Тема № 63

Тема № 63
ГИГИЕНА ВОДЫ И ОСОБЕННОСТИ ВОДОСНАБЖЕНИЯ НАСЕЛЕНИЯ
В УСЛОВИЯХ ТРОПИЧЕСКОГО КЛИМАТА
1. Учебная цель
1.1. Усвоить особенности водоснабжения населения тропических регионов.
1.2. Овладеть методами медицинского контроля за водоснабжением
населения жарких и тропических регионов и профилактики заболеваний водного
происхождения.
2. Исходные знания и умения
2.1. З н а т ь :
2.1.1. Гигиеническое и эпидемиологическое значение воды в условиях
тропиков.
2.1.2. Методы и средства санитарного надзора за водоснабжением
населения тропических регионов.
2.2. Уметь:
2.2.1. Обследовать источники водоснабжения, отбирать пробы воды для
лабораторного анализа с учетом особенностей тропиков (консервирование проб).
2.2.2. Оценивать результаты лабораторных анализов воды.
3. Вопросы для самоподготовки
3.1. Физиологическая роль воды (структурная, обменная, транспортная,
выделительная, теплообменная и прочие), ее особенности в условиях тропиков.
3.2. Эпидемические и эндемические заболевания среди населения,
распространяемые
водным путем. Их особенности в условиях аридных
(засушливых) и гумидных (увлажненных) регионов тропического пояса.
3.3. Обезвоживание организма человека в тропическом климате, его
признаки и симптомы.
3.4. Научное обоснование норм водопотребления для удовлетворения
физиологических, бытовых, хозяйственных, производственных потребностей
населения в питьевой воде и их особенности в условиях тропиков.
3.5. Гигиенические требования к качеству питьевой воды и их особенности
в условиях тропического климата.
3.6. Органолептические, химические показатели качества природных вод,
их гигиеническое значение и особенности в водах тропического пояса.
3.7.
Органолептические,
химические,
бактериологические,
токсикологические показатели загрязнения воды, их особенности в водах
тропических регионов.
3.8. Международный стандарт качества питьевой воды и особенности его
применения в условиях тропиков.
702
3.9. Гигиеническая характеристика водных ресурсов и источников
водоснабжения в аридных (засушливых) и гумидных (увлажненных) зонах
тропиков.
3.10. Гигиеническая характеристика методов и средств осветления,
обесцвечивания,
обеззараживания
воды;
специальных
методов
кондиционирования воды в условиях тропиков.
3.11. Организация и методы санитарного контроля качества питьевой воды
при централизованном и местном водоснабжении в развитых странах
тропического пояса и в развивающихся странах.
3.12. Методы санитарного обследования источников водоснабжения, отбора
проб воды для лабораторного анализа и оценка их результатов. Методы
консервирования проб воды в условиях жаркого климата.
4. Задания для самоподготовки
4.1. Пользуясь международным стандартом питьевой воды (МСПВ-73),
оцените пригодность для питья воды, отобранной из водоразборной колонки на
сети речного водопровода, при следующих результатах лабораторного анализа
этой воды:
- прозрачность - 12 см;
- мутность - 5,5 мг/л;
- цветность – 35О;
- привкус - “рыбный”, 3 балла;
- запах - “рыбный”, 3 балла;
- температура – 22О С;
- показатель рН - 6,5;
- сухой остаток - 250 мг/ л;
- общая жесткость - 1,5 мг-экв/л;
- железо общее - 1,2 мг/ л;
- фтор-ион - 0,5 мг/ л;
- медь - 0,06 мг/ л;
- марганец - 0.08 мг/л;
- окисляемость перманганатная - 5 мгО2/л;
- азот аммиака - 0,35 мг/ л;
- азот нитритов - 0,03 мг/ л;
- азот нитратов - 15 мг/ л;
- микробное число – 220 КОЕ/см3;
- индекс БГКП – 6 КОЕ/дм3;
- коли-титр - 167.
Среднее водопотребление населения данной местности - 6 л/сутки.
При необходимости предложите методы улучшения качества такой воды.
4.2. Перечислите источники местного водоснабжения в аридных
(засушливых) и гумидных (увлажненных) зонах тропиков и методы санитарной
охраны этих источников от загрязнения.
703
5.Структура занятия
Занятие семинарское, продолжительность 2 часа. После проверки знаний
студентов, их подготовки к занятию путем проверки выполнения ими заданий по
самоподготовке, которая проводится путем опроса студентов и разъяснения
преподавателя, студенты записывают в протокольной тетради ответы на вопросы
3.1. - 3.12.
На второй половине занятия студенты самостоятельно решают ситуационные
задачи (подготовленные кафедрой) по гигиеничной оценке качества питьевой
воды централизованных и местных источников, условно-адаптированных к
тропическим условиям.
Преподаватель подводит итоги уровня усвоения знаний, выборочно
опрашивая студентов о результатах решения ситуационных задач и усвоения
теоретических вопросов.
6. Литература
6.1. О с н о в н а я :
6.1.1. Общая гигиена: пропедевтика гигиены//Е.И. Гончарук, Ю.И. Кундиев,
В.Г. Бардов и др. - К.: Высшая школа, 2000. - С. 345-365.
6.1.2. Коммунальная гигиена//Е.И. Гончарук, В.Г. Бардов, С.И. Гаркавый,
А.П. Яворовский и др. – К.: Здоровье, 2006. – С. 111-197.
6.1.3. Даценко И.И., Габович Р.Д. Основы общей и тропической гигиены. К., Здоровье, 1995. - С. 176-230 (на укр. языке).
6.1.4. Пивоваров Ю.П., Гоева О.Э., Величко А,А, Руководство к
лабораторным занятиям по гигиене. - Г.: Медицина, 1983. - С. 42-58.
6.1.5. Материалы лекций к теме.
6.2.Дополнительная:
6.2.1. Гигиена водоснабжения и питания в условиях жаркого климата/ Под
ред. Н.Ф.Кошелева. - Л.: Военно-медицинская академия, 1975. - 35с.
6.1.2. Руководство по контролю качества питьевой воды. - Женева: ВОЗ. Т.1, 1986, - Т.2 - 1987, т.3, 1988.
6.1.3. А.Т.Б. Ндиай. Великая жажда Африки. Там же. - С. 17-21.
6.1.4. М.С. Сулейман. ВОЗ и десятилетие водоснабжения. Там же. - С. 2224.
7. Оснащение занятия
1. Таблица: международный стандарт качества питьевой воды: предельно
допустимые концентрации (ПДК) и максимально допустимые уровни (МДР)
вредных веществ.
2. Таблица: Инфекционные и паразитарные заболевания тропического пояса
с водным механизмом передачи.
3. Ситуационные задачи для самостоятельной работы студентов на занятии.
704
Приложение 1
Гигиеническое и эпидемическое значение воды в условиях тропиков
Физиологическая потребность в питьевой воде населения, проживающего в
условиях тропического климата существенно выше (до 5-12 л/сутки и более),
нежели в умеренном климате (2,5-3 л).
Физиологическая роль воды, о чем сообщалось на лекциях и практических
занятиях по разделу “Гигиена воды и водоснабжение”, состоит в выполнении:
структурной, пластической функции (65 % массы тела составляет вода);
обменной функции - все обменные процессы в организме проходят в водном
растворе; транспортной и выделительной функции - доставка питательных
веществ в органы, ткани, клетки и выведение из организма шлаков обмена. Вода и
ионы минеральных веществ обеспечивают осмотические процессы, тургор
тканей. Вода принимает активное участие в тепловом балансе организма, являясь
основным носителем тепла в организме из-за ее основной массы и принимая
участие в теплообмене. Последняя функция является решающей в условиях
жаркого, тропического климата, так как испарение воды из поверхности кожи и
легких - единый механизм поддержания теплового равновесия в этих условиях.
Тем не менее, выделение больших количеств воды с потом и из легких может
привести к обезвоживанию организма, сигналом чего являются ощущение жажды.
По данным исследований Е.Адольфа (США) при потере 1-5 % воды от массы
тела возникает жажда, недомогание, экономия движений, потеря аппетита,
покраснение кожи, раздражительность, сонливость.
При потере 6-10 % воды от массы тела возникают головокружения, одышка,
“мурашки” в конечностях, тяжесть при ходьбе, нечеткая речь, уменьшается
объем крови, прекращается слюноотделение, повышается температура.
Потеря 11-20 % массы тела сопровождается затруднением глотания,
появляется глухота, ослабление зрения, болевое мочевыделение, даже анурия,
разбухает язык, немеет кожа.
Дальнейшее обезвоживание несовместимое с жизнью.
Собственно гигиенические нужды в воде в условиях тропического климата
также существенным образом выше. Нормы водоснабжения в этих условиях
должны достигать 150 - 500 л/сут. Кроме пищевых, питьевых нужд вода
необходима для снятия тепловой нагрузки, поддержки чистоты тела, дыхания
кожи, закаливания организма (частые купания, обливание водой).
Вода необходима также для хозяйственных, санитарно-бытовых
потребностей - поддержание чистоты одежды, жилища, водоотведение. Для нужд
промышленных предприятий, для поливки зеленых насаждений, улиц, работы
фонтанов и прочее, рекреационных целей (т.е. создание благоприятных условий
отдыха населения).
Эндемические и эпидемические заболевания водного происхождения
аридных (засушливых) и гумидных (увлажненных) регионов тропического пояса
также характеризуются своими особенностями.
Так, в аридных тропиках большинство водных ресурсов характеризуются
высокой минерализацией – до 3000 – 5000 мг/л солей. Благодаря интенсивному
705
испарению воды концентрации Са, Mg, Na, K, Fe, HCO3, Cl, SO4, NO3
существенным образом выше, вода имеет горько-соленый привкус, у
потребителей
вызывает
диспепсии,
у
детей
–
водно-нитратную
метгемоглобинэмию.
Высокая жесткость воды - свыше 7 и даже 14 мг-екв/л у потребителей
может вызывать поносы (слабительное действие Mg), почечные камни (ионы Са).
Существенным недостаток является и бытовое использование жесткой воды. В
такой воде плохо развариваются мясо, бобы, при стирке белья образуются
нерастворимые кальциевые и магниевые мыла, которые импрегнируют поры
ткани, снижая их вентиляционную, испаряющую способность, способствуют
образованию накипи в кухонной посуде, технических паровых котлах и т.п..
Эти
воды
характеризуются
также
повышенным
содержанием
микроэлементов: фтора (свыше 1,5 мг/л), что приводит к развитию у
потребителей флюороза, молибдена (вызывает молибденоз у овец), мышьяка,
кадмия, хрома. Обогащение поверхностных вод нитратами, другими
агрохимикатами, получающих все более широкое применение в странах
тропического пояса, способствует еще большей минерализации вод, которая
отрицательно влияет на здоровье населения: пестициды кумулируют в организмах
водоемов - рыбе, моллюсках, других организмах, используемых в питании
местного населения.
В гумидных (увлажненных) тропиках наоборот, благодаря большому
количеству осадков водные ресурсы мало минерализованы, Это способствует
повышенной заболеваемости среди населения кариесом зубов (фтора меньше 0,5
мг/л), возникновению зобных эндемий и других. Мягкая вода оказывает
содействие сердечно-сосудистым заболеваниям, даже внезапной смерти от
инфаркта миокарда: значительный недостаток Са, Mg, K отрицательно влияет на
деятельность сердца.
Для стран тропического пояса, особенно слабо развитых, характерна
высокая инфекционная заболеваемость. В жарких странах Африки, Азии,
Латинской Америки ежегодно регистрируется до 1 млрд. заболеваний
инфекционной диареей, которая до 5 млн. случаев заканчиваются летально. В
Индии в 1956 г. вирусным гепатитом А заболело 99300 лиц, в 1986 г. холерой
Эль-тор - 1200 лиц. В сельских районах тропиков 3/4 больных болеют
инфекциями с водным механизмом передачи (фекально-водно-оральным). В
развивающихся странах 43,7 % случаев смерти вызваны инфекционными
болезнями с водным механизмом передачи, тогда как в развитых странах этот
процент составляет 10,8 %.
Среди инфекций с водным механизмом передачи, характерных для
тропического пояса, ведущее место занимают брюшной тиф, паратифы А, Б,
холера, бактериальная и амебная дизентерия. Среди детей регистрируется до 1430 % носителей дизентерийной амебы.
Широко распространены в воде сальмонеллы, шигеллы, ротавирусы,
патогенные
штаммы
кишечной
палочки,
кампилобактер,
иерсиния
ентероколитика, клостридии, вирусы диареи новорожденных, полиомиелита,
эпидемический вирусный коньюнктивит, трахома. В целом в тропиках
706
насчитывают более 100 видов микроорганизмов, сохраняющих до 200 суток
вирулентность в постоянно теплой воде и способность в ней размножаться.
В странах тропического пояса довольно широко распространены зоонозные
инфекции - лептоспироз, туляремия, бруцеллез, горячка Ку вследствие загрязнения этими возбудителями водоемов от животных, грызунов и использование
такой воды для питья, купания, стирки белья. Среди населения этих стран часты
грибковые заболевания кожи (эпидермофития), чесотка и прочие.
Значительное распространение среди населения получили глистные
инвазии: аскаридоз, трихоцефалез, анкилостомидоз, фасциолез, риштоз,
дракункулез, дифиллоботриоз, описторхоз вивере, ангиостронгиллеоз, клонорхоз,
паронимоз. Гельминтозы распространены среди сельского населения и, в первую
очередь, среди детей.
Приложение 2
Гигиенические требования к качеству питьевой воды и их особенности
в условиях тропического климата
Эти требования включают:
- хорошие органолептические свойства: вода должна быть прозрачной, не
иметь окраски, видимых невооруженным глазом плавающих примесей,
запахов, привкусов, иметь приятные освежающие вкусовые свойства
(зависит от температуры воды, растворенных солей и газов);
- иметь оптимальный солевой состав;
- не содержать вредных химических веществ в токсических концентрациях;
- не содержать возбудителей инфекционных и других заболеваний.
Обеспечение требований качества питьевой воды достигается разработкой
государственных стандартов на питьевую воду при централизованном
водоснабжении (в Украине действует Госстандарт 2874-82, СанПиН….),
гигиенических нормативов при местном водоснабжении, стандартов на воду
источников водоснабжения.
Для развивающихся стран и других стран ВОЗ разработала Международный
стандарт питьевой воды (МСПВ-73, табл. 1), который используется полностью,
или служит для разработки национальных стандартов, с учетом местных условий.
Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в МСПВ - 73
рассчитаны на потребление 3 литров воды в сутки. Поэтому региональные ПДК
вредных химических веществ в питьевой воде, потребляемой населением в
условиях тропического пояса должны уменьшаться во столько раз, во сколько раз
превышены количества потребляемой воды в данной местности.
Таблица 1
Международный стандарт питьевой воды (МСПВ-73)
Показатели
*
ПДК
МДР*
МДУ – максимально допустимые уровни.
707
Мутность
Цветность
Вкус и запах
Температура
Активная реакция рН
Сухой остаток
Общая жесткость
Железо в воде, подсиненной
эозином
Железо в водопроводной воде
Хлориды
Сульфаты
Нитраты по азоту
Фториды
Медь
Марганец
Окисляемость
Нитриты, по азоту
Микробное число
Индекс БГКП
Коли титр
До 5 от
До 20 С
До 2 баллов
+ 8 - +12С
7-8,5
До 1000 мг/ л
2 мг экв/ л
До 25 от
До 20 С
До 2 баллов
+ 10 - +14С
6,5-9,2
2000 – 3000 мг /л
10 мг экв/ л
0,3-0,5 мг/ л
0,3-0,5 мг/ л
0,1 мг/ л
До 350 мг/ л
400 – 500 мг/ л
До 10 мг/ л
0,5-1,5 мг/ л
0,05 мг/ л
0,05 мг/ л
2-3,4 мг О2/ л
До 0,002 мг/ л
100 в 1 мл
Не более 3
Не меньше 300
1 мг/ л
600 мг/ л
400 мг/ л
11 мг/ л
0,8-1,7 мг/ л
1,5 мг/ л
0,5 мг/ л
2-4 мг О2/ л
До 0,002 мг/ л
100 в 1 мл
-
708
Гигиеническая характеристика водных ресурсов
и источников водоснабжения тропических регионов
В увлажненных (гумидных) тропиках проблемы воды, как правило, не
существует: покрытая лесами местность, джунгли, частые густые дожди, тропические ливни постоянно обогащают как поверхностные, так и подземные воды.
В сухих, аридных зонах, особенно в пустынях существует острый
недостаток воды, сезонные изменения дождей на засухи или и почти отсутствие
дождей создают для всего живого суровые условия жизни или
делают
невозможной ее. В связи с этим в аридных зонах является традиционным сбор
дождевых вод в период дождей с хранением их запасов в засушливый период.
Традиционным является метод сбора дождевой воды из крыш зданий. Такая вода
слабоминерализована. Она содержит до 30-50 мг/л солей, загрязнена пылью,
смываемой с крыш зданий, листьев деревьев из водосточных труб, смывами
птичьего помета. Сохраняют такие запасы воды в кадках, углубленных в землю
бетонных или кирпичных цистернах, которые с целью предотвращения
загнивания воды обеспечиваются вентиляционными каналами. Отбор воды из
таких цистерн осуществляется помпами со шлангом или выводной трубой с
краном, вмонтированном на 15-20 см выше дна. На уровне дна устраивается
выпускная труба для осадка. Используются также запруды, но вода в них
сохраняется недолго - фильтруется в почву, испаряется, теряет свои качества, а
поэтому для питья не используется, а лишь для хозяйственных нужд.
Открытые водоемы (реки, ручьи, озера) легко и сильно загрязняются и
становятся источником инфекций, инвазий, зоонозов, простейших, грибков. Из-за
интенсивного испарения вода, как правило, высокоминерализована.
В ряде случаев используют привозную воду, наливные колодцы,
водохранилища.
Подземные, грунтовые и артезианские воды в засушливых регионах, как
правило, залегают глубоко, высоко минерализованы, хотя и чистые, не опасны в
эпидемическом отношении. И главное, таких вод в аридных зонах также
недостаточно.
Методы очистки и обеззараживания воды в условиях тропического
климата
Подземные воды - грунтовые и, особенно, артезианские не нуждаются в
очистке и обеззараживании. В некоторых случаях требуют проведения смягчения,
опреснения, дефторирования.
В зависимости от их размеров и степени загрязнения поверхностные
водоемы, способны к самоочищению за счет оседания взвешенных веществ,
действия солнечной радиации, аэрации (окисления органических веществ),
разведения, биохимического окисления, действия сапрофитных микроорганизмов,
бактериофагов, нитри- и нитрофикации.
Тем не менее в жарких регионах возможно размножение патогенных
микроорганизмов и других возбудителей болезней. При значительных
709
загрязнениях водоемов вода в них может даже загнивать, становиться
непригодной для использования в хозяйственно-питьевых целях.
При централизованном водоснабжении воду из открытых водоемов
необходимо обязательно очищать на водопроводных станциях: на малых - путем
отстаивания и фильтрации через медленные фильтры английского типа (с
биологической пленкой); на больших - путем коагуляции, отстаивания,
фильтрации на скорых (американских) фильтрах. Эти методы в тропических
регионах не отличаются существенным образом от тех, которые используются на
водопроводах умеренных широт и которые изучались в разделе “Коммунальная
гигиена”.
Что касается методов обеззараживания воды на водопроводах тропических
широт, то они также идентичны традиционным. Наиболее распространенным
является хлорирование (по хлорпотребности, перехлорированию, двойному
хлорированию, с преаммонизацией, с использованием газообразного хлора,
хлорной
извести,
гипохлорита
кальция),
озонирование,
облучение
ультрафиолетовой радиацией. Эти методы также рассматривались в разделе
“Коммунальная гигиена”.
При местном водоснабжении очистка воды из открытых источников
достигается практически лишь путем отстаивания.
Что касается обеззараживания, то одним из простых и надежных методов
является кипячение, но оно разрешает обеззаразить небольшие (индивидуальные)
объемы воды, а в пустынях, из-за отсутствия топлива может быть и недоступным.
Из химических методов для обеззараживания индивидуальных запасов воды
в условиях тропического климата используют таблетки “Halazone” с хлорамином,
“Chlor-dechlor” с содержанием препарата хлора большей концентрации (вода
обеззараживается перехлорированием) и гипосульфитом натрия, который
освобождается из растворимой пластиковой капсулы после экспозиции
хлорирования, потом вода дехлорируется. Если вода очень подозрительная,
используют 2-3 таблетки. В странах СНГ для этой цели используют “Аквацид” и
“Аквасептол”, которые содержат 4 мг активного хлора на 1 л воды.
Во многих странах тропического пояса широкое применение нашли
портативные бактериальные фильтры, в которых вода фильтруется через сменные
керамические мелкопористые фильтры, так называемые свечи Беркфельда,
Шамберлена, которые встраиваются в сосуд. Вода фильтруется под давлением от
ручной помпы, или подключением к водопроводному крану.
Дезодорация (устранение привкусов и запахов воды) достигается
озонированием
или
фильтрованием
сквозь
активированный
уголь.
Обезжелезивание проводят аэрацией, разбрызгиванием воды в градирнях.
Закисное железо окисляется до нерастворимого окислительного соединения,
которое потом задерживается на фильтрах.
Опреснение и дезактивация воды осуществляется дистилляцией или
фильтрацией через ионообменные фильтры - катиониты, которые задерживают
катионы, а в воду при этом выделяются ион водорода, и аниониты, которые
задерживают анионы, а в воду выделяется ион кислорода.
Санитарный надзор за централизованным и местным водоснабжением
осуществляется путем санитарного обследования источников водоснабжения и
710
распределительной сети с отбором проб, лабораторным анализом воды и оценкой
его результатов и практически мало отличается от того, который рассматривался
на занятиях по разделу “Коммунальная гигиена” для умеренного климата.
711