Контрольная работа по "Медицине"

Становление второго этапа  связано с открытиями М. Ломоносова и Лавуазье в области химии, а  именно с развитием количественного  и качественного анализа. Результаты химических анализов, выраженные мерой  и массой, привлекали своей конкретностью, т.к. могли быть использованы в качестве масштаба для сравнения воды разных источников. Большое внимание уделялось  определению общей минерализации  воды по плотному остатку, содержанию хлоридов и сульфатов, жесткости  воды. Выбор методов определяется их доступностью. Со временем стали  определять содержание в воде органических соединений и продуктов их разложений (аммиак, нитриты, нитраты).

Третий этап охарактеризовался  преимущественным изучением бактериального состава воды и переходом к  гигиеническому нормированию качества питьевой воды. Особое значение имело  открытие Робера Коха. Участвуя в 1891 году в ликвидации крупной эпидемии холеры в Гамбурге-Альтоне, Кох установил  не только факт отсутствия заболеваний  в Альтоне, но и связал его с  очисткой речной воды на сапрофитную  микрофлору показали, что вода альтонского  водопровода содержала не более 100 сапрофитов в одном мл. А в  воде гамбургского водопровода было гораздо больше микробов. На этом основании  Кох сделал вывод, имевший характер количественной оценки, что вода, в  которой находится не более 100 сапрофитов в 1мл, не содержит патогенных микробов (в данном случае холерных вибрионов). Это первый пример, когда гигиенический  норматив был предложен в результате излучения степени влияния воды не организм. Вместе с тем появилось  представление о качестве воды не только водоисточника, но и питьевой воды.

Хозяйственно-питьевое водоснабжение  индивидуальных жилых домов может  осуществляться как от централизованных систем водоснабжения населенных мест, так и от индивидуальных источников (децентрализованные или местные  системы). В централизованных системах водоснабжения качество подаваемой потребителям воды должно соответствовать  ГОСТ 2874-82 с изм. "Вода питьевая. Гигиенические требования и контроль за качеством". Источниками при децентрализованных системах водоснабжения, как правило, являются подземные воды.

Виды подземных вод. Подземные  воды могут быть трех типов: верховодка, грунтовые и межпластовые. Верховодка образуется на небольших глубинах за счет просачивания в почву атмосферных  осадков. Грунтовые воды располагаются  в первом от поверхности водоносном горизонте, под которым находится  водоупорный пласт. Межпластовые воды залегают между двумя водонепроницаемыми пластами, могут иметь удаленную  от места водозабора зону питания, а  при наклонном залегании водоносного  пласта - выходить на поверхность (фонтанировать, образовывать родники). Предпочтение при  выборе источника следует отдавать межпластовым водам, защищенным от поверхностных  загрязнений; возможно также использование  грунтовых вод. Использование верховодки как нестабильного и незащищенного  от загрязнений источника нецелесообразно. Размещение водозаборных сооружений, их устройство, содержание, а также  качество источников регламентировано требованиями санитарных правил по устройству и содержанию колодцев и каптажей родников, используемых для децентрализованного  хозяйственно-питьевого водоснабжения. Правила распространяются на устройство колодцев и каптажей общественного  пользования, но могут использоваться и для сооружений индивидуального  назначения.

Выбор места для устройства водозаборов. Выбор места для  устройства водозаборов должен производиться  с участием специалистов-гидрогеологов  и представителей санитарно-эпидемиологической станции. Его следует выбирать на незагрязненном выше по течению грунтовых  вод возвышенном участке, удаленном  не менее чем на 50 м от уборных, выгребных ям, сети канализации, скотных  дворов, мест захоронений, складов удобрений  и ядохимикатов. Территория водозабора должна содержаться в чистоте, не допускаются вблизи водозабора стирка белья и водопой животных.

В соответствии с требованиями санитарных правил вода должна быть: прозрачной (прозрачность по стандартному шрифту не менее 30 см); бесцветной (не более 30 градусов цветности); без привкусов и запахов (допустимы привкусы и запахи интенсивностью не более 2-3 баллов). Вода не должна содержать  нитратов в количестве свыше 10 мг/л  и быть бактериально чистой (титрколи не менее 100, т.е. в 1 л воды содержание кишечной палочки должно быть не более 10). При определении пригодности  данного источника необходимо провести физические, химические и бактериологические анализы, которые выполняются местными органами санитарно-эпидемиологической службы. Качество воды для полива не регламентируется; для этой цели могут  быть использованы верховодка или другие источники с водой непитьевого  качества (пруд, река).

Зачастую на бытовом уровне отношение к качеству воды бывает легкомысленное, основанным на оценке "нравится - не нравится", либо на разного рода заблуждениях. Однако существуют объективные показатели качества воды, которые должны соблюдаться  непосредственно при ее потреблении.

Водородный показатель характеризует  концентрацию свободных ионов водорода в воде. Для удобства отображения  был введен специальный показатель, названный рН и представляющий собой  логарифм концентрации ионов водорода, взятый с обратным знаком, т.е. pH = -log[H+].

Если говорить проще, то величина рН определяется количественным соотношением в воде ионов Н+ и ОН-, образующихся при диссоциации воды. Если в воде пониженное содержание свободных ионов  водорода (рН>7) по сравнению с ионами ОН-, то вода будет иметь щелочную реакцию, а при повышенном содержании ионов Н+ (рН<7)- кислую. В идеально чистой дистиллированной воде эти ионы будут уравновешивать друг друга. В  таких случаях вода нейтральна и  рН=7. При растворении в воде различных  химических веществ этот баланс может  быть нарушен, что приводит к изменению  уровня рН.

Контроль за уровнем рН особенно важен на всех стадиях водоочистки, так как его "уход" в ту или  иную сторону может не только существенно  сказаться на запахе, привкусе и  внешнем виде воды, но и повлиять на эффективность водоочистных мероприятий.

Величина рН

сильнокислые воды                < 3

кислые воды                 3 - 5

слабокислые воды                5 - 6.5

слабокислые воды       6.5 - 7.5

слабокислые воды      7.5 - 8.5

 

 

Оптимальная требуемая величина рН варьируется для различных  систем водоочистки в соответствии с составом воды, характером материалов, применяемых в системе распределения, а также в зависимости от применяемых  методов водообработки.

Обычно уровень рН находится  в пределах, при которых он непосредственно  не влияет на потребительские качества воды. Так, в речных водах pH обычно находится в пределах 6.5-8.5, в атмосферных осадках 4.6-6.1, в болотах 5.5-6.0, в морских водах 7.9-8.3. Поэтому ВОЗ не предлагает какой-либо рекомендуемой по медицинским показателям величины для рН. Вместе с тем известно, что при низком рН вода обладает высокой коррозионной активностью, а при высоких уровнях (рН>11) вода приобретает характерную мылкость, неприятный запах, способна вызывать раздражение глаз и кожи. Именно поэтому для питьевой и хозяйственно-бытовой воды оптимальным считается уровень рН в диапазоне от 6 до 9.

Общая минерализация представляет собой суммарный количественный показатель содержания растворенных в  воде веществ. Этот параметр также называют содержанием растворимых твердых  веществ или общим солесодержанием, так как растворенные в воде вещества находятся именно в виде солей. К числу наиболее распространенных относятся неорганические соли (в основном бикарбонаты, хлориды и сульфаты кальция, магния, калия и натрия) и небольшое количество органических веществ, растворимых в воде.

Уровень солесодержания в  питьевой воде обусловлен качеством  воды в природных источниках (которые  существенно варьируются в разных геологических регионах вследствие различной растворимости минералов).

В зависимости от минерализации  природные воды можно разделить  на следующие категории:

Категория вод Минерализация,                                   г/дм3

Ультрапресные                           < 0.2

Пресные                   0.2 - 0.5

Воды с относительно повышенной минерализацией  0.5 - 1.0

Солоноватые                 1.0 - 3.0

Соленые                           3 - 10

Воды повышенной солености      10 - 35

Рассолы                          > 35

Кроме природных факторов, на общую минерализацию воды большое  влияние оказывают промышленные сточные воды, городские ливневые стоки (особенно когда соль используется для борьбы с обледенением дорог) и т.п.

По данным Всемирной Организации  Здравоохранения надежные данные о  возможном воздействии на здоровье повышенного солесодержания отсутствуют. Поэтому по медицинским показаниям ограничения ВОЗ не вводятся. Обычно хорошим считается вкус воды при  общем солесодержании до 600 мг/л, однако уже при величинах более 1000-1200 мг/л вода может вызвать нарекания  у потребителей. Поэтому по органолептическим  показаниям ВОЗ рекомендован верхний  предел минерализации в 1000 мг/л. Разумеется, уровень приемлемости общего солесодержания в воде сильно варьируется в зависимости  от местных условий и сложившихся  привычек.

Железо существует в природе  в различных формах (в зависимости  от валентности: Fe0, Fe+2, Fe+3), а также в виде различных сложных химических соединений.

I. Элементарное железо (Fe0). Элементарное или металлическое железо, безусловно, нерастворимо в воде. В присутствии влаги и кислорода воздуха окисляется до трехвалентного, образуя нерастворимый оксид Fe2O3 (процесс, известный в быту как "ржавление").

II. Двухвалентное железо (Fe+2). Почти всегда находится в воде в растворенном состоянии, хотя возможны случаи (при определенных редко встречающихся в природной воде уровнях рН), когда гидроксид железа Fe(OH)2 способен выпадать в осадок.

III. Трехвалентное железо (Fe+3). Гидроксид железа Fe(OH)3 нерастворим в воде (кроме случая очень низкого рН). Хлорид (FeCl3) и сульфат (Fe2(SO4)3 трехвалентного железа - растворимы и могут образовываться даже в слабо - щелочных водах.

IV. Органическое железо. Органическое железо встречается в воде в разных формах и в составе различных комплексов. Органические соединения железа, как правило, растворимы или имеют коллоидную структуры и очень трудно поддаются удалению.

Различают следующие виды органического железа:

1) Бактериальное железо. Некоторые виды бактерий способны  использовать энергию растворенного  железа в процессе своей жизнедеятельности.  При этом происходит преобразование  двухвалентного железа в трехвалентное,  которое сохраняется в желеобразной  оболочке вокруг бактерии.

2) Коллоидное железо. Коллоиды - это нерастворимые частицы очень  малого размера (менее 1 микрона), в силу чего они трудно поддаются  фильтрации на гранулированных  фильтрующих материалах. Крупные  органические молекулы (такие как  танины и лигнины) также попадают  в эту категорию. Коллоидные  частицы из-за своего малого  размера и высокого поверхностного  заряда (отталкивающего частицы  друг от друга, препятствуя  их укрупнению) создают в воде суспензии и не осаждаются, находясь во взвешенном состоянии.

3) Растворимое органическое  железо. Также как, например, полифосфаты  способны связывать и удерживать  в растворе кальций и другие  металлы, некоторые органические  молекулы способны связывать  железо в сложные растворимые  комплексы, называемые хелатами. Примером такого связывания может  служить удерживающая железопорфириновая  группа гемоглобина крови или  удерживающий магний хлорофилл  растений. Так, прекрасным хелатообразующим  агентом является гуминовая кислота,  играющая важную роль в почвенном  ионообмене.

Все вышеперечисленные виды железа "ведут" себя в воде по-разному. Так, если наливаемая в сосуд вода чиста и прозрачна, но через некоторое  время в процессе отстаивания  образуется красно-бурый осадок, то это признак наличия в воде двухвалентного железа. В случае если вода уже из крана идет желтовато-бурая  и образуется осадок при отстаивании - надо "винить" трехвалентное  железо. Коллоидное железо окрашивает воду, но не образует осадка. Бактериальное  железо проявляет себя радужной опалесцирующей пленкой на поверхности воды и  желеобразной массой, накапливаемой  внутри труб. Основные отличительные  признаки приведены в таблице:

 Тип железа   Вода из под крана     Вода после отстаивания

 Двухвалентное    Чистая Красно     бурый осадок

 Трехвалентное   Окрашена Красно            бурый осадок

Коллоидное    Желто - бурая    Не образует осадка, не

фильтруется

 Растворенное -   Желто-бурая    Не образует осадка, не

органическое        фильтруется

Растворенное -   Опалесцирующая пленка, желеобразные образования в неорганическое     водопроводной системе.

Необходимо только отметить, что "беда никогда не ходит одна" и на практике почти всегда встречается  сочетание нескольких или даже всех видов железа. Учитывая, что нет  единых утвержденных методик определения  органического, коллоидного и бактериального железа, то в деле подбора эффективного метода (скорее комплекса методов) очистки  воды от железа очень много зависит  от практического опыта фирмы, занимающейся водоочисткой. К сожалению, очень  часто достаточно очевидные стандартные  методы не работают в, казалось бы, простой  ситуации.

Окисляемость - это величина, характеризующая содержание в воде органических и минеральных веществ, окисляемых (при определенных условиях) одним из сильных химических окислителей.

В практике водоочистки для  природных малозагрязненных вод  определяют перманганатную окисляемость, а в более загрязненных водах - как правило, бихроматную окисляемость (называемую также ХПК - "химическое потребление кислорода").