Материал: Гончарук учебник

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

ГИГИЕНИЧЕСКОЕ НОРМИРОВАНИЕ КАЧЕСТВА ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ

Экспериментально в опытах на животных доказано, что изменение запаха воды рефлекторно воздействует на питьевой режим и физиологические функ­ ции организма. Особенно это касается неприятных запахов, которые обуслов­ ливают защитную условно-рефлекторную реакцию, заставляя отказываться от употребления такой воды.

Качественной можно считать лишь такую воду, которая, по мнению по­ требителей, не имеет запаха. Обычные люди не чувствуют запаха интенсивно­ стью 0 и 1 балл по пятибалльной шкале. Запах интенсивностью 2 балла чувст­ вуют лишь некоторые потребители (до 10% населения), и лишь в том случае, если обратить на это их внимание. При повышении интенсивности запах ста­ новится ощутимым для всех потребителей без какого-либо предупреждения. Поэтому интенсивность запаха питьевой водопроводной воды не должна пре­ вышать 2 баллов. Кроме того, следует учитывать, что воду подогревают для приготовления горячих напитков и первых блюд, а это может привести к уси­ лению ее запаха. Именно поэтому питьевая вода должна иметь запах интенси­ вностью не выше 2 баллов при температуре как 20 °С, так и 60 °С, что и отра­ жено в государственном стандарте на питьевую водопроводную воду.

Вкус и привкус — способность содержащихся в воде химических веществ после взаимодействия со слюной раздражать вкусовые сосочки, расположен­ ные на поверхности языка, и обусловливать соответствующие ощущения.

По характеру различают соленый, горький, кислый и сладкий вкусы. Осталь­ ное — привкусы: щелочной, болотный, металлический, нефтепродуктов и т. д. Но для гигиенической оценки и сравнения качества питьевой воды недостато­ чно только качественной характеристики вкусов и привкусов. Один и тот же привкус может иметь разную интенсивность. К тому же у разных людей не­ одинакова чувствительность вкусового анализатора. Поэтому для характерис­ тики интенсивности вкусов и привкусов воды была предложена пятибалльная шкала, аналогичная пятибалльной шкале интенсивности запахов.

Запах, вкус и привкус воды имеют существенное гигиеническое значение. Во-первых, если они неприятны и легко определяются потребителями, то это ограничивает потребление питьевой воды и заставляет искать новые источники. Но вода этих источников, несмотря на хороший запах, вкус и привкус, может оказаться опасной в эпидемиологическом отношении и содержать токсические вещества. Во-вторых, специфические запах, вкус и привкус свидетельствуют о загрязнении воды вследствие попадания в водоем (источник водоснабжения) сточных вод промышленных предприятий или поверхностного стока с сельско­ хозяйственных угодий. В-третьих, естественный запах, вкус и привкус свиде­ тельствуют о том, что в воде есть определенные органические и неорганические вещества, образовавшиеся в результате жизнедеятельности водных организ­ мов (водорослей, актиномицетов, грибов и т. п.) и биохимических процессов превращения органических соединений (гуминовых веществ), которые попали в воду из почвы. Эти вещества могут быть биологически активными, небезраз­ личными для здоровья, обладать аллергическими свойствами и т. п. И, нако­ нец, запах, вкус и привкус являются показателями эффективности очистки во­ ды на водопроводных станциях.

71

РАЗДЕЛ I. ГИГИЕНА ВОДЫ И ВОДОСНАБЖЕНИЯ НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ

Качественной можно считать только такую воду, которая, по оценке по­ требителей, не имеет вкуса и привкуса. Обычные люди не ощущают вкус и привкус интенсивностью 0 и 1 балл. Вкус и привкус интенсивностью 2 бал­ ла чувствуют только некоторые потребители (до 10% населения), и лишь при условии предупреждения, то есть если обратить на это их внимание. При по­ вышении интенсивности вкус и привкус становятся ощутимыми для всех пот­ ребителей без какого-либо предупреждения. Поэтому интенсивность вкуса и привкуса питьевой водопроводной воды не должна превышать 2 баллов, что и отражено в государственном стандарте на питьевую водопроводную воду.

Цветность — природное свойство воды, обусловленное наличием в ней гуминовых веществ, которые вымываются в воду из почвы. Гуминовые вещест­ ва образуются в почве вследствие микробиологического разрушения чужерод­ ных органических соединений и синтеза почвенными микроорганизмами но­ вого органического вещества, присущего почве, которое называется гумусом. Гумус коричневого цвета, и поэтому гуминовые вещества придают воде окраску от желтой до коричневой. На количество этих веществ влияют геологические условия, водоносные горизонты, характер почвы, наличие болот и торфяников в бассейнах рек и т. д. Небольшое количество гуминовых веществ образуется непосредственно в поверхностных водоемах вследствие микробиологического разрушения водных растений (водорослей). Чем больше в воде гуминовых ве­ ществ, тем выше окрашивание воды и интенсивнее ее цветность.

Для измерения уровня цветности разработана хромово-кобальтовая шка­ ла, имитирующая цветность природной воды. Эта шкала представляет собой растворы калия хромата, кобальта сульфата и серной кислоты в воде. Чем вы­ ше концентрация этих веществ, тем интенсивнее желто-коричневое окрашива­ ние раствора и больше цветность. Для оценки цветности воды можно исполь­ зовать и платиново-кобальтовую шкалу. Цветность воды измеряют в градусах путем сравнения ее интенсивности с окрашиванием растворов хромово-ко- бальтовой или платиново-кобальтовой шкалы. Раньше это сравнение осуществ­ ляли визуально, а в настоящее время используют спектрофотометры и фотоко­ лориметры.

Практически бесцветной можно считать лишь такую воду, цветность ко­ торой не воспринимается глазом и не превышает 20 градусов. Только в этом случае не ограничивается ее использование и не будут вестись поиски иных возможностей для утоления жажды. Если большинство потребителей скажет, что вода желтоватая, то ее цветность по имитирующей шкале превышает 20 гра­ дусов. Именно поэтому в государственном стандарте на питьевую водопровод­ ную воду отмечено, что ее цветность не должна превышать 20 градусов.

Кроме цветности, следует помнить и об окраске воды. Она связана с загряз­ нением воды веществами органического и неорганического происхождения, в частности красителями, которые могут попадать в водоемы со сточными вода­ ми предприятий легкой промышленности, некоторыми неорганическими со­ единениями железа, марганца, меди как природного, так и техногенного проис­ хождения. Так, железо и марганец могут окрашивать воду в цвета от красного

72

ГИГИЕНИЧЕСКОЕ НОРМИРОВАНИЕ КАЧЕСТВА ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ

до черного, медь — от бледно-голубого до сине-зеленого, т. е. загрязненная стоками промышленных предприятий вода может иметь неестественный цвет.

Окраску определяют визуально или фотометрическим методом после уда­ ления взвешенных веществ путем фильтрования или центрифугирования. Ви­ зуально изучают цвет, оттенок, интенсивность окраски воды. Для этого воду наливают в цилиндр с плоским дном. На расстоянии 4 см от дна размещают лист белой бумаги. Через столбик воды в цилиндре рассматривают лист и оце­ нивают его цвет. Воду из цилиндра сливают до тех пор, пока цвет не будет вос­ приниматься как белый, присущий всему листу бумаги. Измеряют высоту стол­ бика, при котором исчезает окрашивание. Окраска воды не должна опреде­ ляться в столбике высотой 20 см. Иногда, если окраска очень интенсив­ ная, возникает потребность в разведении исследуемой воды дистиллированной водой. Интенсивность и характер окраски воды можно установить, измерив спектрофотометром или фотоколориметром ее оптическую плотность для све­ товых волн различной длины.

Необычные цветность и окраска воды ограничивают ее употребление и за­ ставляют искать новые источники водоснабжения. Однако вода новых источ­ ников может оказаться опасной в эпидемиологическом отношении и содер­ жать токсические вещества. Кроме того, повышение окраски и цветности воды может свидетельствовать о ее загрязнении промышленными сточными вода­ ми. Вода с высокой цветностью может быть биологически активной за счет гуминовых органических веществ. Убедительных данных о влиянии воды с вы­ сокой цветностью на здоровье человека в литературе нет. Но известно, что в результате действия гуминовых кислот на 50—100% повышается проницае­ мость стенок кишечника для катионов Ca, Mg, Fe, Mn, Zn, сульфат-ионов. И на­ конец, цветность является показателем эффективности очистки (обесцвечива­ ния) воды на очистных сооружениях.

Мутность — природное свойство воды, обусловленное наличием в ней взвешенных веществ органического и минерального происхождения (глины, ила, органических коллоидов, планктона и т. п.). s Противоположная характеристика воды — прозрачность, то есть ее спо­ собность пропускать световые лучи. Чем больше в воде взвешенных веществ,

тем выше ее мутность, то есть меньше прозрачность.

Для количественной оценки прозрачности воды был предложен метод Снеллена. Воду наливают в цилиндр с плоским дном. На расстоянии 4 см от дна размещают стандартный шрифт. Высота букв составляет 4 см, а толщи­ на — 0,5 мм. Воду из цилиндра сливают до тех пор, пока через ее столбик мож­ но будет прочитать буквы. Высота этого столбика (в сантиметрах) и характе­ ризует прозрачность воды. Прозрачная, по мнению потребителя, вода в случае измерения по методу Снеллена имеет прозрачность не менее 30 см.

Для измерения уровня мутности воды была предложена имитирующая ка­ олиновая шкала. Это набор суспензии белой глины (каолина) в дистиллиро­ ванной воде. Содержание каолина в суспензиях колеблется от 0,1 до 0,5 мг/л. Мутность воды измеряют в миллиграммах на литр посредством сравнения ее оптической плотности с плотностью стандартных растворов каолина. Рань-

73

РАЗДЕЛ I. ГИГИЕНА ВОДЫ И ВОДОСНАБЖЕНИЯ НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ

ше эти сравнения производили визуально. Сегодня используют нефелометры, спектрофотометры и фотоколориметры.

Если воду, которую потребители оценили как прозрачную, оценить по имитирующей каолиновой шкале, то окажется, что ее мутность не превышает 1,5 мг/л. Если же преобладающее число потребителей считает, что вода непро­ зрачная, то ее мутность превышает 1,5 мг/л. Именно поэтому в государствен­ ном стандарте на питьевую водопроводную воду указано, что ее мутность не должна превышать 1,5 мг/л.

Мутность тесно связана с другими свойствами воды, прежде всего с цвет­ ностью, запахом и привкусом. Так, гуминовые вещества, определяющие цвет­ ность воды, делают ее мутной (за счет коллоидной фракции), придают ей естест­ венный запах и привкус. Красноватый цвет свидетельствует о наличии в воде железа гидроксида (III). Такая вода мутная, со специфическим вяжущим прив­ кусом.

Мутность влияет на микробиологические показатели качества воды. Боль­ шинство микроорганизмов сорбируется на поверхности или находится в се­ редине взвешенных частиц, органические и неорганические вещества которых защищают бактерии и вирусы. Данные литературы свидетельствуют о том, что обеззараживание мутной воды хлором в течение 30 мин даже при остаточном, свободном активном хлоре на уровне 0,3—0,5 мг/л неэффективно относитель­ но кишечных бактерий и вирусов (например, возбудителей гепатита А). В то же время осветление и обесцвечивание воды на очистных сооружениях, направ­ ленные на удаление взвешенных и гуминовых веществ, способствуют удале­ нию 90% бактерий.

Установлено, что хлорированная мутная вода может быть опасной для здоровья вследствие образования хлорорганических соединений — токсичных и даже канцерогенных. Это хлорфенолы, хлорцианы, тригалометаны, хлори­ рованные полициклические ароматические углеводороды, полихлорированные бифенилы.

Мутная, непрозрачная вода вызывает у человека чувство отвращения. Это ограничивает ее употребление и заставляет искать новые источники водоснаб­ жения, вода в которых может оказаться опасной в эпидемиологическом отно­ шении и содержать вредные вещества. Мутность воды свидетельствует о ее за­ грязнении органическими и неорганическими веществами, которые могут быть вредными для здоровья человека или образовывать вредные вещества во вре­ мя реагентной обработки воды (например, хлорирования). Мутность является показателем эффективности осветления воды на очистных сооружениях. И, на­ конец, мутность является одним из факторов, влияющих на эффективность обеззараживания воды, то есть на эффективность очистки ее от патогенных бак­ терий и особенно энтеровирусов.

Температура воды заметно влияет на ее качество. Так, употребление во­ ды, нагретой до температуры выше 25 °С, вызывает рвотный рефлекс. Поэто­ му в соответствии с международным стандартом температура питьевой воды не должна превышать 25 °С. Потребители же считают оптимальной прохлад­ ную (12—15 °С) воду.

74

ГИГИЕНИЧЕСКОЕ НОРМИРОВАНИЕ КАЧЕСТВА ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ

От температуры зависят органолептические свойства воды, прежде всего запах, вкус и привкус. Это связано с ее влиянием на растворимость газов (на­ пример, сероводорода) и парциальное давление летучих органических веществ, которые придают воде запах (например, хлорфенолов). С повышением темпе­ ратуры запах воды усиливается. К тому же температура влияет на привкус во­ ды: при комнатной температуре он выражен в большей мере. Снижение и по­ вышение температуры сопровождаются ослаблением привкуса.

Температура влияет на скорость и эффективность процессов очистки и обеззараживания воды на водопроводных станциях. Так, с повышением темпе­ ратуры до 20—25 °С в теплый период года улучшаются процессы осветления и обесцвечивания воды поверхностных водоемов за счет коагуляции. В то же время ухудшается эффективность ее фильтрации через активированный уголь в результате уменьшения его адсорбционных свойств.

Влияние температуры на обеззараживание воды объясняется двумя факто­ рами. Во-первых, температура влияет на обесцвечивание и осветление воды, от которых зависит эффективность обеззараживающего действия хлорсодержащих реагентов (хлорной извести, гипохлоритов, хлора в виде газа, хлораминов и т. п.). Взвешенные вещества препятствуют механическому проникновению хлора в бактериальную клетку. Во-вторых, с повышением температуры усили­ вается диффузия молекул обеззараживающих веществ в середину бактериаль­ ной клетки, то есть повышается скорость процесса дезинфекции.

Но необходимо учитывать и другой аспект этого явления. В теплой воде доль­ ше, чем в прохладной, сохраняют жизнедеятельность, инвазивность и патогенностъ возбудители инфекционных заболеваний, поскольку оптимальной для них является температура тела человека, т.е. 35—37 °С. Причем энтеровирусы (на­ пример, возбудители полиомиелита) сохраняются дольше, чем бактерии, до 6 мес.

Наоборот, яйца и цисты гельминтов, особенно геогельминтов, в теплой воде быстро гибнут и дольше сохраняются в прохладной, так как их развитие и созре­ вание происходят не в организме человека, а в почве, и оптимум температур на­ ходится в диапазоне до 20 °С. Так, яйца шистосом гибнут при температуре 29—32 °С в течение 3 сут, при 15—24 °С — 3 нед, а при 7 °С — лишь в течение З мес.

Согласно правилу Вант-Гоффа, с повышением температуры на 10 °С в 2—4 раза повышается скорость химических реакций. Следовательно, ускоря­ ется образование тригалометанов и других хлорированных углеводов (полихлорированных бифенилов, диоксинов и т. п.) во время хлорирования воды, содержащей органические соединения.

Эти соединения могут негативно влиять на здоровье человека. Так, детально изучены токсические свойства хлороформа (трихлорметана), так как длитель­ ное время его использовали для ингаляционной анестезии. Известно, что хлоро­ форм угнетает деятельность центральной нервной системы, влияет на функции печени и почек. При остром отравлении возникают головокружение, кома, воз­ можна смерть. Через 24—48 ч прекращается функционирование почек, через 2—5 сут поражается печень. К тому же экспериментально установлено, что хлороформ оказывает канцерогенное действие, другие тригалометаны — мута­ генное влияние.

75

Источник: https://studfile.net/preview/16455549/