времени контакта оказывать надежное бактерицидное действие, быть удобными в применении и безопасными в обращении, длительно храниться; производство их должно быть дешевым и доступным. В большей степени перечисленным выше требованиям отвечает хлор и его препараты.В ряде случаев используются дополнительные методы улучшения качества воды: обезжелезивание, умягчение, опреснение, обесфторивание, фторирование.

Гигиеническое значение, состав и свойства почвы. Понятие о биогеохимических провинциях. Их роль в этиологии эндемических неинфекционных заболеваний, их профилактика.

Почва состоит из твердых частиц и свободных, заполненных воздухом или водой промежутков между ними. К частицам почвы с диаметром более 3 мм относятся камни и гравий, от 1 до 3 мм — крупный песок и менее 1 мм — мелкий песок, глина, пыль и ил.

Механический состав почвы, размеры частиц, их характер определяют такие ее гигиенические свойства, как пористость, воздухо - и водопроницаемость, влаго - и теплоемкость, тепловой режим. Почва состоит из крупных (камни, галька, гравий) и мелких частиц (мелкий и глинистый песок). Крупнозернистые почвы (песок, гравий, чернозем), как правило, обладают хорошей воздухо-и водопроницаемостью, а мелкозернистые почвы (глина, торф) — значительной водоемкостью, высокой гигроскопичностью и капиллярностью.

Свойства почвы

Величина почвенных частиц определяет одно из ее важнейших гигиенических свойств — воздухопроницаемость. Под воздухопроницаемостью почвы понимают ее способность в большей или меньшей мере пропускать воздух. Воздухопроницаемость почвы определяется прежде всего величиной ее пор. У крупнозернистых почв она выше, чем у мелкозернистых, и поэтому в таких почвах создаются лучшие условия для притока кислорода и окисления органических веществ, что способствует самоочищению от отбросов. В почвенном воздухе в связи с разложением в ней органических веществ всегда меньше кислорода, чем в атмосферном воздухе, но больше углекислоты. Почвенный воздух может содержать аммиак, сероводород и другие продукты распада органическогобелка животного происхождения.

Водопроницаемость — это свойство почвы, благодаря которому она как пористое тело способна хорошо про­пускать воду. Данная характеристика напрямую зависит от механического состава почвы, ее структурно­го состояния и, конечно же, сложения. В почвах, имеющих легкий механический состав, водопроницаемость выражена достаточно хорошо, в то время как почвы тяжелые и, в особенности бесструктур­ные — слабоводопроницаемы.

Следующее важное гигиеническое свойство почвы — влагоемкость. Под влагоемкостью понимают количество влаги, которое может быть поглощено единицей объема почвы, способность почвы удерживать в себе воду с помощью сорбционных и капиллярных сил. Эта способность зависит главным образом от общего объема пор, которых в мелкозернистых почвах больше, чем в крупнозернистых, а также от размера самих пор: чем они мельче, тем больше воды поглощает и удерживает почва. Например, торфянистая может удерживать трех-пятикратное количество воды, песчаная — около 20%, глинистая — около 70% воды по массе.

Эти виды почвы обладают также большой гигроскопичностью — способностью притягивать из воздуха водяные пары и конденсировать их в своих порах.

От влагоемкости зависит и уровень стояния грунтовых вод от поверхности почвы. Если он высокий, почва заболачивается, фундаменты и стены зданий отсыревают, влажность воздуха в помещениях повышается и оценивается как гигиенически неблагоприятная.

На такой почве затруднена тренировка на открытом воздухе, поскольку она долго не просыхает после дождя или полива. Большая влагоемкость характерна преимущественно для глинистых и черноземных почв. Наиболее благоприятна с гигиенической точки зрения большая воздухопроницаемость почвы. Именно она обеспечивает энергичное аэрирование и обильное снабжение почвы кислородом, необходимым для самоочищения. Почвы с низкой водопроницаемостью, плохо проводящие влагу, часто бывают более сырыми и холодными, а в отсутствие естественного стока легче заболачиваются. Большая влагоемкость, гигроскопичность и капиллярность почвы могут вызвать подъем грунтовых вод и привести к отсыреванию грунта и расположенных на нем зданий.

В гигиеническом отношении наиболее благоприятна почва с большей воздухо - и водопроницаемостью, так как эти свойства способствуют более интенсивному ее самоочищению, обеспечивают нормальный тепловой режим приземного слоя атмосферы. Такие почвы, как правило, не заболачиваются.

Этими свойствами в полной мере обладают крупнозернистые почвы. Они, как правило, воздухо - и влагопроницаемы. Поэтому для строительства различных спортивных сооружений необходимо выбирать участки земли именно с крупнозернистой почвой.

Температура поверхности почвы оказывает наибольшее влияние на температуру приземного слоя воздуха, жизнедеятельность почвенных микроорганизмов, процессы разложения в ней органических веществ, а также на тепловой режим помещений первого этажа и подвалов. Степень нагревания солнцем зависит от характера почвы, времени года, географической широты и рельефа местности. Так, каменистые и сухие почвы со склоном, обращенным на юг и юго-восток, имеют более высокую температуру и быстрее нагреваются.

Темные почвы, богатые перегноем, и сухие прогреваются быстрее, чем светлые и сырые. Сырая почва — более холодная вследствие большей теплопроводности и значительного теплоизлучения. Почва, покрытая растительностью, меньше нагревается и излучает тепла.

Искусственные покрытия из бетона, камня, асфальта усиливают излучение тепла, значительно повышая температуру приземного слоя воздуха. Так, на площадке с обычным грунтом температура почвы составляет в среднем 36,5 °С, воздуха — 22,5°С, тогда как на асфальтированной площадке в тех же условиях эти показатели составляют соответственно 42,0 и 26,3 °С.

Таким образом, асфальтовое и бетонное покрытия спортивных площадок мало пригодны с точки зрения теплового режима. Это также необходимо учитывать при планировании и строительстве различных спортивных сооружений, особенно открытых.

Капиллярность почвы. Под капиллярностью почвы понимают способность ее поднимать по капиллярам воду из нижних горизонтов в верхние. Чем меньше размер механических частиц почвы, т. е. мельче поры, тем больше капиллярность почвы и тем выше и медленнее будет подниматься в такой почве вода. Крупнозернистые (гравелистые, песчаные) почвы поднимают воду быстрее, но на меньшую высоту по сравнению с мелкозернистыми (глинистыми, тяжелыми суглинистыми).

Под таким термином как капиллярность почвы принято понимать способность ее поднимать по мелким капиллярам воду из нижних слоев в верхние. Естественно, чем меньше будет размер механических частиц почвы, или мельче поры, тем больше будет капиллярность почвы, а это значит, что тем выше и медленнее в ней будет подниматься вода. Капиллярность почвы обычно определяется скоростью, с которой имеющаяся в ней вода поднимается в почве.

Высокая капиллярность почвы может быть причиной сырости в жилых и общественных зданиях даже в том случае, если фундаменты их заложены значительно выше уровня грунтовых вод. Высокая капиллярность, как и повышенная влагоемкость, тормозит процессы самоочищения почв, делает их непригодными для очистки сточных вод и бытовых отходов.

В настоящее время установлено, что в организме человека содержится около 60 различных химических элементов, что составляет около 0,6% от общего веса. Наличие микроэлементов хотя бы в небольших количествах постоянно связано с их ролью в усвоении азота и фотосинтеза. Только для поддержания нормального состава крови человека необходимо около 25 микроэлементов, а в состав грудного молока их входит более 30. Степень обеспеченности растительных и животных организмов микроэлементами находится в прямой зависимости от наличия их в земной коре (почве).

Именно на этот момент впервые указал академик В. Вернадский. На основе этого А. П. Виноградов создал учение об аномальных биогеохимических провинциях (территориях), где отсутствие или избыток того или другого элемента приводит к появлению эндемических заболеваний (биогеохимических эндемий). В 1958 г. на территории бывшего СССР насчитывалось 14 естественных биогеохимических провинций, а к 1990 г. в связи с более глубоким изучением новых территорий их количество удвоилось.

Вместе с тем в результате хозяйственной деятельности человека в почву непосредственно или опосредованно попадает огромное количество химических веществ, что может существенно менять ее химический состав.

Химический состав почвы по сути является зеркальным отражением элементарного состава всех земных сфер, так или иначе принимающих участие в процессе формирования поч­вы. По этой причине в состав почвы входят те же химические элементы, которые широко распространены в атмосфере и воде. Однако благодаря человеку в почву попадают и весьма нехарактерные для нее вещества.

Все химические вещества, попадающие в почву, можно разделить на 2 группы:

I. Химические вещества, вносимые в почву планомерно, целенаправленно, организованно:

• пестициды (до 90-100 тыс. тонн в год);
• минеральные удобрения;
• структурообразователи почвы;
• стимуляторы роста растений и др.

Только в случае избыточного внесения их в почву они становятся загрязнителями.

Почва, химический состав которой содержит чрезмерное количество данных веществ является непригодной для выраживания сельскохозяйственных культур, поскольку данные вещества проникают в растения и вместе с ними попадают в организм человека. А поскольку большая часть из них не только не полезна, но и вредна для здоровья, употреблять в пищу продукцию выращенную на такой почве не следует.

II. Химические вещества, попадающие в почву случайно с техногеннымижидкими, твердыми и газообразными отходами. Территориально это связано с конкретными видами промышленность, а следовательно, с определенным видом химического загрязнения. Эти территории, разумеется, страдают избытком определенных химических веществ. На территории России имеется около 40 территорий, которые определяют как искусственные биогеохимические провинции. Уже взяты на учет области с избытком свинца, фтора, кадмия, талия, брома, ртутных соединений и даже бериллия. Эти вещества включаются в биологический цикл и, естественно, не минуют человека. Опасность соединений как первой, так и второй группы определяется их токсичностью, бластомогенным, аллергенным, мутагенным, эмбриогенным и другими видами воздействия.

То, что сейчас происходит в процессе загрязнения почвы химическими веществами ученые называют " химической" атакой неуправляемого технологического процесса на человека. Расчеты, основанные на данных генетиков, показывают, что к 2000 г. свыше 30% людей, родившихся за последние 30 лет, будут иметь генетические отклонения. Нанося вред окружающей среде и прежде всего почве человек поступает как самоубийца.

Химические вещества экзогенного происхождения при их накоплении в почве почти полностью подавляют весь биоценоз почвы, извращают процессы самоочищения.

Уже сейчас с химическим загрязнением определенных районов тесно увязывается повышенный уровень заболевания населения, частота уродств, аномалий развития, нарушения физического развития и формирования психики.

Загрязнение почвы неизбежно ведет к деградации среды обитания человека.

И хотя в химический состав земли входит практически вся периодическая систе­ма из таблицы Менделеева, следует понимать, что на практике в нем должно быть всего 15 элементов. Все остальные вещества попадают в почву благодаря воздействию окружающей среды или вмешательству человека, что ведет к загрязнению почвы. Причем большая часть попадающих в почву веществ далеко не безвредна для человека.

Оценка эпидемиологических вопросов, касающихся почвы, связана с выяснением степени ее загрязнения органическими веществами.

В чистой, незагрязненной почве обитает не так много возбудителей инфекций. В основном это возбудители раневых инфекций (столбняк, газовая гангрена), ботулизма, сибирской язвы. Это споровые микроорганизмы и ихспоры сохраняют жизнеспособность до 25 лет.

Постоянно загрязняющаяся органическими веществами почва всегда содержит возбудителей кишечных инфекций (дизентерия, брюшной тиф), сроки выживания которых могут колебаться от нескольких месяцев до полутора лет, полиомиелита — до 110 дней.

Почва играет специфическую роль передатчика гельминтозов, являясь промежуточной средой развития. Яйца аскарид могут сохранять жизнеспособность в почве 7-10 лет.

Почва, загрязненная органическими веществами, способствует развитию грызунов, являющихся источниками и разносчиками возбудителей особо опасных инфекций (бешенство, чума, туляремия).

Загрязненная почва является благоприятным местом развития мух (особенно синантропной "комнатной" мухи). Наличие большого количества мух является наглядным показателем санитарного неблагополучия, т. к. свидетельствует о нарушении сроков удаления твердых отбросов из населенного пункта. Срок развития мухи от личинки до половозрелой особи — от 4 до 7 суток. Кроме того, мухи сами являются очень активными переносчиками возбудителей, в первую очередь кишечных инфекций.