Тема № 1. Вода и здоровье населения.

ТЕМА № 1. ВОДА И ЗДОРОВЬЕ НАСЕЛЕНИЯ.

Принят норматив жесткости питьевой воды на уровне 7 ммоль/л.

Питьевая вода покрывает от 1 до 10% суточной потребности в таких микроэлементах как йод, цинк, железо, магний, молибден, кобальт, и лишь для фтора и стронция является основным источником поступления в организм.

Фтор принадлежит к важным биогенным элементам, участвует в минеральном обмене веществ в организме, играет большую роль в образовании твёрдых составных частей костной ткани скелета и, особенно, зубов. При избыточном содержании фтора в воде возникает эндемический флюороз, поражающий население районов, эндемичных по фтору. Ранний признак флюороза — появление коричневых пятен на эмали зубов, затем поражается дентин, зубы становятся хрупкими и легко разрушаются. Поражение костей и зубов происходит при концентрации фтора в воде более 2 мг/л.

При пониженном содержании в питьевой воде фтора (0,5-0,6 мг/л) разрушается зубная эмаль, зубы утрачивают прочность, поражаются кариесом.

Оптимальное содержание фтора в питьевой воде 0,7-1 мг/л.

Йод важнейший галоген, обладающий многими специфическими свойствами. Биогенные свойства йода в организме проявляются в различных биохимических процессах, в частности под его влиянием усиливаются окислительные процессы, изменяется течение ферментативных процессов. В организме основная часть йода сосредоточена в щитовидной железе и мышцах. У населения, проживающего в биогеохимической провинции с недостаточным содержанием йода в почве и воде, наблюдается развитие гипофункции щитовидной железы, её компенсаторное увеличение. Заболевание называется эндемический зоб. В более тяжёлых случаях происходит задержка роста, физического и умственного развития, расстройство координации движений, косноязычие, глухонемота, психическая отсталость, т.е. наступает кретинизм.

Необходимая суточная норма йода для человека 200 — 220 мкг. С водой в нормальных условиях, как правило, поступает в организм около 120 мкг.

В биогеохимических провинциях с повышенным содержанием стронция в водах у детей выявляются нарушения развития костной ткани, проявляющиеся в задержке развития зубов, удлинении сроков заращивания родничков; при тяжелых случаях отмечаются изменения в тазобедренных суставах, искривления позвоночника. Ранним признаком является короткопалость с симметрично деформированными и утолщенными суставами. Заболевание получило название уродской болезни или Кашина-бека. Патология объясняется конкурентными соотношениями стронция и кальция в организме.

В результате вымывания из геологических структур с залежами селитры может образовываться в воде повышенное содержание нитратов. Нитраты могут поступать с промышленными сточными водами, с сельскохозяйственными стоками. При поступлении нитратов в организм в повышенных количествах развивается эндемическое заболевание — нитратная метгемоглобинемия, возникает гемическая гипоксия с соответствующими проявлениями. В большей степени этому заболеванию подвержены дети раннего грудного возраста.

 

Определение аммиака, нитритов, нитратов, хлоридов, сульфатов.

Определение содержания аммиака (азота аммонийных солей).

Принцип определения аммиака в воде основан на его способности вступать в химическую реакцию с реактивом Несслера, в результате которой образуется йодистый меркураммоний, который окрашивает раствор в красно-бурый цвет. О наличии и ориентировочном содержании аммиака в воде можно судить по интенсивности этой окраски.

Соли Са, Mg, Аl, Fе также могут вступать в реакцию с реактивом Несслера, поэтому их необходимо предварительно связать раствором сегнетовой соли.

Б. Количественное определение.

Количественное определение нитритов в воде проводится с помощью ФЭКа с использованием зелёного светофильтра. В качестве контроля используется дистиллированная вода. Результаты оцениваются по калибровочной кривой.

Определение содержания солей азотной кислоты (нитратов).

Определение сульфатов.

В пробирку наливают 4 мл исследуемой воды, прибавляют 1-2 капли соляной кислоты, 3-5 капель 5% раствора хлорида бария и нагревают до кипения. Содержание сульфат-ионов (мг/л) в воде в зависимости от её мутности таково:

Слабая муть, появляющаяся через несколько минут- 1,0-10

Слабая муть, появляющаяся через 10 минут- 10-100

Сильная муть — 100-500

Большой осадок, быстро осаждающийся на дно — более 500

Допустимое их количество - до 500 мг в 1л воды.

ТЕМА № 2.

Гигиенические требования к качеству воды. Методы улучшения качества воды. Очистка.

Продолжительность занятия - 2 часа.

Вид занятия: практическое.

Цель занятия: ознакомиться с ГОСТ ами воды;

            изучить методы улучшения качества воды. Очистка.

План занятия:

· Определить дозу коагулянта.

· Провести очистку воды.

· Дать заключение.

Основные вопросы темы занятия:

· Санитарно-гигиенические требования и нормативы качества питьевой воды (органолептические и микробиологические показатели, химический состав). (СанПиН 2.1.4.1074 — 01).

· Санитарно-гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения (СанПиН 2.1.4.1075 -02).

· Гигиеническая характеристика методов улучшения качества воды. Очистка.

Блок информации.

1. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения

  Оценка качества питьевой воды производится на основании соответствующего международного стандарта качества и европейских рекомендаций ВОЗ «Руководство по контролю качества питьевой воды» (Женева, 1994) или стандарта, принятого и утверждённого санитарной службой страны. В РФ гигиенические требования к качеству питьевой воды, подаваемой централизованными системами водоснабжения, изложены в санитарных правилах и нормативах «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованной системы питьевого водоснабжения. Контроль качества» СанПиН 2.1.4.1074-01. Санитарные правила применяются в отношении воды, предназначенной для питьевых и бытовых нужд населения, а также для производственных целей, требующих применения воды питьевого качества.

Питьевая вода должна быть безопасна в эпидемическом и радиационном отношении, безвреднапо химическому составу и иметь благоприятные органолептические свойства.

Безопасность питьевой воды в эпидемическом отношении определяется её соответствием нормативам по микробиологическим и паразитологическим показателям, представленным в табл. 7. Показатель общего микробного числа позволяет получить представление о массивности бактериального загрязнения воды с учётом сапрофитной микрофлоры. Общее микробное число обычно увеличивается при поступлении в воду поверхностных, ливневых стоков, бытовых сточных вод, поэтому данный показатель используется для контроля эффективности обработки воды на очистных сооружениях водопровода и служит сигналом нарушений в технологии водоподготовки. Наличие в воде бактерий семейства Enterobacteriaceae, попадающих   в воду только из кишечника человека и животных, указывает на загрязнение воды в широком смысле, так как многие бактерии этого семейства могут иметь фекальное происхождение, однако, некоторые из них являются сапрофитами. Показателем свежего фекального загрязнения воды является норматив на содержание термотолерантных колиформных бактерий Escherichia coli. Присутствие общих колиформ Escherichia coli communis также свидетельствует об органическом загрязнении антропогенного происхождения. Отсутствие общих и термотолерантных колиформ является основным критерием эпидемической безопасности воды в нормативных документах многих стран мира. Присутствие в воде колифагов является санитарным показателем вирусного загрязнения питьевой воды, однако присутствие возбудителей энтеровирусной инфекции не всегда может быть обнаружено при наличии колифагов в воде. На давнее фекальное загрязнение воды, сохраняющее эпидемическую опасность, дополнительно указывает наличие в воде спор сульфитредуцирующих клостридий. Cl.perfringens всегда присутствуют в фекалиях. Их споры выживают в воде дольше, чем бактерии кишечной группы, они устойчивы к хлорированию нормальными дозами хлора. Этот показатель определяется в воде поверхностных источников для оценки эффективности её обработки. В качестве паразитологического показателя установлен норматив на содержание цист лямблий. Содержание в питьевой воде как E.coli, так и любых болезнетворных бактерий, вирусов, простейших и яиц гельминтов недопустимо.

 

Таблица 7. Гигиенические требования к микробиологическим и паразитологическим показателям питьевой воды

Показатель	Единицы измерения	Нормативы
Термотолерантные колиформные бактерии	Число бактерий в 100 мл воды*	Отсутствие
Общие колиформные бактерии**(семейства Enterobacteriaceae)	Число бактерий в 100 мл воды*	Отсутствие
Общее микробное число**	Число образующих колоний бактерий в 1 мл воды	Не более 50
Колифаги***	Число бляшкообразующих единиц (БОЕ) в 100 мл воды	Отсутствие
Споры сульфитредуцирующих клостридий	Число спор в 20 мл воды	Отсутствие
Цисты лямблий***	Число цист в 50 мл воды	Отсутствие

Примечание. * - Троекратное исследование по 100 мл отобранной пробы воды.

** - Превышение норматива не допускается в 95% проб воды, отбираемых в точках водозабора наружной и внутренней водопроводной сети в течение 12 мес, при количестве исследуемых проб не менее 100 за год.

*** - Определение производится только в системах водоснабжения из поверхностных источников перед подачей воды в распределительную сеть.

Безвредность питьевой воды по химическому составу характеризуется токсикологическими показателями её качества и определяется её соответствием нормативам по следующим показателям:

· обобщённые данные и содержание вредных химических веществ, наиболее часто встречающихся в природных водах, а также вещества антропогенного происхождения, получившие глобальное распространение (табл. 8);

Таблица 8. Гигиенические требования к обобщённым и химическим показателям питьевой воды централизованных систем водоснабжения

 

Показатель	Единицы измерения	Нормативы (ПДК), не более	Показатель вредности	Класс опасности
Обобщённые показатели
Водородный показатель	рН	6-9
Общая минерализация (сухой остаток)	мг/л	1000(1500)**
Общая жёсткость	мг-экв./л	7 (10)
Окисляемость перманганатная	мг/л	5,0
Нефтепродукты, суммарно	мг/л	0,1
Поверхностно-активные вещества (ПАВ), анионоактивные	мг/л	0,5
Фенольный индекс	мг/л	0,25
Неорганические вещества
Алюминий (Al і+)	мг/л	0,5	с.- т.	2
Барий (Ba І +)	мг/л	0,1	-»-	2
Бериллий (Be І +)	мг/л	0,0002	-»-	1
Бор (В, суммарно)	мг/л	0,5	-»-	2
Железо (Fe,суммарно)	мг/л	0,3 (1,0)**	орг.	3
Кадмий (Cd, суммарно)	мг/л	0,001	с.- т.	2
Марганец (Mn, суммарно)	мг/л	0,1 (0,5)**	-»-	3
Медь (Cu,суммарно)	мг/л	1,0	орг.	3
Молибден (Мо,суммарно)	мг/л	0,25	с.- т.	2
Мышьяк (Аs,суммарно)	мг/л	0,05	-»-	2
Никель (Ni,суммарно)	мг/л	0,1	-»-	3
Нитраты (NO і+)	мг/л	45	-»-	3
Ртуть (Hg, суммарно)	мг/л	0,0005	-»-	1
Свинец (Рb, суммарно)	мг/л	0,03	-»-	2
Селен (Se, суммарно)	мг/л	0,01	-»-	2
Стронций (SrІ +)	мг/л	7	-»-	2
Сульфаты (SO4 І-)	мг/л	500	орг.	4
Фториды (F-)	мг/л		с.- т.
Фториды (F-)*: 1-й и 2-й климатический районы 3-й климатический район	мг/л мг/л	1,5 1,2	-»- -»-	2 2
4-й климатический район	мг/л	0,7	-»-	2
Хлориды (Cl -)	мг/л	350	орг.	4
Хром (Сr 6+)	мг/л	0,05	с.- т.	3
Цианиды (CN-)	мг/л	0,035	-»-	2
Цинк (ZnІ +)	мг/л	5,0	орг.	3
Органические вещества
Y ГХЦГ (линдан)	мг/л	0,002	с.- т.	1
ДДТ (сумма изомеров)	мг/л	0,002	-»-	2
2,4 - Д	мг/л	0,03	-»-	2

Примечание. *- Климатические районы: 1-й- холодный, 2-й — умеренный,3-й — тёплый, 4-й — жаркий.

** - Величина, указанная в скобках, может быть установлена по постановлению Главного государственного санитарного врача по соответствующей территории для конкретной системы водоснабжения на основании оценки санитарно-эпидемиологической обстановки в населённом пункте и применяемой технологии водоподготовки.

· содержание вредных химических веществ, поступающих и образующихся в воде в процессе её обработки в системе водоснабжения (табл.9);

Таблица 9. Гигиенические требования к содержанию вредных химических веществ, поступающих и образующихся в воде в процессе её обработки

Показатель	Единицы измерения	Норматив (ПДК), не более	Показатель вредности	Класс опасности
Хлор: свободный остаточный связанный остаточный	мг/л мг/л	0,3-0,5 0,8-1,2	орг. -//-	3 3
Хлороформ	мг/л	0,2*	с.-т.	2
Озон остаточный	мг/л	0,3	орг.	2
Формальдегид	мг/л	0,05	с.-т.	2
Полиакриламид	мг/л	2,0	-//-	2
Активированная кремнекислота (по Si)	мг/л	10,0	-//-	2
Полифосфаты (по РО43-)	мг/л	3,5	орг.	3
Остаточные количества алюминийсодержащих коагулянтов	мг/л	0,5	с.-т.	2
Остаточные количества железосодержащих коагулянтов	мг/л	0,3	орг.	3

Примечание:* - норматив принят в соответствии с рекомендациями ВОЗ.

Применение различных методов очистки, обеззараживания и специальной обработки воды с использованием химических реагентов приводит к накапливанию в ней остаточных количеств этих реагентов и образующихся в процессе обработки воды побочных веществ, некоторые из них потенциально опасны (табл. 9).

Благоприятные органолептические свойства воды определяются её соответствием нормативам, указанным в табл. 10, а также нормативам содержания химических веществ, оказывающих влияние на органолептические свойства, приведенным в табл. 8 и 9. Методы исследования органолептических свойств в пробе воды основаны на выявлении этих свойств с помощью органов чувств и включают внешний осмотр пробы воды, выявление плёнки на её поверхности, определение цветности, прозрачности (мутности), запаха и вкуса.

Таблица 10. Гигиенические требования к органолептическим свойствам питьевой воды

 

Показатель	Единицы измерения	Нормативы, не более
Запах	Баллы	2
Привкус	Баллы	2
Цветность	Градусы	20 (35)
Мутность	ЕМФ (единицы мутности по формазину) или мг/л (по каолину)	2,6 (3,5) 1,5 (2)

Примечание: Величина, указанная в скобках, может быть установлена по постановлению Главного государственного санитарного врача по соответствующей территории для конкретной системы водоснабжения на основании оценки санитарно-эпидемиологической обстановки в населённом пункте и применяемой технологии водоподготовки.

Радиационная безопасность питьевой воды основана на общей альфа- и бета- радиоактивности питьевой воды:

· общая альфа-радиоактивность не должна превышать 0,1 Бк / л;

· общая бета-радиоактивность не должна превышать 1,0 Бк / л.

2. Гигиенические требования к качеству воды децентрализованного водоснабжения

В РФ оценка качества питьевой воды при децентрализованной системе водоснабжения производится на основании санитарных правил и нормативов СанПиН 2.1.4.1175-02 «Гигиенические требования к качеству воды децентрализованного водоснабжения. Санитарная охрана источников ». Санитарные правила устанавливают гигиенические требования к качеству воды источников  д ецентрализованного (местного) водоснабжения, к выбору места расположения, оборудованию и содержанию водозаборных сооружений и прилегающих к ним территории.

Децентрализованным водоснабжением является использование для питьевых и хозяйственных нужд населения воды подземных источников, забираемой с помощью различных водозаборных сооружений (шахтных и трубчатых колодцев, каптажей родников), открытых для общего пользования без подачи её к месту пользования.

Питьевая вода из местного источника водоснабжения по химическому составу и свойствам должна соответствовать нормативам, изложенным в СанПиН 2.1.4.1175-02 и представленным в табл11. Набор показателей эпидемической безопасности почти совпадает с СанПиН 2.1.4.1074 — 01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения». Необходимости во введении показателя «сульфитредуцирующие клостридии» нет из-за отсутствия очистных сооружений. Радиационная безопасность воды на территориях, признанных зонами радиационного загрязнения, оценивается также в соответствии с СанПиН 2.1.1.1074 — 01.

Таблица 11. Нормативы по составу и свойствам воды децентрализованного водоснабжения

Показатели	Единицы измерения	Норматив
Органолептические
Запах	Баллы	Не более 2-3
Привкус	Баллы	Не более 2-3
Цветность	Градусы	Не более 30
Мутность	ЕМФ (единицы мутности по формазину) или мг/л (по каолину)	В пределах 2,6- 3,5 В пределах 1,5 — 2,0
Химические
Водородный показатель	Единицы РН	В пределах 6-9
Жесткость воды общая	Мг — экв / л	В пределах 7-10
Нитраты (NO3-)	Мг / л	Не более 45
Общая минерализация (сухой остаток)	-»-	В пределах 1000 - 1500
Окисляемость перманганатная	-»-	В пределах 5-7
Сульфаты (SO42-)	-»-	Не более 500
Хлориды (Cl-)	-»-	Не более 350
Химические вещества неорганической и органической природы	-»-	ПДК
Микробиологические
Термотолерантные колиформные бактерии	Число бактерий в 100 мл воды	Отсутствие
Общие колиформные бактерии	Число бактерий в 100 мл воды	Отсутствие
Общее микробное число	Число микробов, образующих колонии, в 1 мл воды	100
Колифаги	Число бляшкообразующих единиц в 100 мл воды	Отсутствие

Использование природных вод открытых водоёмов для хозяйственно-питьевого водоснабжения требует предварительного улучшения свойств воды и её обеззараживания. Средства по улучшению качества воды включают в себя методы очистки воды, улучшающие органолептические свойства воды, и методы её обеззараживания, целью которых является уничтожение патогенных микроорганизмов, т. е. обеспечение эпидемиологической безопасности воды.

3. Методы улучшения качества питьевой воды подразделяются на:

· основные (осветление, обесцвечивание, обеззараживание),

· специальные (обезжелезивание, фторирование и обесфторивание, опреснение, умягчение, дезактивация и т. д.).

Осветление и обесцвечивание воды проводится отстаиванием, фильтрацией и коагуляцией. Осветление — удаление из воды взвешенных веществ. Обесцвечивание — устранение окрашенных коллоидов. Частично при этом происходит и удаление микроорганизмов.

При необходимости, на первом этапе очистки воды из открытых источников очищается от фито- и зоопланктона и крупных взвесей с использованием микрофильтров и барабанных сит.

 

Существующие в настоящее время отстойники предназначены для удаления крупнодисперсных взвесей и подразделяются на отстойники вертикальные и горизонтальные. Принципом их работы является осаждение взвешенных веществ за счёт медленного течения воды.

Коагуляция

Очистка воды от мути путём простого отстаивания требует много времени и недостаточно эффективна, а потому для этой цели применяют коагуляцию реактивом, осаждающим взвешенные вещества в воде. При коагуляции устраняется одновременно и цветность воды, если она имеется.

Наибольшее распространение в практике коагуляции воды получил сернокислый алюминий. Процесс состоит в том, что раствор глинозёма при добавлении к воде вступает в реакцию с двууглекислыми солями кальция и магния (бикарбонатами) и образует с ними гидрат окиси алюминия (заряженный положительно), в виде студенистых, хлопьевидных сгустков, которые оседают на дно и увлекают за собой взвешенные частицы (заряженные отрицательно) и частично бактерии. В результате наступает осветление воды, а также устраняется и окраска воды.

Следующим этапом обработки является фильтрация. Фильтры классифицируют:

·  по скорости потока — медленные и скорые;

· по направлению потока — одно- и двухпоточные;

· по количеству фильтрующих слоёв — одно- двух- и многослойные.

В качестве фильтрующих материалов используется кварцевый песок, антрацит, керамзит и другие подобные материалы.

Способы работы медленных фильтров принципиально различаются. В работе медленных фильтров главную роль играет биологическая плёнка, образующаяся на поверхности фильтра (кварцевого песка) из илистого осадка. За счёт биоокисления органических веществ на этой плёнке уменьшается число бактерий в воде (до 99%), снижается окисляемость и цветность. Однако при увеличении толщины биоплёнки фильтрация прекращается. Устройство скорых фильтров позволяет предотвратить этот процесс за счёт промывки фильтра обратным потоком воды. Вода проходит фильтрующий и поддерживающий слои фильтра с более высокой скоростью, чем при медленной фильтрации. Далее через распределительную систему она направляется в резервуар для чистой воды. Для интенсификации процесса фильтрации повышают грязеёмкость фильтров за счет технических решений — увеличения количества фильтрующих слоёв (фильтр двухслойной загрузки) и наличия двух потоков воды (фильтры АКХ и ДДФ). При этом резко увеличивается производительность и эффективность работы фильтров.

При работе скорых фильтров в слое зернистой загрузки может происходить процесс коагуляции — так работают контактные фильтры и осветлители. Их применение не требует предварительного отстаивания и коагуляции. Сравнительная эффективность различных способов фильтрации представлена в таблице 12.

 

  Таблица 12. Сравнительная эффективность способов фильтрации

Тип фильтра	Скорость фильтрации в м/час	Задержка бактерий в %
Медленный фильтр	0,1- 0,2	99
Скорый фильтр	5-8	60-95
Скорый двухслойный фильтр	10-12	70
Фильтр АКХ	12-51	80-96
Контактный осветлитель	4-5	до 99

 

Определение дозы коагулянта

По таблице определяют, сколько мл 1% раствора сернокислого алюминия требуется для коагуляции 200 мл воды.

Заключение о полученных результатах.

Тема №3

Блок информации.

Обеззараживание воды

Для обеззараживания воды на водопроводах используются различные физические и химические методы.

  Физические (нереагентные) методы обеззараживания воды: кипячение, обработка ультрафиолетовым (УФ) облучением, воздействие ультразвуковыми волнами, токами высокй частоты, гамма-лучами — применяются в зависимости от конкретных целей и условий обработки воды. Нереагентные методы обеззараживания имеют преимущества перед реагентными: они не изменяют химического состава воды, не приводят к образованию токсичных веществ, не ухудшают органолептических свойств воды, имеют широкий диапазон бактерицидного действия, т.к. действуют непосредственно на структуру микроорганизмов.

 

Наибольшее применение на водопроводных станциях имеет метод обеззараживания воды ультрафиолетовыми лучами с длиной волны 200-275 нм; максимум бактерицидного действия УФ-лучами находится в диапазоне волн 260 нм. УФ-облучение воды вызывает быструю гибель вегетативных форм, вирусов, спор микроорганизмов, в том числе устойчивых к хлору.

При местном водоснабжении наиболее надёжным методом обеззараживания воды является кипячение. В результате кипячения в течение 3-5 мин погибают все имеющиеся в воде микроорганизмы, а после 30 мин вода становится стерильной (погибают споры бацилл).

К химическим (реагентным) методам относятся хлорирование, озонирование и обработка воды ионами серебра. Наиболее распространённым методом до настоящего времени является обработка воды соединениями хлора: газообразным хлором Cl2, двуокисью хлора ClО2, хлорной известью Са (ОСl)2 · СаО · Н2О, гипохлоритом кальция Са (ОСl)2, хлораминами. Во всех случаях при контакте этих хлорсодержащих соединений с водой выделяется хлорноватистая кислота, которая частично диссоциирует в воде с выделением гипохлоркатиона ОСl‾ и хлориона Сl ‾:

Cl2 + H2O → HOCl + HСl;

HOCl → OСl‾ + H +; OСl‾→Cl‾ + O.

Обеззараживающее действие оказывает гипохлорид-ион OСl‾ и недиссоциированная хлорноватистая кислота и рассматриваются как «активный хлор». Бактерицидный эффект активного хлора связывают с его окислительным действием на клеточные ферменты, входящие в состав бактериальной клетки, и прежде всего на SH- группы клеточной оболочки бактерий, регулирующие процессы дыхания и размножения. При обеззараживании воды хлором могут применяться разные способы хлорирования воды: нормальное хлорирование (хлорирование по хлорпотребности), хлорирование с преаммонизацией, хлорирование с учётом точки перелома, перехлорирование. На крупных водопроводах для хлорирования применяют газообразный хлор, поступающий в стальных баллонах или цистернах в сжиженном виде. Как правило, используется метод нормального хлорирования, т. е. метод хлорирования по хлорпотребности. Важное значение имеет выбор дозы, обеспечивающий надёжное обеззараживание. При введении хлорсодержащего реагента в воду основное его количество(более 95%) расходуется на окисление органических и легко окисляющихся (соли двухвалентного железа и марганца) неорганических веществ, содержащихся в воде, и 2-3 % от общего количества хлора — на бактерицидное действие. Количество активного хлора в миллиграммах, которое при хлорировании воды взаимодействует с органическими веществами и некоторыми солями, а также идёт на окисление и обеззараживание микроорганизмов в 1 л воды в течение 30 мин, называется хлорпоглощаемостью. Хлорпоглощаемость воды определяется экспериментально путём проведения пробного хлорирования, т. к. её количество зависит от степени загрязнения воды. Появление в воде остаточного активного хлора свидетельствует о завершении процесса хлорирования воды и служит косвенным показателем её безопасности в эпидемиологическом отношении. Присутствие остаточного активного хлора в концентрациях 0,3-0,5 мг/л является гарантией эффективного обеззараживания. Кроме того, наличие остаточного хлора необходимо для предотвращения вторичного загрязнения воды в водопроводной сети. Хлорпотребность воды - это общее количество активного хлора в миллиграммах, обеспечивающее достаточный эффект обеззараживания воды и определяемое хлорпоглощаемостью воды и наличием остаточного количества активного хлора (0,3-0,5 мг/л) в воде. Хлорирование воды по методу нормального хлорирования наиболее приемлемо при централизованном водоснабжении, т.к. небольшие количества остаточного хлора не изменяют органолептических свойств воды (вкус и запах) и не требуют последующего дехлорирования.

Хлорирование с переаммонизацией применяется для обеззараживания воды, загрязнённой промышленными сточными водами с присутствием фенолсодержащих органических соединений, которые при реакции со свободным хлором образуют хлорфенолы, даже в ничтожных количествах придающих воде сильный аптечный запах. При этом способе вода вначале обрабатывается раствором аммиака, а через 0,5-2 мин хлорируется, в результате чего происходит образование хлораминов, не обладающих неприятными запахами. Остаточное количество активного хлора в воде после обеззараживания её хлораминами в силу более слабого действия хлораминного хлора должно быть выше, чем свободного, и составлять не менее 0,8-1,2 мг/л.

При невозможности экспериментального определения хлорпоглощаемости воды используется метод перехлорирования. Перехлорирование проводят избыточными дозами хлорирующего препарата на основе оценки типа и состояния источника водоснабжения, качества очистки воды и эпидемической ситуации в зоне ограничений вокруг источника водоснабжения. Обеззараживание воды повышенными дозами хлора применяется обычно в полевых условиях, особенно при неудовлетворительных органолептических свойствах воды или неблагоприятном санитарно-топографическом состоянии территории вокруг водоисточника, а также при наличии случаев инфекционных заболеваний в районе. Доза активного хлора для перехлорирования выбирается так, чтобы заведомо превысить хлорпоглощаемость воды и обеспечить избыточное количество остаточного хлора. Это позволит сократить время контакта хлора с водой до 10-15 мин летом и до 30 мин зимой. Для обеззараживания воды повышенными дозами сравнительно чистой воды доза активного хлора обычно выбирается около 5-10 мг/л, для более загрязнённых вод с высокой цветностью и низкой прозрачностью используется доза в 10-20 мг/л, при сильном загрязнении воды и неудовлетворительной санитарно-эпидемической обстановке используется доза 20-30 мг/л и более.

Перехлорирование применяется для дезинфекции шахтных колодцев при вспышке кишечных инфекций в населённом месте, попадании в воду колодцев сточных вод, фекалий, трупов животных и др. или с профилактической целью по окончании строительства колодца, после его чистки или ремонта. Для этого используется обычно 100-150 мг активного хлора на 1 л воды с последующим перемешиванием и отстаиванием в течение 1,5 -2-6 ч и откачкой воды до исчезновения резкого запаха хлора. При обеззараживании воды методом перехлорирования обычно применяется хлорная известь, необходимое количество которой вычисляется исходя из намеченной дозы активного хлора и процентного содержания активного хлора в хлорной извести. Поскольку содержание остаточного хлора при перехлорировании может намного превышать допустимые дозы и вода приобретает неприятный вкус и запах, необходимо произвести удаление избытка хлора, т. е. дехлорировать воду. Для этого обычно применяется 0,01 н раствор гипосульфита натрия или фильтрация воды через активированный уголь.

Недостатками метода хлорирования является ухудшение органолептических свойств воды, образование в воде токсичных веществ (хлорорганических соединений, диоксинов, хлорфенолов), продолжительное время контактирования воды с хлором и сложность подбора дозы при хлорировании нормальными дозами. Кроме этого, бактерицидное действие химических реагентов распространяется не на все формы микроорганизмов. Однако высокая эффективность и технологическая надёжность делают метод хлорирования самым распространённым в практике питьевой воды как в нашей стране, так и за рубежом.

Ионы серебра обладают выраженным бактериостатическим действием. Введение даже незначительного количества ионов серебра приводит к инактивации ферментов протоплазмы бактериальных клеток (олигодинамический эффект), потере способности к размножению и постепенной гибели. Серебрение воды может осуществляться различными способами: фильтрацией воды через песок, обработанный солями серебра; электролизом воды с серебряным анодом в течение 2 ч, что ведёт к переходу катионов серебра в воду. Преимуществом метода является долгое хранение посеребрённой воды. Из-за высокой стоимости серебро применяется для обеззараживания и консервации небольших объёмов питьевой воды в системах автономного жизнеобеспечения. Метод не используется для воды с большим содержанием взвешенных органических веществ и ионов хлора.

Озонирование основано на окислении органических веществ и других загрязнений воды озоном О3, являющимся сильным окислителем. Бактерицидные свойства озона обусловлены присутствием в воде атомарного кислорода и свободных короткоживущих радикалов НО2 и ОН, которые образуются при разложении озона в воде. Показателем эффективности озонирования является остаточный озон в воде (0,03 мг/л). Преимущества метода состоят в том, что озон улучшает органолептические свойства воды и обеспечивает надёжное обеззараживание воды при малом времени контакта — до 10 мин. Однако высокая энергоёмкость процесса получения озона затрудняет широкое внедрение этого метода.

Специальные методы улучшения качества воды, как правило, подземных источников, ввиду её высокой минерализации применяются с целью удаления из неё некоторых химических веществ и частичного улучшения органолептических свойств. К специальным методам обработки питьевой воды относятся: дезодорация, умягчение, опрес