Для оценки количества органических веществ существует параметр окисляемость. Это количество кислорода необходимое на окисление органических веществ животного и растительного происхождения, содержащихся в литре воды. В питьевой воде окисляемость не более 5 мг кислорода на литр. Шахтные колодцы: 3-4. Воды болотистого происхождения – до 65 мг/л. Артезианские воды до 2-3 мг/л. Чем выше окисляемость, тем выше темность.
Содержание растворенного кислорода и биохимическое потребление кислорода (БПК) – также для определения органических веществ. Кислород поступает из воздуха и в результате деятельности растений. Степень насыщения зависит от температуры воды и давления. БПК – количество кислорода, израсходованного в определенный промежуток времени на аэробное биохимическое разложение органических веществ, находящихся в исследуемой воде. Согласно СанПиН 2.1.5. 980-00: растворенного кислорода не менее 4 мг/л, БПК не более 2 мг кислорода на литр при температуре 200 С - I вид водопользования, II вид водопользования не более 4.
Микрофлора
Согласно требованиям по показателям безопасности воды термотолерантные колиформные бактерии и общие колиформные бактерии должны отсутствовать в 100 мл. Общее микробное число – не более 50 в 1мл. Колифаги – отсутствие бляшкообразных единиц в 100мл. Споры сульфитредуцирующих бактерий должны отсутствовать в 20 мл. Цисты лямблии в 50 мл.
Радиационные показатели:
Радиационные показатели: общая альфа-радиоактивность не более 0,1 бк/л; бета-радиоактивность не более 1 бк/л.
Органолептические свойства:
Органолептические свойства: не должно быть цветности, мутности, запаха и привкуса. Требования: запах не более 2 баллов, привкуса нет, цветность не более 200, мутность не более 1,5 мг/л.
Открытие микроэлементов, также как изучение их биороли является одной из страниц биологии. Начало исследования положено в 1891 г. профессором Вернадским. Он установил связь микроэлементов с ферментами, гормонами, витаминами; также изучались болезни, связанные с недостатком или избытком тех или иных микроэлементов во внешней среде.
Сейчас известно, что в состав тканей человека входят 165 элементов периодической системы. Одни из них входят в большом количестве – органогены, макроэлементы; другие представлены в небольших количествах – микроэлементы.
Все микроэлементы делятся:
1. Биологически активные, поступающие в организм с водой (Фтор, бром)
2. Поступающие с пищей, растительного происхождения (Йод)
3. Вредные, поступающие со сточными водами (Бериллий, молибден, мышьяк, свинец, селен)
Содержание элементов в различных регионах неравномерное. В областях, где отмечается повышенное или пониженное содержание элементов во внешней среде наблюдается соответственно повышенное или пониженное поступление их в организм и распространяются среди населения те или иные заболевания, называемые эндемическими. Данные области по Виноградову называются биогеохимическими провинциями. Примеры заболеваний – зоб, флюороз.
Фтор один из наиболее рассеянных и своеобразных микроэлементов, характеризуется малым диапазоном доз от токсических до биологически полезных. С фтором связаны два заболевания – кариес и флюороз. Питьевая вода является одним из основных источников поступления фтора в организм. С пищевыми продуктами его поступает очень мало, поэтому развитие флюороза связано с повышенным содержанием фтора в воде. Полагают, что в СНГ взрослый человек массой 70кг. получает вне эндемической местности в сутки с пищей 0,8 мг фтора (Норма 0,5-1,2 мг.). Содержание его в пищевом рационе жителей эндемической местности в несколько раз выше, за счет фтора воды, входящей в состав блюд. По данным Габовича и Минха в населенных пунктах, где осуществляется фторирование воды содержание фтора на 0,8-0,6 мг. выше, чем в пунктах, расположенных рядом – 0,2 мг/л. Если концентрация фтора в воде составляет 0,3-0,4 мг/л, то основной источник - пищевые продукты. Усвоение фтора пищи хуже на 15-20%, чем фтора воды. Эндемический флюороз встречается у коренных жителей местностей с повышенной концентрацией фтора в воде. При исследовании детского населения в эндемических регионах было установлено влияние фтора на ферментные системы, иммунологическую реактивность, формирование костей, фосфорно-кальциевый обмен. Изменения выходят за пределы физиологических при концентрации фтора в воде более 1,5 мг/л. Первые симптомы флюороза – появление пятнистости или крапчатости эмали зубов, разрушение дентина. В дальнейшем может возникнуть ограничение подвижности позвоночника, нарушение со стороны печени, костей, ЦНС. Впервые пятнистость описал Eger в 1901 году у итальянских эмигрантов. В 1916г. были опубликованы данные о распространенности заболевания среди населения многих штатов США. Только в 1931г. было доказано, что заболевание обусловлено повышенным содержанием фтора в воде.
При снижении концентрации фтора в воде менее 0,5-0,7 мг/л отмечается заболеваемость детей кариесом. По статистике кариесом страдает 80-98% населения Земли. В Иртыше концентрация фтора составляет 0,2 – 0,3 мг/л. Подземные воды области также бедны фтором. Известно, что кариес зубов является не только причиной болевых ощущений, но и по мере вовлечения в процесс глубжележащих тканей может стать постоянным источником инфекции. Кариес является наиболее частой причиной потери зубов, что ведет к ухудшению пережевывания пищи и обострению хронических заболеваний ЖКТ. Известно, что кариозные зубы как постоянный источник инфекции и интоксикации в организме стоят в одном ряду с заболеваниями миндалин. При кариесе нарушается связь между органическими белками и неорганическими известковыми элементами дентина и эмали зубов. Кариес заболевание полиэтиологичное, но при недостатке фтора более активно проявляются другие причины вследствие тесной связи между обменом фтора и кальция.
Фтор отличается очень небольшим диапазоном физиологического действия. Например, легкие формы флюороза могут быть у 20% населения при концентрации фтора в воде 1,5 мг/л. По мере снижения концентрации фтора в воде повышается заболеваемость населения кариесом и она высока, если концентрация фтора 0,7мг/л и ниже.
Признание роли климатического фактора определяет различного вида водопотребности населения в воде с фтором. Для первого и второго климатического района – не более 1,5мг/л (г.Омск); для третьего не более 1,2мг/л. То есть, планируется только верхняя граница. Если содержание фтора более 1,5мг/л, то рекомендуется дефторирование воды. Для этого предложены реагенты и фильтрационные методы. Реагенты: метод основан на связывании фтора гидрооксидом алюминия или магния. Фильтрация: активированная окись алюминия используется на производственных установках в качестве анионита для снижения концентрации фтора.
Фторирование воды было предложено для снижения заболеваемости кариесом. Это – контролируемое соединение фтора и воды источников водоснабжения с целью довести концентрацию фтора до уровня достаточного для эффективной профилактики кариеса, в тоже время не оказывает неблагоприятного воздействия на физическое развитие и здоровье человека. Показания для фторирования: концентрация фтора в источнике водоснабжения 0,6-0,5 мг/л; заболеваемость населения кариесом 25-30%. Предлагаемые меры: витаминизация, фторсодержащие зубные пасты, общая профилактика не могут снизить заболеваемости кариесом.
Механизм противокариозного действия фтора до конца не выяснен. Фтор действует через кровь, после всасывания из ЖКТ. Он стимулирует минерализацию зубов, способен откладываться в виде фторапаптита, изменяя структуру белковых тканей зуба, повышая их резистентность к химическим и биологическим факторам, вызывающим кариес и действующим в полости рта. Для фторирования используют: кремний фтористый натрий, фтористый натрий, кремний-фтористую кислоту, фторид аммония. Фторпрофилактика должна быть комплексной, также необходимо рациональное питание с ограничением потребления сахара, уход за полостью рта, УФО.
Загрязнение и самоочищение воды
Источники загрязнения: таяние снегов, сбросы заводов, судоходство, сплав леса, купание, водопой скота, ядохимикаты. Загрязнение подземных вод происходит по вине промышленных и с/х предприятий через землю. Бактериологическое загрязнение: выгребные ямы, скотомогильники.
Самоочищение водоемов, факторы:
1. Физические
2. Химические
3. Биологические
Физические: разбавление, растворение загрязнений, бактерицидное действие УФО.
Химические: участвуют водоросли, плесневые и дрожжевые грибки, устрицы, амебы, двухстворчатые моллюски.
В РФ имеются большие запасы пресной воды, но природа неравномерно распределила воду, как по времени года, так и по территории. Большая часть стока ре сбрасывается на севере и северо-востоке, где мало обжитых районов. Используются открытые и подземные источники.
Подземные источники делятся:
1. Грунтовые
2. Верховодка
3. Артезианские
4. Родники
Подземные воды образуются двумя путями: фильтрация атмосферных осадков через почву и фильтрация воды рек, озер через русло этих водоемов.
По отношению к воде все породы делятся на:
1. Водопроницаемые: песок, супесок, гравий, галечник, известняк дробленный.
2. Водонепроницаемые: сплошные залежи гранита, глины, известняка.
Вода, которая скапливается на первом и последнем водоупорных слоях называется грунтовой или ненапорной. В колодцах она устанавливается на уровне водонапорного горизонта. Глубина залегания грунтовых вод колеблется от одного до нескольких десятков метров. Грунтовые воды не загрязнены и вполне пригодны для питьевого водоснабжения. Чем глубже водоносный коридор и чем лучше он закрыт водонепроницаемыми слоями, тем чище вода. Но состав грунтовых вод отражает состав почвы. Опасно бактериальное загрязнение, муть. В зависимости от преобладания компонента в воде выделяют следующие типы грунтовых вод: хлоридно-натриевые, карбонатно-сульфатно-кальциевые, сульфатно-щелочные. Кафедра общей гигиены провела исследование грунтовых вод по солевому составу, вода в основном относится к классу гидрокарбонатных, гидрокарбонатно-кальциевых и реже сульфатно-натриевых. Минерализация в широких пределах от 250 – 12тыс. мг/л. Наиболее высокая на юго-западе области. В северо-восточном направлении и в поймах рек минерализация значительно ниже и отвечает требованиям водного законодательства. Бактериальный состав грунтовых вод свидетельствует об отсутствии загрязнения воды. Гигиеническая оценка свидетельствует о целесообразности использования их для местного водоснабжения.