Классификация по уровню жесткости и

Теоретическая часть

Роль воды в организме человека, её физиологическое

И гигиеническое значение

Человек в целом состоит из воды на 70 - 80%; в частности мозг человека - на 85%; эмбрион – на 95 %; меньше всего воды в костях - 30%. Вода принимает активное участие в физиологических процессах организма. Она является универсальным растворителем газообразных, жидких и твердых веществ, а также участвует в процессах окисления, промежуточного обмена. Пищеварения. Растворенные в воде минеральные соли оказывают влияние на поддержание важнейших биологических констант организма – осмотического давления, кислотно-щелочного равновесия. Она является участником процессов гидролиза жиров, углеводов, расщепления аминокислот и других реакций промежуточного обмена.

Суточный баланс воды у человека в организме составляет около 2,5 литра. Количество потребляемой воды подвержено значительным колебаниям в зависимости от климатических условий, микроклимата и интенсивности выполняемой работы.

Потеря воды в количестве 10% от массы тела приводит к нарушению обмена веществ, потеря 15-20% смертельна при температуре воздуха 30°С, а потеря 25% - абсолютно смертельна.

Гигиеническое значение воды велико. Она используется для поддержания в надлежащем санитарном состоянии тела человека, предметов обихода, жилища и пр., оказывает благоприятное влияние на климатические условия, условия отдыха населения, на уровень культуры и быта.

Содержащиеся в воде элементы

И их воздействие на организм человека

Опасность для человека представляют органические соединения, многие из которых являются канцерогенами или мутагенами. Особую опасность представляют хлорорганические соединения, образующиеся при кипячении хлорированной воды, т.к. они являются сильными канцерогенами, мутагенами и токсинами. Воздействие органических веществ начинается непосредственно после питья. В зависимости от дозы оно может продолжаться 18-20 дней или, если доза большая, 8-12 месяцев.

Тяжелые металлы, попадая в наш организм, начинают свое губительное воздействие – вызывают отравления и мутации. Кроме того, они оседают на стенках различных систем организма, засоряют каналы почек и печени, снижая фильтрационную способность этих органов. Соответственно это приводит к самоотравлению организма, т.к. именно печень отвечает за переработку ядовитых веществ, попадающих в наш организм, и продуктов жизнедеятельности организма, а почки – за их выведение наружу. К тяжелым металлам относятся Pb (свинец), Sn (олово), Hg (ртуть), Cd (кадмий).

Рассмотрим воздействие некоторых элементов на организм человека.

Марганец. От избытка марганца снижается электропроводимость нервного импульса и, как следствие, повышаются утомляемость, сонливость, снижаются быстрота реакции, работоспособность, появляются головокружение, депрессивные, подавленные состояния. Особенно опасны отравления марганцем для детей и эмбрионов. Марганец может также попадать в организм человека из воздуха. В природе марганец накапливается в грибах и растениях, попадая таким образом в пищу.

Алюминийоказывает общее отравляющее и засоряющее действие на организм человека. В водопроводной воде его избыток связан с тем¸ что излишки железа в воде на водозаборе удаляют сульфатом алюминия. Реагируя с ионами железа, сульфат алюминия дает нерастворимый осадок.

Свинец.Неорганические соли свинца обычно плохо растворимы. Исключение составляют нитраты, хлораты и в меньшей степени хлориды. Прежде всего, свинец имеет выраженную тенденцию локализоваться и накапливаться в костях. Следует учитывать общую нагрузку организма свинцом и количество свинца, способное к обмену, поскольку органы и системы, на которые падает эта последняя нагрузка, имеют наибольшее значение с токсикологической точки зрения.

Железо.Железо – широко распространенный в природе элемент. Железо необходимо организму человека, но только в определенной пропорции. Его избыток оказывает отравляющее воздействие. Всасывание железа в организме зависит от: 1) возраста, обеспеченности организма железом, состояния здоровья; 2) состояния желудочно-кишечного тракта; 3) количества и химических форм поступающего железа и 4) количества и форм прочих компонентов рациона.

Медь. Медь участвует в минеральном обмене: удерживает кальций и фосфор в организме. Основные процессы всасывания меди происходят в желудке и тонкой кишке. Механизмы токсического действия меди включают повышенную клеточную проницаемость эритроцитов. Взаимное влияние меди и других неорганических веществ затрудняет исследование механизмов ее токсичности. Частые случаи интоксикации медью не встречается, тем не менее широкое использование меди в промышленности обуславливает опасность ее для здоровья.

Цинк. Цинк, являясь незаменимым микроэлементом для организма человека, участвует во всех видах обмена веществ как компонент металлоферментов и гормонов, играет важную роль в обмене биологически активных веществ, синтезе ДНК и во многих других метаболических процессах. Токсичность цинка при пероральном введении низка, водорастворимые соли цинка нетоксичны. Отравления цинком в основном происходят при использовании пестицидов, преператов цинка, посуды с цинковым гальваническим покрытием.

Кальцийнеобходим в организме человека для строения костной ткани (зубы, кости), мышечной ткани, поддержания проводящей функции нервной ткани. При избытке кальций нейтрален по отношению к организму человека, однако это снижает качество воды – соли кальция образуют накипь и мутность воды.

Хром.Концентрация хрома в пище низка. Применение хрома в промышленности считается умеренно опасным. Повышенное содержание хрома в крови отмечается при лейкозах, снижение - при гастритах. Хромовая недостаточность может развиться при длительном питании путем введения микроэлементов и витаминов через кровь. Симптомы при этом: повышение в крови холестерина, увеличение атеросклеротических бляшек, невропатия. Соединения хрома в производственных условиях могут оказывать общетоксическое действие, мутагенное и концерогенное влияние.

Показатели качества питьевой воды

И методы их оценки

Питьевая вода должна быть безопасна в эпидемическом отношении, безвредна по химическому составу и иметь благоприятные органолептические свойства. Качество питьевой воды должно соответствовать гигиеническим нормативам перед ее поступлением в распределительную сеть, а также в точках водозабора наружной и внутренней водопроводной сети. Концентрация отдельных примесей в воде определяет ее свойства, то есть качество воды. Различают физические, химические, биологические и бактериологические показатели качества воды.

Физические показатели характеризуются как общесанитарные и могут быть следующие.

Взвешенные вещества содержатся в природных и сточных водах, они могут быть минерального и органического происхождения. Эти вещества характеризуют наличие в воде частиц песка, глины, ила, планктона и др. и определяют её мутность. В зависимости от размеров отдельных частиц и их плотности взвешенные вещества могут выпадать в виде осадка, всплывать на поверхность воды и оставаться во взвешенном состоянии. Количество примесей определяют гравиметрическим методом.

Цветность воды (окраска) обусловлена присутствием в воде гумусовых и дубильных веществ, жиров, органических кислот и других органических соединений. Определение цветности производится колориметрическим методом. Цветность воды определяется по платиново-кобальтовой шкале и выражается в градусах.

Запах и вкус воды обусловлены растворенными солями, газами, органическими соединениями, образующимися в процессе жизнедеятельности водных организмов. В соответствии с происхождением запахов их делят на естественные и искусственные. Определение запаха и вкуса производится органолептически.

Химические показателиусловно делят на пять групп: главные ионы, растворенные газы, биогенные вещества, микроэлементы, органические вещества. Для определения данных показателей используются химические методы анализа.

Главные ионы. Наиболее распространенные в природных водах анионы: НСО₃ ^- , S0₄^2- , СI ^- ,С0₃^2-, НSiO₃ и катионы: Nа⁺, Са²⁺, Мg²⁺, К⁺, Fе²⁺. Содержание главных ионов в пресных водах составляет 90...95% от общего солесодержания. В производственных сточных водах их проявления могут быть очень разнообразны: это ионы висмута, кобальта, никеля, мышьяка и других тяжелых металлов.

Растворенные газы. Среди них определенное значение имеют кислород, диоксид углерода, сероводород и др. Содержание кислорода в воде поверхностных водоемов определяется поступлением его из воздуха и в результате фотосинтеза. В зимний период концентрация кислорода в воде водоемов резко уменьшается. Растворимость кислорода в воде зависит от температуры воды.

Диоксид углерода находится в воде как в растворенном виде, так и в форме угольной кислоты. Основным источником диоксида углерода в поверхностных водах являются биохимические процессы распада органических веществ, а также он попадает в водоемы с подземными водами.

Сероводород в природных водах встречается органического (продукт распада органических соединений) и неорганического (растворение минеральных солей) происхождений. Наличие сероводорода в воде придает ей неприятный запах, способствует коррозии металла и может вызвать зарастание трубопроводов.

Биогенные вещества. К этой группе относят соединения, необходимые для жизнедеятельности водных организмов и образующиеся ими в процессе обмена вещества. Это, в первую очередь, минеральные и органические соединения азота, а также фосфора.

Органические формы азота представлены белками и продуктами их распада и поступают они в водные объекты с очищенными сточными водами. Неорганические соединения азота NН₄⁺, NO₂^-, NO₃^- могут образовываться при разложении азотсодержащих органических соединений или же поступают в водоемы с атмосферными осадками, при вымывании удобрений из почвы. Промежуточной формой окисления аммонийного азота в нитраты NO₃^- являются нитриты NO₂^-.

Важным биогенным элементом является фосфор. В природных водах соединения фосфора присутствуют в небольших концентрациях и оказывают существенное влияние на водную растительность.

Микроэлементы. Это такие элементы, содержание которых в воде составляет менее 1 мг/л. Микроэлементы в природных водах могут находиться в виде ионов, молекул, коллоидных частиц, взвесей, входить в состав минеральных и органических комплексов. В питьевой воде важное гигиеническое значение имеют соединения йода и фтора.

Органические вещества. В природных водах они бывают в виде гумусовых соединений, которые образуются при разложении растительных остатков. Органические примеси сточных вод вследствие их многообразия, сложности и трудности анализа непосредственно не определяются.

Для характеристики степени загрязненности воды органическими соединениями применяют такие косвенные методы, как окисляемость воды и биохимическое потребление кислорода.

Активная реакция воды является показателем щелочности или кислотности, количественно она характеризуется концентрацией водородных ионов. для нейтральной воды рН = 7, для кислой — меньше 7 и для щелочной — больше 7. Активная реакция природных вод обычно варьируется в пределах 6,5—8,5 рН. Для сточных вод рН колеблется в больших пределах в зависимости от происхождения. Активная реакция воды определяет с помощью рН-метра.

Биологические показатели качества воды главным образом относятся к природным водам. Основные из них гидробионты и гидрофлора. Гидробионты подразделяются на планктон - обитателей, пребывающих в толще воды от дна до поверхности. Гидрофлора водных объектов определяет макро- и микрофитами. К первым относится высшая водная растительность, а ко вторым - водоросли.

При отмирании и разложении макрофитов вода обогащается органическими веществами, ухудшая органолептические показатели качества воды. Микрофиты не только поглощают углекислоту, но и продуцируют кислород.

Бактериологические показатели качества воды характеризуют безвредность воды относительно присутствия болезнетворных микроорганизмов.

Важным бактериологическим показателем является содержание бактерий группы кишечной палочки в 1 л воды, которое определяет величину коли-индекса. Наименьший объем воды (в мл), приходящийся на одну кишечную палочку, называется коли-титром.

Определение санитарно-бактериологических показателей осуществляется микробиологическими методами.

Безвредность питьевой воды по химическому составу определяется ее соответствием требованиям и нормативам по:

- обобщенным показателям и содержанию вредных химических веществ, наиболее часто встречающихся в природных водах на территории Российской Федерации, а также веществ антропогенного происхождения, получивших глобальное распространение;

- содержанию вредных химических веществ, поступающих и образующихся в воде в процессе ее обработки в системе водоснабжения;

- содержанию вредных химических веществ, поступающих в источники водоснабжения в результате хозяйственной деятельности человека.

Минерализацияпредставляет собой суммарный количественный показатель содержания растворенных в воде веществ (TDS – total dissolved solids). 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 воде обусловлен качеством воды в природных источниках (которые существенно варьируются в разных геологических регионах вследствие различной растворимости минералов). Кроме природных факторов, на общую минерализацию воды большое влияние оказывают промышленные сточные воды, городские ливневые стоки (особенно когда соль используют для борьбы с обледенением дорог) и т.п. Оценка минерализации проводится при помощи шкалы, представленной на рис.10.1.

Рис.10.1. Оценка качества питьевой воды по минерализации

Электропроводность (ЕС).Для определения общего содержания растворенных солей используют свойство водных растворов проводить электрический ток. Как правило, чем выше жесткость воды, тем больше её удельная электропроводность. Единицей измерения служит сименс (См) или микросименс (мкСм). Чаще всего ее выражают в виде удельной электропроводности (отнесенной к единице длины проводника) в мкСм/см.

Для оценки качества воды используют показатели прозрачности и мутности(снижение прозрачности воды, вызываемое присутствием нерастворимых взвешенных веществ). Прозрачность определяется при помощи различных тест-комплектов, а мутность определяется по градуировочному графику, исходя из измеренной величины прозрачности. Норматив мутности для питьевой воды - 1,5 (2,0) мг/дм³ по каолину или 2,6 (3,5) ЕМФ/дм³ по формазину.

Классификация по уровню жесткости и

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: