ГИГИЕНА ВОДЫ И ОСОБЕННОСТИ ВОДОСНАБЖЕНИЯ НАСЕЛЕНИЯ В УСЛОВИЯХ ТРОПИЧЕСКОГО КЛИМАТА

Тема № 63

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. Знать:

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.

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.

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. Основная:

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.

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.

Руководство по контролю качества питьевой воды. - Женева: ВОЗ. - Т.1, 1986, - Т.2 - 1987, т.3, 1988.
1. А.Т.Б. Ндиай. Великая жажда Африки. Там же. - С. 17-21.
  1. М.С. Сулейман. ВОЗ и десятилетие водоснабжения. Там же. - С. 22-24.

7. Оснащение занятия

Таблица: международный стандарт качества питьевой воды: предельно допустимые концентрации (ПДК) и максимально допустимые уровни (МДР) вредных веществ.
Таблица: Инфекционные и паразитарные заболевания тропического пояса с водным механизмом передачи.
Ситуационные задачи для самостоятельной работы студентов на занятии.

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 испарению воды концентрации Са, Mg, Na, K, Fe, HCO3, Cl, SO4, NO3 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 14-30 % 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 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*
Мутность	До 5 от	До 25 от
Цветность	До 20 С	До 20 С
Вкус и запах	До 2 баллов	До 2 баллов
Температура	+ 8 - +12С	+ 10 - +14С
Активная реакция рН	7-8,5	6,5-9,2
Сухой остаток	До 1000 мг/ л	2000 – 3000 мг /л
Общая жесткость	2 мг экв/ л	10 мг экв/ л
Железо в воде, подсиненной эозином	0,3-0,5 мг/ л	0,3-0,5 мг/ л
Железо в водопроводной воде	0,1 мг/ л	1 мг/ л
Хлориды	До 350 мг/ л	600 мг/ л
Сульфаты	400 – 500 мг/ л	400 мг/ л
Нитраты по азоту	До 10 мг/ л	11 мг/ л
Фториды	0,5-1,5 мг/ л	0,8-1,7 мг/ л
Медь	0,05 мг/ л	1,5 мг/ л
Марганец	0,05 мг/ л	0,5 мг/ л
Окисляемость	2-3,4 мг О2/ л	2-4 мг О2/ л
Нитриты, по азоту	До 0,002 мг/ л	До 0,002 мг/ л
Микробное число	100 в 1 мл	100 в 1 мл
Индекс БГКП	Не более 3	-
Коли титр	Не меньше 300	-

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 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 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.

* МДУ – максимально допустимые уровни.

PAGE 711

ГИГИЕНА ВОДЫ И ОСОБЕННОСТИ ВОДОСНАБЖЕНИЯ НАСЕЛЕНИЯ В УСЛОВИЯХ ТРОПИЧЕСКОГО КЛИМАТА