Вода, ее физические и химические свойства, гигиеническое и экологическое значение. Физиологическое, гигиеническое, эпидемиологическое значение воды. Нормы водопотребления. Заболевания, связанные с водным фактором Роль воды в гигиене человека

Гигиеническое значение воды определяется прежде всего физиологической потребностью в ней человека.

Вода, как воздух и пища, является тем элементом внешней среды, без которого невозможна жизнь. Человек без воды может прожить всего 5--6 сут. Это объясняется тем, что тело человека в среднем на 65% состоит из воды.

К тому же, чем моложе человек, тем выше относительная плотность воды в его организме: 6-недельный эмбрион человека на 95% состоит из воды, а у новорожденных ее количество составляет 75% массы тела. К 50 годам вода составляет 60%. Основая часть воды (70%) сосредоточена внутри клетки, а 30% - это внеклеточная вода, в составе крови и лимфы (7%) и межтканевой (интерстици-алъной) жидкости (23%). Содержание воды в разных тканях организма не одинаково: в костной ткани оно составляет 20% массы, в мышечной - 75%, в соединительной - 80%, в плазме крови - 92%, стекловидном теле - 99%.

В организме лишь незначительная часть воды находится в свободном состоянии. Пластическая функция воды обусловлена тем, что большее ее количество является компонентом макромолекулярных комплексов белков, углеводов и жиров и образует с ними желеподобные клеточные и внеклеточные структуры. В них каждая коллоидная частица благодаря определенным размерам и заряду притягивает к себе молекулы воды, обусловливая структурирование воды, подобное кристаллической решетке и напоминающее лед. Именно поэтому многие клетки переносят замораживание без повреждений.

Физиологическое значение воды. Вода играет в организме человека важную роль. Без воды не происходит ни один биохимический, физиологический и физико-химический процесс обмена веществ и энергии, невозможны пищеварение, дыхание, анаболизм (ассимиляция) и катаболизм (диссимиляция), синтез белков, жиров, углеводов из чужеродных белков, жиров, углеводов пищевых продуктов. Такая роль воды обусловлена тем, что она является универсальным растворителем, в котором газообразные, жидкие и твердые неорганические вещества создают молекулярные или ионные растворы, а органические вещества находятся преимущественно в молекулярном и коллоидном состоянии. Именно поэтому она принимает непосредственное или косвенное участие практически во всех жизненно важных процессах: всасывании, транспорте, расщеплении, окислении, гидролизе, синтезе, осмосе, диффузии, резорбции, фильтрации, выведении и др.

С помощью воды в клетки организма поступают пластические вещества, биологически активные соединения, энергетические материалы, выводятся продукты обмена. Вода способствует сохранению коллоидального состояния живой плазмы. Вода и растворенные в ней минеральные соли поддерживают важнейшую биологическую константу организма - осмотическое давление крови и тканей. В водной среде создаются необходимые уровни щелочности, кислотности, гидро-ксильных и водородных ионов. Вода обеспечивает кислотно-основное состояние в организме, а это влияет на скорость и направление биохимических реакций. Принимает участие в процессах гидролиза жиров, углеводов, гидролитического и окислительного дезаминирования аминокислот и в других реакциях. Вода - основной аккумулятор тепла, которое образуется в организме в процессе экзотермических биохимических реакций обмена веществ.

Кроме того, испаряясь с поверхности кожи и слизистых оболочек органов дыхания, вода принимает участие в процессах теплоотдачи, т. е. в поддержании температурного гомеостаза. Во время испарения 1 г влаги организм теряет 2,43 кДж (0,6 ккал) тепла.

Потребность организма в воде удовлетворяется за счет питьевой воды, напитков и продуктов питания, особенно растительного происхождения. Физиологическая суточная потребность взрослого человека в воде (при отсутствии физических нагрузок) в регионах с умеренным климатом ориентировочно составляет 1,5-3 л, или 90 л/мес, почти 1000 л/год и 60 000-70 000 л за 60- 70 лет жизни. Это так называемая экзогенная вода.

Определенное количество воды образуется в организме вследствие обмена веществ. Например, при полном окислении 100 г жиров, 100 г углеводов и 100 г белков вырабатывается соответственно 107, 55,5 и 41 г воды. Это так называемая эндогенная вода, ежедневно образующаяся в количестве 0,3 л.

Физиологическая норма потребления воды может колебаться в зависимости от интенсивности обмена веществ, характера пищи, содержания в ней солей, мышечной работы, метеорологических и других условий. Доказано, что на 1 ккал энергозатрат организму необходимо 1 мл воды. То есть для человека, суточные энергозатраты которого составляют 3000 ккал, физиологическая потребность в воде равна 3 л.

С увеличением энергозатрат во время физических нагрузок повышается и потребность человека в воде. Особенно если тяжелый физический труд выполняют в условиях повышенной температуры, например в мартеновских цехах, на доменном производстве, на поле в жару. Тогда потребность в питьевой воде может возрасти до 8-10 и даже 12 л/сут. Кроме того, потребность в воде изменяется при определенных патологических состояниях. Например, она возрастает при сахарном и несахарном диабете, гиперпа-ратиреозе и т. п. В таком случае количество воды, употребляемое человеком в течение месяца, составляет 30 л, в течение года - 3600 л, за 60-70 лет - 216 000 л.

Поддержание водного баланса в организме человека предусматривает не только поступление и распределение воды, но и ее выведение. В состоянии покоя вода выводится через почки - с мочой (почти 1,5 л/сут), легкие - в парообразном состоянии (приблизительно 0,4 л), кишечник - с фекалиями (до 0,2 л). Потери воды с поверхности кожи, которые в значительной мере связаны с терморегуляцией, изменяются, но в среднем составляют 0,6 л. Таким образом, из организма человека в состояния покоя ежесуточно в среднем выводится 2,7 л воды (с колебаниями от 2,5 до 3,0 л). При некоторых патологических состояниях и физической нагрузке выделение воды усиливается и соотношение путей выведения, приведенное выше, изменяется. Например, при сахарном диабете усиливается выделение воды через почки - с мочой, при холере - через пищеварительный тракт, во время работы в горячих цехах - через кожу - с потом.

Человек остро реагирует на ограничение или полное прекращение поступления воды в организм. Обезвоживание - чрезвычайно опасное состояние, при котором нарушается большинство физиологических функций организма. Большие потери воды сопровождаются выделением значительного количества макро- и микроэлементов, водорастворимых витаминов, что усугубляет негативные последствия обезвоживания для здоровья и жизни человека.

В случае обезвоживания организма усиливаются процессы распада тканевых белков, жиров и углеводов, изменяются физико-химические константы крови и водно-электролитного обмена. В центральной нервной системе развиваются процессы торможения, нарушается деятельность эндокринной и сердечно-сосудистой систем, ухудшается самочувствие, снижается трудоспособность и т. п. Четкие клинические признаки обезвоживания появляются, если потери воды составляют 5-6% массы тела. При этом учащается дыхание, наблюдаются покраснение кожи, сухость слизистых оболочек, снижение артериального давления, тахикардия, мышечная слабость, нарушение координации движения, парестезии, головная боль, головокружение. Потери воды, равные 10% массы тела, сопровождаются значительным нарушением функций организма: повышается температура тела, заостряются черты лица, ухудшаются зрение и слух, кровообращение, возможен тромбоз сосудов, развивается анурия, нарушается психическое состояние, возникает головокружение, коллапс.

Потеря воды на уровне 15-20% массы тела смертельна для человека при температуре воздуха 30 °С, на уровне 25% - при температуре 20-25 °С.

Изложенное выше убедительно свидетельствует о том, что вода является одним из самых ценных даров природы. И нельзя не вспомнить выражение восхищения водой французского писателя Антуана де Сент-Экзюпери. Самолет героя его повести "Планета людей" потерпел катастрофу во время полета над пустыней, а сам летчик пережил предсмертную агонию от обезвоживания и, увидев живительную влагу, почувствовал невероятную радость: "Вода! В тебе нет ни вкуса, ни цвета, ни запаха, тебя невозможно описать. Тобою наслаждаешься, не зная, что это такое. Нельзя сказать, что ты нужна для жизни, ты - сама жизнь. Ты наполняешь нас радостью, которую не объяснить нашими чувствами. С тобой возвращаются к нам силы, с которыми мы уже распрощались. .. ты самое большое богатство на свете".

В то же время в случае употребления некачественной воды создается реальная опасность развития инфекционных и неинфекционных заболеваний. Статистика ВОЗ свидетельствует, что почти 3 млрд населения планеты пользуются недоброкачественной питьевой водой. Из более чем 2 тыс. болезней техногенного происхождения 80% возникают вследствие употребления питьевой воды неудовлетворительного качества. По этой причине ежегодно 25% населения мира рискуют заболеть, приблизительно каждый десятый житель планеты болеет, почти 4 млн детей и 18 млн взрослых умирают. Считается, что из 100 случаев онкологических заболеваний от 20 до 35 (особенно толстой кишки и мочевого пузыря) обусловлены употреблением хлорированной питьевой воды. Именно поэтому чрезвычайно важны гигиеническая роль воды и ее значение для профилактики инфекционных и неинфекционных заболеваний.

Состав природной воды. Вода является одним из загадочных явлений природы, без нее невозможна наша жизнь. И хотя люди издавна селились возле источников, использовали воду для удовлетворения питьевых нужд, в быту, в промышленности и сельском хозяйстве, знали о ее величайшей ценности, все-таки и поныне нет еще окончательного ответа на вопрос: "Что же это за феномен - вода?".

Из курса химии известно, что вода является простым соединением, которое состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода. Обозначается формулой Н20 и имеет молекулярную массу 18. Результаты исследований, проведенных в последнее время, свидетельствуют, что вода имеет более сложное строение, молекулы воды могут быть и тяжелыми, если в их состав входят изотопы водорода с атомной массой 2 и 3 (дейтерий и тритий) и кислорода с атомной массой 17 и 18. И хотя в природной воде количество более тяжелых атомов (нуклидов) по сравнению с обычными очень незначительно и относительная плотность воды, состоящей из изотопов, невелика, этим обеспечивается ее чрезвычайное разнообразие: ныне известно 42 разновидности. Кроме того, вода имеет сложное кристаллическое строение, то есть является структурированной.

Каждая молекула воды в целом электрически нейтральна, но в ней существует перераспределение зарядов: та сторона, где размещен атом кислорода, более отрицательна, а та, где атомы водорода, - более положительна. Возникает так называемый дипольный момент. Две соседние молекулы притягиваются друг к другу за счет электростатических сил; между ними возникает водородная связь. При комнатной температуре каждая молекула воды образует временные связи с 3-4 соседними молекулами. Формируется своеобразная кристаллическая решетка, в которой старые водородные связи постоянно разрушаются и одновременно возникают новые.

С физико-химической точки зрения природная вода представляет собой сложную дисперсную систему, в которой в качестве дисперсной среды выступает вода, а в качестве дисперсной фазы - газы, минеральные и органические вещества, живые организмы. Химические соединения в воде ведут себя по-разному. Некоторые почти не растворяются, образуя взвешенные вещества, суспензии и эмульсии. Другие растворяются, но в различной степени. Среди минеральных солей наиболее растворимы хлориды, сульфаты и нитраты щелочных и щелочноземельных металлов. Неорганические вещества (соли, кислоты, основания) способны в воде диссоциировать на катионы металлов (Na+, K+, Са2+, Mg2+) или водорода (Н+) и анионы кислотных остатков (CI", SO 2~, НСО ~, СО3), или гидроксильные анионы ОН", образуя ионные растворы. Простые органические соединения (мочевина, глюкоза и другие сахара), растворяясь в воде, находятся в виде молекулярных растворов.

Сложные органические вещества (белки, углеводы, жиры) образуют коллоиды. В воде растворены некоторые газообразные вещества: кислород (02), углерода диоксид (С02), сероводород (H2S), водород (Н2), азот (N2), метан (СН4) и др.

Кроме макроэлементов (натрия, калия, кальция, магния, азота, серы, фосфора, хлора и т. п.) в воде обнаружено 65 микроэлементов1 (железо, медь, цинк, марганец, кобальт, селен, молибден, фтор, йод и т. п.). Они содержатся

Микроэлементы - это химические элементы, которые содержатся в тканях человека, животных и растений в концентрациях 1:100 000 (или 0,001%, или 1 мг на 100 г массы) и менее. Среди микроэлементов различают эссенциальные, т. е. жизненно необходимые (железо, йод, медь, цинк, кобальт, селен, молибден, фтор, марганец, хром и т. п.), условно эссенциальные (мышьяк, бор, бром, литий, никель, кремний, ванадий и т. п.) и токсические (алюминий, кадмий, свинец, ртуть, бериллий, барий, висмут, талий и т. п.). Эссенциальные микроэлементы (биомикроэлементы) входят в состав биологически активных соединений: ферментов, гормонов, витаминов, которые играют важную роль в процессах дыхания, обмена веществ, нейрогуморальной регуляции, иммунологической защиты, окислительно-восстановительного гомеостаза, кроветворения, размножения и т. п.), также в тканях животных и растений в концентрациях, равных тысячным долям процента и меньше.

Гигиеническое значение микроэлементов определяется биологической ролью многих из них, поскольку они не только принимают участие в минеральном обмене, но и заметно влияют на общий обмен как катализаторы биохимических процессов. Доказано биологическое значение для животных и растений около 20 микроэлементов. В физиологии человека исследована роль 14 из них.

Химические вещества в воде водоемов могут быть разного происхождения: как природного, связанного с условиями формирования водоемов, так и техногенного, обусловленного поступлением со сточными водами промышленных предприятий и стоками с сельскохозяйственных полей.

Кроме того, в воде содержатся микроорганизмы - бактерии, вирусы, грибы, простейшие, гельминты. С экологической точки зрения различают ауто- и аллохтонную микрофлору водоемов. Аутохтонная, или водная, группа состоит из микроорганизмов, живущих и размножающихся в воде. Водоемы для них являются естественной средой обитания. Состав аутохтонной микрофлоры незагрязненных водоемов относительно стабилен и характерен для каждого отдельного водоема и играет положительную роль в круговороте веществ в природе, в процессах самоочищения водоемов и поддержания биологического равновесия. Аллохтонная группа состоит из микроорганизмов, поступающих с различными загрязнениями (сточными водами, выделениями людей и животных). Следовательно аллохтонная микрофлора играет отрицательную роль.

Однако опасность для здоровья человека отдельных ее представителей не одинакова. Среди аллохтонных микроорганизмов могут встречаться как сапрофитные, т. е. нормальные, обитатели тела человека, так и условно патогенные и даже патогенные, т. е. возбудители инфекционных болезней. Аллохтонные микроорганизмы в водоеме практически не размножаются и со временем отмирают, так как условия водоема не являются их естественной средой обитания. Длительно может сохраняться аллохтонная микрофлора, если одновременно в водоем попал и тот субстрат, в котором она до этого находилась (фекалии, мокрота и др.).

Помимо огромного физиологического значения воды, она только тогда удовлетворяет современным требованиям, если ее использование не сопровождается отрицательным, а тем более вредным, влиянием на здоровье человека. Влияние недоброкачественной воды на здоровье населения может проявляться по-разному: 1) в виде инфекционных заболеваний и инвазий; 2) неинфекционных заболеваний химической этиологии, в том числе эндемических; 3) неприятных психических ощущений, вызванных плохими органолептическими свойствами воды, иногда достигающих такой силы, что люди отказываются ее пить. Именно в предупреждении таких отрицательных последствий для здоровья населения состоит гигиеническое, в том числе эпидемическое и эндемическое значение воды.

Эпидемическое значение воды. Роль воды в механизме передачи возбудителей кишечных инфекций, развития эпидемий и пандемий человечество осознало за долго до открытия патогенных микроорганизмов. Тем не менее, сегодня эта проблема остается весьма актуальной, несмотря на распространение централизованного водоснабжения населенных пунктов и усовершенствование методов обеззараживания. Поэтому при решении вопросов по обеспечению населения водой прежде всего необходимо предотвратить появление и распространение возбудителей инфекционных болезней, способных передаваться через воду. Это достигается постоянным обеспечением населения доброкачественной водой в достаточном количестве.

При нарушении тех или иных гигиенических требований и санитарных правил как во время организации водоснабжения населенного пункта, так и при дальнейшей эксплуатации водопровода, может возникнуть чрезвычайно опасная, даже катастрофическая, ситуация - вспышка водной эпидемии, когда инфекционное заболевание одновременно передается сотням и тысячамлюдей.

Наиболее массовые водные эпидемии с тяжелейшими последствиями (нарушения общественного здоровья) связаны с возможностью распространения с водой возбудителей кишечных инфекций, которым свойствен фекально-оральный механизм передачи. Доказана возможность распространения через воду возбудителей холеры, брюшного тифа, паратифов А и В, сальмонеллеза, шигеллеза, эшерихиоза, лептоспироза, туляремии, бруцеллеза. В источниках водоснабжения нередко обнаруживают вирусы эпидемического гепатита (болезни Боткина), ротавирусного гастроэнтерита, аденовирусы и энтеровирусы (полиомиелита, Коксаки и ECHO). Приводим предложенную экспертами ВОЗ классификацию инфекционных болезней, в механизме передачи которых принимает участие вода. /. Болезни, возникающие вследствие использования загрязненной воды для питьевых нужд.

1. Кишечные инфекции (ведущий механизм передачи - фекально-оральный):

А) бактериальной природы: холера, брюшной тиф, паратифы А и В, дизентерия, колиэнтерит, сальмонеллез;

Б) вирусной этиологии: вирусный эпидемический гепатит А, или болезнь Боткина, вирусный гепатит Е, полиомиелит и другие энтеровирусные инфекции, в частности Коксаки и ECHO (эпидемическая миалгия, ангина, гриппоподобные и диспепсические расстройства, серозный менингоэнцефалит), ротавирусные болезни (гастроэнтерит, инфекционный понос);

В) протозойной этиологии: амебная дизентерия (амебиаз), лямблиоз.

2. Инфекции дыхательных путей, возбудители которых иногда могут распространяться фекально-оральным путем:

А) бактериальной природы (туберкулез);

Б) вирусной этиологии (аденовирусные инфекции, в частности ринофарингит, фарингоконъюнктивальная лихорадка, конъюнктивит, ринофаринготонзиллит, ринит).

3. Инфекции колеи и слизистых оболочек, которые могут иметь фекально-оральный механизм передачи (сибирская язва).

4. Кровяные инфекции, для которых возможен фекально-оральный механизм передачи (Ку-лихорадка).

5. Зооантропонозы, которые могут распространяться фекалъно-оральным путем (туляремия, лептоспироз и бруцеллез).

6. Гельминтозы:

А) геогельминтозы (трихоцефалез, аскаридоз, анкилостомидоз);

Б) биогельминтозы (эхинококкоз, гименолепидоз).

II. Болезни кожи и слизистых оболочек, возникающие вследствие контакта с загрязненной водой: трахома, проказа, сибирская язва, контагиозный моллюск, грибковые заболевания (эпидермофития, микозы и др.).

III. Заболевания, которые вызывают гельминты, живущие в воде (шистосомоз, дракункулез, или ришта).

IV. Трансмиссивные инфекции, возбудителей которых распространяют насекомые-переносчики, размножающиеся в воде (малярия, желтая лихорадка).

История знает много примеров эпидемий, вспыхнувших вследствие потребления загрязненной патогенными микроорганизмами воды из водоемов и водопроводов. Наиболее ярко роль водного фактора в распространении инфекционных заболеваний проявилась во время эпидемии холеры, которая в Лондоне в 1854 г. была впервые признана водной. Но наиболее массовые эпидемии кишечных инфекций зарегистрированы во второй половине XIX ст., что совпало с периодом бурного строительства водопроводов. Первые водопроводы, в которых преимущественно использовали воду из поверхностных водоемов, иногда не улучшали, а, наоборот, ухудшали санитарное состояние населенных пунктов. Это объясняется как нехваткой очистных сооружений на водопроводе, так и загрязнением водоемов из-за концентрации населения в городах. Вследствие этого возникли эпидемии брюшного тифа в Гамбурге и Лондоне, холеры - в Петербурге, в Ростове-на-Дону, других населенных пунктах.

Классические водные эпидемии описал выдающийся эпидемиолог профессор Л.В. Громашевский. Так, весной 1926 г. в Ростове-на-Дону вспыхнула острая водная эпидемия брюшного тифа. В то время в городе функционировало централизованное водоснабжение. Артезианскую воду подавали из подземных каптажных галерей. В результате разрыва канализационной сети нечистоты просочились в почву в радиусе 20 м и попали в подземные каптажные галереи. Сразу же после этого почти 20 тыс. человек обратились за медицинской помощью по поводу кишечных расстройств неясной этиологии. А еще через 2-3 нед резко увеличилась заболеваемость брюшным тифом (рис. 1). В период пика эпидемии заболели почти 2 тыс. человек. В дальнейшем уровень заболеваемости брюшным тифом снизился, однако превышал спорадический на протяжении лета, вплоть до сентября.

Хроническая водная эпидемия холеры была зарегистрирована в начале XXст. в Санкт-Петербурге. Неполная обеспеченность города централизованным водоснабжением и канализацией, отсутствие обеззараживания воды на водопроводе привели к тому, что завезенная в 1908 г. холера стала в Санкт-Петербурге перманентной. Уровень смертности от нее в период до 1909 г. составлял 80 на 10 тыс. населения. Городские власти были вынуждены в 1909 г. внедрить на водопроводе очистные сооружения и обеззараживание воды хлором, благодаря чему смертность от холеры снизилась почти вдвое и составляла 45 на 100 тыс. населения. Ситуация значительно улучшилась после 1922 г., когда был кардинально реконст-

Рис. 1. Кривая заболеваемости брюшным тифом в Ростове-на-Дону в 1924-1927 гг.(по Л.В. Громашевскому, 1949)

Руирован водопровод и центральное водоснабжение охватило весь город. Уровень заболеваемости сразу снизился почти втрое (до 15 на 10 тыс. населения).

В современных условиях на пути распространения инфекционных болезней водным путем существует много препятствий: сооружения для очистки и обеззараживания сточных вод перед их сбрасыванием в водоемы; процессы самоочищения водоемов; сооружения для очистки и обеззараживания воды на водопроводных станциях. Казалось бы, есть все возможности для ликвидации распространения инфекционных болезней водным путем, однако этого не удается достичь на протяжении многих лет. Сейчас в мире инфекционная заболеваемость населения, связанная с водоснабжением, превышает 500 млн случаев в год. По данным ВОЗ, ежегодно вследствие низкого качества питьевой воды погибают почти 5 млн человек.

В Украине с 1992 по 1996 г. зарегистрировано 29 вспышек острых кишечных инфекций, из которых 12 вызваны Sh. flexneri, 10 - S. thyphi, 5 - возбудителями вирусного гепатита А. По одной вспышке вызвано возбудителями »S"A. sonnei и патогенными Е. coli. При этом заболели 7401 человек, причем наиболее часто регистрировалось поражение вирусом гепатита А - 5306 человек. В 1997 г. было зарегистрировали 8 водных вспышек, в 1998 г. - 12.

Следует подчеркнуть, что полностью устранить риск возникновения кишечных инфекций невозможно, так как они могут распространяться не только через воду, но и через загрязненную пищу, руки, переноситься мухами и т. п. Вследствие этого поддерживается резервуар больных и носителей инфекции и спорадический уровень заболеваемости. Однако статистические данные убедительно свидетельствуют, что организация рациональной системы водоснабжения, очистки и обеззараживания воды на водопроводах способствует снижению заболеваемости населения кишечными инфекциями в 8-12 раз.

Распространение инфекционных болезней через воду теоретически и практически возможно только при наличии одновременно трех условий.

ТАБЛИЦА 1 Сроки выживания микроорганизмов в воде (Н.М. Милявская, 1947), сут

Во-первых, возбудители должны попасть в источник водоснабжения. При современном развитии канализации в населенных пунктах и постоянном наличии инфекционных больных и бактерионосителей (1-2% населения) эта угроза существует всегда.

Сроки выживания патогенной микрофлоры в воде зависят от ряда факторов. Вода, по сравнению с другими объектами окружающей среды, такими, как почва и воздух, является более благоприятной средой для жизнедеятельности патогенных бактерий и вирусов. Длительность выживания увеличивается вследствие способности некоторых микроорганизмов (например, бацилл сибирской язвы, ботулизма и др.) при попадании во внешнюю среду образовывать споры как форму сохранения вида. У других патогенных микроорганизмов (например, микобактерии туберкулеза и лепры) повышенная устойчивость обеспечивается за счет высокого содержания липидов (25-40%) в бактериальной клетке. Важную роль играет и количество микроорганизмов, которое попало в воду. Чем выше исходная доза загрязнения, тем продолжительнее сроки выживания микробов в воде. Выживанию патогенных микроорганизмов способствует одновременное попадание в водоем биологического субстрата, являющегося естественной средой их обитания, т. е. фекалий, мочи, мокроты, остатков трупов животных и т.п. Сохранению возбудителей способствует низкая и даже минусовая температура без периодического замораживания и оттаивания. Большое значение имеют особенности водоема, антагонизм его сапрофитной микрофлоры и разнообразных гидробионтов, уровень техногенного химического загрязнения воды, комплекс гидрологических и метеорологических факторов.

В-третьих, возбудители инфекционных болезней должны попасть в организм человека с питьевой водой. Это условие может реализоваться при нарушении технологии очистки и обеззараживания воды или правил эксплуатации водопровода. В частности, в случае загрязнения источника воды на участке водозабора вследствие отведения неочищенных или недостаточно очищенных сточных вод в поверхностные водоемы, проникновения воды из расположенных выше горизонтов (поверхностных водоемов, верховодки, грунтовых вод) в межпластовые воды при нарушении герметичности водонепроницаемого перекрытия, несоблюдения режима очистки и обеззараживания на водопроводных станциях, неудовлетворительного санитарно-технического состояния водопроводной и канализационной сетей, неправильного устройства и эксплуатации водоразборных колонок и т. п.

Для загрязнения воды в водопроводной сети при централизованном водоснабжении необходимые три условия:

1) нарушение герметичности водопроводных труб;

2) образование вакуума в трубах;

3) наличие источника загрязнения вблизи участка нарушения герметичности водопроводных труб.

Кроме того, инфицирование возможно при использовании для питья и хозяйственно-бытовых нужд воды из технического водопровода, из цистерн, баков и т. п. Заражение энтеропатогенной микрофлорой может произойти и в случае заглатывания воды во время купания в поверхностных водоемах или употребления в пищу грязных овощей, выросших на полях, орошаемых речной водой. Врачу медико-профилактической специальности для выбора правильной тактики во время разработки профилактических мероприятий и контроля за их соблюдением, нужно четко знать не только перечисленные выше условия загрязнения воды, но и признаки водных эпидемий.

Основным из них является одновременное появление большого количества больных с кишечными инфекциями, т. е. резкое повышение заболеваемости населения, так называемая эпидемическая вспышка. К тому же болеют люди, которые пользовались либо одним водопроводом (если нарушен процесс обеззараживания на водопроводной станции), или одной веткой водопроводной сети (если загрязнение воды произошло в сети), или одной колонкой (так называемая колонковая эпидемия в случае загрязнения воды в колонке), или одним шахтным колодцем. Заболеваемость длительное время удерживается на высоком уровне, по мере загрязнения воды и употребления ее населением. После проведения комплекса противоэпидемических мероприятий (ликвидации очага загрязнения, дезинфекции водопроводных сооружений, санации колодца и т. п.) вспышка угасает, заболеваемость резко снижается, кривая инфекционной заболеваемости падает.

Однако заболеваемость остается повышенной (более высокой, чем спорадический уровень) еще некоторое время, т. е. наблюдается так называемый эпидемический шлейф. Это вызвано появлением во время вспышки эпидемии большого количества новых потенциальных источников инфекции (больных и носителей) и активизацией других путей распространения патогенных микроорганизмов от этих источников - контактно-бытовых, через загрязненные руки, детские игрушки, предметы ухода, продукты питания или живыми переносчиками (мухами) и т. п.

Кривая заболеваемости инфекционными болезнями, которые вызваны недоброкачественной водой, имеет одно-, двух-, трехгорбый или иной характер, что связано с инкубационным периодом. Например, инкубационный период при гастроэнтероколите эшерихиозной и сальмонеллезной этиологии составляет 1-3 сут, при холере - 1-5 сут, при дизентерии - 1-7 сут, при паратифах А и В - 7-14 сут, при брюшном тифе - 14-21 сут, при вирусном гепатите А и Е - 30 сут и более и т. п. Поэтому прежде всего будут регистрироваться заболевания с коротким инкубационным периодом (например, гастроэнтеро-колиты) и лишь потом - с длительным (паратифы А и В, брюшной тиф, вирусный гепатит А и т. п.).

Эндемическое значение воды. Массовые заболевания населения инфекционной природы - наиболее угрожающее, однако не единственное негативное последствие употребления недоброкачественной воды. Массовые поражения могут иметь неинфекционную природу, т. е. их причиной может быть наличие в воде химических - как минеральных, так и органических, примесей.

Проблема влияния химического состава воды на здоровье населения давно интересовала ученых, однако первые научно обоснованные представления об этом появились лишь в начале XX ст.

Весомый вклад в развитие этих представлений принадлежит русским и украинским ученым. Выдающиеся почвоведы, геохимики и биогеохимики В.И. Вернадский и А.П. Виноградов при изучении микроэлементного состава почв в различных регионах бывшего Советского Союза отметили, что в некоторых местностях содержание тех или иных химических элементов почвы или слишком высоко, или, наоборот, слишком мало. Недостаток или избыток тех или иных элементов в почве приводил к недостатку или избытку их в воде поверхностных или подземных водоемов, которые формируются на этой территории, а вследствие этого - ив питьевой воде. Кроме того, аномально высокое или низкое содержание химического элемента наблюдалось и в пищевых продуктах растительного и животного происхождения. Это определенным образом влияло на здоровье людей, постоянно проживающих в данной местности, - у них зарегистрированы болезни, которые в других регионах не выявлялись.

Такие местности назвали биогеохимическими провинциями, а регистрировавшиеся там болезни-геохимическими эндемиями, или эндемическими заболеваниями. В табл. 2 обобщена информация о наиболее распространенных эндемических болезнях, ареалах их распространения, причинах и основных клинических проявлениях. Существуют также ртутные (Горный Алтай), сурьмяные (Ферганская долина), медно-цинковые (Баймакская область), медные (Урал, Алтай, Донецкая обл. Украины, Узбекистан), кремниевые (Чувашия, Придунайские районы Болгарии и Югославии), хромовые (Северный Казахстан, Азербайджан) и другие биогеохимические провинции.

Среди упомянутых эндемических заболеваний особенно тесно связаны с употреблением воды эндемический флюороз, эндемический кариес, водно-нитратная метгемоглобинемия и эндемический зоб.

ТАБЛИЦА 2 Эндемические болезни и их характеристика

Продолжение табл. 2

1 Микроэлементозы - патологические состояния, вызванные недостатком (гипомикроэлементоз), избытком (гипермикроэлементоз) или дисбалансом микроэлементов в организме. Эндемические болезни, обусловленные избытком или недостатком того или иного микроэлемента, или дисбалансом нескольких микроэлементов в почве, воде и продуктах питания, являются природными экзогенными микроэлементозами.

2 Гигиенические нормативы содержания в питьевой воде приведены в табл. 5, 6.

Известно, что фтор так же, как и другие биомикроэлементы, является эссенциальным1 фактором с параболической дозоэффектной зависимостью, наличием диапазона биологического оптимума и возможностью развития гипо-или гипермикроэлементоза при условии недостаточного или избыточного поступления в организм человека. Суточная потребность во фторе составляет 3,2-4,2 мг, из которых от 70 до 85% поступает с питьевой водой. Именно этим фтор отличается от других микроэлементов, 70-85% суточной потребности которых почти всегда покрывается за счет пищевых продуктов. Избыточное поступление фтора в организм вызывает эндемический флюороз, недостаточное - способствует развитию кариеса.

В большинстве случаев в поверхностных слоях почвы природное содержание фтора низкое. Поэтому его концентрация в воде поверхностных водоемов не превышает 0,7 мг/л и составляет 0,5-0,6 мг/л. При этих условиях поступление фтора в организм с питьевой водой (3 л/сут) является недостаточным для формирования фторапатитов, укрепляющих кристаллические решетки гидрооксиапа-титов, из которых почти на 97% сформирована эмаль зуба. Прочность эмали снижается. Она становится проницаемой для молочной кислоты, образующейся в ротовой полости из углеводов пищи. Это приводит к активизации процесса вымывания кальция из эмали, т. е. деминерализация превалирует над реминера-лизацией. Эмаль становится еще менее прочной, проницаемой не только для молочной кислоты, но и для протеолитических ферментов микроорганизмов ротовой полости. Начинается разрушение органической части эмали, а впоследствии и дентина, развивается их деструктивное поражение, получившее название кариеса.

В то же время в ряде регионов подземные воды содержат фтор в высоких концентрациях. Так, в воде Бучакского водоносного горизонта, который формируется во фторсодержащих горных породах, концентрация фтора превышает 1,5 мг/л и достигает иногда 12 мг/л. Именно это стало причиной эндемического флюороза в Бучакской биогеохимической провинции (Полтавская область Украины). Избыточное поступление фтора, который является сильным окислителем и вследствие этого, как и другие галогены, - протоплазматиче-ским ядом, приводит к инактивации ферментных систем одонтобластов - клеток, которые отвечают за процессы реминерализации зубов. В первой стадии флюороза наблюдаются фарфоро-, мелоподобные пятна на симметричных резцах, во второй - они пигментируются, окрашиваясь в желто-коричневый цвет. В третьей стадии появляются эрозии эмали, разрушается коронка зуба, становится неправильным прикус. При постоянном потреблении питьевой воды с высоким содержанием фтора может развиться даже флюороз скелета (генерализованный остеосклероз, оссификация связок, особенно межреберных, хрящей), что приводит к ограничению подвижности. При этом могут поражаться нервная система и внутренние органы (сердце, почки, печень и т. п.).

Первые случаи водно-нитратной метгемоглобинемии у младенцев описал в 1945 г. Comli. У детей, находившихся на искусственном вскармливании обнаружили акроцианоз, одышку, тахикардию и другие признаки гипоксии.

Эссенциальность фактора - это специфичность его участия в прямых метаболических процессах, необходимых для выживания данного организма и его потомства.

Было установлено, что питательную смесь разводили водой с высоким содержанием нитратов. В 1949-1950 гг. случаи водно-нитратной метгемоглобине-мии описал Uolton в США. За этот период зарегистрировано 278 случаев болезни, из них 39 - смертельных.

Со временем было доказано, что водно-нитратная метгемоглобинемия диагностирована, как правило, у детей раннего возраста при искусственном вскармливании питательными смесями, приготовленными на воде с высокой концентрацией нитратов (свыше 45 мг/л) и нитритов.

Нитраты не относятся к метгемоглобинобразователям, однако поступая в пищеварительный канал с водой, они под воздействием кишечной микрофлоры восстанавливаются в нитриты. Последние поступают в кровь и блокируют гемоглобин путем образования метгемоглобина (MtHb), который не способен вступать в обратимую реакцию с кислородом и переносить его. Таким образом, чем больше гемоглобина превратилось в метгемоглобин, тем меньше кислородная емкость крови. Метгемоглобин в 300, а по некоторым данным, - в 500 раз, более стойкий по степени диссоциации в сравнении с оксигемогло-бином. Метгемоглобин, в отличие от оксигемоглобина, сам не диссоциирует. В случае его накопления снижается насыщение артериальной крови кислородом, развивается гемический тип гипоксии, возникает кислородное голодание. Если количество метгемоглобина превышает 50% общего количества гемоглобина, организм может погибнуть от гипоксии центральной нервной системы.

Во всех упомянутых случаях, когда болели младенцы, взрослые оставались здоровыми. Выяснилось, что в их крови метгемоглобин не накапливается вследствие разрушения метгемоглобинредуктазой эритроцитов, т. е. происходит быстрое восстановление гемоглобина. У малышей, особенно первого года жизни, наблюдается дефицит метгемоглобиновой редуктазы, что приводит к накоплению метгемоглобина. Именно поэтому чем младше ребенок, тем тяжелее протекает болезнь. Кроме того, у детей грудного возраста, особенно страдающих диспепсией, восстановление нитратов в пищеварительном канале происходит более активно, чему способствует низкая кислотность желудочного сока. К тому же фетальный гемоглобин новорожденных имеет большее сродство к нитратам, чем гемоглобин взрослого человека. >

В норме у детей старшего возраста и взрослых уровень метгемоглобина в крови не превышает 1-2%. При поступлении нитратов в организм взрослых в избыточных, однако не очень высоких дозах, концентрация метгемоглобина повышается незначительно, поскольку метгемоглобиновая редуктаза эритроцитов разрушает его. Это почти не сказывается на состоянии здоровья, однако у пациентов с анемией или сердечно-сосудистыми заболеваниями могут усилиться проявления гипоксии. В то же время при поступлении больших количеств нитратов и у взрослых может развиться острое отравление1.

Допустимая суточная доза нитратов, по данным экспертов ВОЗ, составляет 5 мг на 1 кг массы тела, или 350 мг для человека с массой тела 70 кг. При концентрации нитратов в воде на уровне гигиенического норматива (45 мг/л) в течение суток с 3 л воды в организм человека может поступить 135 мг нитратов. Острое отравление у взрослых наблюдается при поступлении 1-4 г нитратов. Доза 8 г нитратов может привести к гибели человека, а доза 13-14 г является абсолютно смертельной.

У детей раннего возраста вследствие отсутствия метгемоглобинредуктазы происходит накопление метгемоглобина в крови, и когда его количество достигает 10%, появляются клинические признаки метгемоглобинемии: акроцианоз, одышка, тахикардия. При тяжелых формах заболевания (содержание метгемоглобина до 30%) развиваются судороги, дыхание Чейна-Стокса и наступает смерть. Очень тяжелая форма метгемоглобинемии развивается в случае, если концентрация метгемоглобина в крови достигает 30-40%.

Однако повышенное содержание нитратов в воде опасно для здоровья не только детей, но и взрослых. Это связано с ролью нитратов в синтезе нитроз-аминов и нитрозамидов. Синтез происходит вследствие превращения нитратов в нитриты и взаимодействия последних с алифатическими и ароматическими аминами как в окружающей среде (в воде водоемов, почве, растениях), так и в организме человека (пищеварительном канале). Нитрозамидам и нит-розаминам (нитрозодиметиламин, нитрозодиэтиламин, нитрозодифениламин) свойственно мутагенное и канцерогенное действие.

Большое количество возможных источников поступления нитрозаминов, нитрозамидов и их предшественников нитратов в водоемы хозяйственно-питьевого назначения, возможность их синтеза из нитратов в воде водоемов и пищеварительном канале, высокая растворимость и значительная стабильность делают питьевую воду одним из основных путей поступления нитрозамидов в организм человека. Поэтому повышенное содержание нитратов в воде способствует повышению онкологической заболеваемости населения.

С составом питьевой воды часто связывают эндемию зоба - болезни, которая сопровождается увеличением щитовидной железы. Длительное время ее этиология оставалась неизвестной, хотя для лечения этой болезни издавна успешно применяли морские водоросли и соль. В средине XIX ст. французские врачи Прево и Шатен высказали мнение, что причиной развития эндемического зоба является дефицит йода в рационе населения, и предложили йодную профилактику. Они доказали, что эндемический зоб поражает население биогеохимических провинций, где наблюдается недостаточное количество йода во всех элементах биосферы - почве, воздухе, воде, растениях, организме домашних животных.

Патогенез эндемического зоба, в основе которого лежат нарушения функции щитовидной железы вследствие дефицита йода, является сложным. Он тесно связан с нарушением синтеза тиреоидных гормонов, угнетением тиреотропной функции гипофиза и секреторной активности щитовидной железы. В тяжелых случаях и без лечения развивается симптомокомплекс, подобный гипотиреозу, с отставанием в физическом и умственном развитии, кретинизмом.

Суточный баланс йода, по А.П. Виноградову, такой: 70 мкг должно поступать с пищей растительного происхождения, 40 мкг - с мясной пищей, 5 мкг - с воздухом, 5 мкг - с водой, т. е. в сумме 120 мкг/сут. На сегодня известно, что физиологическая суточная потребность в йоде несколько выше и составляет 150-200 мкг. Отмечена обратная корреляция между содержанием йода в воде источников, частотой и тяжестью течения болезни.

В то же время использование для питья воды с содержанием йода свыше 100 мкг/л может способствовать снижению уровня и даже ликвидации заболеваемости эндемическим зобом.

Таким образом, низкое содержание йода в питьевой воде и продуктах питания является непосредственной причиной заболеваемости населения эндемическим зобом. Количество йода в местных пищевых продуктах коррелирует с его количеством в воде поверхностных и подземных источников водоснабжения. Вследствие этого низкая концентрация йода в воде становится своеобразным индикатором его уровня в объектах окружающей среды и сигналом возможности возникновения зобной эндемии. Кроме того, было доказано, что повышенная жесткость воды в эндемичных районах способствует развитию эндемического зоба, так как ухудшает всасывание йода в пищеварительном канале.

Существенное влияние на возникновение в условиях недостатка йода эндемического зоба оказывает дисбаланс других макро- и микроэлементов. Установлено, что высокие концентрации кальция в воде в эндемичных по зобу регионах стимулируют, повышают функцию щитовидной железы, способствуя развитию наиболее тяжелой узловой, коллоидной формы эндемического зоба. Кроме того, малое количество калия в суточном рационе в условиях йодной недостаточности также способствует функциональному возбуждению щитовидной железы, но при этом развивается паренхиматозная форма эндемического зоба. Избыточное количество марганца способствует угнетению функции щитовидной железы, механизм которого состоит в блокировании ферментов, принимающих участие в превращении неорганического йода в органическую, но не активную форму - дийодтиронин. Кроме того, замедляется дальнейшая трансформация дийодтиронина в активную форму - тироксин.

Кроме фтора и йода, еще некоторые микроэлементы в концентрациях, наблюдающихся в природной воде некоторых биогеохимических провинций, могут отрицательно влиять на здоровье. Например, в биогеохимических провинциях с повышенным содержанием стронция в воде глубоких подземных горизонтов, используемой для питья, у детей обнаружены нарушения развития костной ткани, в частности задержка прорезывания зубов, позднее закрытие родничков. Также замечено уменьшение удельного веса детей младшего школьного возраста с гармоничным морфофункциональным развитием. Патогенез указанных нарушений связан с известным в биохимии фактом конкурентных отношений стронция и кальция во время их распределения в организме, в частности в костной системе. Аналогичным является и патогенез эндемической уровской болезни, которая наблюдается у жителей Забайкалья и других районов Юго-Восточной Азии.

В середине XIX ст. среди населения одного из городов Силезии появились массовые заболевания, получившие название "копытной" болезни в связи с характерными наростами на стопах. Со временем было диагностировано хроническое отравление мышьяком. Копытная болезнь возникала у людей вследствие длительного употребления артезианской воды, которая в процессе формирования водоносного горизонта контактировала с арсенопиритом и содержала мышьяк в концентрации 1-2,2 мг/л.

Гигиеническое значение техногенного загрязнения воды химическими веществами. Отдавая должное эндемическому значению воды, следует четко понимать, что сегодня еще более угрожающим здоровью людей является техногенное загрязнение водоемов химическими веществами вследствие сбрасывания неочищенных или недостаточно очищенных сточных вод промышленных предприятий, поверхностного стока с сельскохозяйственных угодий, территорий свалок промышленных отходов и т. п. Попадание в воду токсических веществ даже в небольших количествах может представлять опасность для здоровья отдельного человека и населения в целом, вплоть до возникновения массовых отравлений. Это обусловлено тем, что химические вещества, загрязняющие воду водоемов, не задерживаются современными очистными сооружениями водопроводных станций.

Вероятность негативного воздействия повышается при загрязнении воды чрезвычайно токсичными и высокотоксичными веществами, обладающими мутагенной и канцерогенной активностью, эмбриотоксичностью и тератогеннос-тью, репродуктивной токсичностью и сенсибилизирующими свойствами.

Кроме того, риск вредного влияния выше, если вещество плохо и медленно разрушается в воде вследствие как физико-химических процессов (гидролиза и фотолиза), так и микробиологической деструкции. Стойкими в водной среде являются тяжелые металлы, хлорорганические соединения (ДДТ, ГХЦГ, алдрин, дилдрин, полихлорированные бифенилы, дибензодиоксины и дибен-зофураны), нитрозамины и т. п. С другой стороны, в воде в результате деструкции под воздействием различных физических, химических и биологических факторов могут образоваться более токсичные и опасные продукты трансформации. Например, нитраты могут превращаться в нитрозамины и нитрозамиды, являющиеся мутагенами и канцерогенами; ртуть неорганическая может трансформироваться в метилртуть, вызывающую болезнь Минаматы.

Следует учесть и возможность комбинированного действия некоторых химических веществ при одновременном поступлении в организм с водой. Следствием этого чаще всего является суммация негативных эффектов, то есть аддитивное действие. Но вполне возможно и усиление эффекта, то есть потенцирование. Это свойственно тяжелым металлам, в частности свинцу и кадмию, полихлорированным диоксинам и дибензофуранам, хлорорганическим пестицидам ДДТ и ГХЦГ и т. п.

Химические вещества, находящиеся в воде в незначительных концентрациях, которые в 1,5-2 раза превышают ПДК, можно считать факторами низкой интенсивности. Они при длительном хроническом поступлении с водой оказывают неспецифическое влияние, связанное с угнетением общей сопротивляемости организма к действиям других вредных факторов. Первые последствия такого действия - нарушение функций отдельных органов и систем с напряжением компенсаторно-приспособительных механизмов - можно выявить только во время углубленных медицинских осмотров с использованием лабо-раторно-инструментальных методов исследования.

В дальнейшем может наблюдаться увеличение неспецифической заболеваемости сначала наиболее чувствительных групп (младенцев, детей в возрасте до 14 лет, беременных, людей пожилого возраста, больных с хронической соматической патологией), а впоследствии и всего населения. Иногда при значительных уровнях загрязнения воды наблюдается специфическое действие химических веществ - массовые хронические и острые отравления. Информация о случаях массовых заболеваний химической этиологии, обусловленных употреблением загрязненной воды и продуктов (в том числе морских), приведена в табл. 3.

Влияние на здоровье людей органолептических свойств воды следует рассматривать с позиции учения И.П. Павлова о высшей нервной деятельности. Исходя из этого, запах, вкус и привкус, внешний вид, прозрачность, цвет воды, которые воспринимаются органами чувств человека, являются раздражителями, действующими посредством центральной нервной системы на весь его организм. Доказано, что ухудшение органолептических свойств воды оказывает рефлекторное действие на водно-питьевой режим и некоторые физиологические функции организма человека, в частности угнетает секреторную деятельность желудка.

Исторический опыт свидетельствует о том, что плохие органолептические свойства воды сигнализируют о возможном вредном влиянии ее на здоровье. Инстинктивному стремлению к безопасности полностью отвечают эстетические представления, сформировавшиеся в процессе культурного развития человечества в целом и укрепляющиеся в процессе воспитания каждого человека с детства. Поэтому ясно, что у человека формируется защитная реакция на воду с плохими органолептическими свойствами - чувство отвращения, заставляющее отказываться от употребления такой воды, невзирая на жажду. Иначе говоря, органолептические свойства воды являются важным индикатором, влияющим на нервно-психическое состояние человека, и при определенных обстоятельствах могут привести не только к отказу от использования такой воды, но и к ухудшению здоровья.

Хозяйственно-бытовое и народнохозяйственное значение воды. Гигиеническое значение воды не исчерпывается лишь ее физиологической ролью и непосредственным влиянием на здоровье населения. Большое ее количество расходуется на гигиенические, хозяйственно-бытовые и производственные нужды. Так, использование воды в достаточном количестве способствует формированию навыков личной гигиены. Чистая кожа лучше выполняет физиологические функции, а именно, обладая бактерицидными свойствами, становится надежным барьером на пути проникновения возбудителей многих инфекционных болезней. Воду широко используют для оздоровительных целей, во время проведения спортивных мероприятий, для гидротерапии в лечебно-профилактических учреждениях.

Вода играет важную роль в создании оптимальных бытовых условий в жилых домах, общественных, в том числе лечебно-профилактических, учреждениях, на промышленных предприятиях. Ее используют для влажной уборки помещений, поддержания в чистоте предметов быта и ухода, стирки белья, приготовления пищи, мытья посуды и др.

Воду используют для производственных нужд на всех без исключения промышленных предприятиях. Иногда технологические процессы предусматривают

ТАБЛИЦА 3 Хронические интоксикации, связанные с техногенным загрязнением воды химическими веществами в концентрациях, превышающих ПДК

Значение воды для человека. Вода является одним из объектов окружающей среды, она необходима для жизни человека, расте­ний и животных. Без пищи человек может прожить более месяца, а без воды - лишь несколько дней.

Физиологическое значение воды определяется тем, что она вхо­дит в состав всех биологических тканей организма человека и со- ставляет примерно 60... 70 % массы тела. В костях содержится 22 % воды, в жировой ткани - 30, в печени - 70, в мышце сердца - 79, в почках - 83, в стекловидном теле -- 99 %. Вода - универ­сальный растворитель. Она является основой кислотно-щелочно­го равновесия, участвует во всех химических реакциях в организ­ме, составляет основу крови, секретов и экскретов организма. Важной функцией воды является транспорт в организм многих макро- и микроэлементов и других питательных веществ. Одно­временно вода участвует в выведении шлаков и токсичных ве­ществ с потом, слюной, мочой и калом. Велика роль воды и в терморегуляции организма. При испарении пота человек теряет около 30 % тепловой энергии.

Вода имеет важнейшее гигиеническое значение, и ее качество рассматривается как ведущий показатель санитарного благополу­чия населения. Доброкачественная вода необходима для поддер­жания чистоты тела и закаливания, уборки жилища, приготовле­ния пищи и мытья посуды, стирки белья, поливки улиц и зеле­ных насаждений. По данным статистики, к началу XXI в. в России централизованные системы водоснабжения имелись в 1078 горо­дах (99% от общего числа городов России) и в 1686 поселках городского типа (83 %). Из 145 тыс. сельских населенных пунктов, в которых проживают 37,1 млн чел., систему централизованного водоснабжения имеют только 68 тыс. населенных пунктов с чис­ленностью населения 25,4 млн чел.

При среднем расходе воды для питьевых и хозяйственно-быто­вых нужд без учета промышленного потребления, равном 272 л на одного жителя России в сутки, в Москве этот показатель со­ставляет 539 л, в Челябинской области - 369, Саратовской - 367, Новосибирской - 364, Магаданской - 359 и в Камчатской обла­сти - 353 л. В то же время население ряда городов и районов республик Калмыкии, Мордовии, Марий-Эл, а также Оренбург­ской, Астраханской, Ярославской, Волгоградской, Курганской, Кемеровской областей испытывает постоянный дефицит питье­вой воды.

Народнохозяйственное значение воды состоит в том, что она яв­ляется ценным технологическим сырьем. Для получения 1 т рези­ны или алюминия требуется 1500 м 3 воды. Столько же требуется для выращивания 1 т пшеницы, а для выращивания 1 т риса - 4000 м 3 . При выплавке 1 т стали расходуется около 150 м 3 воды, на производство 1 т мяса - 20 000 м 3 .

Психогигиеническое и оздоровительное значение воды состоит в использовании ее для купания, закаливания, занятий спортом. Хо­роший эффект дают физиотерапевтические водные процедуры и питье минеральных вод. Велико также эстетическое значение воды и ее роль в воздействии на эмоциональное состояние человека.

Эпидемиологическое значение воды связано с тем, что через нее могут передаваться многие заболевания. Водный путь передачи ха- рактерен для многих инфекционных заболеваний: холеры, брюш­ного тифа, паратифов, амебной и бактериальной дизентерии, аме- биаза, энтеровирусных заболеваний, инфекционных гепатитов А и Е, лептоспироза, туляремии, лямблиоза, балантидиазов, гель- минтозов, некоторых энтеро-, рота- и аденовирусных заболева­ний и др.

Ежегодно в Российской Федерации регистрируется более 100 вспышек дизентерии, брюшного тифа и вирусного гепатита А. В последние годы количество инфекционных заболеваний, свя­занных с воздействием загрязненной воды, снизилось. Однако в регионах, где микробное загрязнение воды поверхностных водо­источников особенно велико, заболеваемость населения дизен­терией и острыми кишечными инфекциями значительно выше, чем в среднем по стране.

Хотя роль воды в распространении инфекционных заболева­ний известна давно, первое достоверное описание водной эпиде­мии было сделано лишь во время эпидемии холеры в Лондоне в 1854 г. Холера относится к особо опасным инфекциям, это ки­шечное заболевание водного пути передачи инфекции. За два века было зарегистрировано шесть пандемий классической холеры.

Последняя пандемия (1902- 1926 гг.) захватила Азию, Африку и Европу. Умерло более 10 млн чел. Во время каждой из шести пан­демий холера распространялась и на территорию России. Круп­ные вспышки холеры были зарегистрированы в Санкт-Петербур­ге в 1908- 1909 гг. и в 1918 г.

В настоящее время в России налажена четкая система регистра­ции всех случаев холеры. За последние 12 лет было зарегистриро­вано две вспышки холеры, связанные с водой, с числом постра­давших от 8 до 30 чел. в Ставропольском крае (1990 г.) и в Респуб­лике Дагестан (1998 г.). Неблагополучное состояние по холере в ряде стран мира постоянно создает угрозу ввоза этой инфекции в Российскую Федерацию.

Высокая заболеваемость и смертность характерны также для брюшного тифа и паратифов А и В. Самая крупная эпидемия брюш­ного тифа была в Барселоне в 1914 г., когда одновременно забо­лели 18 500 чел., 1847 из них умерло. В последние годы в нашей стране брюшным тифом ежегодно заболевают 320 - 330 чел., на­блюдается достаточно стабильная частота этой инфекции. Так, в 1996 г. с водным фактором была связана заболеваемость брюш­ным тифом около 200 чел. в Дагестане.

Определенное значение имеет водный путь передачи для раз­вития дизентерии, хотя он и менее важен, чем пищевой или контактно-бытовой. Дизентерия - острое инфекционное забо­левание, проявляется поражением толстой кишки и общей ин­токсикацией организма. В России ежегодно более 150 тыс. чел. болеют дизентерией. Дизентерия, вызванная шигеллами Зонне, преобладает в странах Европы и Северной Америки. Дизентерия, вызванная шигеллами Флекснера, преобладает в странах Афри­ки, Азии и Южной Америки. Заболеваемость бактериальной ди­зентерией водного происхождения в Российской Федерации с 1995 по 2000 г. снизилась почти в 2 раза. Наибольшая заболевае­мость отмечается в северных регионах, Удмуртии, Северной Осетии.

Водный путь имеет важное значение в передаче антропозоо- нозных заболеваний, таких как лептоспирозы. Очаги заболевания лептоспирозами часто располагаются у непроточных или мало­проточных водоемов. Носителями являются грызуны, крупный рогатый скот и свиньи. Водный фактор имеет определенное зна­чение также в распространении туляремии, сибирской язвы, бру­целлеза и других антропозоонозных заболеваний бактериальной природы.

Водным путем могут передаваться не только бактериальные ин­фекции, но и вирусные заболевания (инфекционный гепатит А, полиомиелит, аденовирусные инфекции, энтеровирусные забо­левания). Самая крупная эпидемия инфекционного гепатита была зарегистрирована вДели (Индия) в 1955- 1956 гг., тогда перебо­лели около 29 тыс. чел. Причиной эпидемии явилось загрязнение водопроводной воды сточными водами, содержащими вирусы ге­патита А.

Ежегодно в нашей стране регистрируется от 50 до 180 тыс. но­вых случаев этого заболевания. Максимальное число водных вспы­шек гепатита А регистрируется в населенных пунктах, имеющих нецентрализованные системы водоснабжения, когда вода не под­вергается очистке и обеззараживанию. Наиболее высокая заболе­ваемость отмечается в Еврейской автономной области, Республи­ке Тува, Сахалинской, Ленинградской и других областях. Рост забо­леваемости гепатитом А в 2000 г. на 89,8 % по сравнению с 1999 г. расценивается эпидемиологами как начало нового эпидемическо­го подъема в России.

Значение минерального состава воды. Минеральный состав при­родных вод может способствовать развитию неинфекционных за­болеваний. Употребление воды с несоответствующим нормативам солевым составом может быть причиной развития флюороза, нит­ратной метгемоглобинемии, нарушений водно-солевого обмена, диспепсических расстройств и т.д.

Косвенное влияние состава и свойств природных вод проявля­ется в ограничении употребления воды, имеющей неблагоприят­ные органолептические свойства (запах, вкус, цветность, мут­ность). Органолептические свойства воды имеют важное гигиени­ческое значение, поскольку они оказывают влияние на санитар­ные условия жизни и здоровье населения. Вода, обладающая не- приятным запахом и вкусом, вызывает нарушения водно-солево- го режима, секреторной деятельности желудка, а также ограни­чение или отказ населения от использования такой воды в питье­вых целях. Доброкачественная вода не имеет запаха. Запахи могут быть естественного (землистый, болотистый, рыбный, цветочный и др.) и искусственного происхождения (запахи, связанные с за­грязнением водоема сточными водами, хлорированием воды и др.). Некоторые запахи вызваны органическим загрязнением воды и дают повод считать ее подозрительной в эпидемиологическом от­ношении.

Питьевая вода должна иметь приятный освежающий вкус без посторонних привкусов. Различают четыре основных вкуса - слад­кий, кислый, горький, соленый. Привкус воды зависит от повы­шенных концентраций минеральных солей. Соли железа придают воде чернильный привкус, соли тяжелых металлов - вяжущий привкус, хлориды - соленый, сульфаты и фосфаты - горький привкус. Количественная оценка вкуса и запаха проводится по шкале, приведенной в табл. 3.2.

В зависимости от минерального состава вода может приобре­тать определенный цвет. Болотные воды имеют желтоватый отте­нок из-за присутствия гуминовых веществ. Примесь глины прида-

ет воде молочный оттенок, примесь солей железа - зеленоватый. Прозрачность воды зависит от наличия механических взвешенных веществ и химических соединений, принимающих в воде вид хлопьев. Мутная вода внешне неприятна и подозрительна в эпи­демиологическом отношении.

Природные воды делятся на пресные (минерализация не пре- вышает 1 г/л), минерализованные (1...50 г/л) и рассолы (более 50 г/л). Вода с большим содержанием солей имеет неприятный вкус. Поэтому содержание их в питьевой воде ограничивается по пределу вкусового ощущения. Вода с повышенной минерализаци­ей отрицательно влияет на секрецию желудка, вызывает отеки, нарушает водно-солевой обмен, хуже утоляет жажду. Высокое со­держание хлоридов в воде приводит к снижению водопотребления, заболеваниям органов пищеварительной системы, уменьшению диуреза, повышению артериального давления. Высокое содержа­ние сульфатов в воде приводит к снижению водопотребления, диспепсическим явлениям, подавлению желудочной секреции, на­рушению процесса всасывания из кишечника, диарее.

Вода с общей же­сткостью более 7 мг/л имеет неблагоприятные гигиенические свойства. Жесткая вода малопригодна для стирки и мытья, тре­бует большого расхода мыла. Мясо, овощи и бобовые плохо раз­вариваются в жесткой воде. Употребление жесткой воды приво­дит к нарушению водно-солевого баланса, развитию мочекамен­ной болезни - отложению камней в почках и мочевом пузыре.

Высокоминерализованную воду с повышенным уровнем жест­кости получает население Ростовской и Тюменской областей, Республики Татарстан и др.

В воде источников нецентрализованного водоснабжения часто обнаруживаются нитраты и нитриты. Избыточные количества нит­ратов в питьевой воде вызывают у детей раннего возраста, нахо­дящихся на искусственном вскармливании, водно-нитратную мет- гемоглобинемию. Клинические симптомы метгемоглобинемии обусловлены кислородным голоданием вследствие присоединения нитритов к гемоглобину и образованию метгемоглобина. Заболе­вание развивается при концентрациях нитратов выше 45 мг/л. Обыч­ные концентрации нитратов и нитритов не представляют опасно­сти для здоровья взрослого населения и детей старшего возраста. У детей раннего возраста (36 мес) ферментная система еще пол­ностью не сформировалась, а микроорганизмы, присутствующие в желудочно-кишечном тракте грудных детей, способствуют пе­реходу нитратов в нитриты, что и приводит к развитию нитрат­ной метгемоглобинемии.

Кроме того, нитраты обладают также мутагенным и эмбрио- токсическим эффектами и могут преобразовываться в канцеро­генные соединения - нитрозамины - непосредственно в орга­низме человека. Нитрозамины оказывают как политропное, так и выраженное органотропное действие, но у большинства из них отмечается геиатотоксичность и гепатоканцерогенность, некото­рые обладают и мутагенными свойствами. Также нитраты вызыва- ют снижение резистентности организма к действию других кан- церогенных и мутагенных факторов.

В воде могут обнаруживаться повышенные концентрации ме­таллов. Вода с повышенным содержанием железа имеет неприят­ный «железистый» привкус и запах, желтоватый цвет. Она не под­ходит для стирки, так как на белье остаются желтые пятна. При­сутствие в питьевой воде железа природного происхождения (ча­сто вместе с марганцем) наиболее характерно для подземных вод, широко используемых в южной и центральной частях России, а также в Сибирском регионе. Кроме того, повышенные концент­рации железа имеют место при использовании стальных и чугун­ных водопроводных труб в результате их коррозии. В частности, от этого страдает население Санкт-Петербурга.

В природных водах помимо макроэлементов присутствуют и микроэлементы: фтор, йод, молибден, бериллий, селен, строн­ций и др. Избыточное или недостаточное поступление микроэле­ментов в организм человека вызывает физиологические сдвиги или патологические изменения, развиваются биогеохимические эндемические заболевания.

В России более 90 % населения не получает в необходимом ко­личестве фтор. Особенно характерен недостаток этого элемента

для поверхностных источников питьевого водоснабжения на тер­риториях Архангельской, Ленинградской областей, Краснодар­ского края, Республики Коми и Кабардино-Балкарской Респуб­лики. В Кабардино-Балкарской Республике дефицит фтора в воде является фактором повышенной заболеваемости кариесом зубов у 60 % населения.

При избытке фтора в подземных питьевых водах проявляется другое заболевание - флюороз. Это заболевание в столице Рес­публики Мордовия г. Саранске наблюдается у 72% детей школь­ного возраста. Повышенное содержание фтора в питьевой воде характерно также для территорий Рязанской и Вологодской обла­стей.

Гигиенические требования и нормативы качества питьевой воды.

В Российской Федерации с 2002 г. действуют Санитарно-эпи­демиологические правила и нормативы - СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды центра­лизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества», которые учитывают современное санитарно-эпидемическое состо­яние окружающей среды и обеспечивают высокие требования к качеству питьевой воды и контролю за ним.

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

Качество питьевой воды должно соответствовать гигиениче­ским нормативам перед ее поступлением в распределительную сеть, а также в точках водоразбора наружной и внутренней водо­проводной сети.

Безвредность питьевой воды по химическому составу опреде­ляется рядом нормативных параметров, к которым относятся:

1) обобщенные показатели (см. ниже) и содержание вредных химических веществ, наиболее часто встречающихся в природ­ных водах на территории Российской Федерации, а также ве-

питьевой воды

ществ антропогенного происхождения, получивших глобальное распространение (табл. 3.4);

Нормативы обобщенных показателей безопасности питьевой воды следующие:

Водородный показатель........................................................ 6...9

Общая минерализация (сухой остаток) ............................... Жесткость общая....................................................................

Все водные запасы на Земле объединены понятием «гидросфера», она имеет огромное значение для жизни и здоровья человечества. Гидросфера регулирует климат планеты, обеспечивает хозяйственную и промышленную деятельность людей, входит в состав всех живых организмов, населяющих Землю, выполняя в нем роль структурного компонента, растворителя и переносчика питательных веществ. Вода участвует в биохимических процессах, регулирует теплообмен с окружающей средой. Наряду с обеспечением физиологических функций организма вода имеет важнейшее санитарно-гигиеническое значение. Вместе с другими факторами вода формирует поверхность Земли, разрушает горные породы, создает почву, меняет ландшафт. Климат и погода всех регионов земного шара во многом определяется наличием водных пространств и водяного пара в атмосфере. Согласно оценкам специалистов, общие запасы воды на планете составляют приблизительно 1386 млн км3. 97,5% этих запасов составляет вода соленая и минеральная. На мировой океан приходится 96,5% водной массы. Объем же пресных вод куда меньше, он составляет 2,5% общих запасов воды на Земле (3,5 млн км3). Из этих 85% сосредоточенно в ледниках и снежном покрове, из них основные запасы находятся в Антарктиде. Физиологическое значение воды. Человеческое тело состоит до 70 % из воды. В костях ее содержится 22%, в жировой ткани - 30, в печени - 70, в мышце сердца - 79, в почках - 83, в стекловидном теле - 99%. Вода составляет основу крови, лимфы, секретов и экскретов организма. Она участвует в выведении шлаков и токсических веществ с потом, слюной, мочой и калом. И поэтому даже небольшая потеря воды приводит к серьезным нарушениям деятельности организма. Потеря воды до 10% ведет к слабости, тремору конечностей, проявлениям беспокойства. Потеря 20-25% уже гибельна для организма, так как все обменные реакции, пищеварение, синтез клеток происходят только в водной среде. Велика роль воды и в терморегуляции организма. При испарении пота человек теряет около 30% тепловой энергии. В сутки человек должен употреблять в среднем до 2,5 л жидкости. Без пищи, но с водой можно прожить до 2 месяцев. Без воды - несколько дней. Не менее важна и гигиеническая роль воды в жизни человека. Для санитарных и хозяйственно-бытовых целей используется большое количество воды, что способствует развитию гигиенических навыков - уход за телом, поддержание в чистоте предметов обихода и пр., вода также необходима для поддержания санитарного состояния лечебно-профилактических учреждений, предприятий пищевой промышленности, общественного питания, жилищ. Нормы хозяйственно-питьевого водопотребления для населенных пунктов приведены в таблице:

При среднем расходе воды для питьевых и хозяйственно бытовых нужд, без учета промышленного потребления, равном 272 л на одного жителя России сутки, в Москве этот показатель составляет700 л, в Санкт - Петербурге -400, в Челябинской области - 364, Саратовской - 367, Новосибирской - 364, Магаданской - 359, в Камчатской - 353 л. В то же время население целого ряда городов и районов республик Калмыкии, Мордовии, Марий - Эл, а также Оренбургской, Архангельской, Ярославской, Волгоградской, Курганской, Кемеровской областей испытывает постоянный дефицит питьевой воды. В странах мира расход воды на 1 жителя в сутки для питьевых и хозяйственно- бытовых нужд составляет: в Манчестере, Мюнхене - 200 л, в Глазго, Хельсинки - 25 л. Лишь в Риме водопотребление равно 1000 л на человека в сутки. Это объясняется большим количеством фонтанов и водоемов в городе. Роль водного фактора в возникновении заболевании (эпидемиологическое значение воды ). Нарушение санитарных правил при организации поставки воды и эксплуатации водопровода может стать причиной возникновения инфекционных заболеваний. Через воду передаются холера, брюшной тиф, дизентерия, сальмонеллез, вирусный гепатит А, гельминтозы и другие инфекционные заболевания. По данным ВОЗ, количество людей, имеющих хронические заболевания в связи с использованием загрязненной воды, приближается в мире к 2 млрд человек. Ежегодно от этого умирает около 5 млн человек. Ежегодно в России регистрируется более 100 вспышек дизентерии, брюшного тифа и вирусного гепатита А. Холера относится к особо опасным инфекциям. За последние 12 лет было зарегистрировано две вспышки холеры, связанные с водой. С числом пострадавших от 8 до 39 человек: в Ставропольском крае (1990 г) и в Республике Дагестан (1998 г). Значение природного минерального состава воды. В природных условиях вода в чистом виде почти не встречается. В воде находятся такие элементы как натрий, кальций, магний, углерод, сера, азот. В незначительном количестве цинк, свинец, молибден, мышьяк, фтор, йод и другие микроэлементы. В природе в разных регионах существует «жесткая» и «мягкая» вода. «Жесткая» вода содержит большое количество кальция, магния, лития, селена и другие минеральных элементов. «Мягкая» вода бедна ими, но содержит много натрия. Для здоровья вредна та и другая вода. Вода с повышенной минерализацией отрицательно влияет на секреторную деятельность желудка, нарушает водно-солевое равновесие в организме, хуже утоляет жажду. Избыточное поступление с водой хлоридов, особенно хлоридов натрия, вызывает угнетение желудочной секреции, уменьшение диуреза, повышение кровяного давления. Высокое содержание в питьевой воде сульфатов обусловливает нарушение водно-солевого обмена, вызывает диспепсические явления.

Особое внимание следует уделять наличию таких элементов, как фтор, молибден, стронций, уран, ртуть, йод и другие, избыток или недостаток которых в воде позволяет объяснять причины возникновения эндемических заболевании человека (эндемическое значение воды ). Это заболевания неинфекционной природы, связаны с химическим составом воды. При содержании фтора в воде более 1,5 мг/л может развиться флюороз, менее 0,7 мг/л - кариес зубов. Особенно характерен недостаток этого элемента для поверхностных источников питьевого водоснабжения на территориях Архангельской, Ленинградской, Омской областей. Чрезмерное содержание в воде молибдена приводит к увеличению мочевой кислоты в крови и моче, патоморфологическим изменениям внутренних органов. Йод - важнейший галоген, усиливает окислительные процессы, изменяет течение ферментативных процессов. В организме часть йода сосредоточена в щитовидной железе и мышцах. У населения, проживающего в биогеохимической провинции с недостаточным содержанием йода (Омская область) в почве и в воде, наблюдается развитие гипофункции щитовидной железы, ее компенсаторное увеличение (эндемический зоб). В более тяжелых случаях происходят задержка роста, физического и умственного развития, расстройство координации движении, возникают косноязычие, глухота, психическая отсталость. Необходимая суточная норма йода для человека 200-220 мкг. С водой в нормальных условиях, как правило, поступает в организм около 120мкг. В биогеохимических провинциях с повышенным содержанием стронция в водах у детей выявляются нарушения развития костной ткани, проявляющейся в задержке развития зубов, удлинение сроков зарастания родничков; при тяжелых случаях отмечаются изменения в тазобедренных суставах, искривление позвоночников. Ранним признаком является короткопалость с симметрично деформированными и утолщенными суставами. Заболевание получило название уровской болезни или Кашина-бека. Патология объясняется конкурентными отношениями стронция и кальция в организме. Ртуть - токсический элемент и наличие ее в воде вызывает нервно-психические заболевания, разрушает костный мозг, уменьшает массу тела, омертвляет печень и другие органы; приводит к болезни Минамата, для которой характерно поражение центральной нервной системы. Избыточные количества нитратов в питьевой воде вызывают у детей раннего возраста, находящихся на искусственном вскармливании, водно-нитратную метгемоглобинемию. Клинические симптомы метгемоглобинемии обусловлены кислородным голоданием вследствие присоединения нитратов к гемоглобину и образованию метгемоглобина. Заболевание развивается при концентрациях нитратов выше 45мг/л. Экологическая роль воды заключается в том, что вода необходима животным и растениям, а также для пополнения водоемов и очищения атмосферного воздуха от загрязняющих веществ. Источники водоснабжения. Все источники воды с гигиенической точки зрения, а также по происхождению и локализации можно разделить на три группы: подземные, поверхностные, атмосферные . Источниками централизованного водоснабжения служат поверхностные воды их доля составляет 68% и подземные - 32%. Атмосферные воды (снег, дождевая вода) для хозяйственно-питьевого водоснабжения используются только в маловодных районах, в Заполярье и на Юге. Эта вода слабо минерализована, очень мягкая, содержит мало органических веществ и свобода от патогенных микроорганизмов. Подземные воды , располагаясь под землей, образуют в зависимости от залегания несколько водоносных горизонтов. Грунтовые воды прозрачны, имеют невысокую цветность, благодаря их доступности широко используются в сельских местностях путем устройства колодцев. Грунтовые воды могут проникать в область между двумя слоями породы - такие воды называютсямежпластовыми . Вода на этих уровнях может заполнить все пространство, и если пробурить кровлю, то вода может подняться на поверхность земли, а иногда даже изливается фонтаном. Такую воду называют артезианской. Межпластовые воды представляют лучший источник водоснабжения для водопроводов небольшой и средней мощности. Они свободны от бактерий и могут использоваться для питьевого водоснабжения, не подвергаясь обеззараживанию. Подземные воды могут, самостоятельно, выходит на поверхность земли. Это - родники. Открытые водоемы - это озера, речки, ручьи, каналы и водохранилища. Все они подвержены загрязнению атмосферными осадками, талыми и дождевыми водами, стекающими с поверхности земли, спуском бытовых и промышленных сточных вод.

Поверхностные воды обычно мягкие и слабо минерализованные. Для них характерно изменение качества воды в зависимости от сезона (таяние снегов, ливневые воды). Санитарные правила предлагают выбирать источники водоснабжения в следующем порядке:

1.Межпластовые напорные (артезианские) воды.

2.Межпластовые напорные воды.

3.Грунтовые воды.

4.Открытые водоемы.

Зоны санитарной охраны. Зона санитарной охраны - это специальная выделенная территория, связанная с источником водоснабжения и водозаборными сооружениями. Зона санитарной охраны устанавливаются в составе трех поясов. Первый пояс (зона строгого режима), назначение которого - защита места водозабора от загрязнения, в том числе умышленного.Для поверхностных источников должны быть границы: вверх по течению - не менее 200м, по берегу - не менее 100м, вниз по течению - не менее 100м. Зона первого пояса должна быть ограждена; не допускаются посторонние. На территории запрещается проживание, строительство, стирка белья, купание, рыбная ловля, катание на лодках. Второй и третий пояс - зона ограничения. Определяются расчетным методом - пробегом воды. На территории второго и третьего поясов зоны санитарной охраны запрещается разработка полезных ископаемых, размещение кладбищ и животноводческих ферм и др. Каждый водоем - это сложная система, где обитают растения, микроорганизмы, которые постоянно размножаются и отмирают, что обеспечивает самоочищение водоемов .Факторы самоочищения делятся на группы: физические - разбавление, растворение и перемешивание поступающих загрязнений, осаждение в воде нерастворимых осадков и микроорганизмов. Понижение температуры воды сдерживает процесс самоочищения, а ультрафиолетовое излучения и повышение температуры воды ускоряют этот процесс,химические - окисление органических и неорганических веществ. Методы улучшения качества питьевой воды. Методы обработки воды, с помощью которых качество воды источников водоснабжения доводится до соответствия требованиями СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества», подразделяются на основные и специальные. Основными способами являются осветление, обесцвечивание, обеззараживание. Под осветлением и обесцвечиванием понимается устранение из воды взвешенных веществ и окрашенных коллоидов (в основном гумусовых веществ). Этапы: коагуляция, отстаивание, фильтрация. Путем обеззараживания устраняют содержащиеся в воде водоисточника инфекционные агенты- бактерии, вирусы и другие. В тех случаях, когда применение только основных способов недостаточно, используют специальные методы очистки (обезжелезивание, обесфторивание, обессоливание и др.), а также введение некоторых необходимых для организма человека веществ - фторирование, минерализация обессоленных и маломинерализованных вод. Методы обеззараживания воды подразделяются на химические (хлорирование, озонирование, использование серебра) и физические (кипячение, ультрафиолетовое облучение, облучение гамма-лучами и др.). В настоящее время самым распространенным методом, который используется для обеззараживания воды на водопроводных станциях, является первичное хлорирование. В настоящее время этим методом обеззараживается 98,6% воды. Причина этого заключения в повышенной эффективности обеззараживания воды и экономичности технологического процесса. Однако все большее распространение получает метод озонирования, который в комбинации с хлорированием дает хорошие результаты по улучшению качества воды. По окончании процесса связывания хлора содержащимися в воде веществами и бактериями в воде появляется остаточный активный хлор. Его появление, является свидетельством завершения процесса хлорирования. Присутствие в воде, подаваемой в водопроводную сеть, остаточного активированного хлора в концентрации 0,3-0,5 мг/л является гарантией эффективности обеззараживания. Неудовлетворительное санитарно-техническое состояние водопроводных сооружений и сетей является причиной вторичного загрязнения питьевой воды при транспортировании по разводящей системе, прежде всего в результате аварий, являющихся причиной вспышек инфекционных заболеваний. В 2010г. по поручению Президента и Правительства Российской Федерации утверждена Федеральная целевая программа «Чистая вода» на 2011-2017 годы, целью которой является обеспечение населения питьевой воды, соответствующей требованиям безопасности и безвредности, установленным санитарно-эпидемиологическими правилами.Природа защищается от загрязнений. Во всех частях биосферы идут процессы самоочищения - абиотические и биотические. В водоемах действуют абиотические факторы: а) физические - разбавление и смешивание с основной массой воды; б) механические процессы - осаждение нерастворимых взвешенных веществ; в) физические - разрушение под влиянием солнечной радиации и температуры и г) химические - растворение, нейтрализация кислых вод щелочными и наоборот, окисление кислородом и др. При повышении температуры в присутствии УФЛ эти процессы ускоряются.Биотические процессы реализуются под влиянием продуцентов, консументов и редуцентов. Продуценты - растения, ряска, микроскопические водоросли, называемые фитопланктоном, выделяют на солнечном свету кислород и поглощают углекислый газ. Консументы - микроскопические туфельки, инфузории, рыбы и животные; чем чище водоем, тем богаче в нем флора и фауна. Редуценты - это бентосные растения и сапрофитные микроорганизмы. Они «трудятся» без света в придонном иле, где и переваривают с помощью своих ферментов загрязнения и все органические осадки, оседающие на дно.

№41 ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЕ И ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ВОДЫ. НОРМЫ ВОДОПОТРЕБЛЕНИЯ

Водопотребление .

Водопотребление является одним из факторов, отражающим уровень санитарной культуры и степень коммунального благоустройства. Физиологическая потребность человека в воде составляет 2,5-3 л в сутки. Потребность в воде резко возрастает в том случае, если человек выполняет напряженную физическую работу и особенно в условиях высоких температур (до 5-6 л в сутки и >). С целью профилактики водного истощения при тепловой нагрузке воду следует пить по мере возникновения жажды до ее утоления (желательно частое потребление небольшими количествами по 200-250 мл). Режим ограничения потребления воды в таких условиях физиологически не обоснован.

Вода требуется для обеспечения жизненных потребностей человека, удовлетворения культурно-бытовых по­требностей: поддержания чистоты тела, жилища, общественных и лечебных учреждений, улиц населенных мест, поливки зеленых насаждений и яр. В города, крупные населенные пункты вода подается централизованными системами водоснабжения - хозяйственно-питьевыми водопроводами. Интенсивность водопотребления возрастает с увеличением количества домовых вводов водопровода и степенью развития системы канализации населенного пункта. Степень санитарного благоустройства городов и населенных мест определяется расходом воды на душу населения. В Москве на одного человека суточное потребление воды составляет 700 л, а в перспективе оно достигнет 1000 л.

ГИГИЕНИЧЕСКОЕ, ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЕ И НАРОДНОХОЗЯЙСТВЕННОЕ ЗНАЧЕНИЕ ВОДЫ

Вода яляется одним из важнейших элементов биосферы. Из множества разнообразных факторов окружающей среды для органического мира она имеет особое значение. Вода - основа жизни и необходимое условие воспроизводства любой формы органической жизни.

Вода имеет важное гигиеническое и народнохозяйственное значение. Оздоровительное значение воды состоит в том, что она оказывает благоприятное влияние на климатические условия, уровень культуры и быта, снижение заболеваемости населения, процессы терморегуляции организма и т. д. Минеральные воды широко используются для бальнеологических целей - лечения различных заболеваний, восстановления нарушенных функций организма. Использование в достаточном количестве доброкачественной воды способствует сохранению и укреплению здоровья, увеличению продолжительности жизни человека. В условиях современного научно-технического прогресса огромные количества воды расходуют на технологические и хозяйственно-бытовые цели.

При употреблении воды, кач-во которой не отвечает гигиеническим требованиям, создается реальная опасность возникновения заболеваний населения инфекционной и неинфекционной природы. По данным ВОЗ, до 80% всех болезней на нашей планете обусловлены загрязненной водой или неблагоприятными санитарными усло­виями жизни.

Для профилактики заболеваний, связанных с водным факторов, должны решаться не только проблемы качества, но и количества полагаемой населению питьевой воды. При нарушении норм водоснабжения ухудшаются санитарные условия жизни населения, создаются предпосылки для возникновения эпидемически опасных си­туаций. На современном этапе развития цивилизации потребность в доброкачественной воде интенсивно растет. Она является важнейшим элементом в осуществлении санитарно-гигиенических мероприятий.

Физиологическая роль воды . Вода, несмотря на кажущуюся простоту ее структурного строения, является уникальным в-вом. Св-ва воды до настоящего временя раскрыты еще не полностью.Согласно современным представлениям, жидкая вода состоит из смеси двух видов структур молекул воды. Одна система имеет структуру, практически тождественную структуре льда, другая представляет собой сильно измененную структуру льда с преимущественно разрушенными водородными связями. Особенности структуры молекул воды объясняют и ее аномальные свойства. Так, теплоемкость воды аномальна как по величине, так и по особенностям изменения температуры. В диапазоне 0-27°С теплоемкость воды падает. При более высоких значениях температуры наблюдается повышении теплоемкости воды. В температурном диапазоне 27°С и несколько > наступает скачкообразное изменение структуры. Выдвинута гипотеза об оптимальном значении для биологических объектов температуры 37°С, так как эта температурная зона является узловой точкой перехода между двумя качественно отличными разновидностями структуры воды, принимающими непосредственное участие в жизненно важных процессах. Внешним источником воды, поступающей в организм, являются свежие продукты животного и растительного происхождения, а также сама вода. Патологическим изменениям в организме предшествует снижение содержания в тканях воды.

Вода - это слабый электролит, диссоциирующий на ионы Н+ и ОН-, которым присущи свойства катализаторов, ускоряющих течение разнообразных реакций в организме. Вода является универсальным растворителем большого числа газообразных, жидких и твердых веществ. Практически во всех процессах, протекающих в организме - физиологических, химических, физических и коллоидных (ассимиляция, диссимиляция, осмос, диффузия, резорбция), вода принимает непосредственное или опосредованное участие. Растворенные в воде минеральные соли всасываются в кишечнике и затем попадают в кровеносное русло. Минеральные соли и вода оказывают влияние на поддержание важнейшей биологической константы организма - осмотического давления крови. В водной среде создаются необходимые организму качественные и количественные уровни щелочности, кислотности, концентрации гидроксильных и водородных ионов. Вода обеспечивает кислотно-основное состояние в организме, что оказывает влияние на скорость и направление биохимических реакций, протекающих в организме. Она является участником процесса гидролиза жиров, углеводов, гидролитического и окислительного дезаминирования аминокислот и других реакций межуточного обмена.

С помощью воды во все клетки организма транспортируются пластические, биологически необходимые компоненты и энергетические материалы, выводятся из организм в продукты обмена, поддерживается нормальная структура и жизнедеятельность всех тканей организма. Вода является составным элементом не только секретов, экскретов и других жидких, но и плотных образований (кости скелета, зубная эмаль и др.). Содержание воды в организме взрослого человека в среднем составляет 51-66% от массы его тела. Некоторые органы и ткани (сердце, почки, желудочный и кишечный сок, слюна и др.) на 70-90% состоят из воды. До 70% всей воды организма входит в состав клеточной протоплазмы, примерно 23% ее составляет межтканевую жидкость, омывающую клетки организма, и около 7% - плазму крови. Потребность организма в воде удовлетворяется главным образом за счет использования питьевой воды, напитков и пищевых продуктов. Определенная часть воды образуется также в организме при окислении некоторых веществ. Так, при полном окислении 100 г жира образуется 107 г годы, 100 г крахмала - 55 г воды. 100 г белка - 41 г воды.

Основное выведение воды из организма осуществляется через почки (около 1,5 л), легкие (около 400-200 мл), кишечник (около 200 мл) и кожу (около 500 мл). Количественные соотношения, характеризующие выделения воды из организма, зависят от совокупности природно-климатических факторов (лето, зима), производственных условий (горячие цехи и. т. д.), состояния здоровья человека и др.

Организм человека крайне тяжело переносит водное голодание. Если без пищи человек может прожить 50 дней и >, то без воды - всего лишь несколько дней. При обезвоживании организма усиливается процесс распада тканевого белка, изменяются физико-химические константы крови и и водно-солевой обмен, в ЦНС развиваются процессы торможения, нарушается деятельность эндокринной и СС систем, ухудшается самочувствие, снижается работоспособность и др.

Гигиеническое и народно-хозяйственное значение воды . Для сохранения здоровья человека требуется доброкачественная вода в необходимых количествах с целью удовлетворения не только питьевых, но и культурно-бытовых потребностей населения - поддержания чистоты тела, жилищ, общественных и лечебных учреждений, улиц, населенных мест и др. В города, крупные населенные пункты вода подается преимущественно централизованными системами водоснабжения - хозяйственно-питьевыми водопроводами. Степень санитарного благоустройства городов и населенных мест определяется прежде всего расходом воды на душу населения.

Если в индустриально развитых странах основные потребности населенных мест в пресной воде удовлетворены, то в развивающихся странах Азии, Африки и др. эта проблема по существу не решена. Запасы воды на Земле исчисляются в 1 454 643 тыс. км 3 . Основная масса воды (97,2%) сосредоточена в морях и океанах и характеризуется большой концентрацией растворенных солей (до 35 г/л). Пресная вода составляет незначительную часть запасов воды на Земле (< 3%) и pacпределена крайне неравномерно. Большая часть (2,15%) пресной веды сосредоточена в ледниках Антарктиды. Гренланландии. Общий годовой сток всех рек Земли составляет 37 300 км 3 и превышает потребности населения в пресной воде. Однако в настоящее время многие промышленные районы и города, а также некоторые страны испытывают дефицит в пресной воде. Причины нехватки пресной воды имеют двойственную природу. Первая - крайне неравномерное ее распределение на Земле. Вторая - стремительный рост населения земного шара, развитие промышленных конгломератов и сопутствующие им факторы (загрязнение биосферы бытовыми и промышленными выбросами - газообразными, твердыми и жидкими).

Гигиеническое значение воды

Для человека вода – обязательная составная часть тела, из которой оно состоит на 65-70%. При обезвоживании организма ухудшается самочувствие + усиливаются процессы распада тканевого белка + нарушается водно-солевой баланс + снижается работоспособность, деятельность нервной и сердечно-сосудистой систем. При потере 10% воды отмечается резкое беспокойство, слабость, дрожание конечностей. При 20-22% наступает смерть. Без воды человек может прожить в зависимости от окружающей температуры 4-6 дней (дольше в завалах домов уже нет надежды найти живых). В сутки необходимо потреблять не менее 1,5 –2 л жидкости. К сожалению, большинство людей не употребляют эту норму, от чего страдают хроническими запорами, головными болями, желтизной кожи, преждевременным старением.

Вода незаменима для оздоровительных мероприятий: при купании организм закаливается и тренирует мышцы.

К сведению: В среднем в теле человека содержится до 50 л воды Распространение воды по отдельным тканям: в костях - 30%, хрящах – 60%, печени - 70%, мышцах – 75%, мозгу – 79%, почках – 83%. Чем богаче водою орган, тем интенсивнее в нем обмен веществ. Наименее беден водою череп. Глаз почти целиком состоит из воды. С возрастом количество воды в организме уменьшается: на 3-м месяце утробной жизни – 94%, при рождении – 69%, в 20 лет – 62%, старческом возрасте – 58%. Сухая египетская мумия весит около 8 кг.

Вода также главный элемент и в продуктах питания: в хлебе – до 40%, яйцах – до 65%, мясе – 75%, рыбе – 80%, молоке – 87% и овощах – 90%.

2. Химический состав воды. Роль воды в распространении неинфекционных заболеваний. Геохимические эндемии

Вода – одна из самых загадочных структур на Земле. Мы знаем исходную химическую формулу воды – Н 2 О, но истиннаю структура вода еще не изучена. Предполагается, что в одну молекулу воды входит до миллиона простых молекул. Чистой воды в природе не существует: в ней всегда растворены газы, микроэлементы и сгустки энергии – температурные центры. Они несут энергетическую и структурную информацию, что используют экстрасенсы и гомеопатия в лечебных целях. При многомиллионном разбавлении исходного вещества в гомеопатии, когда оно уже отсутствует, структура воды запоминает его, и действуя на организм, ликвидирует в нем патологические проявления болезни.

Вода никогда не бывает в природе чистой, она всегда содержит примеси, по которым мы характеризуем ее с гигиенической стороны. В процессе круговорота и соприкосновения с воздухом, почвой и горными породами в ней растворяются химические соединения и проникают бактерии и вирусы. Из неорганических соединений – соли Са и Мg, которые обуславливают жесткость воды; хлориды, сульфаты, железо; среди постоянных компонентов – Mn, Be, Cu, As, Pb, F, Zn. Могут быть соли аммиака, нитриты и нитраты – это указывает на загрязнение воды белковыми веществами или фекалиями. Из газов содержатся – кислород, углекислый газ и сероводород.

Химический состав природных водзависит от физико-географических условий местности. Химические компоненты в воде могут обуславливать геохимические эндемии – заболевания, связанные с химическим составом воды данной местности. Поэтому с гигиенической стороны оправдано высказывание:

«Скажи мне, откуда ты пьешь, и я скажу, чем ты болеешь».

Повышенная минерализация воды снижает секрецию желудка, нарушает водно-солевое равновесие в организме, от чего страдают сердце, сосуды и пищеварение, снижаются аппетит, работоспособность, наступает слабость, обостряются хронические болезни, снижается иммунитет к инфекционным заболеваниям. Использование для питья морской воды (18-35 г солей/л) ведет к быстрому обезвоживанию организма, нарушению кислотно-щелочного равновесия, нарушается сердечная деятельность и на 2-3-е сутки наступает смерть вместо 5-6-х суток, кто не пил этой воды. Чаще всего повышенная минерализация питьевой воды определяется ее жесткостью.

Жесткость воды зависит от содержания в ней солей Са и Мg (карбонаты, бикарбонаты, хлориды, сульфаты) и является важным критерием пригодности воды для хозяйственно-питьевых целей. Повышенная жесткость артезианских скважин (более 7 мг-экв/л) образует накипь, повышает расход моющих средств, плохо развариваются мясо и овощи, плохо настаивается чай. На волокнах стираемых тканей оседают хлопья мыла. То же происходит при мытье тела - забиваются кожные поры, возникают сухость, раздражение и прыщи. Страдают почки – в них появляются камни.

Пониженной жесткостью обладает талая вода снега и льда или дистиллированная, длительное употребление которых из-за низкого содержания солей вызывает неблагоприятный минеральный обмен - возникают сердечно-сосудистые заболевания, гастрит, вегето-сосудистая дистония по гипертоническому типу, заболевания ЦНС. Это наблюдается у жителей Красноярского края и Амурской области, где жесткость воды в реках составляет 0,25 вместо 7,0 мг\л.

Микроэлемент фтор имеет большое гигиеническое значение из-за его биологической роли. От фтора зависит образование зубной эмали и крепость костной ткани. Поступает фтор в организм, в основном, с водой. Пониженное содержание его в воде вызывает кариес зубов (Московская область, все реки и озера Европы). До 80% населения РФ имеет дефицит фтора и страдает кариесом. При повышенном содержании фтора ((Мурманская область, Красногорский район Московской области) возникает флюороз – снижение плотности костей и зубов.

Сульфаты оказывают слабительное действие.

Железо (из артскважин, старых водопроводных труб) ухудшает физические свойства воды – она становится мутной, желто-бурой окраски с неприятным металлическим привкусом; при стирке грязнится белье.

Медь – повышенные концентрации поражают слизистые оболочки почек и печень.

Мышьяк , входящий в состав реагентов для очистки водопроводной воды, поражает ЦНС.

Повышенное содержание нитритов (более 10 мг/л) может быть при употреблении воды колодцев, прудов и рек, куда стекают талые или дождевые воды с полей, политых азотистыми удобрениями или большими дозами навоза, что может быть в сельской местности. Страдают все, но в первую очередь, дети – от метгемоглобинемии.

Длительное употребление воды, загрязненной азотсодержащими и хлорсодержащими веществами, вызывает хронические нефриты, гепатиты, токсикозы беременности, врожденные уродства.

При хлорировании водопроводной воды, содержащей органические загрязнители (гуминовые вещества, органику навоза, распавшиеся цветущие водоросли), которые не задерживаются системой очистки воды и проникают через современные фильтры, образуются хлорорганические вещества – хлороформ, бромдихлорметан, четыреххлористый углерод и др., которые долго сохраняются и не уничтожаются при длительном кипячении. В московской водопроводной воде их содержание доходит в весенний период до 13% проб. Хлорорганические вещества вызывают повреждение печени и иммунной системы, а в дальнейшем рак. Считается, что хлор безвреден для организма, но, в действительности, он воздействует на стенку желудка, обуславливая гастриты, и на иммунную систему. Особенно его действие сказывается при обеззараживании воды усиленными дозами хлора. Поэтому водопроводная вода с запахом хлора (даже в г. Москве) подлежит дополнительной бытовой очистке с помощью бытовых фильтров.

3. Роль воды в распространении инфекционных заболеваний

В предыдущей теме нами были рассмотрены причины и источники загрязнений водных ресурсов. В Российской Федерации система водоснабжения населения характеризуется следующими особенностями:

50% населения РФ пользуется недоброкачественной водой (вдоль р. Волги, Дагестан, Архангельская область);

до 64% источников питьевой воды не имеют санитарной зоны охраны;

20% водопроводов подают воду без обеззараживания;.

1/3 населения в РФ пользуется водой из децентрализованных источников (колодцы, озера), треть из которых не соответствует санитарным нормам.

Такое состояние с водопользованием населения во многом определяет эпидемическую обстановку в РФ.

инфекционные заболевания и гельминтозы, передаваемые водным путем

Вода имеет большое значение в эпидемическом распространении инфекционных заболеваний - второе место после воздушного пути. Но имеется и особенность: если воздушный путь действует при массовых скоплениях людей, то водный охватывает и малолюдные поселения. По данным ВОЗ, 80% инфекционных болезней связано с неудовлетворительным качеством питьевой воды. Ежегодно от болезней, связанных с водой, страдают до 2 млрд чел. Через воду передаются бактериальные кишечные инфекции - холера, брюшной тиф, дизентерия и вирусные заболевания – гепатит А (болезнь Боткина), полиомиелит, а также лептоспироз (водная лихорадка - от мышей), туляремия. Через водную среду распространяются гельминтозы: через рыб и моллюсков – описторхоз (поражается печень), дифиллоботриоз (10-метровый широкий лентец поражает тонкий кишечник), шистоматоз (личинки пробуравливают кожу ног, попадают в кровь и поражают мочевой пузырь и толстый кишечник – болеют до 200 млн чел. в жарком климате). В водных бассейнах размножаются комары, переносящие возбудителей малярии (болеют до 800 млн чел) и филляриоза.

условия и сроки выживания патогенных микроорганизмов в воде

Почти все микробы и вирусы в воде переживают ненастные дни, ожидая попадания в чувствительный организм. Продолжительность выживания зависит от 1) времени пребывания микроорганизмов в воде; 2) загрязненности воды фекальными водами, 3) температуры воды и 4) от происхождения воды – морская, речная или кипяченая, т.е. от химии воды; в кипяченой воде живут в несколько раз дольше. Чем больше в воде фекальных масс и чем прохладнее вода, тем дольше они сохраняют свою жизнеспособность: в речной воде: кишечная палочка 21-183 дня, брюшнотифозная палочка 4–183, дизентерийная 12-92 и холерный вибрион – 1-92 дня. Исключение составляет холерный вибрион: при температуре воды 28 о С и выше он начинает активно размножаться в белковых остатках в воде и в иле, содержимом кишечника рачков и мелких рыб и в течение нескольких дней при жаре может распространиться до тысячи км вверх по течению реки – Волге, Нилу, Гангу, вызывая массовые заболевания холерой. Чтоб заболеть определенной инфекцией надо проглотить соответствующее число бактерий: дизентерии или холеры – от 100 тыс. до 1 млн, брюшного тифа – до 10 тыс.

особенности водных эпидемий

Чтоб возникли водные заболевания – дизентерии, брюшного тифа или холеры необходимо действия закона гигиены - болезнь может возникнуть при действии трех условий (3 звеньев ): 1) наличие источника вредности - достаточное количество возбудителей должно попадать в воду, 2) должен сработать фактор и механизм передачи - возбудитель должен сохранить жизнеспособность в воде или размножиться и 3) попасть в восприимчивый организм.

Способы загрязнения водных источников делятся на местные (попадание в колодцы, арыки, пруды содержимого помойных ям, туалетов) и на централизованные (попадание в водопроводы неочищенных вод из рек и озер, прорыв водопроводных труб и подсос канализационных вод., сброс фекальных вод в питьевой водоем, массовые купания в зараженных водоемах).

Основные признаки водных эпидемий :

1) внезапное одномоментное появление большого числа больных (от нескольких десятков до нескольких тысяч);

2) пользование одним источником водоснабжения или купания;

3) преобладание в начале эпидемии взрослых больных;

4) после ликвидации аварии и введения эффективного обеззараживания воды – резкий обрыв числа заболевших;

5) наличие «эпидемического хвоста» - заболевания еще длительное время продолжаются за счет единичных разрозненных заболеваний, в основном, среди детей – поддерживание за счет действия пищевого и контактно-бытового путей передачи;

6) полиэтиологичность - к основным заболеваниям примешиваются частично другие заболевания, связанные с водой (брюшной тиф + дизентерия; холера + дизентерия; дизентерия + брюшной тиф + гепатит А).

4. Профилактика эндемических и эпидемических заболеваний, связанных с качеством питьевой воды Гигиенические требования к качеству питьевой воды (химические и бактериологические показатели)

Качество питьевой воды служит основой эндемической и эпидемической безопасности здоровья населения. Доброкачественная по химическим, микробиологическим, органолептическим и эстетическим свойствам вода является показателем санитарного благополучия и жизненного уровня населения. Вода должна быть. безопасной в эпидемическом и радиационном отношении, безвредна в химическом отношении и иметь благоприятные органолептические свойства. Качество питьевой воды должно соответствовать гигиеническим нормативам перед ее поступлением в распределительную сеть и во всех точках водозабора.

В нашей стране для централизованных источников водоснабжения действуют СанПиН 2.1.4.559-96 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества». Санитарные правила предназначены не только для воды централизованных водопроводов, а также используемой для продовольствия, продукции, хранящейся в бутылках, контейнерах и т.д. Они содержат три группы гигиенических требований: физические, химические и бактериологические. В соответствии с физическими, т.е. органолептическим, показателями вода должна быть прозрачной, бесцветной, не иметь запаха и обладать приятным вкусом. В химическом отношении вода должна содержать минеральные вещества и микроэлементы с учетом физиологических потребностей организма и не иметь токсичных, радиоактивных и опасных для человека веществ. Бактериологические показатели требуют безопасности воды в эпидемическом отношении.

Для каждого показателя. утверждены количественные нормативы. Так органолептические показатели – запах и привкус измеряются в баллах (не более 2 баллов), цветность по шкале цветности – в градусах (не более 20 о), мутность по шкале мутности - в мг/л (не более 1,5 мг/л), прозрачность - по чтению шрифта через столб исследуемой воды – в см (не менее 30 см).

Безопасность по химическому составу определяется по содержанию вредных веществ (всего 1200 веществ) - их содержание не должно превышать ПДК, а общая минерализация (сухой остаток) – 1000 мг/л. Косвенным показателем наличия в воде органических веществ является окисляемость воды – количество кислорода, пошедшего на окисление находящихся в воде органических веществ; чистая воды поглощает 2 - 4 мг/л кислорода (ПДК – 5 мг/л).

общее микробное число должно быть не более 50 в 1мл;

цисты лямблий в 50мл должны отсутствовать,

коли-титр – минимальное количество воды, в котором содержится одна кишечная палочка, – 333 мл

коли-индекс – количество кишечных бактерий в 1 л – не более 3-х.

Для децентрализованных источников водоснабжения – артскважин без разводящей сети, родников и колодцев в РФ действуют СаНПиН 2.1.4.544-96 «Требования к воде нецентрализованного водоснабжения. Санитарная охрана источников». В них органолептические показатели на один порядок ниже, чем для воды централизованного водоснабжения, а кишечных палочек допускается до 10 в 1л. Но остальные показатели должны соответствовать воде централизованного водоснабжения: показателей свежего фекального загрязнения: аммиака и нитритов (-NО 2)- не более следов, хлоридов – не более 350 мг/л; показателей старого фекального загрязнения - нитратов (-NОз) – не более 45 мг/л.

5. Специальные мероприятия по обработке питьевой воды для профилактики эндемических и эпидемических заболеваний

В тех случаях, когда основных способов обработки воды недостаточно, используются специальные методы очистки, позволяющие снизить риск возникновения эндемических заболеваний и предупредить эпидемические болезни.

А. Профилактика эндемических заболеваний заключается, в основном, в добавлении недостающих веществ или уменьшении их избытка.

При недостатке фтора проводится фторирование воды до 0,5 мг/л, путем добавления в воду фтористого натрия или других реагентов. В РФ в настоящее время имеются лишь единичные системы фторирования питьевой воды, тогда как в США 74% населения получают фторсодержащую водопроводную воду.

При избытке фтора воду подвергают дефрорированию методами осаждения фтора, разбавлением или ионной сорбцией.

К маломинерализованной воде добавляются минеральные вещества. Этот метод применяется при изготовлении бутилированной минеральной воды, реализуемую через торговую сеть. Кстати, потребление питьевой воды, приобретаемой в торговой сети, возрастает во всем мире, что особенно актуально для туристов, а также для жителей неблагополучных местностей.

Для снижения общей минерализации подземных вод применяют дистилляцию, ионную сорбцию, электролиз, вымораживание.

Для снижения жесткости воды артезианских скважин применяют кипячение, реагентные методы и метод ионного обмена.

На артскважинах удаление соединений железа (обезжелезивание ) и сероводорода (дегазация ) осуществляется аэрацией с последующей сорбцией на специальном грунте.

Следует отметить, что указанные специальные методы обработки (кондиционирования) воды высокотехнологичны и дороги и применяются лишь в случаях, когда нет возможности использовать для водоснабжения приемлемого источника.

Водопроводная вода, проходя через массу технологических обработок, кроме потери минерального состава и засорения хлором, теряет часть своих природных свойств. Для улучшения энергетической ценности питьевой воды применяется омагничивание водопроводной воды. В бытовых условиях это осуществляется путем пропускания воды через магнитную лейку, что приближает ее структуру к природной «живой воде», получаемой при таянии льда или снега. Применение такой воды для питья, чая, приготовления всех блюд способствует омоложению организма за счет снижения ацидоза жидкостей и улучшения обменных процессов.

НАДО ЗАПОМНИТЬ: для здоровья наиболее полезна структурированная вода из свежих фруктов и овощей (натуральные соки).

Резюмируя отмеченное выше, необходимо отметить, что, хоть вода – «белое золото» России, а Россия крупнейшая страна в мире, располагающая примерно 1/5 общемировых запасов пресной воды, она может и должна производить расфасованную воду, содержащую все необходимые биогенные вещества. Такая вода сохранит и укрепит здоровье, поскольку в ней, в отличие от водопроводной воды, содержатся максимально необходимые уровни наиболее важных для организма веществ. Постановлением главного государственного санитарного врача (2000 г) впервые в мировой практике утверждены санитарные нормы к расфасованной питьевой воде, что будет способствовать развитию этого бизнеса (уже сейчас 1 л расфасованной воды приравнен к стоимости 1 л бензина).

Б. Профилактика эпидемических заболеваний. Кроме рассмотренных нами в предыдущей теме способов обеззараживания питьевой воды в домашних, полевых условиях и на централизованных водопроводах, в последнее время расширяются специальные методы обеззараживания воды.

Обеззараживание воды нетоксичным и неопасным гипохлоридом натрия применяется вместо хлора, являющимся опасным в использовании и ядовитым. В Петербурге до 30% питьевой воды обеззараживается этим методом, а в Москве с 2006 г. начался перевод на него всех водопроводных станций.

Озонирование применяется на небольших водопроводах с очень чистой водой. В последнее время озонирование действует на ряде крупных водопроводных станций в Москве, Ярославле, Челябинске. Сильные окислительные свойства озона обеспечивают его бактерицидное действие. Озонирование имеет преимущество перед хлорированием. Озон действует быстрее хлора и при этом не только надежно обеззараживает воду, в т.ч. от вирусов и спор грибков, но одновременно эффективно обесцвечивает ее, устраняет запахи и привкусы, и сам не вносит запаха, не меняет минерального состава воды. Озонаторная установка не требует сложного оборудования. При явном гигиеническом преимуществе озонирование не находит широкого применения по экономическим причинам.

Комбинированный метод сочетает предварительное мембранное фильтрование питьевой воды с последующим озонированием, что позволяет надежно гарантировать эпидемическую безопасность питьевой воды в любых условиях, включая чрезвычайные ситуации. Метод будет применяться на крупной и уникальной Юго-Западной водопроводной станции г. Москвы с вводом ее в строй.

Ультрафиолетовое (УФ) облучение является наиболее эффективным и широко распространенным способом физического обеззараживания воды. Достоинства этого метода заключаются в быстроте действия, эффективности уничтожения вегетативных и споровых форм бактерий, яиц гельминтов и вирусов. Бактерицидным действием обладают лучи с длиной волны 200-295 нм. Для обеззараживания дистиллированной воды в больницах и аптеках используются аргонно-ртутные лампы. На больших водопроводах применяются мощные ртутно-кварцевые лампы. На малых водопроводах используются непогружные установки, а на больших – погружные, мощностью до 3000 м 3 /час. УФ-облучение очень зависит от взвешенных веществ. Для надежной работы УФ-установок необходима высокая прозрачность и бесцветность воды и действуют лучи только через тонкий слой воды, что ограничивает применение этого метода. УФ-облучение чаще применяется для дезинфекции питьевой воды на артскважинах, а также рециркулируемой воды на плавательных бассейнах.

Контрольные вопросы

Гигиеническое значение воды для здоровья человека (физиологическая роль).

Гигиеническое значение воды для человека в быту (хозяйственно-бытовое и санитарно-гигиеническое значение воды).

Геохимические эндемии и заболевания.

Причины и источники загрязнения источников питьевого водоснабжения.

Условия и сроки выживания патогенных микроорганизмов в воде.

Инфекционные заболевания, передаваемые водным путем.

Особенности водных эпидемий.

Гельминтозы, передаваемые водным путем.

Гигиенические требования к органолептическим показателям питьевой воды.

Гигиенические требования к химическому составу питьевой воды.

Бактериологические показатели безвредности питьевой воды.

Методы обеззараживания индивидуальных запасов воды.

Тема № 8: ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ПОЧВЫ

ЗНАТЬ:

Объяснить значение минерального и органического состава почвы.

Привести примеры химических заболеваний и меры по их профилактике.

Уделить внимание значению примесей антропогенного характера и увязать это с пищевой цепочкой (почва-растения-животные-человек).

Рассказать о самоочищении почвы, как о важном свойстве, используемом человеком в народном хозяйстве и в быту.

На примере показать пути защиты почвы от эрозии, деградации, загрязнения.

УМЕТЬ:

Выявление причин возникновения геоэндемических заболеваний.

Понятие термина «почва», почва как элемент биосферы.

Экологическое значение почвы:

экологическая характеристика свойств почвы;

химический состав почвы;

самоочищение почвы;

геоэндемические заболевания.

Загрязнение почвы. Роль примесей в почве антропогенного характера.

Деградация почвы. Пути защиты почвы от эрозии и истощения.

1. Понятие термина «почва», почва как элемент биосферы

Почва – поверхностный слой коры Земного шара, играющий большое значение в жизни человека. Почва – это поверхностная часть литосферы, сформировавшаяся после появления жизни на Земле под влиянием климата, растительных и почвенных организмов. Почва – неотъемлемое звено кругооборота веществ в природе – элемент ее биосферы.

2. Экологическое значение почвы:

Экологическая характеристика свойств почвы

Можно сказать, что почва – живой покров Земли. Почва формирует химический состав потребленных человеком продуктов питания, питьевой воды и, отчасти, атмосферного воздуха. Человек, включаясь через почву в биогеоценоз данной экосистемы, формируется как соответствующий адаптивный тип (как нами рассмотрено ранее – существует 4 типа) в виде национальных признаков, наиболее приспособленный к выживанию в условиях данного климата и местности. Человек, переселившийся в другой климатический пояс, через десятилетия приближается к облику местного населения (по уровню обмена веществ, составу пищеварительных ферментов, функционированию сердечно-сосудистой, легочной и других систем). Почва через пищу, воздух и воду активно влияет на этот адаптивный процесс. Таким образом, в экологическом плане почва – это важнейшее зкологическое звено, которое через климат, пищу, воздух и воду обеспечивает выживание человека в данной местности, формирует его здоровье, болезненный статус и срок жизни. Кроме того, почва – это поглотитель всего живущего на Земле. Постоянно загрязняясь и самоочищаясь, почва является непременным участником биологического круговорота живых существ на Земле. В Библии сказано: «Из праха пришел – в прах и уйдешь».

Курс лекций : Учебное пособие . – М.: Медицина, 2005. 7. ...