Содержание
Введение
1. Питьевая вода: источники, физико-химическая характеристика питьевой воды
2. Проблемы, связанные с питьевой водой
3. Биологические, медицинские и социальные аспекты взаимодействия человека со средой его обитания
Заключение
Список литературы
Введение
Вода (Н2О) – жидкость без запаха, вкуса, цвета; самое распространенное природное соединение.
По физико-химическим свойствам В. отличается аномальным характером констант, которые определяют многие физические и биологические процессы на Земле. Плотность В. возрастает в интервале 100–4°, при дальнейшем охлаждении уменьшается, а при замерзании скачкообразно падает. Поэтому в реках и озерах лед как более легкий располагается на поверхности, создавая необходимые условия для сохранения жизни в водных экологических системах. Морская В. превращается в лед, не достигая наибольшей плотности, поэтому в морях происходит более интенсивное вертикальное перемешивание воды.
Теплоемкость В. изменяется нелинейно: она достигает наименьших значений при температуре около 37°, когда метаболические реакции в организме наиболее интенсивны. Высокая диэлектрическая постоянная В объясняет причину ее значительной ионизирующей силы. В. – слабый проводник электрического тока, ее электропроводность увеличивается при наличии растворенных солей, что позволяет определить концентрацию солей по величинам удельной проводимости. Высокая устойчивость молекул В. в сочетании с электрическими характеристиками делает ее универсальным растворителем, поэтому в ней всегда обнаруживаются многочисленные химические соединения (в природной В. содержится большая часть химических элементов таблицы Д.И. Менделеева). Промышленная деятельность человека приводит к появлению в В. ряда органических и неорганических соединений, что определяет необходимость гигиенического контроля за их количеством. Многие, особенности В. по сравнению с близкими по строению веществами объясняются строением ее молекулы, самой маленькой из трехатомных молекул, и структурой пространственной сетки водородных связей.
Вода является важнейшей составной частью живого организма, в теле взрослого человека она составляет 65–70% его массы. Очень высоко ее содержание в продуктах питания, например в мясе – до 79%, в рыбе – до 85%, в растительных маслах и фруктах – до 78–97%. В составе всех живых организмов планеты в целом содержится лишь вдвое меньше В., чем во всех реках Земли. Без пищи человек может прожить 65–70 дней, без В. – несколько дней. При потере воды в количестве, равном 6–8% массы тела, наблюдается выраженное обезвоживание организма: утрата воды, составляющая 10–20% массы тела, опасна для жизни.
Согласно гигиеническим требованиям к качеству питьевой В., она должна быть безопасной в эпидемическом отношении, безвредной по химическому составу и обладать удовлетворительными органолептическими свойствами. При гигиенической оценке качества В. используют следующие показатели: наличие патогенных микроорганизмов и возбудителей паразитарных заболеваний; концентрация химических веществ, и т.ч. радиоактивных; изменение органолептических свойств (наличие запаха, привкуса, окраски, появление пены, пленки, мутности).
В целом неудовлетворительное качество питьевой В. оказывает значительное влияние на состояние здоровья населения. Так, по данным ВОЗ, в развивающихся странах потребление недоброкачественной В. является ежегодно причиной гибели нескольких сотен тысяч человек, Масштабы распространения острых кишечных инфекций (500 млн. случаев в год, причем около 80% заболеваний приходится на развивающиеся страны) связывают с нехваткой или плохим качеством питьевой В. Различные заболевания могут возникать не только при питье недоброкачественной В., но и при рекреационном водопользовании, при употреблении немытых овощей, выращиваемых на полях орошения, из-за нехватки В. для целей личной гигиены. Установлено, что 1100 млн. людей на Земле не обеспечено доброкачественной В. Не случайно десятилетняя программа улучшения водоснабжения для обеспечения каждого человека на Земле доброкачественной водой в достаточном количестве выдвинута ВОЗ в качестве глобальной медицинской и социальной задачи для всех стран.
1. Питьевая вода: источники, физико-химическая характеристика питьевой воды
Пресные водные ресурсы существуют благодаря вечному круговороту воды. В результате испарения образуется гигантский объем воды, достигающий 525 тыс. км3 в год. 86% этого количества приходится на соленые воды Мирового океана и внутренних морей – Каспийского. Аральского и др.; остальное испаряется на суше, причем половина благодаря транспирации влаги растениями. Каждый год испаряется слой воды толщиной примерно 1250 мм. Часть ее вновь выпадает с осадками в океан, а часть переносится ветрами на сушу и здесь питает реки и озера, ледники и подземные воды. Природный дистиллятор питается энергией Солнца и отбирает примерно 20% этой энергии. Всего 2% гидросферы приходится на пресные воды, но они постоянно возобновляются. Скорость возобновления и определяет доступные человечеству ресурсы. Большая часть пресных вод – 85% – сосредоточена во льдах полярных зон и ледников. Скорость водообмена здесь меньше, чем в океане, и составляет 8000 лет. Поверхностные воды суши обновляются примерно в 500 раз быстрее, чем в океане. Еще быстрее, примерно за 10 – 12 суток, обновляются воды рек. Наибольшее практическое значение для человечества имеют пресные воды рек. Реки всегда были источником пресной воды. Но в современную эпоху они стали транспортировать отходы. Отходы на водосборной территории по руслам рек стекают в моря и океаны. Большая часть использованной речной воды возвращается в реки и водоемы в виде сточных вод. До сих пор рост очистных сооружений отставал от роста потребления воды. И на первый взгляд в этом заключается корень зла. На самом деле все обстоит гораздо серьезнее. Даже при самой совершенной очистке, включая биологическую, все растворенные неорганические вещества и до 10% органических загрязняющих веществ остаются в очищенных сточных водах. Такая вода вновь может стать пригодной для потребления только после многократного разбавления чистой природной водой. И здесь для человека важно соотношение абсолютного количества сточных вод, хотя бы и очищенных, и водного стока рек. Мировой водохозяйственный баланс показал, что на все виды водопользования тратится 2200 км воды в год. На разбавление стоков уходит почти 20% ресурсов пресных вод мира. Расчеты на 2000 г. в предположении, что нормы водопотребления уменьшатся, а очистка охватит все сточные воды, показали, что все равно ежегодно потребуется 30 – 35 тыс. км3 пресной воды на разбавление сточных вод. Это означает, что ресурсы полного мирового речного стока будут близки к исчерпанию, а во многих районах мира они уже исчерпаны. Количество пресной воды не уменьшается, но ее качество резко падает, она становится не пригодной для потребления. Человечеству придется изменить стратегию водопользования. Необходимость заставляет изолировать антропогенный водный цикл от природного. Практически это означает переход на замкнутое водоснабжение, на маловодную или малоотходную, а затем на «сухую» или безотходную технологию, сопровождающуюся резким уменьшением объемов потребления воды и очищенных сточных вод
В качестве первых санитарно – гигиенических характеристик пресной воды использовались органолептические показатели, которые были основаны на интенсивности восприятия органами чувств физических свойств воды. В настоящее время в эту группу в качестве нормативных характеристик входят:
· Запах при 20оС и подогреве до 60оС,
· баллЦветность по шкале, градус
· Прозрачность по шкале,
· Мутность по стандартной шкале, мг/дм3
· Окраска окрашенного столбца (отсутствие водных организмов и пленки)
В качестве фундаментальной основы для разработки ПДК всех видов загрязняющих веществ используется концепция порогового воздействия токсикантов на организм.
При проведении систематических биогеохимических исследований было установлено наличие трех областей на кривой функциональной зависимости между дозой (концентрацией токсического вещества) и эффектом (негативными последствиями на организм):
· При малых количествах потребления токсиканта либо безвредно для организма, либо стимулирует его жизнедеятельность
· В области средних концентраций существует оптимальный диапазон, в котором организм способен регулировать взаимодействие с окружающей средой
· Дальнейший рост концентрации вещества в воде может стать причиной подавления жизнедеятельности организма.
Для обеспечения качества воды в водоисточниках и системах водопотребления используется ряд нормативных документов, основанных на значениях ПДК, из которых главными являются следующие:
ГОСТ 2874–82 «Вода питьевая. Гигиенические требования и контроль за качеством».
ГОСТ 2761–84 «Источники централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения. Гигиенические, технические требования и правила выбора».
«Санитарные нормы предельно-допустимого содержания вредных веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового использования» СанПиН 42–121–4130–88.
«Санитарные правила и нормы охраны поверхностных вод от загрязнения». СанПиН 4630–88
«Водный кодекс РФ», 1997 год
Допустимое содержание в питьевой воде некоторых химических веществ
| Вещество | Его предельно допустимые концентрации в мг/л |
| Алюминий остаточный | 0,5 |
| Бериллий | 0,0002 |
| Молибден | 0,25 |
| Мышьяк | 0,05 |
| Нитраты | 45,0 |
| Полиакриламид остаточный | 2,0 |
| Свинец | 0,03 |
| Селен | 0,001 |
| Стронций | 7,0 |
| Фтор | 1,5 (I и II климатическая зона) |
| 1,2 (III климатическая зона) | |
| 0,7 (IV климатическая зона) |
Прямым критерием безопасности питьевой В. в эпидемическом отношении является отсутствие в ней патогенных микроорганизмов. Однако прямое определение в В. патогенной флоры – сложная в техническом отношении задача, поэтому используются косвенные показатели ее качества. Они основаны на установленной при эпидемиологических наблюдениях связи между количеством микроорганизмов-сапрофитов и загрязнением В. возбудителями кишечных заболеваний. К таким показателям относятся общее количество микроорганизмов, определяемых в 1 мл воды при выращивании на питательной среде (не должен превышать 100 в 1 мл), а также количество кишечных палочек: коли-индекс – количество кишечных палочек в 1 л воды (не более 3), или коли-титр, т.е. количество воды в миллилитрах, в котором содержится только 1 кишечная палочка (не менее 300 мл). Однако кишечная палочка не всегда может служить санитарным показателем при контроле эффективности очистки воды, в частности от вирусных загрязнений, поэтому в зависимости от санитарно-эпидемической обстановки может проводиться прямое определение вирусной микрофлоры.