Безопасность питьевой воды по химическому составу

Помимо микробиологического чрезвычайно важным фактором, влияющим на здоровье человека, является содержание в питьевой воде опасных и вредных химических веществ, способных не только ухудшить органолептические качества воды, но и вызвать массовые заболевания. Химический состав природных вод зависит от ви­да водоисточника, состава водоносных пород в данной мест­ности и от хозяйственной деятельности.Заболевания человека могут быть обусловлены недостатком или избытком некоторых солей, содержащихся в воде, а также присутствием токсичных соединений.

Соли жесткости (кальция и магния). Установлено, что вы­сокая жесткость воды на некоторых территориях может играть этиологическую роль в возникновении мочекаменной болезни как эндемического заболевания.

Высказывается предположение, что низкая жесткость воды мо­жет способствовать развитию сердечно-сосудистых заболеваний.

Норматив общей жёсткости по СанПиН 2.1.4.1071-01– 7 ммоль/л

Соли азота (нитраты и нитриты). Повышенное содержание этих солей в воде способствует метгемоглобинообразованию. Механизм развития отравления связан с возникновением токсической гипоксии, обусловленной образованием метгемоглобина и частичной инактивацией оксигемоглобина, что вызывает снижение доставки кислорода тканям, препятствующему нормальным окислительным процессам в ор­ганизме, и развитию метгемоглобинемии (токсического циано­за). Этот вид патологии в первую очередь поражает грудных детей, вскармливаемых молочными смесями, если для их приготовле­ния используется вода с повышенным содержанием нитратов.

Кроме этого, нитраты и нитриты в организме могут взаимо­действовать с алифатическими и ароматическими аминами, способными синтезироваться в организме и при определенных условиях образовывать нитрозамины, являющиеся активными канцерогенами.

Норматив нитратов по СанПиН 2.1.4.1071 – 01 – 45 мг/л

Фтор. Недостаток фтора в воде способствует развитию ка­риеса зубов, при котором нарушается связь между органическими и неорганическими элементами эмали и дентина. Повы­шенное же поступление фтора с водой вызывает флюороз, для которого характерны нарушения обменных процессов в кост­ной ткани, особенно взубах: появляются пятна и эрозия зубной эмали, повышаются их стираемость и хрупкость.

Норматив фтора по СанПиН 2.1.4.1074-01 – 0,5-1,5 мг/л

Соли железа встречаются обычно в виде двууглекислой закиси. Железистая вода безвредна для организма, однако большое содержание железа портит вкус воды, придаёт ей неприятный запах и уменьшает прозрачность, вследствие превращения закиси железа под влиянием кислорода воздуха в гидрат окиси железа, выпадающий в виде бурого осадка. В хозяйственном отношении вода с большим содержанием железа неблагоприятна тем, что образует ржавые пятна на белье (при стирке), на фаянсовых умывальниках, ваннах и вредит водопроводным трубам ввиду осаждения на стенках гидрата окиси железа и массового развития в трубах железистых бактерий, что сильно суживает просвет труб.

Стронций. При повышенном содержании стронция и низком уровне кальция развивается болезнь Кашина-Бека (уровская болезнь, «стронциевый рахит»), которая выражается в нарушении процессов костеобразования, задержке роста костей бедра и голени, некрозом суставного хряща и общей деформации скелета.

Йод. Наиболее богаты йодом артезианские воды и наиболее бедны – воды пресных поверхностных водоёмов. Главным источником йода служат пищевые продукты. Пониженное содержание йода во внешней среде способствует развитию эндемической зобной болезни. Содержание йода в воде рассматривается как индикатор его содержания во внешней среде: если йода мало в воде, то будет мало его и в почве, и в пищевых продуктах, и в растительности и, в конечном счёте, в организме человека и животных.

Соли тяжелых металлов. Их присутствие в воде, как прави­ло, обусловлено техногенными и антропогенными причинами. Речь идет о солях свинца, кадмия, ртути, хрома и др. Они вы­зывают острые (вплоть до летальных) и хронические отравле­ния населения, пользующегося загрязненной водой.

Показателем поступления в воду органических загрязнений может служить увеличение содержания по сравнению с результа­тами предыдущих исследований для одного и того же сезона хло­ридов, аммиака, нитратов, нитритов и окисляемости.

Аммиак является начальным продуктом разложения органиче­ских азотсодержащих (в том числе белковых) веществ. Наличие его более 0,1 мг/л свидетельствует о свежем загрязнении органическими веществами. Поэтому его наличие в воде во многих случаях расценивается как показа­тель опасного в эпидемическом отношении загрязнения воды. Иногда, особенно в глубоких подземных водах, может при­сутствовать аммиак, образовавшийся за счет восстановления нит­ратов при отсутствии кислорода. В этом случае он не указывает на недоброкачественность воды. Не является показателем эпидеми­чески опасного загрязнения повышенное содержание аммиака в болотистых и торфяных водах (аммиак растительного происхождения).

Соли азотистой кислоты (нитриты ) представляют собой про­дукты окисления аммиака под влиянием микроорганизмов в про­цессе нитрификации. Содержание их в воде более 0,002 мг/л указывает на известную давность загрязнения воды органическими азотсодержащими продуктами.

Соли азотной кислоты (нитраты) — конечные продукты ми­нерализации органических азотсодержащих веществ. Присутствие в воде нитратов без аммиака и нитритов указыва­ет на завершение процесса минерализации, на давнее и прекратившееся загрязнение. Одновременное содержание в воде аммиака, нитритов и нит­ратов свидетельствует о незавершенности этого процесса и опас­ном в эпидемическом отношении продолжающемся загрязнении воды. Однако повышенное содержание нитратов в воде иногда имеет минеральное происхождение за счет растворения почвенных солей, минеральных удобрений, например, селитры.

Хлориды в воде водоисточников рассматриваются как ценные показатели бытового загрязнения. Содержание хлоридовв воде поверхностных незагрязненных водоисточников обычно не превышает 20—30 мг/л. В местах с со­лончаковой почвой в подземных водах часто присутствуют хлори­ды солевого происхождения в более высоких концентрациях. В этом случае они не указывают на загрязнение воды. Увеличение хлоридов по сравнению с обычным для данного водо­источника содержанием свидетельствует об опасном загрязнении воды продуктами жизнедеятельности человека (фекалиями, мо­чой). При этом главное значение имеет концентрация хлоридов (нормированных по вкусовому порогу на уровне 350 мг/л).

Окисляемость воды характеризуется количеством миллиграммов кислорода, пошедшего на химическое окисление органических веществ, содержащихся в 1л воды. Увеличение окисляемости по сравнению с обычной для данного водоисточника величиной свидетельствует о возможном загрязнении воды (N не более 5 мг/л).

Присутствие в воде органических веществ не всегда может слу­жить характерным признаком загрязнения, опасного в эпидеми­ческом отношении, т. е. может быть обусловлено присутствием в воде остатков растительного происхождения и т.д. Например, не­показательна в отношении опасного загрязнения воды окисляемость при высокой цветности, так как в этом случае она обуслов­лена присутствием в воде гумусовых веществ, или окисляемость, связанная с содержанием в воде легкоокисляющихся соединений железа и марганца. Поэтому для гигиенической оценки окисляе­мости необходимо знать причины ее изменения.

Таким образом, все перечисленные показатели (хлориды, азот­содержащие соединения, окисляемость) необходимо оценивать в комплексе и сопоставлять с результатами предыдущих исследова­ний и данными санитарно-топографического обследования водо­источников.

Таблица №2 Критерии безвредности питьевой воды по химическому составу Обобщенные показатели

Водородный показатель............ ………………….. в пределах 6—9ед. рН

Общая минерализация (сухой остаток)...................1000 мг/л

Жесткость общая........................ …………………...7,0 ммоль/л

Окисляемость перманганатная……………………5,0 мг/л

Нефтепродукты (суммарно)...... ………………….0,1 мг/л

Поверхностно-активные вещества (ПАВ)………0,5 мг/л

Фенольный индекс.................... …………………0,25 мг/л

Неорганические вещества (мг/л)

Алюминий................................................. 0,5

Барий.......................................................... 0,1

Бериллий.................................................... 0,0002

Бор (суммарно).......................................... 0,5

Железо (суммарно).................................... 0,3

Кадмий (суммарно)................................... 0,001

Марганец (суммарно)............................... 0,1

Медь (суммарно)....................................... 1,0

Молибден (суммарно).............................. 0,25

Мышьяк (суммарно)................................. 0,05

Никель (суммарно).................................... 0,1

Нитраты (по NO₃)..................................... 45,0

Ртуть (суммарно)...................................... 0,0005

Свинец (суммарно)................................... 0,03

Селен (суммарно)...................................... 0,01

Стронций................................................... 7,0

Сульфаты................................................... 500,0

Фториды.................................................. 1,2—1,5

Хлориды.................................................. 350,0

Хром........................................................ 0,05

Цианиды................................................. 0,035

Цинк......................................................... 5,0

Органические вещества, мг/л

Y-ГХЦГ (линдан).................................... 0,002

ДДТ (сумма изомеров)............................ 0,002

2,4-Д(2,4-дихлорфеноксиуксусная кислота)…………… 0,03

Вещества, поступающие и образующиеся в питьевой воде в процессе её обработки, мг/л

Хлор (остаточный свободный).............. 0,3 — 0,5

Хлор (остаточный связанный)............... 0,8—1,2

Хлороформ (при хлорировании воды). ….....0,2

Озон (остаточный).................................. 0,3

Формальдегид (при озонировании воды)……0,05

Полиакриламид....................................... 2,0

Активированная кремнекислота (по Si)...... 10,0

Полифосфаты (по РО₄)........................... 3,5

Критерии радиационной безопасности, Бк/л

Общая α - радиоактивность.................. 0,1

Общая β - радиоактивность.................... 1,0

Наиболее благоприятная температура воды 7 – 12˚С