Состав и значение гидросферы

Повышенное  содержание марганца в воде оказывает  мутагенное действие на человека. При  уровнях в системе водоснабжения, превышающих 0,1 мг/л, марганец приводит к появлению пятен на сантехническом оборудовании и белье, а также  неприятного привкуса напитков. Присутствие  марганца в питьевой воде может вызывать накопление отложений в системе  распределения. Даже при концентрации 0,02 мг/л марганец часто образует пленку на трубах, которая отслаивается в виде черного осадка.  

 Иногда  в питьевой воде встречается  много солей соляной и серной  кислот (хлориды и сульфаты). Они  придают воде соленый и горько-соленый  привкус. Употребление такой воды  приводит к нарушению деятельности  желудочно-кишечного тракта. Вода, в  1 л которой хлоридов больше 350 мг, а сульфатов больше 500 мг, считается  неблагоприятной для здоровья.  

 Содержание  в воде катионов кальция и  магния сообщает воде так называемую  жесткость. Жесткость воды выражается  в мг-экв/л (=моль/м куб.), в немецких градусах (1 моль/м куб = 2,804 нем. град), французских градусах (1 моль/м куб = 5,005 франц. град), американских градусах (1 моль/м куб = 50,050 амер. град). Оптимальный физиологический уровень жесткости составляет 3,0-3,5 мг-экв/л. Сильно насыщенная солями вода причиняет массу неудобств: в ней труднее развариваются овощи и мясо, при стирке увеличивается расход мыла, накипь портит чайники и котлы. Жесткость выше 4,5 мг-экв/л приводит к интенсивному накоплению осадка в системе водоснабжения и на сантехнике, мешает работе бытовых приборов. Согласно инструкции по эксплуатации бытовой техники жесткость воды не должна превышать 1,5-2,0 мг-экв/л. Постоянное употребление внутрь воды с повышенной жесткостью приводит к накоплению солей в организме и, в конечном итоге, к заболеваниям суставов (артриты, полиартриты), к образованию камней в почках, желчном и мочевом пузырях.

Вода  также отвечает за зубы человека. От того сколько фтора содержится в  воде зависит частота заболеваемости кариесом. Считается, что фторирование воды эффективно для профилактики кариеса, особенно у детей. Содержание фторидов в питьевой воде выше санитарных норм (не более 1,5 мг/л) оказывает вредное  воздействие на здоровье человека. Фтор является активным в биологическом  отношении микроэлементом, содержание которого в питьевой воде во избежание кариеса или флюороза зубов должно быть в пределах 0,7-1,5 мг/л.

Но кроме  полезных примесей в воде находятся  и другие, опасные для организма  человека.

Наличие в воде сульфидов (сероводорода) придает  воде неприятный запах, интенсифицирует  процесс коррозии трубопроводов  и вызывает их зарастание вследствие развития серобактерий. Сульфиды оказывают  на человека токсическое действие и  вызывают раздражение кожи. Сероводород  ядовит для живых организмов. 

По данным отечественных исследователей, употребление шахтной воды, содержащей 0,2-1 мг/л  мышьяка, вызывает расстройство центральной, и особенно периферической, нервной  системы с последующим развитием  полиневритов. Безвредной признана концентрация мышьяка 0,05 мг/л. 

 Об  опасности для здоровья содержания  в воде свинца гигиенисты впервые  заговорили в связи с массовыми  интоксикациями, которые возникли  при использовании на водопроводах  свинцовых труб. Однако повышенные  концентрации свинца могут встречаться  в подземных водах. Вода считается  безвредной в том случае, если  содержание в ней свинца не  более 0,03 мг/л.

Стронций  широко распространен в природных  водах, при этом его концентрации колеблются в широких пределах (от 0,1 до 45 мг/л). Длительное его поступление  в больших количествах в организм приводит к функциональным изменениям печени. Вместе с тем продолжительное  употребление питьевой воды, содержащей стронций на уровне 7 мг/л, не вызывает функциональных и морфологических  изменений в тканях, органах и  в целостном организме человека. Эта величина принята в качестве норматива содержания стронция для  питьевой воды.

Согласно  современным научным данным, нитраты  в кишечнике человека под влиянием обитающих там бактерий восстанавливаются  в нитриты. Всасывание нитратов ведет  к образованию метгемоглобина и  к частичной потере активности гемоглобина  в переносе кислорода

Таким образом, в основе метгемоглобинемии лежит та или иная степень кислородного голодания, симптомы которого проявляются в первую очередь у детей, особенно грудного возраста. Они заболевают преимущественно при искусственном вскармливании, когда сухие молочные смеси разводятся водой, содержащей нитраты, или при употреблении этой воды для питья. Дети старшего возраста менее подвержены этой болезни, а если заболевают, то менее тяжело, так как у них сильнее развиты компенсаторные механизмы. Употребление воды, содержащей 2-11 мг/л нитратов, не вызывает повышения в крови уровня метгемоглобина, тогда как использование воды с концентрацией 50-100 мг/л резко увеличивает этот уровень. Метгемоглобинемия проявляется цианозом, увеличением содержания в крови метгемоглобина, снижением артериального давления. Эти симптомы специалисты зарегистрировали не только у детей, но и у взрослых. Содержание нитратов в питьевой воде на уровне 10 мг/л является безвредным.

Уран  – широко распространенный в природных  водах радиоактивный элемент. Особенно большие его концентрации могут  встречаться в подземных водах. В основу нормирования урана положены не его радиоактивные свойства, а  токсическое влияние как химического  элемента. Допустимое содержание урана  в питьевой воде равно 1,7 мг/л.

Кадмий  накапливаясь в почках, вызывает гипертонию, ослабляет иммунитет организма, оказывает негативное воздействие  на умственные способности человека, т.к. вытесняет необходимый для  нормальной работы мозга цинк.

Алюминий, накапливаясь в организме, может  стать причиной старческого слабоумия, повышенной возбудимости, вызвать нарушения  моторных реакций у детей, анемию, головные боли, заболевание почек, печени, колиты, неврологические изменения, связанные с болезнью Паркинсона.

Строго  регламентируется и предельно допустимая концентрация в воде некоторых добавок, применяемых для осветления воды (например, полиакриламида, сернокислого алюминия).   

 Существует  такой показатель как перманганатная окисляемость (норматив 5 мг О2/л, не более, это общая концентрация кислорода, соответствующая количеству иона перманганата (МnО4-), потребляемому при обработке данным окислителем пробы воды), который характеризует меру наличия в воде органических (бензин, керосин, фенолы, пестициды, гербициды, ксилолы, бензол, толуол) и окисляемых неорганических веществ (соли железа (2+), нитриты, сероводород).

Органические  вещества, обусловливающие повышенное значение перманганатной окисляемости, отрицательно влияют на печень, почки, репродуктивную функцию, а также на центральную нервную и иммунную системы человека. Вода, имеющая перманганатную окисляемость выше 2 мг О2/л, не рекомендуется к употреблению.      

 Токсичность  вышеназванных компонентов не  настолько велика, чтобы вызвать  острое отравление, но при длительном  употреблении воды, содержащей упомянутые  вещества в концентрациях выше  нормативных, может развиться  хроническая интоксикация, приводящая  в итоге к той или иной  патологии. Следует учитывать  также, что токсическое воздействие  веществ может проявляться не  только при оральном (через рот)  поступлении их с водой, но  и при всасывании через кожу  в процессе гигиенических (душ,  ванна) или оздоровительных (плавательные  бассейны) процедур.

Таким образом, чтобы ответить на вопрос о  пригодности воды для питья необходимо оценить образец как минимум  по вышеуказанным параметрам.  

 По  санитарным нормам любая вода, которая течет из крана, должна  отвечать стандартам питьевой  воды. Однако как далеки эти  нормы от качества горячей  воды.  В момент подачи горячей воды со станции температура составляет 130 градусов. Такую жару, естественно, не выдержит ни один микроб. Однако на своем пути, по ржавым и сносившимся теплосетям, жидкость не только насыщается живыми и очень вредными микроорганизмами, но и химически опасными веществами. В первую очередь – это железо, свинец, мышьяк, хром, ртуть. Главную угрозу, в первую очередь для здоровья волос и кожи, представляет активный хлор, который при высоких температурах образует в воде крайне ядовитое вещество - диоксин. Скапливаемые в горячей воде микробы и микроэлементы губительны для поврежденных участков кожаного и  волосяного покрова. Кожные болезни и заболевания волос во многом становятся серьезной проблемой благодаря попаданию в пораженные участки патогенных веществ.  

 Регулируя  свой питьевой режим, можно  добиться изменения функции некоторых  органов. Так, выпитая натощак  вода, особенно холодная, газированная, а также сладкие соки усиливают  перистальтику кишечника и тем  самым оказывают послабляющее  действие. Очень горячие напитки,  наоборот, пить натощак не следует,  они неблагоприятно действуют  на слизистую оболочку желудка.  Вредно пить холодную воду  после обильной жирной пищи. Такая  пища дольше задерживается в  желудке, и если выпить много  воды, он еще больше переполнится  и будет растягиваться, появится  неприятное чувство дискомфорта,  распирания. Кроме того, переполненный желудок рефлекторно усиливает перистальтику кишечника, вызывая понос. После жирной пищи лучше выпить небольшое количество горячего чая. 

 Объем  выпиваемой жидкости вместе с  той водой, которая поступает  с продуктами питания, должен  составлять в сутки в среднем  2000-2400 мл. избыточное потребление  жидкости нежелательно и даже  вредно: это способствует вымыванию  из организма пищевых веществ,  в том числе минеральных солей  и витаминов. Кроме того, обильное  питье создает неблагоприятные  условия для работы сердечно-сосудистой системы и органов пищеварения. 

Качество  воды в Санкт-Петербурге.   

 В  части снабжения питьевой водой  Санкт-Петербург находится в особых, можно сказать уникальных, условиях. С экологической точки зрения  Нева не река, а довольно короткий  канал, соединяющий Ладожское  озеро с Финским заливом. Озеро  в этом случае выполняет роль  гигантского отстойника, в котором  все загрязнения, включая промышленные  и бытовые, оседают на дно,  и в большинстве случаев нейтрализуются. В результате в Петербурге  пьют воду из поверхностных,  довольно чистых слоев Ладоги. Предположительно эта вода не  содержит вредных химических  примесей. 
Очищают воду у нас хорошо, не хуже, чем во многих европейских столицах, таких как Лондон или Париж, но эта очищенная вода поступает в водопроводную сеть по старым ржавым трубам, вдобавок насыщенным бактериальной флорой. Естественно, интенсивность загрязнения воды в трубах зависит от времени, в течение которого она добирается до крана потребителя. В районах, расположенных вблизи водопроводных станций, вода не успевает захватить слишком много микробов и ржавчины, но длина труб, проложенных в отдаленные районы превосходит десяток километров. Утром и днем, когда жители на работе, вода в них движется медленно и насыщается бактериями и железом. В этот период водозабор невелик, и вода в трубах застаивается.   

 По  последним данным на выходе  с водопроводных станций ГУП  «Водоканал Санкт-Петербурга» питьевая  вода, подаваемая населению города, с января по июль 2004 г. соответствовала  гигиеническим требованиям. 
С января по июль 2004 года в контрольных точках распределительной водопроводной сети учреждениями Госсанэпиднадзора Санкт-Петербурга было отобрано 3944 пробы на микробиологические показатели и 3514 проб воды на санитарно-химические показатели. 
3,3% проб воды не соответствуют требованиям СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества» по содержанию железа и мутности. 
0,22% проб воды не соответствуют требованиям того же СанПиНа по микробиологическим показателям.  

 С  целью улучшения качества питьевой  воды ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга»  разработал «Программу первоочередных  мероприятий по обеспечению гигиенической  и противоэпидемической безопасности  источников водоснабжения и питьевой  воды, подаваемой населению Санкт-Петербурга».  В программу включены вопросы  мониторинга, повышения охраны  водоисточников и эпидемической надежности на этапах транспортировки воды, вопросы совершенствования технологий очистки воды на водопроводных станциях и др.

Способы очистки и фильтрации водопроводной  воды.   

  По сведениям НИИ "Экологии человека и гигиены окружающей среды  им. А. Н. Сысина" РАМН:

·        в среднем по стране гигиеническим требованиям не соответствует практически каждая третья проба "водопроводной" воды по санитарно-химическим показателям и каждая десятая - по санитарно-бактериологическим;

·        в отдельных городских водоемах содержится от 2 до 14 тысяч синтезированных химических веществ;

·        только 1 процент поверхностных водоисточников отвечает требованиям первого класса, на которые рассчитаны используемые у нас традиционные технологии водоочистки;     

 Подбирая  систему водоочистки для своего  жилища, надо отдавать себе отчет  в том, что вода будет использоваться  как в хозяйственно-бытовых целях,  так и для питья и приготовления  пищи. Задачу доведения качества  воды до уровня, оптимального  для каждого из ее применений, решают с помощью соответствующих систем водоочистки. Такие системы подразделяют на те, которые устанавливаются там, где вода поступает в дом, и на те, которые ставятся в точке пользования, например, на кухне. Первые делают воду "хозяйственно-бытовой": с ней нормально работает стиральная машина, можно помыть посуду, ополоснуться под душем. Вторые - готовят питьевую воду. Требования к чистоте воды в первом и втором случаях должны быть разные. Иначе либо питьевая вода расточается на хозяйственные надобности, либо для питья используется вода, не прошедшая должной очистки.