Их гигиеническая характеристика

К сожалению, с каждым годом источников водоснабжения, вода которых бы без какой-либо обработки отвечала требованиям ГОСТа "Вода питьевая", становится все меньше. Даже в условиях экологического неблагополучия артезианские воды не избегают загрязнения. Таким образом, практически в 100 % случаев воду водоисточников необходимо соответствующим образом обрабатывать с тем, чтобы получить воду, отвечающую всем гигиеническим требованиям указанного ГОСТа. Причем обработка воды тем более глубокая и дорогостоящая, чем более низкое качество воды водоисточников, на что указывалось выше.

Все методы улучшения качества питьевой воды условно делятся на 2группы: основные и специальные, к основным методам относятся те из них, которые используются наиболее часто и повсеместно и направлены на улучшение показателей качества, как правило, не отвечающих гигиеническим нормативам: органолептические, микробиологические. Следует не забывать и о том, что нарушение технологии обработки воды само по себе может привести к нарушению качества воды (повышенное содержание хлора, остаточных количеств других реагентов).

Основные методы улучшения качества воды условно делятся на 2 группы: методы осветления (очистка) и обесцвечивания и методы обеззараживания. К методам очистки, которые направлены, прежде всего, на улучшение органолептических свойств воды, относятся отстаивание, фильтрация и коагуляция. Если в некоторых случаях фильтрация как метод очистки воды может использоваться изолированно, то отстаивание и коагуляция используются в комплексе с другими методами.

Особенно эффективен метод коагуляции, который основан на химической реакции так называемых коагулянтов с минеральными компонентами воды, обусловливающими общую жесткость, в результате чего в воде образуются соединения в виде плотных и крупных хлопьев, которые быстро оседая, увлекают за собой все мельчайшие взвешенные частицы, находящиеся в воде. Этот метод используется в комплексе с отстаиванием или фильтрацией для освобождения от остаточных количеств коагулянта или образующихся хлопьев. Наиболее часто в качестве коагулянтов используются глинозем (Al₂(SO₄)₃), хлорное железо (FeCl₃).

Отстаивание - метод хотя и простой, но очень длительный и используется как вспомогательный метод в комплексе с другими.

Фильтрация через различные твердые фильтры (гравий, щебень, песок, уголь, ионообменные синтетические смолы и т.д.), часто комбинированные, достаточно эффективный метод, но зачастую без предшествующей коагуляции не обеспечивает достаточное качество и приемлемую скорость очистки воды.

Следует отметить, что ранее сделанная ссылка на то, что деление на группы методов улучшения качества воды носит условный характер, справедлива в связи с тем, что при очистке воды уже в какой-то степени осуществляется ее обеззараживание.

К методам обеззараживания относятся:

- хлорирование и суперхлорирование;

- озонирование;

- облучение воды ультрафиолетовыми лучами;

- обработка полями УВЧ-СВЧ-диапазона и ультразвуком;

- облучение воды гамма-лучами;

- ионный обмен с помощью ионообменных смол или тяжелых металлов;

- кипячение.

Хлорирование. В гигиеническом отношении наименее приемлемый метод обеззараживания воды. Во-первых, имеют место значительные сложности в оптимальном дозировании хлора. Дозы может быть недостаточно для необходимого обеззараживающего эффекта или, наоборот, доза может быть слишком большой, что обусловит повышенное содержание в воде остаточного хлора, а значит неудовлетворительные органолептические свойства. Если учесть, что использованный хлор в воде хотя и связывается с субстратами обеззараживания, но он никуда не исчезает и, таким образом, поступает в организм, оказывая на него токсическое воздействие. Вот высказывание замечательного американского гигиениста Герберта Шелтона о данном методе обеззараживания воды:

Хлорированная вода- вода, имеющая в своем составе хлор, неорганический кислотообразующий минерал, добавляемый для уничтожения тифозных микробов. Хлор - яд, и если его положить в количестве, достаточном для уничтожения микробов, то этого же количества будет достаточно и для уничтожения вообще всей животной и растительной жизни. Такой воды нужно опасаться больше, чем тифозных микробов.

Все яды, если их постоянно употреблять, имеют кумулятивный характер. Хлорированная вода в городах убивает если не сразу, то постепенно. Опрыскивание лужаек такой водой поражает траву, цвет и вредит почве. В Торонто (Канада), где хлорированную воду употребляли в течение многих лет, заболевания тифом, однако, не снижались. В период 1921-1925 годов в этом городе умерло от тифа больше, чем в городах Кингстон, Кобург, Корнвал, Бруквил, Веллевил и Гамильтон, вместе взятых, которые использовали воду нехлорированной.

По заявлениям некоторых городских властей, даже пар из радиаторов, заправленных хлорированной водой, вызывал смертельные случаи. Оказывается, жертвы погибали от такого же газа, что и солдат! в годы первой мировой войны, получившие отравления в ходе газовых атак. Кипячение воды изо дня в день может заполнить этим газом комнату. Еще большая концентрация минералов, выпадающих в осадок, который и переносится в приготовленную на такой воде пищу. По словам президента "Лиги защитной диететики" профессора Хартера, самое плохое - это замедленность, с которой срабатывает эта чертовщина, и отсутствие симптомов, пока болезнь не вступит уже в неизлечимую стадию". Доктор Кларк (Лондон), автор медицинского словаря, видный ученый, приводит длинный список человеческих болезней, возникших от постоянного и длительного потребления воды, содержащей официально разрешенный процент хлора. Среди этих болезней - простуда, катары, острый ревматизм, воспаление и изъязвление рта, злокачественные и простые прыщи и нарывы, карбункулы, крапивная лихорадка, сморщивание, пожелтение и сухость кожи. Даже если хлор в воде сразу и не вызывает эти болезни, он все равно не убивает микробов, которые, как считают, приносят эти болезни.

Почему же именно этот метод наиболее широко распространен у нас в стране? Ведь нельзя предположить, что специалисты находятся в неведении указанных последствий хлорирования. Объяснение простое - это наиболее экономичный метод обеззараживания. То есть в угоду данному критерию приводятся жизнь и здоровье людей.

Еще более опасно, чревато острыми отравлениями, суперхлорирование, используемое в чрезвычайных ситуациях, в полевых условиях. Заключается этот метод в том, что для получения гарантии обеззараживающего эффекта в воду добавляются заведомо высокие дозы хлорсодержащего препарата с последующей нейтрализацией хлора гипосульфитом натрия. Однако, как уже говорилось, связанный хлор так или иначе остается в воде и оказывает токсическое действие. Данный метод тем более опасен, что общее содержание хлора в воде значительно выше в сравнении с обычным хлорированием.

Озонирование. Эффективный и безопасный метод обеззараживания воды, на который переходят все развитые страны, У нас в стране также используется в ряде городов, но распространен крайне мало. Причина кроется опять-таки в экономических соображениях, так как озонирование требует получение озона, для чего необходимо большое количество электроэнергии.

Облучение воды ультрафиолетовыми лучами. Данный метод высокоэффективен только при условии хорошей прозрачности воды, используется на ряде водопроводных станций в центральной части России, в Сибири для обеззараживания достаточно больших объемов воды.

Обработка воды полями УВЧ-СВЧ-диапазона и ультразвуком. Надежные, эффективные, перспективные методы, однако не решены вопросы безопасности персонала при осуществлении обработки воды данными методами. Кроме того, сдерживает применение данных методов их высокая дороговизна. Однако они используются сегодня в ограниченном масштабе в частности для обработки небольших объемов воды.

Облучение воды гамма-лучами. Высокоэффективный метод, однако небезопасный. В ограниченном масштабе используется в ряде стран.

Ионный обмен с помощью ионообменных смол или тяжелых металлов. Олигодинамическое действие тяжелых металлов известно давно. Еще в древние времена люди знали, что хранение воды в серебряных сосудах позволяет продолжительное время сохранять воду. Данный метод достаточно эффективен, но в промышленных масштабах не применяется из-за неэкономичности. Попытки использовать для обеззараживания воды ионообменные синтетические смолы пока окончились неудачно из-за возможного выхода в воду токсичных мономеров.

Кипячение. Надежный, весьма эффективный метод обеззараживания воды. Однако для обработки больших количеств воды реально не применим. Используется в быту для снабжения питьевой воды небольших коллективов.

Следует отметить, что при комплексной обработке воды обеззараживанию предшествует очистка воды, что значительно увеличивает его эффективность при использовании всех перечисленных методов.

Специальные методы улучшения качества воды используются в тех случаях, когда вода в той или иной местности имеет какие-либо выраженные специфические особенности, в целях массовой профилактики заболеваний и поражений в условиях применения оружия массового поражения.

Могут применяться следующие методы.

Дезодорирование. Освобождение от запахов достигается аэрацией воды в комплексе с указанными методами очистки.

Обезжелезивание. Применяется в тех регионах, где повышенное содержание в воде железа является ее природной особенностью и при этом отсутствует возможность использования альтернативных водоисточников.

Обезжелезивание актуально для ряда районов Приморского края, однако оно не производится, так как этот метод реагентный, а значит весьма дорогостоящий.

Фторирование. Используется в тех регионах, в которых природная вода содержит мало фтора. Метод актуален для Приморского края, так как пресная вода в Приморье содержит мало фтора. Актуален метод также для районов Севера, где в окружающей среде имеет место дефицит фтора и, кроме того, он в условиях воздействия низких температур плохо усваивается и метаболизируется организмом. Используется метод редко только лишь из-за его дороговизны.

Обесфторивание. Также актуален для ряда регионов, где природная вода содержит много фтора, что представляет, как и его дефицит, опасность для здоровья населения. Используется редко из-за неэкономичности.

Дезактивация. Освобождение воды от радиоактивных веществ. Принципы дезактивации те же, что и очистки воды. Однако следует использовать и дезактивацию временем.

Дегазация. Освобождение воды от отравляющих веществ или их связывание. Принципы дегазации те же, что и при очистке воды. Однако используются и реагентные способы дегазации, направленные на связывание и дезинтоксикацию отравляющих веществ или их трансформацию.

Кроме указанных выше могут быть использованы другие специальные методы обработки воды для устранения любых неблагоприятных особенностей как природных, так и техногенных.

В отдельных источниках, в том числе и официальных документах, специальные методы обработки воды обозначаются общим понятием «кондиционирование». По мнению автора, эти понятия могут быть использованы как синонимы. Однако для единого подхода к терминологии необходимо переходить на термин «кондиционирование», так как именно данный термин используется в последние время при анализе санитарно-эпидемиологической ситуации в России (Госдоклад, 2003).

В данном вопросе необходимо отметить, что многие проблемы улучшения качества воды не могут быть решены из-за тяжелой социально-экономической ситуации, что наносит непоправимый ущерб здоровью населения.

В виде схемы методы улучшения качества питьевой воды представлены в приложении 34. В приложении 35 представлены данные, характеризующие положение с очисткой и обеззараживанием воды на водопроводах из поверхностных источников в целом по Российской Федерации и по Федеральным округам. Эти данные убедительно свидетельствуют о весьма неудовлетворительном состоянии очистки и обеззараживания воды для питьевого и хозяйственно-бытового использования, что создает реальную угрозу для здоровья населения.