Полный текст:
Оглавление
1. Введение _______________________________________________________3
2. Актуальность проблемы__________________________________________5
3. Гигиеническая характеристика сточных вод_________________________ 8
4. Основные загрязнители и их влияние на здоровье населения __________10
5. Особенности загрязнения различных водоемов______________________19
6. Заключение____________________________________________________24
9. Список литературы______________________________________________25
1. Введение.
Развитие современной промышленности и сферы услуг, а также расширяющееся использование ресурсов биосферы, приводит к возрастающему вмешательству человека в процессы, протекающие на планете.
Загрязнение – наиболее опасный вид воздействия человека на природу, причем опасный для обоих участников этого взаимодействия. Термином загрязнение обозначают привнесение в какую-либо среду новых не характерных для неё веществ или превышение естественного среднемноголетнего уровня концентрации этих агентов в среде. Загрязнения подразделяются на природные (вызванные естественными причинами) и антропогенные (связанные с деятельностью человека). Непосредственными объектами загрязнения являются атмосфера, вода, почва. Косвенными объектами загрязнения (жертвами загрязнения) оказываются растения, животные, микроорганизмы, человек [1].
Существует несколько основных природных загрязнителей. К примеру, находящийся в земле алюминий может попадать в систему пресных водоемов. Паводки вымывают из почвы лугов магний, что наносит огромный ущерб рыбным запасам. Однако доля естественных загрязнений очень мала по сравнению с долей загрязнений, производимых человеком.
Известно, что вода является обязательным условием существования всех живых организмов на земле. Однако большая часть вод – это воды мирового океана, непригодные не только для питья, но и для технологических нужд. Потребность в пресной воде испытывают население, промышленность и сельское хозяйство.
Загрязненная вода непригодна для большинства нужд человека без предварительной обработки.
2. Актуальность проблемы.
Обсуждая актуальность проблемы загрязнения вод, нужно исходить из следующих данных: значение воды для человека, состояние водоемов на сегодняшний день и оценка возможностей использования загрязненной воды.
Значение воды для человека: физиологическое значение воды заключается в ее участии во всех без исключения биохимических процессах, протекающих в живой клетке. Не только человек, но и ни один другой живой организм не может обходиться без воды.
Живой клетке вода требуется не только для сохранения структуры, но и для нормального функционирования (вода не только участвует в организации пространственной структуры биологических мембран, но и активно влияет на происходящие в них процессы, в том числе выступает в качестве основы кислотно-щелочного равновесия в организме). Кроме того, вода служит основной частью крови, секретов и экскретов организма, что позволяет говорить о транспортной функции воды. Велика роль воды и в терморегуляции организма.
Наряду с обеспечением физиологических функций организма вода имеет важнейшее гигиеническое значение. Она рассматривается как ведущий показатель санитарного благополучия населения. Доброкачественная вода необходима человеку для поддержания чистоты тела и закаливания, уборки жилища, приготовления пищи и мытья посуды, стирки белья, поливки улиц и площадей. Много воды расходуется на уход за зелеными насаждениями [2].
Санитарное состояние ЛПУ также зависит от количества потребляемой воды. Для обеспечения должного санитарного режима требуется 250 литров воды на 1 койку в сутки в стационарах [4].
Использование человеком воды в разных видах деятельности нашло отражение в СанПиНе 2.1.5.980-00 в виде разделения водопользования на категории. К первой категории водопользования относится использование водных объектов или их участков в качестве источника питьевого и хозяйственно-бытового водопользования, а также для водоснабжения предприятий пищевой промышленности. Ко второй категории водопользования относится использование водных объектов или их участков для рекреационного водопользования. Требования к качеству воды первой и второй категорий водопользования различаются: к примеру, концентрация взвешенных веществ не должна превышать 0,25 мг/дм3 для первой категории и 0,75 мг/дм3 для второй. Количество общих колиформных бактерий должно быть не более 100 КОЕ/100мл и 500 КОЕ/100мл соответственно .Требования к качеству воды, установленные для второй категории водопользования, распространяются также на все участки водных объектов, находящихся в черте населенных мест [10].
Состояние водоемов на сегодняшний день часто оказывается непригодным для использования в качестве источника водоснабжения. Основной ущерб воде наносит деятельность человека. По оценкам специалистов, ежегодный расход пресной воды составляет порядка 3000 км3, причем порядка 150 км3 уходит в так называемые «безвозвратные потери». Человек берет для своих нужд чистую воду, а возвращает ее в природу загрязненной. Для наглядности можно привести следующие данные: города мира ежегодно сбрасывают в водоемы более 500 млрд кубометров сточных вод, из которых только половина подвергается предварительной очистке. В результате многие реки Европы, например, Темза, Сена, Дунай, Рейн – подвергаются интенсивному загрязнению. Только в Рейн ежегодно сбрасывается около 1000 т ртути, 1500 т мышьяка, 1700 т свинца, 1400 т меди, 1300 т цинка, 100 т хрома и 20 млн т различных солей. Подобная ситуация наблюдается и в нашей стране. Так, только в 1990 году в воды великой реки России Волги было сброшено 50,8 тысяч тонн сульфатов, 118,3 тысяч тонн фенолов, 302 тысячи тонн различных органических соединений и 1,8 тысяч тонн соединений, содержащих ионы хрома, свинца, цинка, меди [5].
Постоянные загрязнения р. Нева создают трудности в водоснабжении населения Санкт-Петербурга. По всему течению реки обнаруживаются фенолы и соединения меди, часто в концентрациях, превышающих ПДК. Наиболее загрязнена вода в створе ниже впадения р. Охта. В воде некоторых рек бассейна обнаруживаются хлорорганические пестициды, давно запрещенные к использованию в сельском хозяйстве. [5].
Значительное увеличение объемов сброса загрязненной воды в водоемы обусловлено в том числе и процессом урбанизации. Высокая степень загрязненности воздушного бассейна и источников водоснабжения, нерегулируемое развитие промышленности и автомобильного транспорта способствуют распространению сердечно-сосудистых, опухолевых заболеваний, болезней систем дыхания, инфекционных, кишечно-желудочных, а также ряд других серьезных нарушений здоровья больших групп населения. На экологическое состояние городов в развивающихся странах влияет слабость водного хозяйства и ограниченность водоснабжения. Характерно, что в большинстве из них потребление воды на 1 жителя лишь несколько выше биологически необходимого уровня. При этом качество воды, как правило, не соответствует международным стандартам. Это, нередко характерно и для районов, обладающих значительными водными ресурсами. Даже в Латинской Америке, где водное хозяйство находится на более высоком уровне по сравнению с другими регионами развивающихся стран, лишь примерно 2/3 городского населения обеспечены водой из специальных сетей.
Оценка возможностей использования загрязненной воды: для такой оценки нужно разделить два основных типа использования: промышленное и для водоснабжения населения.
Обычно промышленность требует для своих нужд чистой воды. Однако для промышленных предприятий в определённых условиях применяют так называемые оборотные системы водоснабжения, а также системы с последовательным использованием воды, которые служат для предотвращения нерационального использования природных вод и их загрязнения. В таких системах воду после надлежащей обработки (охлаждения или осветления) снова подают потребителям. Для охлаждения воды в оборотных системах применяются градирни, бассейны брызгальные, охладительные пруды. При этом из источника подаётся вода только для восполнения безвозвратных её расходов в производстве. Таким образом, количество воды, забираемой из источника, при оборотной системе значительно меньше, чем при обычной прямоточной системе. Системы с последовательным использованием воды применяют в тех случаях, когда вода, сбрасываемая одним производственным потребителем, может употребляться другим [6].
Куда сложнее использовать загрязненную воду для водоснабжения населения, так как питьевая вода должна [4]:
· быть безопасной в эпидемическом и радиационном отношении
· быть безвредной по химическому составу
· обладать благоприятными органолептическими свойствами
Вода, используемая для водоснабжения населения, подвергается очистке. Под очисткой воды понимают снижение концентрации примесей до уровня гигиенических нормативов. Это достигается с помощью осветления, обесцвечивания и обеззараживания воды, а также с помощью специальных методов обработки воды, используемых для удаления определенного химического вещества. Если водозабор осуществляется из загрязненного источника, можно также использовать водозаборы инфильтрационного типа. Эти водозаборы отбирают воду из расположенного на берегу колодца или скважины, куда она инфильтрируется через грунт дна и берега водного объекта. Для этого грунт должен обладать хорошими фильтрующими свойствами. Однако защитная способность водоочистных и водопроводных сооружений против техногенных загрязнителей сравнительно невелика, и в опытах обнаруживались превышения ПДК в воде, доставленной конечному потребителю [4].
3. Гигиеническая характеристика сточных вод.
Первым источником загрязнения являются бытовые хозяйственно-фекальные сточные воды. Они образуются в результате гигиенических процедур и хозяйственной деятельности человека, в них 60% всех загрязнений составляют органические вещества. Они содержат огромное количество (до нескольких миллионов в 1 мл) непатогенных и патогенных микроорганизмов и жизнеспособных яиц гельминтов. В эпидемиологическом отношении очень опасны сточные воды инфекционных больниц, которые часто не подвергаются специальной обработке пред сбросом в общую канализацию. Хозяйственно-фекальные воды должны перед сбросом проходить биологическую очистку на основе аэробного окисления и обеззараживания. В последние годы в бытовых сточных водах содержится большое количество ПАВ (синтетических моющих средств, например), которые не устраняются механической и биологической очисткой. Они очень стойкие и не распадаются в природных водоемах [2,5].
Сброс неочищенных хозяйственно-фекальных стоков во всех странах мира создает напряженную эпидемиологическую ситуацию. Причины этого явления –рост городов, развитие промышленности, пренебрежение вопросами очистки сточных вод и охраны водоемов. В некоторых странах санитарные требования к сточным водам вовсе отсутствуют [2].
Вторым источником загрязнения водоемов являются промышленные стоки. Они играют ведущую роль в загрязнении водоемов химическими реагентами, в том числе тяжелыми металлами, кислотами и проч, в отличие от стоков хозяйственно-бытовых, которые опасны содержанием большого количество микроорганизмов, органики. Так, в Великобритании ежегодно сбрасывается 40 – 50 млн тонн загрязнителей, прежде всего промышленного происхождения. В результате вода малых и средних рек к устьям приближается по качеству к разбавленным сточным водам [2].
В Японии с промышленными стоками в водоемы поступают в больших количествах токсичные соединения ртути, меди, цинка, кадмия, что приводит к заболеваниям людей, потребляющих эту воду [2, 9].
Промышленные сточные воды формируются в результате использования воды для технологических целей, поэтому их состав полностью определяется конкретным производственным процессом. Существует более 140 видов технологических процессов, каждый из которых определяет специфический состав сточных вод. В промышленных стоках могут присутствовать самые разнообразные токсичные вещества – фенолы, цианиды, соединения мышьяка, меди, свинца, ртути, кадмия, полициклические углеводороды, пестициды, технические масла и радионуклиды; наиболее стабильные из них могут распространяться по биологическим цепочкам (например, вода – растения – животные – человек), кумулировать и достигать высоких концентраций в продуктах питания. Помимо токсического действия, присутствующие в промышленных стоках вещества могут давать отдаленные эффекты – канцерогенные, мутагенные, аллергенные, гонадотоксические и эмбриотропные [2].
Еще одним важным источником загрязнения природных вод служит воздушная среда, особенно в промышленно развитых странах и крупных городах. Загрязнение водоемов в результате осадков стало международной проблемой в связи с тем, что токсичные и радиоактивные вещества распространяются в верхних слоях атмосферы со скоростью более 100 км/ч и за короткое время могут преодолеть тысячи километров. Известны случаи, когда радиоактивные осадки выпадали в Крыму и Ленинграде после испытания ядреного оружия в Неваде и Сахаре [2].
Сточные воды сельского хозяйства можно разделить на стоки с полей, содержащие минеральные удобрения, ядохимикаты, микроорганизмы, гельминты, а также жидкие отходы животноводства и птицеводства, содержащие много органики и микроорганизмов. Количество таких стоков очень велико: по сведениям ВОЗ, их объем в США превышает количество хозяйственно-фекальных сточных вод в 5 – 10 раз [2].
4. Основные загрязнители и их влияние на здоровье населения.
Нормирование качества воды осуществляется по трем группам показателей [2]:
1. Микробиологические показатели
2. Токсикологические показатели
3. Органолептические показатели
Существуют нормативы для всех трех групп показателей; превышение нормативов делает воду непригодной для забора. Это объясняется опасностью развития заболеваний.
К примеру, в число микробиологических показателей входит ОМЧ (общее микробное число), коли-индекс (число бактерий группы кишечной палочки), энтеровирусы. Часто причиной превышения этих показателей является загрязнение бытовыми хозяйственно-фекальными сточными водами, частично – сточными водами сельского хозяйства. В случае использования такой воды в качестве питьевой возможно возникновение следующих групп заболеваний:
· Кишечные инфекции бактериальной природы (холера, брюшной тиф, паратифы А и Б, дизентерия, энтериты и энтероколиты). Самым опасным кишечным заболеванием водного происхождения считается холера (относится к особо опасным инфекциям). В некоторых случаях питьевая вода участвует в передаче колиэнтерита.
· Вирусные заболевания, распространяющиеся водным путем, включают инфекционный гепатит А, полиомиелит, аденовирусные и энтеровирусные инфекции. Вирус гепатита, что важно, более устойчив к воздействию факторов окружающей среды, чем возбудители бактериальных кишечных инфекций.
· Лептоспирозы (болезнь Вейля-Васильева и водная лихорадка).
· Бактериальные зоонозные инфекции (туляремия, бруцеллез, сибирская язва). Возбудители этих инфекций могут проникать не только через ЖКТ, но и через кожу. Основную роль в возникновении этих заболеваний играет именно загрязнение сточными водами сельского хозяйства.
· Протозойные инвазии.
· Глистные инвазии.
Токсикологические показатели – это показатели нормирования таких веществ, как алюминий, мышьяк, кадмий, хром, фтор, хлор, хлороформ, тетрахлорэтилен и проч. Превышение ПДК этих веществ в питьевой воде приводит к отравлениям и заболеваниям, характер которых зависит от токсиканта:
Нитраты. В природе в мертвой органике идут процессы нитрификации, поэтому они включаются в круговорот и не могут дать необходимые для значимого загрязнения объемы нитратов. Основное загрязнение дают промышленные отходы и удобрения, попадающие в воду. Очистка не всегда может удалить нитраты; для эффективного удаления нитратов сейчас разработаны методы бисорбции. Попадание нитратов в организм может вызвать нитратную метгемоглобинемию. Заболевание часто протекает бессимптомно. Нитраты могут включаться в жизненный цикл организмов – грибов, планктона, водорослей – и образуется нитрозамин, сильнейший канцероген. Нитрозамин способствует развитию опухолей желудочно-кишечного тракта. ПДК нитратов – 45 мг/л.
Сходным действием обладают нитриты. Их поступление в организм также провоцирует развитие метгемоглобинемии.
Свинец. В незагрязненной воде свинец содержится в незначительных количествах, поэтому, если концентрация свинца в водоеме приближается к ПДК, это говорит об антропогенном загрязнении. Источниками появления свинца в водоеме являются выбросы автотранспорта, промышленные стоки (металлургическая, радиоэлектронная, горнорудная промышленность). Соединения свинца, обнаруживаемые чаще всего – это сернокислый свинец и окись свинца. Свинец по своей способности накапливаться в организме уступает только кадмию. В тканях накапливается трехосновной фосфат свинца. Потом свинец заменяется кальцием, а сам поступает в кровеносное русло. Его повышенное содержание в организме может способствовать развитию нарушений со стороны ЦНС, ЖКТ, крови. Однако чаще всего при поступлении с водой возникают заболевания почек. Кроме того, имеется корреляция между содержанием свинца в питьевой воде и частотой появления кариеса. Свинец откладывается практически во всех органах и тканях (особенно много в волосах, ногтях, слизистой оболочке десен — т.н. свинцовая кайма на деснах). Основной механизм действия свинца на организм заключается в том, что он блокирует ферменты, участвующие в синтезе гемоглобина, в результате чего красные кровяные тельца не могут переносить кислород, развивается анемия и хроническая недостаточность кислорода. Особенно чувствительны к влиянию свинца дети. Свинец блокирует образование предшественника витамина Д, необходимого для отложения кальция в костях, нарушение обмена кальция приводит к развитию рахита. Вредное воздействие свинца на нервную систему приводит к замедлению физического и умственного развития, снижению интеллектуальных способностей, поражению слухового нерва и снижению остроты слуха и т.д. Употребление воды с высоким содержанием свинца беременными женщинами повышает риск преждевременных родов и риск развития врожденных уродств у плода. ПДК свинца в питьевой воде — 0,03 мг/л.
Кадмий содержится в промышленных стоках. которые образуются при получении особо чистых металлов и сплавов. Может вызывать сверхломкость костей; отмечено тератогенное действие. ПДК кадмия – 0,001 мг/л.
Мышьяк. В природных водах превышения ПДК мышьяка встречаются редко. Наиболее токсичен трехвалентный мышьяк, но и пятивалентный представляет определенную опасность, так как способен переходить в трехвалентный. Источниками появления мышьяка в промышленных стоках являются кожевенная, электронная, химическая, металлообрабатывающая промышленность, изготовление специальных составов для военной техники. Массовые отравления мышьяком, сброшенным в водоем, наблюдались на Тайване (проявлялись эндартериитами, носившими подострый характер) и в Канаде (наблюдались острые энтероколиты). ПДК мышьяка – 0,05 мг/л.
Хром в природных водах практически не встречается. Содержится в стоках – металлургической, кожевенной, текстильной, бумажной промышленности. Токсичность двух- и трехвалентного хрома невелика, так как такой хром участвует в углеводном обмене организма (таким образом, поступление небольших количеств хрома оказывает положительное биологическое действие). Напротив, шестивалентный хром является политропным ядом:
· Извращает кроветворение (угнетает одни ростки и стимулирует другие, вызывая полицитемию)
· Угнетает ферментативные системы (цитохромия)
· Вызывает кожные заболевания – дерматиты, экземы
· Вызывает аллергические реакции вплоть до анафилактического шока
ПДК хрома – 0,05 мг/л.
Медь. Уровень меди в природной воде довольно низок, но использование меди в составляющих водопровода может значительно повышать ее концентрацию в питьевой воде. Концентрация меди более 3 мг/л может вызвать острое нарушение функции желудочно-кишечного тракта — тошноту, рвоту, понос. У людей, перенесших заболевания печени, например вирусный гепатит, обмен меди нарушен и длительное ее употребление с водой может способствовать развитию цирроза печени. Особенно чувствительны к повышенной концентрации меди в воде грудные дети на искусственном вскармливании. У них еще в младенческом возрасте при употреблении такой воды может развиться цирроз печени. Безопасная суточная доза меди по рекомендациям Экспертного Комитета ВОЗ по пищевым добавкам составляет 0,5 мг/кг массы тела. Исходя из этой дозы, была рассчитана ПДК меди в питьевой воде — 1-2 мг/л.
Железо — один из основных элементов природной воды, в которой его концентрация колеблется от 0,5 до 50 мг/л. Другие источники железа в питьевой воде — это железосодержащие коагулянты (используются в процессах водоподготовки), железо проникающее в воду из участков, подвергшихся коррозии стальных и чугунных водопроводных труб. Повышенное содержание железа в воде придает ей ржавый цвет и металлический привкус, что делает воду непригодной к употреблению. Постоянное употребление воды с повышенным содержанием железа — более 0,4-1 мг/кг массы тела в день может привести к развитию гемохроматоза, т.е. отложению соединений железа в органах и тканях. Известно, что очень высокие дозы железа в воде могут быть смертельными. По данным ВОЗ смертельная доза железа принятого внутрь составляет от 40 до 250 мг/кг массы тела. При этом развивается геморрагический некроз (разрушение) и отслойка участков слизистой оболочки желудка. Безопасная суточная доза железа по рекомендациям Экспертного Комитета ВОЗ по пищевым добавкам составляет 0,8 мг/кг массы тела. Исходя из этой дозы была рассчитана ПДК железа в питьевой воде — 0,3 мг/л.
Фтор. Поступление фтора в организм зависит от содержания его в природной воде и пищевых продуктах (много в рыбе, чае). Рекомендуемое содержание фтора в воде составляет 1,5 мг/л. При недостаточном поступлении фтора в организм может развиться кариес зубов. Повысить поступление фтора можно путем фторирования воды и использования фторсодержащих зубных паст. При превышении рекомендуемой концентрации фтор может быть вреден — развивается заболевание зубов, называемое флюороз. Сущность его заключается в отложении фтора в зубной эмали и разрушении ее. ПДК фторидов – 1,5 – 1,2 мг/л.
Цинк содержится практически во всех продуктах и в воде в виде солей и органических соединений. Его содержание в природной воде не превышает 0,05 мг/л, но в питьевой воде его концентрации могут быть выше за счет поступления из водопроводных труб. Максимально допустимая суточная доза цинка составляет 1 мг/кг массы тела. Высокое содержание солей цинка в питьевой воде может вызвать отравление. Так, однократное употребление 500 мг цинка сульфата вызывает лихорадку, тошноту, рвоту, боли в желудке, понос через 12-13 часов после употребления; ежедневное употребление 440 мг солей цинка вызывает образование эрозий на слизистой желудка; 80-150 мг солей цинка вызывает повышение фракций холестерина крови через несколько недель. Установлено, что уровень солей цинка в питьевой воде более 3 мг/л делает ее непригодной к употреблению.
Алюминий присутствует в природной воде. Согласно исследованиям, произведенным в США содержание алюминия в грунтовых водах колеблется в пределах 14-290 мг/л, а в поверхностных водах — 16-1170 мг/л. Сульфат алюминия широко используются в процессах водоподготовки в качестве коагулянта и присутствие его в питьевой воде является результатом недостаточного контроля при выполнении этих процессов.
При изучении влияния на организм человека некоторыми исследователями было отмечено, что алюминий в больших количествах может вызывать повреждение нервной системы. Алюминию приписывают роль в возникновении таких тяжелых заболеваний нервной системы, как болезнь Альцгеймера (возникает в зрелом возрасте, проявляется появлением провалов памяти, дезориентацией в окружающей обстановке, депрессией и прогрессирующим слабоумием), боковой амиотрофический склероз (возникновение прогрессирующих параличей мышц, смерть от остановки дыхания и сердечной деятельности через несколько лет), паркинсоническое слабоумие (дрожание головы, кистей рук, нижней челюсти, стоп из-за повышения тонуса мышц, слабоумие, нарушение в психо-эмоциональной сфере в виде появления назойливости, эгоизма, обидчивости). ПДК алюминия в питьевой воде — 0,5 мг/л.
Ртуть. Обычно неорганическая ртуть присутствует в природной воде в концентрациях менее 0,5 мг/л. Уровень ртути в воде может повышаться в результате техногенных и других загрязнений. Ртуть повреждает любую ткань организма, с которой контактирует, но самый большой вред наносит нервной системе и почкам. Употребление внутрь летальной дозы ртути вызывает нарушения психики, потерю кожной чувствительности, слуха, зрения, речи, судороги, сердечно-сосудистый коллапс и шок (ослабление сердечной деятельности и расширение сосудов, приводящее к падению давления в артериях до такого низкого уровня, при котором поддержание жизненных функций организма невозможно), острую почечную недостаточность, тяжелые повреждения пищеварительного тракта. Летальный исход может наступить при приеме внутрь 500 мг ртути. При употреблении малых доз ртути беременными женщинами у новорожденных детей обнаруживают уродства развития и врожденные тяжелые заболевания головного мозга. Установленная ПДК ртути в питьевой воде – 0,0005 мг/л. Этому веществу присвоен 1-й класс опасности.
Органические вещества. Многие органические загрязнители влияют на организм человека в малых концентрациях, оказывая канцерогенное действие.
ВОЗ выделяет три главные группы загрязнителей:
1. Загрязнение источника
2. Загрязнение в результате водоподготовки
3. Загрязнение при распределении воды
Загрязнение источника.
· Гуматы – соли гуминовых кислот (остатки растительных веществ). Представляют собой нетоксичные природные соединения, однако в результате водоподготовки образуют с хлором хлорорганические соединения, которые невозможно удалить из воды.
· Хлорированные алканы и алкены – они сбрасываются при обеззараживании сточных вод.
· Нитрозамины, полициклические ароматические фенолы, нитрилуксусная кислота (НТК), стабильные стойкие поверхностные вещества, пестициды, полихлорированные бифенилы, эфиры фталиевой кислоты, нефтяные масла, бензин, хлорбензолы, хлорированные фенолы, бензол и другие ароматичские соединения.
Загрязнение при водоподготовке.
· Четыреххлористый углерод
· Аллюмосодержащие реагенты
· Акриламид
Загрязнение при распределении воды.
· Мономерный винилхлорид – из пластиковой арматуры
· Полиароматические углеводы = из антикоррозийного покрытия резервуаров и водопроводов
· Материалы чеканки межтрубных соединений
Органолептические показатели. К ним относятся запах, мутность, цветность и привкус. На органолептические показатели влияют присутствующие в воде цинк, хлориды, фосфаты. Превышение этих нормативов вызывает неприятные ощущения при употреблении воды, однако не грозит развитием заболеваний, если не нарушены другие нормативы. Тем не менее, если требования (табл.1) не выполнены, такую воду не употребляют в качестве питьевой.
Показатель
Единицы измерения
Нормативы, не более
Запах
Баллы
2
Привкус
Баллы
2
Цветность
Градусы
20 (35)
Мутность
ЕМФ (единицы мутности по формазину) или мг/л (по каолину)
1,5 (2)
Табл.1 Требования к органолептическим свойствам питьевой воды.
Все указанные нормативы при осуществлении водозабора контролируются уполномоченными организациями согласно СанПиНу 2.1.5.980-00, пп. 7.1 – 7.3 [10]:
7.1. В соответствии с требованиями настоящих санитарных правил, должен осуществляться государственный санитарно-эпидемиологический надзор и производственный контроль за составом сточных вод и качеством воды водных объектов питьевого, хозяйственно-бытового и рекреационного водопользования.
7.2. Производственный контроль за составом сточных вод и качеством воды водных объектов обеспечивается организациями и предприятиями, иными хозяйствующими субъектами, являющимися водопользователями, независимо от подчиненности и форм собственности, в лабораториях, аккредитованных (аттестованных) в установленном порядке.
7.3. Размещение пунктов контроля, перечень загрязняющих веществ, подлежащих контролю, а также периодичность проведения исследований и предоставления данных согласовываются с органами и учреждениями государственной санитарно-эпидемиологической службы.
5. Особенности загрязнения различных водоемов.
Наиболее выраженному антропогенному воздействию подвергаются поверхностные водоемы. Особенно сильно портят природную воду технические стоки химических, нефтеперерабатывающих, металлургических, кожевенных заводов, текстильных и бумажно-целлюлозных фабрик и комбинатов, а также мясокомбинатов. Химический состав загрязнителей, поступающих в водоемы со сточными водами и вымываемых из атмосферы, может быть весьма разнообразным: так, сточные воды гидролизной промышленности содержат большое количество органических веществ и волокон целлюлозы, а также различные кислоты, спиртовые и фурфуроловые компоненты. Эти продукты окисляются, взаимодействуя с кислородом. По мере своего разбавления в водоемах данные стоки могут стать хорошей средой для роста некоторых микроорганизмов, например, грибов Leptomitus lacteus, что влечет за собой органическое загрязнение водоемов и может приводить к их загниванию. Повышенное содержание органических веществ, как правило, сопровождается ростом бактериальной обсемененности. Например, в водах р. Москвы число колоний достигает 428500 в 1 мл, в р. Неве – до 22999, а в некоторых каналах Петербурга – 600000 и более [5].
Изменение естественного pH водоемов с последующей гибелью водных растений, микроорганизмов, планктона и рыб может происходить и в результате поступления в водоемы сточных вод промышленных предприятий, интенсивно загрязненных кислотами и щелочами [2,5].
Помимо промышленных загрязнений, в воду озер и рек попадают удобрения и пестициды с полей, используемые в сельском хозяйстве. Перечисленные вещества обладают выраженной активностью в отношении микрофлоры водоемов и их обитателей.
Одним из показателей интенсивного загрязнения водоемов, особенно крупных водохранилищ, является их бурное цветение в летний период. Причиной цветения (позеленения) воды являются мельчайшие водоросли, размножающиеся в огромных количествах за счет высокого содержания в воде таких продуктов загрязнения, как соединения азота и фосфора, являющихся для них питательной средой. Основной источник поступления таких веществ в воду – вымывание их с прибрежных полей метеорологическими водами. Процесс цветения наносит существенный ущерб водоемам, так как приводит к обеднению воды кислородом, ухудшению ее качества и, как следствие, массовой гибели рыбы.
Поступление в воду открытых водоисточников разнообразных химических веществ приводит к тому, что уже в наши дни отмечен ряд специфических нозологических форм, обусловленных загрязнением воды (к примеру, зарегистрированные в Японии болезни Минамата и «итай-итай»). Болезнь Минамата представляет собой недавно выявленное хроническое поражение ЦНС у людей, употреблявших в пищу рыбу и крабов, выловленных в заливе Минамата, куда сбрасывались токсичные сточные воды [5].
Разнообразные загрязнения могут попадать и в подземные воды (грунтовые и межпластовые). Значительные участки загрязненных подземных вод образуются на промышленных площадках при утечках технологических и сточных вод, а также вблизи фильтрующих земляных сооружений, используемых для сбора, хранения или использования жидких отходов производства (так называемые «промышленные бассейны»). В зависимости от характера производства вместе со стоками могут прейти в подземные воды тяжелые металлы, ароматические вещества и многие другие. Из хозяйственно-бытовых сточных вод в подземные воды могут проникать бактериальные загрязнения, соединения азота и ПАВ, входящие в состав синтетических моющих средств. На сельскохозяйственных территориях при интенсивном и подчас недостаточно контролируемом использовании пестицидов, ядохимикатов и минеральных удобрений последние вместе с оросительными водами и атмосферными осадками проникают в грунтовые воды и загрязняют их [2, 5].
Биологическое загрязнение подземных вод может быть вызвано различными микроорганизмами. Наиболее опасными являются загрязнения патогенными бактериями и вирусами, поступающими в грунтовые воды на участках интенсивной и длительной фильтрации хозяйственно-бытовых вод – с полей, выгребных ям, скотных дворов, дефектной канализационной сети и проч. В условиях невысоких температур (4 – 8 °С), характерных для подземных вод, микроорганизмы длительное время сохраняют жизнеспособность.
Борьба с загрязнением, уже попавшим в водоносный горизонт, представляет собой очень сложную задачу и требует дорогостоящих, часто труднореализуемых мероприятий. При большом накоплении в пласте загрязняющих веществ и при низких фильтрационных свойствах пород время, необходимое для полного извлечения загрязнений из пород, может измеряться десятками и даже сотнями лет. В тех случаях, когда очаг загрязнения имеет большую площадь, а мощность водоносных пород велика, загрязнение подземных вод ликвидировать вообще не удается. Такой участок водоносного пласта, в ряде случаев со значительными запасами подземных вод, безвозвратно теряется. Отсюда важнейшей является задача предупреждения возможности загрязнения подземных вод путем осуществления своевременных и эффективных профилактических мероприятий, направленных на защиту подземных вод от их загрязнения.
Серьезной экологической проблемой в наши дни является загрязнение Мирового океана. В Мировой океан в конечном счете поступают все отходы производственной деятельности человека – нефтяные, минеральные, радиоактивные, биологические и др. Постоянно увеличивающаяся нагрузка на Мировой океан ведет к постепенной деградации морских экосистем [5].
Моря загрязняются в результате прямого сброса, поступления загрязнений с водой впадающих в них рек, в результате аварий морских судов, в том числе танкеров, за счет прямого осаждения различных видов загрязнений из атмосферы и другими путями. По расчетам ученых, ежегодно в Мировой океан поступает более 1 миллиарда тонн различных химических соединений, спектр кторых составляет сотни тысяч веществ в виде солей металлов, ядов, пестицидов, удобрений, моющих средств и других [5].
Наибольшую опасность для морских экосистем представляет нефтяное загрязнение. Помимо аварий танкеров, нефтепродукты попадают в океан в результате неисправностей на буровых вышках, добывающих нефть с шельфа. Даже тончайшие слои уменьшают скорость проникновения в воду кислорода. Тонкая пленка нефти может убить нейстон и плейстон. Птицы, испачканные нефтью, обычно погибают. Загрязнение нефтью чревато еще и тем, что охватывает большие площади при незначительных попаданиях в воду. Один литр нефти покрывает поверхностной пленкой полгектара поверхности воды [7]. Пленка нефтепродуктов нарушает не только поступление кислорода из воздуха в воду, но и обратный процесс. По расчетам ученых, около 50% кислорода, поступающего в атмосферу, продуцируется водорослями океанов [5].
Океанические воды загрязняются и другими веществами – в том числе ПАВ, или детергентами. Выяснено, что присутствие детергентов снижает количество растворенного кислорода в воде. Микробиологами установлено, что большие концентрации ПАВ убивают живые клетки организмов, частично растворяя жироподобные вещества - липиды, которые являются обязательным компонентом клеточных мембран. Низкие концентрации детергентов действуют подобно ядам и сходны по своему проявлению на организмы при тепловом загрязнении (см. ниже). Они понижают способность гидробионтов противостоять низкому содержанию кислорода в воде. Исследования американского ученого Хейса показывают, что хлопья пены, образуемые детергентами, способствуют захвату яиц гельминтов в сточных водах и их расселению на большие участки. Помимо всего детергенты разрушают поверхностную пленку натяжения воды, что влечет за собой гибель нейстона. Эпинейстон вообще тонет в воде [7].
Отдельно выделяют тепловое загрязнение. При получении электроэнергии, а равно и в других видах промышленности, выделяется большое количество избыточного тепла, а охлаждение производится с помощью воды, которая затем сбрасывается в окружающую среду, то есть в водоемы. В результате этого температура воды водоемов повышается, что оказывает неблагоприятное воздействие на все структуры и сообщества водных организмов. В водоемах эволюционно сложились определенные конкурентные связи между различными видами водорослей. Изменение температурного режима способствует гибели одних и ускоренному размножению других, что ведет к экологическим сдвигам в результате снижения видового разнообразия водных экосистем. Тепловое загрязнение сглаживает сезонные колебания температуры водоемов, что влияет на жизненный цикл некоторых рыб и растений, часто вызывая их гибель [5].
Наиболее опасно влияние теплового загрязнения на водоемы в условиях жаркого климата, поскольку водные организмы часто попадают в условия верхнего температурного предела. Изменения естественного водного биоценоза в свою очередь нарушает процессы самоочищения водоемов.
7. Заключение.
Подытоживая вышесказанное, хотелось бы отметить, что человечество на данный момент находимся в состоянии рекурсии по порочному кругу: развитие технологий и потребностей заставляет нас все больше производить, при этом мы с каждым годом все интенсивнее загрязняем окружающую среду. В свою очередь, мы сами все сильнее страдаем от этого. Ведь уже два столетия минуло с тех пор, как впервые были подняты вопросы влияния измененной человеком среды на самого человека. Но мы по-прежнему продвигаемся в сторону увеличения количества выбросов, а не уменьшения.
Тем не менее, нельзя не обратить внимания на то, что науки, связанные с производственной технологией, в последнее время все больше внимания уделяют развитию технологий, уменьшающих выброс производственных отходов в окружающую среду. Этого недостаточно, чтобы повернуть процесс вспять (более того, ученые считают, что некоторые последствия жизнедеятельности человека для природы уже необратимы). Этого недостаточно и для того, чтобы остановить загрязнение. Однако это позволяет его немного замедлить.
Значительные успехи в сдерживании темпов загрязнения обусловлены введением нормирования ПДС (Предельно Допустимого Сброса) и другими мероприятиями, которые разрабатываются и проводятся компетентными органами, такими как ГосСанЭпидНадзор. Жесткий контроль ПДС предприятий, строгое соблюдение санитарных правил и норм, контроль зон санитарной охраны и проверки качества воды в водоемах вкупе с развитием технологий по пути уменьшения загрязнения должны помочь решить проблему антропогенного загрязнения воды и обусловленных им заболеваний.
Список литературы:
1. http://ru.wikipedia.org/wiki - Материал из Википедии – свободной энциклопедии.
2. Румянцев Г. И., «Гигиена», М.: «ГЭОТАР – Медиа», 2005, стр. 113 – 176.
3. Коротяев А. И., Бабичев С. А., «Медицинская микробиология, иммунология и вирусология», СПб., «СпецЛит», 1998.
4. Мазаев В. Т., Королев А. А., Шлепнина Т. Г., «Коммунальная гигиена», ч.1., М.: «ГЭОТАР – Медиа», 2005, стр. 24- 212.
5. Пивоваров Ю. П., «Гигиена и основы экологии человека», М.: Издательский центр «Академия», 2006, стр. 94 – 102.
6. Абрамов Н. Н., «Водоснабжение» - М.: 1967
7. Хотунцев Ю.Л. «Человек, технологии, окружающая среда» М.: «Устойчивый мир», 2001.
8. Реферативный журнал «Экология человека», серия 86.
9. Internationale programme on chemical safety: guidelines for drinking-water quality, WHO, Geneva, 1996
10. Санитарные правила и нормы СанПиН 2.1.5.980-00 "2.1.5. Водоотведение населенных мест, санитарная охрана водных объектов. Гигиенические требования к охране поверхностных вод" (утв. Главным государственным санитарным врачом РФ 22 июня 2000 г.).