Вода необходима для поддержания жизни и поэтому обеспечение потребителей водой хорошего качества является важной государственной задачей.
Как известно, тело человека состоит на 65% из воды и даже небольшая потеря воды приводит к серьезным нарушениям состояния здоровья. При потере воды до 10% отмечается резкое беспокойство, слабость, тремор конечностей. В эксперименте на животных установлено, что потеря 20-25% воды приводит к их гибели. Все это объясняется тем, что процессы пищеварения, синтез клеток и все обменные реакции происходят только в водной среде.
Несмотря на исключительно большую роль воды для человека, расход ее для питьевых целей невелик. В условиях умеренного климата при работе средней тяжести организм взрослого расходует 2,5-3 л воды в сутки. Но при тяжелой работе и, особенно, в условиях жаркого климата или в горячих цехах потребность в воде может возрасти до 10 и даже до 15 л/сутки.
Гигиеническое значение воды не исчерпывается лишь ее физиологической ролью. Большое количество воды необходимо для санитарных и хозяйственно-бытовых целей.
При расчете водопотребления необходимо учитывать неравномерность расхода воды как в отдельные часы, так и по сезонам года.
Вода может выполнять свою гигиеническую роль лишь в том случае, если она обладает необходимыми качествами, которые характеризуются ее органолептическими свойствами, химическим составом и характером микрофлоры.
Нормы предъявляемые к питьевой воде:
1) доставляться в достаточном количестве;
2) прозрачная, бесцветная, без постороннего запаха, вкуса, иметь определенную температуру, т.е. иметь благоприятные органолептические свойства;
3) иметь безвредный химический состав, не содержать в избытке соли, ядовитые вещества, радиоактивные соединения;
4) не содержать патогенных микроорганизмов, яиц или личинок гельминтов, т.е. должна быть безопасной в эпидемическом отношении.
Безопасность воды в эпидемическом отношении определяется по: 1) степени общего бактериального загрязнения (не более 100 микробов в 1 мл воды; 2) содержанию группы кишечной палочки (коли-индекс: в 1 л воды не более 3 кишечных палочек).
Нормы водоснабжения: в городах с канализацией 160-200 л на одного человека в сутки. Для крупных городов нормы увеличены до 300-400 л.
Физические свойства воды
1. Прозрачность должна быть не менее 30 см, т.е. через слой воды в 30 см должен быть виден шрифт определенного размера. В мутной воде, содержащей значительное количество примесей, создаются лучшие условия для выживания микроорганизмов.
2. Цвет. Питьевая вода должна быть бесцветной. Соли Fе придают воде желтоватый цвет, зеленоватый – водоросли. Норма 20о по шкале.
3. Запах. Вода не должна иметь запаха. Болотистый запах – при цветении водоемов и разложении отмерших остатков. Запах сероводорода говорит о наличии в воде патогенных микроорганизмов. Запах хлора – при применении больших доз хлора для обеззараживания. Запах фенола, аптечный запах – при попадании в воду промышленных стоков.
4. Вкус. Питьевая вода не должна иметь посторонних привкусов.
Наилучший способ обеспечения безопасности питьевой воды – это охрана источников водоснабжения от загрязнения. В первую очередь источники питьевого водоснабжения должны быть защищены от загрязнений отходами жизнедеятельности человека и животных, которые могут содержать различные бактериальные и вирусные патогены, а также простейшие и гельминты.
Период обнаружения патогенных организмов на стадии инфицирования в воде при 20оС в системах водоснабжения назвается персистентностью. Персистентность в воде характеризует способность патогенных микроорганизмов и паразитов сохранять жизнеспособность и способность к размножению. Персистентность может быть короткой (до 1 недели), средней (от 1 недели до 1 месяца), длительной (свыше 1 месяца). На персистентность оказывает влияние температура, ультрафиолетовое излучение солнечного света, наличие биоразлагаемого органического углерода и др.
Присутствие в воде сальмонелл, шигелл, патогенных кишечных палочек, холерного вибриона, вирусов и многих других патогенных микроорганизмов может привести к возникновению кишечных заболеваний.
Наибольшему риску передач через воду подвержены грудные и маленькие дети, ослабленные или живущие в антисанитарных условиях люди, больные и престарелые. Для этих людей инфицирующие дозы значительно ниже, чем для большинства взрослого населения. Болезни, передаваемые через воду, могут также передаваться при личном контакте людей, через аэрозоли и прием пищи, а это поддерживает резервуар заболевших и носителей болезней. Вспышки болезней, передаваемые через воду, как правило, сопровождаются одновременным заражением значительной части населения.
Второй риск для здоровья связан с наличием в воде токсических химических веществ. Он отличается от риска, вызванного микробиологическим загрязнением тем, что лишь очень немногие химические компоненты в воде могут привести к острым нарушениям здоровья. Опыт показывает, что при авариях вода обычно становится непригодной для питья из-за неприятного запаха, вкуса и вида.
Тот факт, что химические загрязняющие вещества обычно связаны с острыми эффектами, позволяет отнести их к категории более низкой приоритетности, чем микробные загрязнители. Проблемы, связанные с химическими компонентами питьевой воды, возникают главным образом из-за их способности оказывать неблагоприятный эффект на здоровье при длительном воздействии.
Особое внимание следует уделять тем загрязняющим агентам, которые обладают кумулятивным токсическим действием как, например, канцерогенные вещества и тяжелые металлы и некоторые микроэлементы – фтор, стронций, уран, молибден и др.
Известный русский ученый В.И.Вернадский и его ученик А.П.Виноградов разработали учение о биогеохимических провинциях – т.е. районах, характеризующихся избытком или недостатком отдельных микроэлементов в почве, воде, растениях, что позволило объяснить причины возникновения так называемых эндемических заболеваний человека и животных.
Химический состав воды
Фтор – при содержании более 1,5 мг/л вызывает флюороз, менее 0,7 мг/л – кариез зубов (диапазон от 0,7 до 1,5 мг/л). Поражение зубов при флюорозе протекает в несколько стадий:
1. Симметричные меловидные пятна на эмали зубов.
2. Пигментация (пятнистость эмали).
3. Тигроидные резцы (поперечная исчерченность эмали зубов.
4. Безболезненное разрушение зубов.
5. Системный флюороз зубов и скелета. Уродства развития скелета у детей, кретинизм.
Молибден– повышенное содержание в воде приводит к повышению активности ксантиноксидазы, сульфгидрильных групп и щелочной фосфатазы, увеличению мочевой кислоты в крови и моче и патоморфологическим изменениям внутренних органов (провинции в Армении, Московская и Томская области и др.).
Стронцийсклонен к материальной и функциональной кумуляции. Повсеместно распространенный элемент, концентрация его в подземных водах может составлять десятки мг/л. Может поступать в водоемы со сточными водами предприятий, занятых добычей или использующих его в технологическом процессе. Обмен стронция в организме хорошо изучен. Установлено, что значительная его часть откладывается в костной ткани. Выведение осуществляется в основном через кишечник. При поступлении в организм приводит к угнетению синтеза протромбина в печени, снижению активности холинэстеразы, активации остеогенеза. Включение Sr в костную ткань снижает включение в костную ткань Са и приводит к развитию «стронциевого рахита».
Эндемический зоб – заболевание, связанное с низким поступлением в организм йода, т.е. снижение его содержания в продуктах питания (суточная потребность до 120 мг). Вода же имеет сигнальное значение.
Нитраты – повышенное их содержание вызывает токсический цианоз (метгемоглобинемию), особенно у детей грудного возраста, находящихся на искусственном вскармливании, чаще в сельских районах при использовании колодезной воды для разведения детских питательных смесей.
Метгемоглобинемия отмечается не только у детей, но и у взрослых. Нитраты + амины = канцерогенные вещества. Содержание нитратов (NO3) из года в год растет за счет органических загрязнений поверхностных и подземных водоисточников. В Белгородской области недоочищенные сточные воды используют для повышения урожая, вследствие чего содержание NO3 в воде достигало 500-700 мг/л, в том числе в пионерских лагерях.
Вредное воздействие нитратов проявляется тогда, когда происходит восстановление нитратов в нитриты, а их всасывание приводит к образованию метгемоглобина крови. Поражению младенцев способствуют дисбактериоз и слабость метгемоглобиновой редуктазы, наблюдаемой в этом возрасте.
Следует отметить, что использование химических дезинфицирующих средств очистки и обеззараживания воды часто приводит к образованию побочных химических продуктов, а некоторые из них (диоксины, нитраты, ост. алюминий) потенциально опасны.
Содержание сульфатовв воде до 500 мг/л. Ухудшается вкус воды.
Содержание солей железав норме 0,3-1 мг/л. Ухудшается вкус воды.
Содержание солей кальция и магнияопределяет жесткость воды. Жесткая вода неудобна в быту. Норма – 7,0 мг-экв/л.