Роль воды в передаче инфекционных заболеваний

Роль воды в передаче инфекционных заболеваний

 

Давно отмечена связь между заболеваемостью населения и характером водопотребления. Еще в древности были известны некоторые признаки воды, опасной для здоровья. Однако лишь в середине 19 века эпидемиологические наблюдения и бактериологические открытия Луи Пастера и Роберта Коха позволили установить, что вода может содержать некоторые патогенные организмы и способствовать возникновению и распространению заболеваний среди населения.

Среди факторов, определяющих возникновение водных инфекций, можно выделить:

Антропогенное загрязнение воды (приоритет в загрязнении).

Выделение возбудителя из организма и попадание в водоем.

Наличие в водной среде бактерий и вирусов.

Попадание микроорганизмов и вирусов с водой в организм человека.

Для водных инфекций характерны:

внезапный подъем заболеваемости;

сохранение высокого уровня заболеваемости;

быстрое падение эпидемической волны (после устранения патологического фактора).

Среди вирусных заболеваний это кишечные вирусы и энтеровирусы. Они попадают в воду с фекальными массами и другими выделениями человека. В водной среде можно обнаружить:

вирус инфекционного гепатита;

вирус полиомиелита;

аденовирусы;

вирус Коксаки;

вирус гриппа и др.

В литературе описаны случаи заражения туберкулёзом при использовании зараженной воды. Водным путем могут передаваться заболевания, вызываемые животными паразитами: амебиоз, гельминтозы, лямблиоз.

Патогенное значение имеет дизентерийная амеба, распространенная в тропиках и в Средней Азии. Вегетативные формы амебы быстро погибают, но цисты устойчивы в воде. Более того, хлорирование обычными дозами неэффективно в отношении цист амебы.

Яйца гельминтов и цисты лямблий поступают в водоемы с выделениями человека, а в организм поступают при питье, с загрязненной водой.

Общепризнанно, что возможность устранения опасности водных эпидемий и тем самым снижение заболеваемости населения кишечными инфекциями связанны с прогрессом в области водоснабжения населения. Поэтому правильно организованное водоснабжение является не только важным общесанитарным мероприятием, но и эффективным специфическим мероприятием против распространения кишечных инфекций среди населения. Так, успешная ликвидация вспышки холеры Эльтор в СССР (1970) в большей степени была обусловлена тем, что преобладающая часть городского населения была ограждена от опасности водного пути её распространения благодаря нормальному централизованному водоснабжению.

Влияние химического состава воды на здоровье населения

 

Химический состав воды

 

Факторы, определяющие химический состав воды, - химические вещества, которые условно можно разделить на:

биоэлементы (йод, фтор, медь, кобальт);

химические элементы, вредные для здоровья (свинец, ртуть, селен, мышьяк, нитраты, уран, СПАВ, ядохимикаты, радиоактивные вещества, канцерогенные вещества);

индифферентные или даже полезные химические вещества (кальций, магний, марганец, железо, карбонаты, бикарбонаты, хлориды).

 

Биоэлементы

 

Медь в малых концентрациях встречается в природных подземных водах и является истинным биомикроэлементом. Потребность в ней (в основном для кроветворения) взрослого человека не велика - 2-3 г в сутки. Она покрывается в основном суточным пищевым рационом. В больших концентрациях (3-5 мг/л) медь оказывает влияние на вкус воды (вяжущий). Норматив по этому признаку не более 1 мг/л в воде.

Цинк в качестве микроэлемента встречается в природных подземных водах. В больших концентрациях цинк встречается в водоемах, загрязненных промышленными сточными водами. Соли цинка в больших концентрациях действуют раздражительно на желудочно-кишечный тракт. Значение соединений цинка в воде определяется их влиянием на органолептические свойства. При 30 мг/л вода приобретает молочный цвет, а неприятный металлический вкус исчезает при 3 мг/л, поэтому нормируют содержание цинка в воде не более 3 мг/л.

Развитие медицинской науки позволило расширить представления об особенностях химического (солевого и микроэлементного) состава воды, его биологической роли и возможного вредного влияния на здоровье населения.

Минеральные соли (макро - и микроэлементы) принимают участие в минеральном обмене и жизнедеятельности организма, влияют на рост и развитие тела, кроветворение, размножение, входят в состав ферментов, гормонов и витаминов. В организме человека содержатся йод, фтор, медь, цинк, бром, марганец, алюминий, хром, никель, кобальт, свинец и др.

Из заболеваний, связанных с неблагоприятным химическим составом воды, прежде всего выделяют эндемический зоб. Данное заболевание широко распространенно на территории Российской Федерации. Причинами заболевания являются абсолютная недостаточность йода во внешней среде, социально-гигиенические условия жизни населения. Суточная потребность в йоде составляет 120-125 мкг.

В местностях, для которых не характерно данное заболевание, поступление йода в организм происходит из растительной пищи (70 мкг), из животной пищи (40 мкг), из воздуха (5 мкг) и из воды (5 мкг). Йоду в питьевой воде принадлежит роль индикатора общего уровня содержание этого элемента во внешней среде. Зоб распространен в сельских районах, где население питается продуктами местного происхождения, и в почве мало йода.

Питьевая вода - основной источник поступления фтора в организм, чем и определяется решающее значение фтора питьевой воды в развитии эндемического флюороза.

Эндемический флюороз - заболевание, появляющееся у коренного населения определенных районов России, Украины и других стран, ранним симптомом, которого является поражение зубов в виде пятнистости эмали. Общепринято, что пятнистость не является следствием местного действия фтора. Фтор, попадая в кровь, оказывает общетоксическое действие, в первую очередь взывает деструкцию дентина.

Суточный пищевой рацион допускает 0,8 мг фтора, а содержание фтора в питьевой воде нередко составляет 2-3 мг/л. Имеется четкая связь между тяжестью поражения земли и количеством фтора в питьевой воде. Определенное значение для развития флюороза имеет перенесенная инфекция, недостаточное содержание в рационе молока и овощей. Заболевание определяется и социально - культурными условиями жизни населения. Профилактическими мероприятиями в отношении действия фтора можно считать:

употребление воды с большим содержанием минеральных солей;

употребление пищи и жидкости с повышенным содержанием кальция (овощи и молочные продукты), так как кальций связывает фтор и переводит его в нерастворимый комплекс;

защитную роль витаминов;

УФО;

дефторирование воды.

Флюороз - общее заболевание всего организма, хотя отчетливее всего оно проявляется в поражении зубов.

При флюорозе отмечается:

нарушение фосфорно-кальциевого обмена;

нарушение действия внутриклеточных энзимов (фосфотаз);

нарушение иммунобиологической активности организма.

Стадии флюороза:

I стадия - появление меловидных пятен;

II стадия - появление пигментных пятен;

III и IV стадии - появление дефектов и эрозий эмали (деструкция дентина).

Содержание фтора нормируется стандартом, так как вредна вода и с малым - 0,5-0,7 мг/л - содержанием фтора, так как развивается кариес зубов. Нормирование проводят по климатическим районам, в зависимости от уровня водопотребления. В первом и втором районе - 1,5 мг/л, в третьем - 1,2 мг/л, в четвертом - 0,7 мг/л. Кариесом пораженно 80-90% всего населения. Это потенциальный источник инфекции и интоксикации. Кариес проводит к нарушению пищеварения и хроническим заболеваниям желудка, сердца и суставов. Убедительным доказательством антикариесного действия фтора является практика фторирования воды.

Ртуть вызывает болезнь Минамата (выраженное эмбриотоксическое действие).

Кадмий вызывает болезнь Итай-Итай (нарушение обмена липидов).

Мышьяк обладает выраженной способностью к кумуляции в организме, его хроническое действие связанно с воздействием на периферическую нервную систему и развитием полиневритов.

Бор обладает выраженным гонадотоксическим действием. Нарушает сексуальную активность у мужчин и овариально-менструальный цикл у женщин. Бором богаты подземные воды Западной Сибири.

Ряд синтетических материалов, используемых в водоснабжении, способен вызывать возникновение интоксикации. Это, прежде всего синтетические трубы, полиэтилен, фенолформальдегиды, коагулянты и флокулянты, смолы и мембраны, используемые в опреснении. Опасны для здоровья попадающие в воду ядохимикаты, канцерогенные вещества, нитрозамины.

СПАВ (синтетические поверхностно-активные вещества) стабильны в воде и слаботоксичны, но обладают аллергенным действием, а также способствует лучшему усвоению канцерогенных веществ и ядохимикатов.

При употреблении воды, содержащей повышенные концентрации нитратов, дети грудного возраста заболевают водно-нитратной метгемаглобинемией. Легкая форма заболевания может быть и у взрослых. Это заболевание характеризуется расстройством пищеварения, уменьшением кислотности желудочного сока. В связи с этим в верхних отделах кишечника нитраты восстанавливаются до нитритов. Нитраты поступают в питьевую воду из-за широкой химизации сельского хозяйства, использование азотистых удобрений. У детей рН желудочного сока равен 3, что способствует восстановлению нитратов в нитриты и образованию метгемоглобина. К тому же у детей отсутствуют ферменты, восстанавливающие метгемоглобин в гемоглобин.

Солевой состав - фактор постоянно и длительно воздействующий на здоровье населения. Это фактор малой интенсивности. Отмечено влияние хлоридных, хлоридно-сульфатных и гидрокарбонатных типов вод на:

водно-солевой обмен;

пуриновый обмен;

снижение секреторной и увеличение моторной деятельности органов пищеварения;

мочевыделение;

кроветворение;

сердечно-сосудистые заболевания (гипертоническая болезнь атеросклероз).

Повышенный солевой состав воды сказывается в проявлении неудовлетворительных органолептических свойств, что приводит к снижению "водного аппетита" и ограничению ее потребления.

Влияние воды с низкой минерализацией (опресненной, дистиллированной воды) вызывает:

нарушение вводно-солевого обмена (снижение обмена хлора в тканях);

изменение функционального состояния гипофизарно-адреналовой системы, напряжение защитно-приспособительных реакций;

отставание прироста и привеса тела.

Минимальный допустимый уровень общей минерализации опресненной воды должен быть не менее 100 мг/л.

Антрацит

 

Фильтрующий материал антрацит изготавливается из высококачественных, высокопрочных, низкозольных, низкосеросодержащих сортов угля марки "антрацит". Размер зерен антрацита (фракция) зависит от технологии фильтрования воды на предприятии. Возможно изготовление как стандартных (0,5-2,0 мм, 0,8-1,8 мм, 0,8-2,0 мм, 1,5-3,0 мм и т.д.) так и любых других фракций на заказ.

Антрацит применяют для загрузки:

скорых осветлительных фильтров для механической очистки воды от взвешенных частиц в системах подготовки, питающей воды для котлов, многоступенчатом цикле подготовки питьевой воды из поверхностных и подземных источников;

натрий-катионитовых (анионитовых) фильтров в качестве подстилающего слоя для предупреждения выноса более дорогостоящего материала (катионита или анионита) в дренажную систему фильтра;

фильтров для очистки сточных вод предприятий пищевой промышленности от взвешенных частиц на 97%, органических загрязнений на 54%, масел на 99%.

Обладает высокой механической прочностью, химической стойкостью:

зольность до 7,0%;

сера до 1,0%;

измельчаемость до 2,5%;

истираемость до 0,5%.

 

Обратный осмос

 

Обратный осмос является одним из перспективных методов водоподготовки. Применяется для обессоливания вод с солесодержанием до 40 г/л, причем границы его использования постоянно расширяются. Анализ развития технологий обессоливания воды показывает, что наблюдается интенсивное внедрение метода обратного осмоса и даже вытеснение им таких отработанных методов, как дистилляция воды и электродиализ.

Обессоливание (очистка воды от растворенных солей) достигается путем фильтрования под давлением исходной воды через специальную полупроницаемую мембрану, при этом происходит процесс перехода воды из более концентрированного раствора в менее концентрированный раствор.

Степень задержания солей может достигать 99,6%.

Мембранная очистка позволяет наряду с удалением из воды токсичных органических и неорганических загрязнений гарантировать и ее полное обеззараживание.

Обратноосмотическое фильтрование происходит на молекулярном уровне и требует повышенного качества исходной воды.

Это требование обеспечивается установкой надежных систем предварительной очистки, поскольку разовые выбросы загрязнений могут быть опасными для тонкопористых обратноосмотических мембран.

Для повышения устойчивости работы установки и увеличения срока службы фильтрующих элементов предусматривается возможность комплектации установки блоком химической промывки.

 

Нанофильтрация

 

Нанофильтрационный метод очистки воды основан на том же  принципе, что и обратноосмотический. Т.е. это процесс перехода воды из более концентрированного раствора в менее концентрированный раствор под действием внешнего давления. Но нанофильтрационные мембраны удаляют частицы с большей молекулярной массой, чем обратноосмотические, поэтому работают на более низком давлении. Рабочее давление нанофильтрационных систем составляет 4-10 атм, в то время как рабочее давление обратноосмотических систем - 10-80 атм.

Современные нанофильтрационные мембраны снижают содержание одновалентных ионов (Cl, F, Na) на 40-70%, а двухвалентных (Ca, Mg) - на 70-90%. Таким образом, солесодержание очищенной воды по сравнению с исходной уменьшается после обработки на мембранных установках всего в 2-3 раза. Это позволяет получить физиологически полноценную питьевую воду, т.е. воду с солесодержанием, соответствующим биологическим потребностям человека.

Нанофильтрацию используют для концентрирования сахаров, двухвалентных солей, бактерий, белков и других компонентов, молекулярный вес которых свыше 1000 Дальтон. Селективность нанофильтрационных мембран увеличивается при повышении давления.

В процессе фильтрации происходит концентрирование веществ, которые не проходят через мембрану. В результате возможно образование пересыщенных растворов малорастворимых соединений и, как следствие, осадкообразование на поверхности мембраны. Это существенно снижает производительность очистки. Для того чтобы избежать подобных проблем, мембранная система должна быть укомплектована соответствующими блоками предварительной очистки.

Ультрафильтрация

 

Как все мембранные технологии, процесс ультрафильтрации состоит в пропускании исходной воды через мембрану под давлением. Однако рабочее давление в ультрафильтрации значительно ниже рабочего давления в нанофильтрации и обратном осмосе. Связано это с тем, что:

ультрафильтрационные мембраны не задерживают неорганические ионы, создающие самое большое осмотическое давление. Осмотическое же давление, создаваемое крупными частицами, которые задерживаются ультрафильтрационной мембраной, часто ниже 1 атм.

гидродинамическое сопротивление ультрафильтрационной мембраны значительно меньше, чем сопротивление обратноосмотических и нанофильтрационных мембран из-за большего размера пор. Это позволяет достигать высокой производительности при достаточно низком давлении.

Ультрафильтрационная мембрана задерживает коллоидные частицы, бактерии, вирусы и высокомолекулярные органические соединения. При этом нижний предел отделяемых растворенных веществ соответствует молекулярным массам в несколько тысяч.

В процессе фильтрации поры мембраны загрязняются отложениями сконцентрированных примесей. Ультрафильтрационные мембраны можно промыть обратным током - потоком воды со стороны фильтрата.

Таким образом, использование мембранной ультрафильтрации для очистки воды позволяет сохранить ее солевой состав и осуществить осветление и обеззараживание воды без применения химических веществ, что делает эту технологию перспективной с экологической и экономической точек зрения.

5. Гигиенические требования к качеству питьевой воды

 

Требования к качеству питьевой воды централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения регулируются ГОСТом 2874-82 "Вода питьевая. Гигиенические требования и контроль за качеством". ГСанПиН №383 (186/1940) применяется в отношении воды, предназначенной для потребления населением в питьевых и бытовых целях, для использования в процессах переработки продовольственного сырья, производства, транспортировки и хранения пищевых продуктов.

Питьевая вода должна быть безопасной в эпидемиологическом и радиационном отношении, безвредной по химическому составу и иметь благоприятные органолептические свойства.

Наиболее обычный и распространенный вид опасности, связанный с питьевой водой, обусловлен ее загрязнением сточными водами, другими отходами или фекалиями человека и животных.

Несмотря на то, что сегодня имеются разработанные методы обнаружения многих патогенных агентов, они остаются достаточно трудоёмкими, длительными и дорогостоящими. В связи с этим проведение мониторинга за каждым патогенным микроорганизмом в воде признанно не целесообразным. Более логичным подходом является выявление организмов, обычно присутствующих в фекалиях человека и других теплокровных животных, в качестве индикаторов фекального загрязнения, а также показатели эффективности процессов очистки и обеззараживание воды. Выявление таких организмов указывает на присутствие фекалий, а следовательно, на возможное присутствие кишечных патогенных агентов.

 

Заключение

 

По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), более 1 млрд. человек в мире не имеют возможности пользоваться чистой водой для питья, а около 2,4 млрд. - нормальных бытовых санитарно-технических условий. По заключению ВОЗ, это является причиной смерти ежегодно 2,2 млн. человек, среди них много детей. Особенно тревожная ситуация с обеспечением водой и санитарно-техническими условиями сложилась в крупных городах развивающихся стран, где наблюдается существенная разница в обеспечении санитарных условий между престижными районами и кварталами, населенными беднотой. Очистными сооружениями обеспечены лишь 35% систем канализации в Азии, 14% - в Латинской Америке, в Африке они практически отсутствуют.

Потери питьевой воды в развивающихся странах из-за катастрофического технического состояния систем водоснабжения составляют до 40%. Мировым сообществом разрабатывается программа совместных действий по улучшению обеспечения населения планеты питьевой водой и санитарными условиями. Суть этой программы: к 2015 г. увеличить количество людей, имеющих доступ к чистой питьевой воде.

Не менее остро такого рода проблемы стоят и в Украине, так как она относится к малообеспеченным странам по запасам воды, пригодной для использования. Уже сегодня в связи с отсутствием местных источников около 1200 населенных пунктов в Автономной Республике Крым и в южных областях Украины частично или полностью пользуются привозной питьевой водой.

Как уже отмечалось выше, в связи с ростом знаний и ухудшением экологической ситуации как следствием жизнедеятельности человека нормы на потребляемую воду все время пересматриваются. Чтобы им соответствовать, совершенствуются технологии очистки воды, оборудование. Задача человека использовать воду и ее свойства в свое благо не создавая проблем в водной экосистеме, которые могут привести к катастрофе-загрязнению и сокращению объемов пресных вод и вод морей и океанов.

Вода - одно из главных богатств на Земле. Трудно представить, что стало бы с нашей планетой, если бы исчезла пресная вода. Человеку нужно выпивать в день около 1,7 литров воды. И примерно в 20 раз больше ежедневно требуется каждому из нас для мытья, приготовления пищи и так далее. Угроза исчезновения пресной воды существует. От загрязнения воды страдает всё живое, она вредна для здоровья человека.

Список литературы

 

1. Батмангхенидж. Вода для здоровья. Пер. с английского. Мн. Попурри. 2006. 544 с.

2. Бойко Н. Чтобы вода осталась "живой" // Строительство и реконструкция. 6 марта 2003 (№ 3). С.29-31

3. Браун Г., Уолкен Дж. Жидкие кристаллы и биологические структуры. Изд. Мир. М. 1982. 198 с.

4. Минц Р.Н., Кононенко Е.В. Жидкие кристаллы в биологических системах. ВИНИТИ.М. 1982.150с.

5. Эмото М. Послание воды. София. 2006. 97 с.

6. Справочник "Общая гигиена", М., 2007

Роль воды в передаче инфекционных заболеваний

 

Давно отмечена связь между заболеваемостью населения и характером водопотребления. Еще в древности были известны некоторые признаки воды, опасной для здоровья. Однако лишь в середине 19 века эпидемиологические наблюдения и бактериологические открытия Луи Пастера и Роберта Коха позволили установить, что вода может содержать некоторые патогенные организмы и способствовать возникновению и распространению заболеваний среди населения.

Среди факторов, определяющих возникновение водных инфекций, можно выделить:

Антропогенное загрязнение воды (приоритет в загрязнении).

Выделение возбудителя из организма и попадание в водоем.

Наличие в водной среде бактерий и вирусов.

Попадание микроорганизмов и вирусов с водой в организм человека.

Для водных инфекций характерны:

внезапный подъем заболеваемости;

сохранение высокого уровня заболеваемости;

быстрое падение эпидемической волны (после устранения патологического фактора).

Среди вирусных заболеваний это кишечные вирусы и энтеровирусы. Они попадают в воду с фекальными массами и другими выделениями человека. В водной среде можно обнаружить:

вирус инфекционного гепатита;

вирус полиомиелита;

аденовирусы;

вирус Коксаки;

вирус гриппа и др.

В литературе описаны случаи заражения туберкулёзом при использовании зараженной воды. Водным путем могут передаваться заболевания, вызываемые животными паразитами: амебиоз, гельминтозы, лямблиоз.

Патогенное значение имеет дизентерийная амеба, распространенная в тропиках и в Средней Азии. Вегетативные формы амебы быстро погибают, но цисты устойчивы в воде. Более того, хлорирование обычными дозами неэффективно в отношении цист амебы.

Яйца гельминтов и цисты лямблий поступают в водоемы с выделениями человека, а в организм поступают при питье, с загрязненной водой.

Общепризнанно, что возможность устранения опасности водных эпидемий и тем самым снижение заболеваемости населения кишечными инфекциями связанны с прогрессом в области водоснабжения населения. Поэтому правильно организованное водоснабжение является не только важным общесанитарным мероприятием, но и эффективным специфическим мероприятием против распространения кишечных инфекций среди населения. Так, успешная ликвидация вспышки холеры Эльтор в СССР (1970) в большей степени была обусловлена тем, что преобладающая часть городского населения была ограждена от опасности водного пути её распространения благодаря нормальному централизованному водоснабжению.