Глава 3. Гигиена воды и водоснабжения населенных мест

Вода - важнейшая составная часть живого организма, она необходима для жизни человека, животных и растений. Является средой, в которой протекают все физико-химические процессы, а также участвует в процессах окисления, гидролиза и других реакциях обмена. Вода транспортирует продукты обмена в организме и необходима для их удаления.

По данным ВОЗ, за минимальную суточную потребность организма в воде при обычных условиях, которые включают поддержание жизненно важных процессов регуляции и обмена веществ в покое, при нормальном питании, при умеренных климатических условиях, принято считать 1700 мл воды в качестве обязательного количества. При этом 750 мл связывается с пищей, 320 мл используется как вода окисления (метаболическая вода), 630 мл необходимо для питья. Отдача воды составляет при этих же условиях тоже 1700 мл. Для питьевых целей необходимо еще дополнительно 800-1000 мл воды.

Следовательно, для человека биологическая потребность в питьевой воде составляет ежедневно 2-2,5 л.

 

Потери воды организмом увеличиваются при повышении температуры окружающей среды, а также при выполнении физической работы. Например, в условиях жаркого климата при фи-31

зической работе необходимое для человека количество воды достигает 5 л и более в сутки.

При недостаточном поступлении воды в организм возникает жажда. Физиологической реакцией на ощущение жажды является питье воды. Таким образом, в организме поддерживаются на постоянном уровне водный баланс и электролитное равновесие. При недостаточном восполнении теряемой организмом воды могут наступать серьезные расстройства жизненных функций организма.

Кроме воды, которая необходима человеку для восстановления водного баланса, требуется большое ее количество для санитарных и хозяйственно-бытовых целей.

Население нуждается в воде для обеспечения чистоты тела, вещей личного обихода, жилища. Вода необходима для поддержания чистоты в общественных зданиях, лечебных учреждениях. В современных городах вода нужна для проведения канализации, централизованного отопления, для поливки улиц и зеленых насаждений, а также для массовых оздоровительных мероприятий (сооружение плавательных бассейнов). Вода в большом количестве потребляется для производственных нужд промышленными предприятиями.

Суммарная потребность в воде в населенном пункте определяется количеством, необходимым для удовлетворения физиологической потребности в ней людей, а также расходом на гигиенические, хозяйственно-бытовые и производственные цели.

Питьевая вода - это санитарное благополучие пищевой промышленности. Удельный расход доброкачественной воды при производстве молочных продуктов - тонна на тонну сырого молока. Вода является ценнейшим технологическим сырьем. Для получения 1 т резины или 1 т алюминия, при выплавке 1 т стали необходимо 1500 м³ пресной воды.

Органолептические свойства воды имеют большое гигиеническое значение. Вода, обладающая высокой мутностью, большой цветностью, с посторонним привкусом или запахом, неприятна для употребления, вызывает негативное отношение. Вода с плохими органолептическими свойствами не возбуждает секреторной деятельности желудка и вызывает отрицательную физиологическую реакцию в виде отказа от питья даже при жаркой погоде. Иногда население предпочитает употреблять воду с хорошими органолептическими свойствами, но подозрительную в эпидемическом отношении, и отказывается от воды, имеющей плохие органолептические свойства, даже если она не представляет эпидемической опасности.

МИНЕРАЛЬНЫЙ СОСТАВ ВОДЫ

Большое и разностороннее влияние на здоровье оказывает степень минерализации питьевой воды. Минерализация характеризуется двумя аналитически определяемыми показателями: сухим остатком (мг/л) и жесткостью (ммоль/л).

Сухим остатком определяется суммарное содержание в воде растворенных неорганических веществ. Основные компоненты сухого остатка - соли кальция, магния, натрия, бикарбонаты, хлориды и сульфаты.

С давних времен до настоящего времени одним из гигиенических критериев предельного содержания неорганических солей в воде является изменение ее органолептических свойств (вкуса).

Для условий центра европейской части России вода хорошего качества (по вкусу) находится в диапазоне концентраций сухого остатка от 300 до 900 мг/л. На территориях с высокоминерализованными природными водами население благоприятно воспринимает воду с верхним пределом сухого остатка более 1000 мг/л.

Вода с крайне низким уровнем сухого остатка (менее 100 мг/л) может быть неприемлемой из-за ее безвкусности. Длительное употребление излишне деминерализованной мягкой воды неблагоприятно для организма. При использовании ее для питья нарушается регуляция водно-электролитного баланса, увеличивается содержание электролитов в сыворотке крови и моче с их ускоренным выведением из организма, снижается осмотическая резистентность эритроцитов, появляются изменения в сердечно-сосудистой системе. 32

Наряду с общей минерализацией большое значение имеет жесткость воды, определяемая в основном содержанием бикарбонатов, сульфатов и хлоридов кальция и магния. Жесткость воды выражается через эквивалентное количество карбоната кальция (СаСО₃).

Вода с общей жесткостью свыше 7 ммоль/л имеет неблагоприятные гигиенические свойства. В ней плохо образуется мыльная пена, в связи с чем такая вода малопригодна для стирки и мытья. В жесткой воде хуже развариваются мясо, овощи и бобовые. Большой экономический ущерб связан с использованием в промышленности и тепловой энергетике воды с высокой устранимой жесткостью, так как в котлах и трубах при кипячении образуется накипь в результате перехода бикарбонатов в нерастворимые карбонаты.

Содержание органических веществ в воде служит важным критерием ее качества. О наличии органических веществ обычно судят

косвенно, по содержанию кислорода в воде или по его количеству, которое расходуется на окисление органических веществ, находящихся в 1 л воды. Важным показателем загрязнения воды органическими веществами животного происхождения являются соли аммиака, азотистой и азотной кислот, особенно при большой окисляемости воды. Присутствие аммонийных солей указывает на свежее загрязнение воды, наличие нитритов и особенно нитратов свидетельствует об относительной давности загрязнения.

Аммонийный азот (аммиак). Аммонийный азот в воде может быть различного происхождения. Чаще всего он является продуктом разложения белковых веществ, попавших в воду с бытовыми сточными водами. В отдельных случаях в воде глубоких артезианских скважин аммиак может появиться в результате химических реакций восстановления азотнокислых соединений. Аммонийный азот может также встречаться в воде болот и в почвенных водах торфяных слоев в результате раскисления нитратов гуминовыми веществами.

Азот нитритов. Ион азотистой кислоты является продуктом дальнейшего окисления иона аммония под действием ферментов нитрифицирующих бактерий. Вода хорошо защищенного от загрязнений водоисточника не должна содержать ионов азотистой кислоты.

По санитарно-гигиеническим требованиям питьевая вода не должна содержать аммонийный азот и нитриты, которые могут поступить с фекальными, хозяйственно-бытовыми сточными водами.

Вода, богатая нитратами, вызывает у детей, а иногда и у взрослых тяжелое заболевание, главный признак которого - появление в крови метгемоглобина. Это уменьшает снабжение тканей кислородом, оказывает неблагоприятное влияние на состояние центральной нервной, сердечно-сосудистой и дыхательной систем.

Хлориды. Хлориды встречаются почти во всех природных водах. Большое содержание хлоридов делает воду непригодной для питья из-за соленого вкуса, который ощущается при содержании иона хлора 150-250 мг/л.

Поскольку хлориды попадают в воду из почвы, а также с хозяйственно-бытовыми и промышленными стоками, то их содержание используют в качестве косвенного показателя возможного загрязнения воды патогенными микроорганизмами.

Высокое содержание хлоридов в воде исследуемого источника по сравнению с их количеством в подобных источниках данной местности может свидетельствовать о проникновении нечистот. Ценные сведения дают наблюдения за содержанием хлоридов на протяжении

определенного отрезка времени (дней, недель). Колебание их количества, особенно после дождей, указывает на попадание в контролируемый источник поверхностных вод, нередко загрязненных патогенными микроорганизмами.

Сульфаты. При повышении обычного для данной местности содержания солей серной кислоты они могут служить признаком загрязнения воды органическими веществами. Сера является составной частью белков, которые при разложении и последующем окислении дают соли серной кислоты. Но главное значение сульфатов заключается в том, что они портят вкус воды и вызывают у некоторых людей расстройство деятельности кишечника (диарею). 33

Фосфаты. В чистых водах соли фосфорной кислоты обычно не встречаются, и их наличие свидетельствует о сильном загрязнении воды разлагающимися органическими веществами, поступающими из почвы или со стоками промышленных предприятий.

В живых системах 10 микроэлементов: железо, йод, фтор, медь, хром, кобальт, молибден, марганец, цинк, селен - признаны жизненно необходимыми. При их недостатке возникают функциональные нарушения, устраняемые путем введения в организм этих веществ. В питьевой воде не должны находиться ядовитые вещества. Отдельные элементы могут встречаться в ней как примеси, попадающие с промышленными стоками или из резервуаров и сосудов, в которых хранится вода.

Йод. В природных водах содержание йода незначительно и составляет небольшую часть суточной потребности в нем человека, которая покрывается в основном за счет пищи. Количество йода в воде рассматривается как своего рода индикатор его наличия в окружающей среде. Незначительное содержание йода в воде свидетельствует о том, что его мало в почве, растительных продуктах, произрастающих в данном районе, и, наконец, в организме животных и человека. В связи с недостаточным поступлением йода щитовидная железа вынуждена усиленно функционировать (йод входит в состав гормона щитовидной железы - тироксина), что ведет к ее гипертрофии и нарушению деятельности всего организма.

Среди профилактических мероприятий наибольшее распространение получили употребление йодированной поваренной соли, использование привозных продуктов питания, приема по медицинским показаниям препаратов йода, в первую очередь школьниками, беременными и кормящими матерями.

Фтор. Фтор широко распространен в земной коре. Его соли хорошо растворимы и поэтому легко вымываются из почвы в воду. Кон-

центрации фтора, как и других минеральных веществ, повышаются в водоисточниках с севера на юг, а также по мере увеличения глубины залегания вод. С питьевой водой при средней концентрации фтора 1 мг/л в организм человека поступает более 80% этого элемента.

Изменение концентрации фтора в питьевой воде оказывает большое влияние на состояние твердых тканей - костей и зубов, а также на некоторые физиологические функции. Установлено, что пониженное содержание этого микроэлемента (менее 0,5 мг/л) является одной из причин возникновения массового заболевания населения - кариеса зубов, проявляющегося деминерализацией и последующей деструкцией твердых тканей зуба с образованием дефектов в виде полостей, приводящих к потере зубов в юношеском и зрелом возрасте. Причин кариеса зубов много: недостаток кальция в рационе, ослабление иммунного статуса организма, повышенная кислотность в ротовой полости, микроорганизмы, плохой уход за зубами, наследственность, гормональные нарушения и др. Однако отмечено, что кариес зубов значительно учащается у населения, пользующегося водой с низкой концентрацией фтора.

Наблюдение повышенной распространенности кариеса у населения, пользующегося водой с низким содержанием фтора, показало, что массовую профилактику кариеса зубов можно проводить путем фторирования питьевой воды. Следует подчеркнуть, что вопрос о необходимости фторирования питьевой воды, подаваемой централизованными системами водоснабжения, должен решаться в каждом случае с учетом содержания фтора в атмосферном воздухе, пищевом рационе населения и обязательно с учетом степени пораженности детей кариесом зубов.

Концентрации фтора, превышающие 1,0-1,5 мг/л, вызывают другое заболевание зубов - флюороз (пятнистость, крапчатость эмали). Появляясь в период формирования постоянных зубов, т.е. в детском возрасте, развитие происходит в течение 2-2,5 лет. При этом образовавшаяся пятнистость эмали остается на всю жизнь. При концентрациях фтора более 6 мг/л процесс захватывает не только зубную эмаль, но и дентин. Но это только внешнее проявление болезни. Одновременно избыточное поступление фтора вызывает общее поражение организма, при котором наблюдаются нарушения окостенения скелета у детей, изменения в мышце сердца и деятельности нервной системы, системы иммунитета. При оценке обеспеченности организма фтором следует учитывать дополнительное поступление его с фторсодержащими зубными пастами.