Лекція № 4. Гігієнічне нормування якості питної води

Лекція № 4. Гігієнічне нормування якості питної води

Вимоги до якості питної води централізованого господарсько-питного водопостачання та обґрунтування нормативів якості питної води

В даний час на території РФ вимоги до якості води централізованого господарсько-питного водопостачання регулюються державним стандартом - санітарними правилами і нормами РФ або СанПіНом РФ 2.1.4.1074-01. СанПіН є нормативним актом, що встановлює критерії безпеки та нешкідливості для людини води централізованих систем питного водопостачання. СанПіН застосовується щодо води, яка подається системами водопостачання та призначеної для споживання населення в питних і побутових цілях, для використання в процесах переробки продовольчої сировини, виробництва, транспортування і зберігання харчових продуктів.

Більш того, СанПіН регламентує і саме проведення контролю якості води централізованого господарсько-питного водопостачання.

Згідно з вимогами СанПіН питна вода повинна бути безпечною в епідеміологічному і радіаційному відношенні, нешкідливою за хімічним складом і мати сприятливі органолептичні властивості. При цьому якість питної води повинна відповідати гігієнічним нормативам як перед її надходженням у розподільну мережу, так і в будь-якого подальшого точці водорозбору.

Показники санітарно-епідеміологічної безпеки води

Найбільш простий і розповсюджений вид небезпеки, пов'язаний з питною водою, обумовлений її забрудненням стічними водами, іншими відходами або фекаліями людини і тварин.

Фекальне забруднення питної води може зумовити надходження в воду ряду різних кишкових патогенних організмів (бактеріальних, вірусних і паразитарних). Кишкові патогенні хвороби широко поширені у всьому світі. Серед збудників, що зустрічаються в забрудненій питну воду, виявляють штами сальмонел, шигел, ентеропатогенної кишкової палички, холерного вібріона, иерсинии, ентероколітікі, кампилобактериоза. Ці організми викликають захворювання, які варіюють від легкої форми гастриту до важких, а іноді й летальні форм дизентерії, холери, черевного тифу.

Інші організми, природно присутні в навколишньому середовищі і не вважаються патогенними агентами, можуть іноді викликати опортуністичні захворювання (т. Е. Захворювання, викликані умовно-патогенними мікроорганізмами - клебсіели, псевдомонадами і ін.). Такі інфекції найчастіше виникають в осіб з порушеннями імунної системи (місцевого або загального імунітету). При цьому питна вода, яка використовується ними, може викликати найрізноманітніші інфекції, в тому числі ураження шкіри, слизових очей, вуха, носоглотки.

Для різних водних патогенних агентів існує широкий діапазон рівнів мінімальної інфікувати дози, необхідної для розвитку інфекції. Так, для сальмонел, шлях передачі інфекції яких в основному з харчовими продуктами, а не з водою, для розвитку захворювання необхідно одиничне кількість збудника. Для шигелл, також рідко передаються через воду, - це сотні клітин. Для водного шляху передачі інфекції збудниками ентеропатогенної кишковою паличкою або холерним вібріоном для розвитку захворювання необхідні мільярди клітин. Однак і наявність централізованого водопостачання не завжди достатньо, щоб не виникли поодинокі випадки захворювань, якщо є порушення санітарно-гігієнічного характеру.

Незважаючи на те що сьогодні є розроблені методи виявлення багатьох патогенних агентів, вони залишаються досить трудомісткими, тривалими і дорогими. У зв'язку з цим проведення моніторингу за кожним патогенним мікроорганізмом у воді визнано недоцільним. Більш логічним підходом є виявлення організмів, зазвичай присутніх в фекаліях людини і інших теплокровних тварин, в якості індикаторів фекального забруднення, а також показників ефективності процесів очищення і знезараження води. Виявлення таких організмів вказує на присутність фекалій, а отже, на можливу присутність кишкових патогенних агентів. І навпаки, відсутність фекальних мікроорганізмів свідчить, що патогенні агенти, ймовірно, відсутні. Таким чином, пошук таких організмів - індикаторів фекального забруднення - дозволяє отримати засіб контролю якості води. Велике значення має також нагляд за бактеріологічними показниками якості неочищеної води, причому не тільки при оцінці ступеня її забруднення, але і при виборі джерела водопостачання і найкращого способу очищення води.

Бактеріологічне дослідження є найбільш чутливий тест для виявлення свіжого і внаслідок цього потенційно небезпечного фекального забруднення, забезпечуючи таким чином гігієнічну оцінку якості води з достатньою чутливістю і специфічністю, яка не може бути отримана хімічним аналізом. Важливо, щоб дослідження проводилися регулярно і досить часто, оскільки забруднення може бути періодичним і може не виявлятися при аналізі разових проб. Слід також усвідомлювати, що баканаліз може свідчити тільки про можливість або нічим не забруднені момент дослідження.

Організми - індикатори фекального забруднення

Використання типових кишкових організмів як індикаторів фекального забруднення (а не самих патогенних агентів) є загальновизнаним принципом моніторингу та оцінки мікробіологічної безпеки водопостачання. В ідеалі виявлення таких індикаторних бактерій повинно означати можливу присутність всіх супутніх такому забрудненню патогенних агентів. Індикаторні мікроорганізми повинні легко виділятися з води, ідентифікуватися і кількісно визначатися. При цьому вони повинні довше виживати і у водному середовищі, ніж патогенні агенти, і повинні бути більш стійкі до знезаражують дії хлору, ніж патогенні. Практично будь-якої один організм не може відповідати всім цим критеріям, хоча багато хто з них мають місце в разі коліформних організмів, особливо Е. соli - важливого індикатора забруднення води фекаліями людини і тварин. Інші організми, що задовольняють деяким з цих вимог, хоча і не в такій мірі, як коліформні організми, також можуть в деяких випадках використовуватися в якості додаткових показників фекального забруднення.

До коліфрмним організмам, використовуваним в якості індикаторів фекального забруднення, відносять загальні коліформи, в тому числі і Е. соli, фекальні стрептококи, сульфітредукуючих спороносні клостридії, особливо, клостридія перфрингенс. Є й інші анаеробні бактерії (наприклад, біфідобактерії), у великих кількостях зустрічаються в фекаліях. Однак рутинні методи їх виявлення занадто складні і тривалі. Тому фахівці в галузі водної бактеріології зупинилися на простих, доступних і достовірних методах кількісного виявлення індикаторних коліформних мікроорганізмів, використовуючи в роботі тітраціонний метод (серійних розведень) або метод мембранних фільтрів.

Коліформні організми вже давно вважаються зручними мікробними індикаторами якості питної води, головним чином тому, що легко піддаються виявленню і кількісному визначенню. Це грамнегативні палички, вони мають здатність ферментувати лактозу при 35-37 ° С (загальні коліформи) і при 44-44,5 ° С (термотолерантні коліформи) до кислоти і газу, оксідазоотріцательние, не утворюють спор і включають види Е. соli, цитробактер , ентеробактерій, клебсієл.

Загальні коліформні бактерії

Загальні коліформні бактерії згідно СанПіН повинні бути відсутніми в 100 мл питної води.

Загальні коліформні бактерії не повинні бути присутніми в подається споживачеві очищеної питної води, а їх наявність свідчить про недостатню очищення або вторинному забрудненні після очищення. У цьому сенсі тест на коліформи може використовуватися як показник ефективності очищення. Відомо, що цисти деяких паразитів більш стійкі до знезараження, ніж коліформні організми. У зв'язку з цим відсутність коліформних організмів в поверхневих водах не завжди свідчить, що вони не містять цист лямблій, амеб і інших паразитів.

Термотолерантні фекальні коліформи

Термотолерантні фекальні коліформи згідно СанПіН повинні бути відсутніми в 100 мл досліджуваної питної води.

Термотолерантні фекальні коліформи є мікроорганізми, здатні ферментувати лактозу при 44 ° С або 44,5 ° С і включають рід ешерихія і в меншій мірі окремі штами цитробактер, ентеробактерій і клебсиеллу. З цих організмів тільки Е. соli специфічно фекального походження, причому вона завжди присутня у великих кількостях в екскрементах людини і тварин і рідко виявляється в воді та грунті, що не зазнали фекального забруднення. Вважається, що виявлення і ідентифікація Е. соli дає достатню інформацію для встановлення фекальної природи забруднення. Вторинний зростання фекальних коліформ в розподільній мережі малоймовірний, за винятком тих випадків, коли є достатня кількість поживних речовин (БПК більше 14 мг / л), температура води вище 13 ° С, а вільний залишковий хлор відсутній. Цей тест відсікає сапрофітну мікрофлору.

Інші індикатори фекального забруднення

У сумнівних випадках, особливо коли виявляється присутність коліформних організмів за відсутності фекальних коліформ і Е. соli, для підтвердження фекальної природи забруднення можуть бути використані інші індикаторні мікроорганізми. Ці вторинні індикаторні мікроорганізми включають фекальні стрептококи і сульфидирующих клостридії, особливо клостридії перфрингенс.

фекальні стрептококи

Присутність фекальних стрептококів у воді зазвичай вказує на фекальне забруднення. Цей термін відноситься до тих стрептококів, які зазвичай присутні в екскрементах людини і тварин. Ці штами рідко розмножуються в забрудненій воді, вони можуть бути трохи більш стійкими до знезараження, ніж коліформні мікроорганізми. Ставлення фекальних коліформ до фекального стрептокока більш ніж 3: 1 характерно для випорожнень людини, а менше 0,7: 1 - для випорожнень тварин. Це може бути корисним при встановленні джерела фекального забруднення в разі сильно забруднених джерел. Фекальні стрептококи, крім того, можуть бути використані для підтвердження достовірності сумнівних результатів тесту на коліформи, особливо під час відсутності фекальних коліформ. Фекальні стрептококи можуть бути корисні і при контролі якості води в розподільчій системі після ремонту водопровідної мережі.

сульфітредукуючих клостридії

Це анаеробні спороутворюючі організми, найбільш характерним з яких є клостридиум перфрингенс, зазвичай присутні в фекаліях, хоча і в значно менших кількостях, ніж Е. соli. Спори клостридій виживають у водному середовищі довше, ніж організми коліформні групи, і вони стійкі до знезараження при неадекватних концентраціях цього агента, часу контакту або значень рН. Таким чином, їх персистентність в зазнала знезараженню воді може свідчити про дефекти очищення і тривалості фекального забруднення. Спори сульфітредукуючих клостридий по СанПіН повинні бути відсутніми при дослідженні 20 мл питної води.

Загальне мікробне число

Загальне мікробне число відображає загальний рівень вмісту бактерій у воді, а не тільки тих з них, які утворюють колонії, видимі неозброєним оком на поживних середовищах при певних умовах культивування. Ці дані не мають великого значення для виявлення фекального забруднення і не повинні вважатися важливим показником при оцінці безпеки систем питного водопостачання, хоча раптове збільшення числа колоній при аналізі води з підземного вододжерела може служити раннім сигналом забруднення водоносного горизонту.

Загальне мікробне число корисно при оцінці ефективності процесів водоочищення, особливо коагуляції, фільтрації та знезараження, при цьому основне завдання полягає в підтримці їх кількості у воді на якомога нижчому рівні. Загальне мікробне число може бути використано також для оцінки незабруднених і цілісності розподільної мережі і придатності води для технологічних процесів виробництва харчових продуктів та напоїв, де число мікроорганізмів має бути низьким для зведення до мінімуму ризику псування. Цінність даного методу полягає в можливості порівняння результатів при дослідженні регулярно відбираються проб з однієї і тієї ж системи водопостачання для виявлення відхилень.

Загальне мікробне число, т. Е. Число колоній бактерій в 1 мл питної води, не повинно бути більше 50.

Вірусологічні показники якості води

До вірусів, що викликають особливе занепокоєння в зв'язку з передачею водним шляхом інфекційних захворювань, відносяться головним чином ті, які розмножуються в кишечнику і в великих кількостях (десятки мільярдів на 1 г калу) виділяються з фекаліями заражених людей. Хоча реплікації вірусів поза організмом не відбувається, ентеровіруси мають здатність до виживання у зовнішньому середовищі протягом декількох днів і місяців. Особливо багато ентеровірусів у стічних водах. При водозаборі на водоочисних спорудах у воді виявляють до 43 вірусних частинок на 1 л.

Висока виживаність вірусів у воді і незначна заражає доза для людини призводять до епідемічних спалахів вірусного гепатиту і гастроентериту, але через джерела водопостачання, а не питну воду. Однак потенційно така можливість зберігається.

Питання про кількісну оцінку допустимого вмісту вірусів у воді дуже складний. Складно і визначення вірусів у воді, особливо питної, так як можливий ризик випадкового забруднення води при відборі проб. У Російській Федерації відповідно до СанПіН оцінку вірусного забруднення (визначення змісту коліфагів) проводять за підрахунком числа бляшкообразующіх одиниць, створюваних Коліфаги. Пряме визначення вірусів дуже складно. Коліфаги присутні спільно з кишковими вірусами. Кількість фагів зазвичай більше, ніж вірусних частинок. За своєю величиною коліфаги і віруси дуже близькі, що важливо для процесу фільтрації. Згідно СанПіН в 100 мл проби бляшкообразующіх одиниць бути не повинно.

найпростіші

З усіх відомих найпростіших патогенними для людини, що передаються через воду, можуть бути збудники амебіазу (амебної дизентерії), лямбліозу та балантідіаза (інфузорії). Однак через питну воду виникнення даних інфекцій відбувається рідко, лише при попаданні в неї стічних вод. Найбільш небезпечний людина, що є джерелом-носієм резервуара цист лямблій. Потрапляючи в стічні та питні води, а потім знову в організм людини, вони можуть викликати лямбліоз, що протікає з хронічними диареями. Можливий смертельний результат.

За прийнятим нормативу цист лямблій у питній воді об'ємом 50 л спостерігатися не повинно.

Повинні бути відсутнім у питній воді і гельмінти, а також їх яйця і личинки.

Нешкідливість води в відношенні забруднень, нормованих по санітарно-токсикологічними показателелям або за хімічним складом

Нешкідливість і небезпека води щодо санітарно-токсикологічних показників хімічного складу визначається:

1) змістом шкідливих хімічних речовин, що найчастіше зустрічаються в природних водах на території РФ;

2) вмістом шкідливих речовин, що утворюються в процесі її водообробки в системі водопостачання;

3) вмістом шкідливих хімічних речовин, що надходять в джерела в результаті господарської діяльності людини.

Є ряд хімічних речовин, присутність яких в питній воді в концентраціях, що перевищують певний рівень, може становити певну небезпеку для здоров'я. Їх допустимі рівні повинні бути визначені виходячи з добового споживання води (2,5 л) людиною, що важить 70 кг.

Всі хімічні речовини, які визначаються в питній воді, не тільки мають встановлену ГДК, але і відносяться до певного класу небезпеки.

Під ГДК розуміють максимальну концентрацію, при Якій Речовини НЕ має прямого чи опосередкованих впліву на стан здоров'я людини (при впліві на організм в течение Всього життя) и не погіршує умов гігієнічного водоспожівання. Лімітуючим ознакою шкідливості хімічної речовини у воді, за яким встановлено норматив (ГДК), може бути «санітарно-токсикологічний», або «органолептичний». Для ряду речовин у водопровідній воді є ОДУ (орієнтовні допустимі рівні) речовин у водопровідній воді, розроблені на основі розрахункових або експериментальних методів прогнозу точності.

Класи небезпеки речовин ділять на:

1 клас - надзвичайно небезпечні;

2 клас - високонебезпечні;

3 клас - небезпечні;

4 клас - помірно небезпечні.

Нешкідливість хімічного складу питної води визначається відсутністю змісту в ній небезпечних для здоров'я людей речовин в концентраціях, що перевищують ГДК.

При виявленні у питній воді декількох хімічних речовин, нормованих по токсикологическому ознакою шкідливості і відносяться до 1-му і 2-му (надзвичайно і високонебезпечні) класу небезпеки, виключаючи РВ, сума відносин виявлених концентрацій кожного з них до їх максимально допустимого вмісту (ГДК) не повинна бути більше 1 для кожної групи речовин, що характеризуються більш-менш односпрямованим впливом на організм. Розрахунок ведеться за формулою:

(С1факт / С1доп) + (С2факт / С2доп) + ... + (Сnфакт / Сnдоп)? 1,

де С1, С2, Сn- концентрації індивідуальних хімічних речовин;

Сфакт - концентрації фактичні;

Сдоп - концентрації допустимі.

Шкідливі речовини, що утворюються в процесі водообробки представляємо в таблиці 1 (див. Додаток). Особливу увагу слід звернути на етап хлорування в процесі водопідготовки. Поряд із знезараженням, хлорування може призводити і до насичення хлором органічних речовин з утворенням продуктів гелогенезірованія. Ці продукти трансформації в ряді випадків можуть бути більш токсичними, ніж вихідні, присутні на рівні ГДК хімічних речовин.

Таблиця 1. Вміст шкідливих речовин, що утворюються в процесі її водообробки в системі водопостачання.

При знезараженні води вільним хлором час контакту з водою має бути не більше 30 хв, пов'язаним хлором - не більше 60 хв. Загальна концентрація вільного та зв'язаного хлору не повинна бути більше 1,2 мг / л. Контроль вмісту залишкового озону проводиться після камери зміщення при забезпеченні часу контакту не менше 12 хв.

Показники радіоактивного забруднення питної води

Безпека води за показниками РВ забруднення визначається ПДУ сумарною об'ємної активност��? - ��? -Випромінювач, а при перевищенні ПДУ за цими показниками - шляхом оцінки відповідності змісту окремих радіонуклідів нормам радіаційної безпеки (НРБ): сумарна активність? -Випромінювач повинна бути не більше 0, 1 Бк / л (Беккереля)? -випромінювач не більше 1,0 Бк / л.

Органолептичні показники якості питної води

Органолептичні показники забезпечують естетичну потребу, свідчать про ефективність очищення, можуть лежати в основі причин серйозних захворювань, пов'язаних з хронічною дегідратацією (водно-сольового балансу).

Згідно Сніпу на воду питну, запах і присмак не повинні перевищувати 2 балів, т. Е. Це слабкий запах і присмак, виявлений споживачем тільки в тому випадку, якщо вказати на нього, або сакцентріровать увагу.

Шкала нормованих показників виглядає наступним чином:

0 - не відчувається;

1 - не визначається споживачем, але виявляється досвідченим дослідником;

3 - помітний, викликає несхвалення споживача;

4 - виразний, вода не придатна для пиття;

5 - дуже сильний запах або присмак.

Кольоровість питної води повинна бути не більше 20 °.

Каламутність не повинна бути більше 2,6 ЕМФ або 1,5 мг / л.