Хімічний склад води

У природі вода практично завжди містить більшу або меншу кількість розчинених в ній мінеральних солей. Ступінь і мінеральний склад води визначаються характером грунту або грунтів, прилеглих до водоносних шарів або поверхневих вододжерел.

Кількість мінеральних солей, що містяться у воді, виражається в міліграмі/л.

Органічні речовини. З них найважливіші — речовини тваринного походження, оскільки саме вони можуть містити різні патогенні мікроби. Непрямим гігієнічним показником наявності або відсутності цих речовин у воді служить окислюваність води.

Окислюваність води. Це кількість кисню (міліграм), що витрачається на повне окислення органічних речовин, що містяться в 1 л води (позначається — міліграм/л). Чим менше у воді органічних речовин, тим менше величина витрати кисню на повне окислення тих, що містяться в 1 л води органічних речовин. Наприклад, окислюваність чистих підземних вод, як правило, не буває більше 2—4 міліграм/л, річкових, — в межах 7 міліграма/л.

Одним з показників можливої присутності у воді органічних речовин служить кількість розчиненого в ній кисню (міліграм). У чистих водоймищах розчинено 3—6 міліграм/л кисню, а в забруднених — набагато менше, аж до повної відсутності.

Про можливе забруднення води органічними речовинами тваринного походження свідчить наявність аміаку, солей азотистої і азотної кислот. Аміак — це продукт початкових стадій гниття органічних речовин тваринного походження, а солі азотної і азотистої кислот - кінцеві продукти мінералізації органічних речовин. Їх наявність указує на давнє забруднення води.

Присутність у воді солей соляної і сірчаної кислот — показник можливого забруднення води екскрементами тварин і людини (фекального забруднення). Зазвичай в 1 л чистої природної води міститься не більше 20—30 міліграма хлоридів.

Жорсткість води. Вона визначається вмістом в ній солей кальцію і магнію. Розрізняють воду м'яку, помірно жорстку і жорстку. Виділяють загальну жорсткість води — жорсткість сирої води, усунену жорсткість, що зменшується при кип'яченні або відстоюванні, і неусувну, таку, що не знижується навіть після кип'ячення води.

У жорсткій воді погано розварюються овочі і м'ясо, тому що білки, що знаходяться в них, утворюють з кальцієм і магнієм нерозчинні з'єднання, що не засвоюються в кишечнику людини.

Така вода не підходить і для гігієнічних процедур: наявність в ній надмірної кількості солей перешкоджає піноутворенню, нерозчинні з'єднання осідають на волоссі і утрудняють процес миття.

Жорсткість питної води не повинна перевищувати 7 міліграм/л. Цю характеристику можна вимірювати і в градусах (1 мг/экв жорсткості води рівний 2,8°). Жорсткою вважається вода, що має більше 20°, м'якою, — менш 10°.

Солі заліза. Вода, що містить залізо, нешкідлива, але в надмірних кількостях воно надає їй гіркуватому металевому смаку і жовтому або жовто-бурому забарвленню, знижуючи прозорість. У питній воді допускається до 0,5 міліграма/л заліза (у відкритих водоймищах) і 1,0 міліграм/л (у підземних джерелах).

Фтор. Що міститься в питній воді, він робить значний вплив на стан зубів. При його підвищеній концентрації виникає флюороз (поява темних плям на емалі зубів), ведучий до повного їх руйнування, а при недостатньому змісті частішає захворюваність карієсом. У воді повинне знаходитися не більше 1,5 міліграма/л фтору, оптимальна кількість — 0,7—1,0 міліграм/л. Якщо фтору не вистачає, воду штучно фторують, тобто додають фтористий натрій.

Епідеміологічне значення води

Природна вода з різних джерел завжди містить деяку кількість хімічних сполук, різноманітну мікрофлору, яйця гельмінтів, віруси, які можуть бути причиною інтоксикацій, а також захворювань епідемічного і ендемічного характеру.

Вода — один з шляхів передачі збудників захворювань, зокрема інфекційних. Інфекції, що передаються переважно через воду, називаються водними. До них відносяться: черевний тиф, дизентерія, холера, інфекційний гепатит, поліомієліт, а також інфекційні хвороби тварин - туляремія і лептоспирозные захворювання. Передаються через воду захворювання шкірних покривів і слизистих оболонок (трахома, короста, грибкові захворювання, аденовирусные кон'юнктивіти і ін.). Зараження ними можливо при використанні однієї і тієї ж води, при митті і купанні у ваннах і басейнах. Вода може грати важливу роль і в передачі збудників ряду зоонозних інфекцій, головним чином серед тварин (сап, ящур, сальмонельози, сибірська виразка).

Забруднення води патогенними мікробами відбувається багатьма шляхами. Найбільш поширений з них — спуск у водоймища неочищених стічних вод, зокрема інфекційних лікарень, ветеринарних лікарень, промислових підприємств, що переробляють тваринну сировину, і банно-пральних підприємств. Фекальне забруднення водоймищ, зокрема колодязів, може викликатися окрім цього поверхневими водами в періоди зливових дощів і танення снігів, а також грунтовими водами, якщо в них проникають нечистоти з вигрібних ям.

При центральному водопостачанні стає можливим забруднення води не тільки в місці її огорожі (відкриті водоймища), але і в головних спорудах, а також у водорозводящій мережі, найчастіше у випадках порушення герметичності водопровідних труб і інших аварій або під'єднування технічних водопроводів до водопроводів питним.

Водоймища можуть забруднюватися і виділеннями диких тварин, головним чином гризунів, які з сечею і фекаліями можуть виділяти у воду збудників таких, наприклад, хвороб, як туляремія і лептоспирозы. Вода, забруднена патогенними мікробами, може викликати масові захворювання (епідемії). Частіше за інших заражаються поверхневі води, рідко - артезіанські.

Вода штучних басейнів при недостатньому очищенні і знезараженні може також бути передавачем ряду інфекційних захворювань. У забрудненій воді басейнів часто присутні стафілококи, стрептококи, збудники дизентерії, поліомієліту і ін.

У природних водоймищах, місцях масового купання, при великій скупченості відвідувачів, засміченні території пляжу і забрудненні прибережної зони недостатньо очищеними стічними водами також спостерігається значна бактерійна забрудненість води.

Ці обставини необхідно враховувати при виборі місць для купання.

Показники бактеріологічного забруднення води:

мікробне число води — загальна кількість мікробів, що містяться в 1 мл води;

титр кишкової палички — найменший об'єм води, в якому виявляється одна кишкова паличка;

індекс кишкової палички — кількість кишкових паличок в 1 л води.

Мікробне число води показує, наскільки сприятливі або несприятливі умови для життя мікробів. У нормі в 1 мл водопровідної води не повинно бути більше 100, а в колодязній — більше 1000 мікробів. У басейнах допускається до 1000 мікробів в 1 мл води.

Кишкова паличка, що зазвичай мешкає в товстому кишечнику людини і тварин, служить показником свіжого забруднення води екскрементами тварин і людини. Відповідно до гігієнічних норм титр кишкової палички для водопровідної питної води встановлений не менше 300 мл (тільки у цій кількості, а не в меншому допускається виявлення однієї кишкової палички). Індекс кишкової палички — 3 (наявність в 100 мл води не більше трьох кишкових паличок). Для колодязної води титр кишкової палички не повинен бути менше 100. Вода басейнів повинна відповідати якості питної води, але для неї допускається титр 100.

Гігієнічним показникам якості води є також наявність в ній яєць гельмінтів. У питній воді і воді критих басейнів яйця гельмінтів повинні бути відсутніми. У відкритих басейнах допускається не більше 1 яйця гельмінта в 1 м3 води.

Флора і фауна води. ГОСТ «Вода питна» не допускає вмісту в питній воді видимих на око водних організмів.

Джерела водопостачання. Основні джерела водопостачання — закриті водоймища (підземні води) і відкриті (річки, озера, ставки, водосховища).

Приводимо гігієнічні вимоги до якості джерел централізованого господарсько-питного водопостачання.

Закриті вододжерела. Підземні води утворюються переважно за рахунок проникнення в грунт атмосферних опадів, які, фільтруючись грунтом, скупчуються в рихлих її породах (пісок і ін.), розташованих на водонепроникних грунтах (глина, гранує і ін.). Залежно від глибини залягання водоносних шарів підземні води діляться на грунтових і міжпластових. Грунтові води залягають на першому водонепроникному грунті, вони найбільш близькі до поверхні грунту і не захищені зверху водонепроникним шаром грунту. Тому вони легко забруднюються стоками і покидьками, що просочуються через грунт з поверхні з дощовими і талими водами. На території населених пунктів грунтові води, як правило, бувають непридатними для водопостачання.

Міжпластові води розташовуються в глибоких водоносних шарах, між двома водонепроникними шарами грунту.

Вони найбільш надійні і безпечні в гігієнічному відношенні джерела водопостачання населення.

Підземні води, що виходять на поверхню, називаються ключовими, або джерельними. Вони відрізняються найбільшою чистотою і високими смаковими якостями. У них розчинені мінеральні солі, що містяться в грунті, і вуглекислий газ, що виділяється при розкладанні органічних речовин. Тому ці води більш мінералізовані і насыщены вуглекислотою, чим вода відкритих водоймищ, але одночасно вони жорсткіші, а їх температура нижча.

Відкриті вододжерела. Вода відкритих водоймищ відрізняється низькою мінералізацією. Її фізичні властивості зазвичай гірше, ніж у води з підземних джерел. Її хімічний склад, фізичні властивості і бактерійна забрудненість непостійні і залежать від пори року і ряду місцевих умов. Під час повені і рясних дощів в них стікають маси води, що змивають з поверхні грунту різні речовини, що забруднюють її, і мікроорганізми (органічні речовини, бактерії). Це приводить до різкого погіршення органолептичних властивостей такої води. Дуже часто відкриті вододжерела використовуються для скидання промислових, сільськогосподарських і побутових відходів.

Тому міжпластові води переважно (як за якістю, так і по безпеці), і їх можна вживати для пиття в натуральному вигляді, тоді як вода відкритих водоймищ і грунтові води вимагають попереднього очищення і знезараження.

Очищення і знезараження води

Очищення води. Це складний і багатоетапний процес. Перший етап — очищення води від зважених частинок відстоюванням в спеціальних відстійниках (горизонтальних і вертикальних) і фільтрацією. Для прискорення цих процесів застосовується коагуляція — очищення води за допомогою спеціальних хімічних сполук — коагулянтів. Як коагулянт найчастіше використовується сірчанокислий алюміній (глинозем), який, вступаючи в реакцію з солями кальцію і магнію, утворює з ними гідрати у вигляді пластівців, що осідають на дно очисних споруд.

Після коагуляції вода фільтрується. Для цього застосовуються різні фільтри: прямокутні резервуари площею 50— 100 м2, завантажені річковим кварцевим піском на висоту 0,6—1 м, під якими знаходяться підтримуючий шар гравію і дренажні труби для відведення профільтрованої води. На поверхні піску скупчуються дрібні пластівці коагулянта, що не встигли осісти у відстійнику, які зменшують діаметр пір між піщинками і підвищують затримуючу здатність фільтру. Після 8— 12 ч роботи фільтр промивається зворотним струмом води.

В результаті очищення вода делается прозорою, безбарвною, усуваються запахи, деякі шкідливі домішки, затримуються яйця гельмінтів і на 95—98% бактерії.

Дезинфекція води. Це звільнення її від збудників різних інфекційних захворювань. Найбільш поширений спосіб дезинфекції води — хлорування газоподібним хлором. Для цього застосовуються хлоратори, що забезпечують дозування і безперервну подачу хлора в резервуари з чистою профільтрованою водою або безпосередньо у водопровідну мережу. Хлорування - один з найстаріших, простіших, дешевших і достатньо надійних способів знезараження води.

Для знезараження води застосовуються також озонування і обробка ультрафіолетовими променями. Бактерицидна дія озону сильніша, ніж хлора. Озонування покращує смак і органо-лептические властивості води. Проте це дорожчий спосіб, що вимагає складної апаратури, ретельного догляду за нею і дуже хорошого попереднього очищення води фільтрацією. Тому широкого поширення він не набув, як і знезараження води ультрафіолетовими променями.

Очищення і знезараження води в польових умовах. У туристському поході можуть застосовуватися ті ж способи, що і на водопровідних станціях, але в спрощенішому вигляді. Звільнення води від зважених речовин досягається її відстоюванням протягом 2— 3 ч або фільтруванням за допомогою простих фільтрів (з піску, вугілля). Найпростіший і надійніший спосіб знезараження води в поході — її кип'ячення протягом 5 мин. У польових умовах може застосовуватися і хлорування води, краще після фільтрації. Для цього використовують хлорне вапно.

Доза хлора встановлюється досвідченим шляхом. Необхідно, щоб в 1 л води знаходилося 0,3-0,4 міліграм залишкового хлора протягом 30 мін контакту води з хлором — влітку і 1—2 ч — взимку. Нормування якості питної води після хлорування представлене в таблиці 16.

Можна хлорувати воду безпосередньо в шахтному колодязі. Для цього після визначення в нім об'єму води вносять розчин хлорною винищити з розрахунку 1 мл 1%-ного розчину на 1 л води.

Зберігання і розбір питної води. Згідно санітарним правилам спортивні споруди забезпечуються кип'яченою остудженою водою, яка повинна зберігатися в спеціальних металевих бачках ємкістю 25 - 30 л або в карафах. Щодня вода замінюється свіжішим, а судини промиваються.

Якщо баки не чистяться і доступні забрудненню ззовні, то кип'ячена вода може виявитися небезпечнішою в епідеміологічному відношенні, чим сира. Велике гігієнічне значення має спосіб розбору води: бажане використання пластикових стаканчиків або фонтанчиків. Воду п'ють прямо із струменя, що б'є вгору під натиском води в баку або під тиском водопровідної води. Струмінь повинен мати певний нахил, що виключає зворотне попадання води на трубку, з якої вона витікає, що значною мірою залежить від тиску води.

Дата добавления: 2014-01-11