Гигиеническое значение химического состава воды

К наиболее важным химическим показателям, обеспечивающих благоприятные органолептические свойства воды относят: сухой остаток, хлориды, сульфаты, железо, марганец, медь, алюминий, фтор, а также жёсткость, реакцию водородных ионов (рН), окисляемость и биологическое потребление кислорода.

Сухой остаток – это суммарное количество минеральных веществ и органических веществ в воде, прежде всего хлоридов, сульфатов и карбонатов. Получают его путем выпаривания 1 л профильтрованной воды. Количество сухого остатка может колебаться и оказывать при этом определенное влияние на вкус и прозрачность воды. ГОСТом допускается сухой остаток не более 1000 мг/л воды.

Хлориды – нарушение физиологических реакций в организме животных и человека возможны лишь при довольно больших их количествах в воде (500 мг и более). Так, вода с повышенным содержанием хлоридов вызывает простое обезвоживание ткани. Допустимое содержание хлоридов в воде неорганического происхождения - 350 мг/л, а органического до 50 мг/л.

Сульфаты придают воде горький привкус и оказывают в повышенных концентрация (свыше 750 мг/л) послабляющее действие, обусловленное в основном наличием солей MgSO₄. Концентрации сульфатов свыше 1000 мг/л могут вызвать нарушение секреторной деятельности желудка, процессов переваривания и всасывания. Концентрация сульфатов в питьевой воде допускается в пределах не более 500 мг/л сульфат иона неорганического происхождения и 60 мг/л – органического происхождения.

Железо содержится практически во всех естественных водоёмах. Повышенные концентрации его резко изменяют качество воды, придают ей мутность, изменяют вкус и цвет. ГОСТом допускается концентрация железа 0,3 мг/л.

Марганец в воде содержится чаще всего в виде растворимых солей – бикарбонатов. Повышенная концентрация этих солей придает воде вяжущий вкус и изменяет её окраску. Содержание марганца в воде не должно превышать 0,1 мг/л.

Медь – количество этого микроэлемента в воде обычно незначительно, однако может повышаться за счёт загрязнения сточными водами. Допустимая концентрация меди в воде 5 мг/л.

Отрицательное влияние на организм животных могут также оказывать нитраты и нитриты попадающие в воду с полей с минеральными удобрениями. При взаимодействии нитратов и нитритов с алифатическими и ароматическими аминами образуются нитрозамины. Эти соединения широко используются в современной промышленности. Они хорошо растворяются в воде и могут синтезироваться в организме. Нитрозамины являются высокоактивными канцерогенами и наличие их в воде представляет большую опасность для организма человека и животных.

Реакция животных на минеральный состав воды различна и зависит от их вида, возраста и физиологического состояния, а также от количества и состава солей в воде. Снижение удоев коров отмечено при поении их водой, содержащей 8,32 и 10,09 г/л растворимых веществ, в том числе хлористого магния 3,46 и 1,89 г/л, бикарбоната кальция 0,78 и 0,24; сульфата кальция 0,93 и 0,18 г/л; хлористого кальция 0,83 и 2,35 г/л; хлористого натрия 2,31 и 5,41 г/л.

Менее требовательны к минерализации воды верблюды, затем овцы и козы. Молодые животные, а также беременные острее реагируют на минеральный состав воды.

Жесткость воды, обусловленную суммарным содержанием кальция и магния, обычно рассматривают в хозяйственно-бытовом аспекте (образование накипи, повышенный расход моющих средств и др.). В то же время известна прямая высокая корреляция жесткости воды с содержанием в ней, кроме кальция и магния, еще 12 элементов (в т.ч. бериллия, бора, кадмия, калия, натрия) и ряда анионов. Жёсткость зависит в основном от двуугликислых солей (бикарбонатов) Ca и Mg. Измеряется в мг-экв/л или в градусах.

Различают:

- Общую, т.е. жесткость сырой воды, обусловленная сумой катионов кальция и магния.

- Устранимая, или временная (карбонатная) обуславливает наличие в воде бикарбонатов кальция и магния, исчезает после кипячения воды (при этом нерасворимые углекислые соли выпадают в виде осадка и накипи). Устраняется кипячением в течении 1 часа.

- Постоянная жесткость – жесткость кипяченой воды, зависит от присутствия в ней карбонатных сернокислых, хлористых солей кальция и магния

Как правило, в эндемических зонах, где источники воды (питьевой) характеризуются высокой жесткостью, у людей часто развивается мочекаменная болезнь. Эксперименты на животных подтвердили, что эти соли могут быть одним из этиологических факторов в развитии уролитиаза (мочекаменной болезни).

Допустимая ГОСТом жёсткость воды 20-25⁰ (не более 7 мг-экв/л).

Фтор играет важную роль в образовании костной ткани и особенно зубов. Основным источником обеспечения организма фтором является питьевая вода. При пониженном содержании в ней фтора (ниже 0,5 мг/л) нарушается прочность зубной эмали. При избыточном содержании фтора в воде (1,0-1,5 мг/л) возникает так называемый флюороз, который характеризуется появлением коричневых пятен на эмали зубов.

Недостаток йода в питьевой воде (содержание ниже 0,5 мг/л) приводит к возникновению болезни зобной железы, которая проявляется в увеличении щитовидной железы, задержке роста и развития. Мало содержится йода в воде в местах с нечерноземной, дерново-подзолистой и заболоченной почвой. Для нормального функционирования щитовидной железы необходимо поступление в организм 200-300 мкг йода в сутки. При возникновении энзоотического зоба, вследствие недостаточного поступления в организм йода с кормом использование воды со значительным содержанием йода (30-100 мкг/л) способствует ослаблению или прекращению заболевания.

Профилактика эндемических заболеваний включает добавку необходимых химических элементов в воду и корм, создание специальных минеральных препаратов (йодирование поваренной соли, фторирование воды).

Концентрация водородных ионов или рН воды, обуславливается наличием в ней органических животного и растительного происхождения, процессами гниения, а также содержанием минеральных веществ. Вода хорошего качества имеет нейтральную или слабощелочную реакцию (рН – 6,5-8,5). Вода с повышенным содержанием органических веществ животного происхождения, имеющая процессы гниения, загрязненная сточными водами приобретает кислую реакцию. Повышенная жесткость воды придает ей щелочную реакцию.

Окисляемость воды – это количество растворенного в воде кислорода пошедшее на окисление органических веществ в воде. Суммарное количество органических веществ в воде можно определить косвенно по количеству расходуемого на их окисление кислорода Окисляемость артезианских, родниковых и вод глубоких колодцев составляет 1-2 мг/л, а вод неглубоких колодцев и открытых проточных водоемов – 6-8 мг/л. Болотные воды имеют окисляемость 8-20 мг/л.

 

22. Гигиеническое значение биологического состава воды.

Вода содержит большое количество бактерий, одноклеточных водорослей, грибов и простейших, а также многоклеточных кишечнополостных, червей, моллюсков, членистоногих, рыб, растений. Живые организмы поглощают диоксид углерода и обогащают воду кислородом и участвуют в процессах самоочищения. В то же время присутствие большого их количества может ухудшать органолептические свойства воды.

Вода может быть носителем заразного начала. Причём жизнеспособность возбудителей различных заболеваний зависит от температуры и загрязнённости воды. Например, сальмонеллы могут сохраняться в водопроводной воде до 99, а в речной – до 183 суток. Десятки лет остаётся жизнеспособным в донных отложениях водоёмов возбудитель сибирской язвы. Длительное время (более года) в воде могут сохраняться возбудители таких болезней как аскаридоз, малярия и др.

Однако выявить присутствие в воде патогенных микроорганизмов довольно сложно. В практике для суждения о санитарной чистоте воды широко используют косвенные бактериологические показатели загрязнения воды – микробное число, коли-титр и коли-индекс.

Микробным числом называют количество колоний, выросших в бактериологических чашках на МПА из 1 мл воды при температуре 37±0,5⁰С в течение 24 часов.

Коли-титр – это наименьший объем исследуемой воды, выраженный в миллилитрах, в котором обнаруживается одна кишечная палочка. Он равен 300 мл.

Коли-индекс - это количество кишечных палочек, содержащихся в 1 л воды. Он равен 3.

Вода может быть носителем инвазионного начала или средой обитания для промежуточного хозяина (моллюски и ракообразные) возбудителей паразитарных болезней (фасциолёза, кокцидиоза, малярии, трихомоноза).

Для нужд животноводства используется пресная вода из поверхностных, подземных и атмосферных источников. Поверхностные источники, или наземные воды, делят на естественные и искусственные.

Естественные открытые источники включают реки, озера и пруды, искусственные – водохранилища, каналы. Воды рек характеризуются большим количеством взвешенных веществ, низкой прозрачностью и большой микробной обсемененностью.

Озера и пруды - подвержены значительному загрязнению химическими, физическими и биологическими агентами и обладают слабо выраженной способностью к самоочищению.

Качество воды в водохранилищах зависит от состава речных, талых и грунтовых вод, участвующих в их формировании, и санитарной подготовки дна.

В условиях застойного режима, особенно летом, наблюдается «цветение» водохранилищ за счет развития сине-зеленых водорослей. Продуктами обмена сине-зеленых водорослей являются аммиак, индол, ска­тол и фенолы, которые ухудшают органолептические свойства воды.