Размещено на http://www.allbest.ru/

Требования к питьевой воде

Введение

Вода является естественной средой обитания разнообразных микроорганизмов.

Микрофлора воды отражает микробный состав почвы, так как микроорганизмы, в основном, попадают в воду с ее частичками. В воде формируются определенные биоценозы с преобладанием микроорганизмов, адаптировавшихся к условиям местонахождения, освещенности, степени растворимости кислорода и диоксида углерода, содержания органических и минеральных веществ.

Жесткость воды.

Жёсткость воды - совокупность химических и физических свойств воды, связанных с содержанием в ней растворённых солей щёлочноземельных металлов, главным образом, кальция и магния

В водах пресных водоемов обнаруживаются различные бактерии: палочковидные (псевдомонады, аэромонады), кокковидные (микрококки) и извитые. Загрязнение воды органическими веществами сопровождается увеличением анаэробных и аэробных бактерий, а также грибов. Вместе с сточными водами попадают представители нормальной микрофлоры человека и животных (кишечная палочка, цитробактер, энтеробактер, энтерококки, клостридии) и возбудители кишечных инфекций (брюшного тифа, паратифов, дизентерии, холеры, лептоспироза, энтеровирусных инфекций). Таким образом, вода является фактором передачи возбудителей многих инфекционных заболеваний. Некоторые возбудители могут даже размножаться в воде (холерный вибрион, легионеллы).

Микрофлора воды океанов и морей также содержит различные микроорганизмы, в том числе светящиеся и галофильные вибрионы, поражающие рыб, при употреблении которых в пищу развивается пищевая токсикоинфекция. анаэробный вода загрязнение

Количественный и качественный состав микрофлоры воды зависит от состава и концентрации минеральных и органических веществ, температуры, рН, скорости движения воды, массивности поступления ливневых, фекально-бытовых и промышленных сточных вод.

Количество микробов прямо пропорционально степени загрязненности водоемов. Особенно богаты микроорганизмами пруды, ручьи, озера густонаселенных районов. В закрытых водоемах (озера, пруды) наблюдается определенная закономерность в распределении бактерий. Состав микроорганизмов различен на поверхности воды и на дне водоемов. Наиболее обильно заселена микроорганизмами вода на глубине 10-100 см. В более глубоких слоях их количество значительно снижается.

Ключевые воды и воды артезианских колодцев наиболее чисты. Именно поэтому полезнее пить именно эту воду.

Многие годы в воде могут сохраняться споры возбудителя сибирской язвы, несколько месяцев - энтеровирусы, сальмонеллы, лептоспиры, несколько недель - возбудители холеры, дизентерии, бруцеллы.

Санитарно-бактериологическое состояние.

Для оценки санитарно-бактериологического состояния воды используют следующие показатели:

1. определение общего микробного числа (ОМЧ);

2. определение бактерий семейства Enterobacteriaceae и термотолерантных колиформных бактерий;

3. определение спор сульфитредуцирующих клостридий;

4. определение колифагов;

5. определение патогенных бактерий кишечной группы.

Регулярному санитарно-микробиологическому надзору подвергают:

* Воду питьевую: централизованного водоснабжения и местного с забором воды из открытых водоёмов (реки, водохранилища) или из подземных источников (скважины, родники, колодцы).

* Воду плавательных бассейнов; лёд медицинский и хозяйственный.

* Сточные воды: хозяйственно-фекальные, промышленные, смешанные (хозяйственно-фекальные и промышленные), талые и ливневые.

Реки в районах городов часто являются естественными приемниками стоков хозяйственных и фекальных нечистот, поэтому в черте населенных пунктов резко увеличивается количество микробов. Но по мере удаления реки от города число микробов постепенно уменьшается, и через 3--4 десятка километров снова приближается к исходной величине. Это самоочищение воды зависит от ряда факторов: механическое осаждение микробных тел, уменьшение в воде питательных веществ, усвояемых микробами, действие прямых лучей солнца, пожирание бактерий простейшими и др.

Патогенные микробы попадают в реки и водоемы со сточными водами. Возбудители таких кишечных инфекций, как брюшной тиф, паратифы, дизентерия, холера и др., могут сохраняться в воде длительное время. В этом случае вода становится источником инфекционных заболеваний.

Особенно опасно попадание болезнетворных микробов в водопроводную сеть. Поэтому за состоянием водоемов и подаваемой из них водопроводной воды установлен сани-тарно-бактериологический контроль.

Отбор пробы воды.

Для отбора проб воды используют специально предназначенную для этих целей одноразовую посуду или емкости многократного применения, изготовленные из материалов, не влияющих на жизнедеятельность микроорганизмов. Емкости должны быть оснащены плотно закрывающимися (силиконовыми, резиновыми или из других материалов) пробками и защитным колпачком (из алюминиевой фольги, плотной бумаги). Многоразовая посуда, в том числе пробки, должны выдерживать стерилизацию сухим жаром или автоклавированием.

Пробу отбирают в стерильные емкости с соблюдением правил стерильности. Емкость открывают непосредственно перед отбором, удаляя пробку вместе со стерильным колпачком. Во время отбора пробка и края емкости не должны чего-либо касаться. Ополаскивать посуду запрещается.

При исследовании воды из распределительных сетей отбор проб из крана производят после предварительной его стерилизации обжиганием и последующего спуска воды не менее 10 минут при полностью открытом кране. Если отбирают воду после обеззараживания химическими реагентами, то для нейтрализации остаточного количества дезинфектанта в емкость, предназначенную для отбора проб, до стерилизации вносят натрий серноватистокислый в виде кристаллов или концентрированного раствора из расчета 10 мг на 500 мл воды.

После наполнения емкость закрывают стерильной пробкой и колпачком. Отобранную пробу маркируют и сопровождают актом отбора проб воды с указанием названием пробы, места забора, даты (год, месяц, число, час), цель исследования, куда направляется проба для исследования, подпись лица, взявшего пробу.

Хранение и транспортировка проб воды.

К исследованию проб в лаборатории необходимо приступить как можно быстрее с момента отбора.

Доставка проб осуществляется в контейнерах-холодильниках при температуре 4--10°С. В холодный период года контейнеры должны быть снабжены термоизолирующими материалами, обеспечивающими предохранение проб от промерзания. При соблюдении указанных условий срок начала исследований от момента отбора проб не должен превышать 6 часов.

Если пробы нельзя охладить, их анализ следует провести в течение 2 часов после забора.

При несоблюдении времени доставки пробы и температуры хранения анализ проводить не следует.

Подготовка посуды к анализу.

Лабораторная посуда должна быть тщательно вымыта, ополоснута дистиллированной водой до полного удаления моющих средств и других посторонних примесей и высушена.

Пробирки, колбы, бутылки, флаконы должны быть заткнуты силиконовыми или ватно-марлевыми пробками и упакованы так, чтобы исключить загрязнение после стерилизации в процессе работы и хранения. Колпачки могут быть металлические, силиконовые, из фольги или плотной бумаги.

Новые резиновые пробки кипятят в 2%-м растворе натрия двууглекислого 30 минут и 5 раз промывают водопроводной водой (кипячение и промывание повторяют дважды). Затем пробки 30 минут кипятят в дистиллированной воде, высушивают, заворачивают в бумагу или фольгу и стерилизуют в паровом стерилизаторе. Резиновые пробки, использованные ранее, обеззараживают, кипятят 30 минут в водопроводной воде с нейтральным моющим средством, промывают в водопроводной воде, высушивают, монтируют и стерилизуют.

Пипетки со вставленными тампонами из ваты должны быть уложены в металлические пеналы или завернуты в бумагу.

Чашки Петри в закрытом состоянии должны быть уложены в металлические пеналы или завернуты в бумагу.

Подготовленную посуду стерилизуют в сухожаровом шкафу при 160--170°С 1 час, считая с момента достижения указанной температуры. Простерилизованную посуду можно вынимать из сушильного шкафа только после его охлаждения ниже 60°С.

После выполнения анализа все использованные чашки и пробирки обеззараживают в автоклаве при (126 ± 2)°С 60 минут. Пипетки обеззараживают кипячением в 2%-м растворе NaHC03.

После охлаждения удаляют остатки сред, затем чашки и пробирки замачивают, кипятят в водопроводной воде и моют с последующим ополаскиванием дистиллированной водой.

Определение колиформных бактерий в воде методом мембранных фильтров.

Фильтровальный аппарат обтирают ватным тампоном, смоченным спиртом, и фламбируют. После охлаждения на нижнюю часть фильтровального аппарата (столик) фламбированным пинцетом кладут стерильный мембранный фильтр, прижимают его верхней частью прибора (стаканом, воронкой) и закрепляют устройством, предусмотренным конструкцией прибора.

В верхнюю часть прибора наливают точно отмеренный объем воды, затем создают вакуум в нижней части прибора.

При фильтровании 1 мл исследуемой воды или ее разбавлении в воронку предварительно следует налить не менее 10 мл стерильной водопроводной воды, а затем внести анализируемую воду.

После окончания фильтрования воронку снимают, фламбированным пинцетом фильтр осторожно приподнимают за край при сохранении вакуума для удаления излишка воды на нижней стороне фильтра, а затем переносят его, не переворачивая, на питательную среду, разлитую в чашки Петри, избегая пузырьков воздуха между средой и фильтром. Поверхность фильтра с осевшими на ней бактериями должна быть обращена вверх.

На одну чашку можно поместить 3--4 фильтра с условием, чтобы фильтры не соприкасались.

Выполнение анализа

При исследовании воды на выходе с водопроводных сооружений и в распределительной сети необходимо анализировать 3 объема по 100 мл. Точно отмеренный объем воды фильтруют через мембранные фильтры с соблюдением вышеуказанных требований.

Фильтры помещают на среду Эндо, ставят в термостат вверх дном и инкубируют посевы при температуре (37 + 1)°С в течение 24 + 2 часов.

Учет результатов

Результат считается отрицательным, если на фильтрах вообще не выросли колонии или выросли колонии с неровными краями и поверхностью (пленчатые, губчатые, плесневые, прозрачные, слизистые).

При сливном росте на всех фильтрах проводят рассев на среде Эндо для получения изолированных колоний обычными бактериологическими методами.

При наличии типичных лактозоположительных колоний, дающих отпечаток на обратной стороне мембранного фильтра и среде - темно-красных, красные с металлическим блеском и без него, а также лактозоотрицательных - розовых без отпечатков, подсчитывают число колоний каждого типа.

Для идентификации отбирают не менее 5 колоний каждого вида, делают их посев на скошенный агар и далее изучают биохимические тесты. В качестве подтверждающих используют оксидазный тест и тест образования кислоты и газа при ферментации лактозы или маннита (глюкозы).

Для определения оксвдазной активности на фильтровальную бумагу надо поместить 2--3 капли свежеприготовленного реактива для океидазного теста. Заранее приготовленные бумажки смачивают дистиллированной водой. Стеклянной палочкой помещают мазок свежей культуры на подготовленную бумагу. Реакция считается положительной, если в течение 10--30 с. появляется фиолетово-коричневое или синее окрашивание.

Культуры, давшие оксидазоположительные реакции, дальнейшему исследованию не подлежат, так как к общим колиформным бактериям относятся грамотрицательные, не образующие спор палочки, не обладающие оксидазной активностью, ферментирующие лактозу или маннит с образованием альдегида, кислоты и газа при температуре 37°С в течение 24 часов.

Термотолерантные колиформные бактерии являются показателями свежего фекального загрязнения и обладают всеми признаками общих колиформных бактерий, которые кроме того способны ферментировать лактозу до кислоты и газа при температуре 44°С в течение 24 часов.

Все типичные лактозоположительные колонии засевают в подтверждающие среды с лактозой и маннитом и инкубируют в течение 24 часов при температуре 37 °С для определения общих колиформных бактерий.

Для определения термотолерантных бактерий посев производят в среду, предварительно прогретую до температуры 44 °С, и инкубируют при этой же температуре в течение 24 часов.

Колонии учитывают как общие колиформные бактерии при отрицательном оксидазном тесте, ферментации лактозы или маннита (глюкозы) при температуре 37°С с образованием кислоты и газа. Среди этих колоний учитывают как термотолерантные колиформные бактерии при оксидазном тесте и ферментации лактозы при температуре 44 °С с образованием кислоты и газа.

Если при выборочной проверке колоний одного типа получены неодинаковые результаты.

Требования к питьевой воде.

Питьевая вода не должна иметь постороннего вкуса, запаха и несвойственной воде окраски, содержать ядовитые химические вещества, а жесткость ее превышать 18-20°. Жесткость воды обусловливается наличием в ней солей кальция и магния. За один градус жесткости принимается содержание одной части окиси кальция (СаО) в 100 тыс. частях воды (10 мг СаО на 1 л воды). Вода считается мягкой, если она имеет не более 8-10° жесткости; вода с жесткостью свыше 20° считается жесткой, в такой воде плохо развариваются пищевые продукты.

Степень бактериальной загрязненности воды определяется наличием патогенных микробов, общим количеством микроорганизмов и титром кишечной палочки.

В питьевой воде не должно быть патогенных микроорганизмов. Вода, подаваемая в сеть хозяйственно-питьевых водопроводов, может содержать в 1 мл не более 100 бактерий. Кишечная палочка служит показателем фекального (выделениями кишечника) загрязнения воды. Наличие кишечных палочек в воде является признаком того, что в ней могут быть и патогенные микроорганизмы. Поэтому санитарная оценка воды дается еще и на основании так называемого титра кишечной палочки.

Титром кишечной палочки (коли-титром) называется наименьшее количество воды, в котором обнаруживается кишечная палочка (бактерия коли). Коли-титр для водопроводной питьевой воды должен быть не менее 300 мл; чем больше титр, тем выше качество воды. Кишечных палочек в 1 л воды должно быть не более трех (коли-индекс).

Вода колодцев и открытых водоемов признается доброкачественной, если в 1 мл ее содержится не более 1000 бактерий, а коли-титр - не менее 100 мл (коли-индекс не более 10).

Вода открытых водоемов непосредственно для питьевого водоснабжения не используется. Такую воду предварительно подвергают очистке и обеззараживанию.

Методы очистки воды.

Методы очистки воды - способы отделения воды от нежелательных примесей и элементов. Существуют несколько методов очистки и все они входят в три группы методов:

· механические

· физико-химические

· биологические

· Для более полного осветления воды часто прибегают к коагуляции с помощью сернокислого алюминия. В воде происходит реакция с образованием хлопьев, которые, оседая, увлекают с собою взвешенные в воде частицы и микроорганизмы, число которых при этом уменьшается примерно на 90%.

· Затем воду пропускают через песочные фильтры, на которых задерживается до 99% имеющихся в ней бактерий.

· После фильтрации в воде все же остается некоторое количество бактерий, среди них могут находиться и болезнетворные формы. Поэтому отфильтрованную воду дезинфицируют газообразным хлором или хлорной известью. Хлор даже в очень малых концентрациях (1 мг на 1 л воды) губительно действует на микроорганизмы и почти полностью обеззараживает воду. Споры бактерий значительно устойчивее к хлору, чем вегетативные клетки.

· Губительное действие на микроорганизмы оказывает не только сам хлор, но и кислород, образующийся в результате реакции хлора с водой.

· С недавнего времени для обеззараживания воды начинают внедрять новый метод дезинфекции путем облучения ее ультрафиолетовыми лучами. Этот метод имеет ряд преимуществ перед хлорированием воды. Ультрафиолетовое облучение позволяет уничтожить не только вегетативные клетки, но и споры бактерий, оно не изменяет вкуса и запаха воды и обходится дешевле, чем хлорирование. Однако обработка воды ультрафиолетовыми лучами дает нужный бактерицидный эффект только в том случае, если облучаемая вода достаточно прозрачна. Различные примеси, снижающие прозрачность воды и делающие ее мутной, поглощают ультрафиолетовые лучи и тем самым препятствуют их губительному действию на микроорганизмы.

· Обработка воды йодом

· Обработка воды йодом I как способ дезинфекции используется только в некоторых картриджных системах очистки воды. Его недостатки: во-первых, невозможно контролировать процесс обеззараживания воды, а во-вторых, в воде часто остается привкус йода, что не нравится большинству потребителей.

· Озонирование воды

· Озонирование воды - способ весьма эффективный, но очень дорогой. Он находит свое применение при дезинфекции воды в различных бассейнах или при подготовке индивидуальных проектов, но широкого распространения не получил именно из-за высокой себестоимости.

· Обработка воды серебром

· Что касается серебра Ag, то его способность убивать бактерии (бактерицидный эффект) проявляется только при концентрации в воде его ионов свыше 150 мкг/л. Постоянное присутствие в воде такого количества ионов серебра недопустимо, потому что серебро это тяжелый металл и наряду со свинцом, кобальтом и кадмием относится ко 2-му классу опасности. Нашему организму серебро нужно в ничтожно малых количествах, ни одно из известных заболеваний не вызывается дефицитом серебра. Зато известно такое заболевание, как аргироз - отравление серебром при его продолжительном (более 10 лет) избыточном поступлении в организм. Справедливости ради необходимо сказать, что заболевание это не представляет угрозу для жизни, но голубовато-серый оттенок кожи вряд ли кого-либо порадует. При допустимых концентрациях 50-100 мкг/л серебро обладает только бактериостатическим эффектом, то есть используется для подавления размножения микроорганизмов. В фильтрах для воды его чаще всего используют нанесенным на активированный уголь. Как только некоторые (опять же некоторые) виды бактерий входят в контакт с серебром, они теряют активность. Серебро не дает неприятного вкуса или запаха при обработке воды. В комбинации с медью серебро позволяет на 80% снизить степень хлорирования при обеззараживании воды в бассейнах. Однако, высокая стоимость серебра, необходимость длительного времени обработки и слабое бактерицидное действие не позволяют ему стать широко распространенным дезинфицирующим средством. Что касается распространенного мнения о том, что при освящении воды в нее опускаются серебряные предметы культа и в результате этого она приобретает свойство долго не портиться, то это откровенная спекуляция. Во-первых, каждый священнослужитель скажет вам, что крест вовсе не обязательно должен быть серебряным, это же относится к используемой емкости (не говоря уже об освящении воды в открытых водоемах). Во-вторых, кратковременное опускание в воду даже серебряных предметов никоим образом не может ее обеззаразить.

· Кипячение воды

· В домашних условиях самый распространенный метод - кипячение. При этом бабушкином способе вода еще и становится мягче, так как временная жесткость выпадает в осадок, испаряются некоторые легколетучие органические вещества. Для надежной дезинфекции рекомендуется кипятить воду в течение 15-20 минут. Возбудители большинства серьезных заболеваний не выдерживают высокой температуры (исключение составляют споры некоторых возбудителей, которые выдерживают температуру до 120оС). Но постоянно кипятить воду в объеме, необходимом для комфортабельной жизни - хлопотно до нереальности. При этом на посуде, на всех нагревательных элементах бытовых приборов, интенсивно образуется накипь, что выводит бытовую технику из строя раньше времени.

· Ультрафиолетовая обработка воды

· Использование ультрафиолетового излучения - попытка подражать природе. В процессе естественной очистки воды солнечный свет уничтожает некоторые бактерии. Однако, чем больше мутность, тем на меньшую глубину проникает ультрафиолет. Поэтому во всех случаях, когда производится дезинфекция воды таким способом, вода должна быть чистой и прозрачной. Поскольку для обработки ультрафиолетовым излучением в воду не нужно ничего добавлять не создается проблем со вкусом и запахом. С другой стороны, такая обработка не дает остаточной защиты от повторного загрязнения. Кроме того, все время надо тщательно проверять, что энергия излучения, доходящего до обрабатываемой воды, достаточна. Излучающая трубка со временем теряет свою мощность, кроме того, на ней может образовываться слизистый слой, экранирующий излучение.

· Хлорирование

· Хлорирование воды, по мнению экспертов - самое крупное изобретение российских медиков 20 века, принесшее наибольшую пользу человечеству. Именно хлорирование воды, а не открытие антибиотиков, инсулина или пересадка сердца спасло больше всего жизней. Легче всего с помощью хлорирования уничтожаются микробы, вызывающие такие болезни, как тиф, холера и дизентерия. Про сопротивляемость хлору вирусов до сих пор еще мало что известно.

· Впервые хлорирование применено для остановки эпидемии холеры в 1908 году в России. А в качестве обеззараживающего средства для водопроводной воды - в Кронштадте в 1911 году. И реальной альтернативы пока нет. Попытка отказаться от обработки воды хлором привела к вспышке холеры в Перу в 1991 году.

· В то же время есть и отрицательные моменты в использовании хлора. Этот активный газ, кроме того, что убивает микроорганизмы, вступает в различные химические реакции с веществами, содержащимися в воде, образуя так называемые хлорорганические соединения. Хлорорганические соединения отличаются уникальной биологической активностью, распространяются в окружающей среде далеко за пределы своего первоначального местонахождения и уже на уровне микропримесей оказывают негативное воздействие на живые организмы. Причем опасность заключается в том, что они накапливаются в организме и проявляются в отдаленных последствиях. Особенно легко хлор образует хлорорганические соединения при кипячении воды, в которой содержится. Американские и финские ученые доказали, что люди, которые готовят пищу на хлорированной водопроводной воде, в 6 раз чаще страдают онкологическими заболеваниями, чем те, кто использует очищенную воду. Высокое содержание в воде хлора и его соединений часто провоцирует респираторные заболевания, пневмонию, гастриты. При правильном использовании, сам хлор не вызывает возникновения сколько-нибудь заметного запаха или привкуса. Появление же хорошо известного многим запаха и привкуса "хлорки" свидетельствует о присутствии в воде именно хлорорганических соединений. Важнейшей отличительной чертой большинства хлорорганических соединений является стойкость к воздействию различных факторов окружающей среды (температура, солнечная радиация, влага и др.) и нарастание концентрации их в последующих звеньях биологической цепи.

· Еще один минус хлора - он вызывает коррозию водопроводных труб.

· Однако в настоящее время хлорирование считается самым эффективным способом дезинфекции, пригодным для всех бытовых целей. Замена хлора другими бактерицидными веществами, а также широкое использование других методов в ближайшие годы маловероятно. На станциях водоочистки процесс хлорирования характеризуется тремя терминами: потребность в хлоре, дозировка хлора и остаточный хлор.

· Потребность в хлоре - это количество хлора, которое будет израсходовано на уничтожение бактерий, а также в процессе окисления железа, марганца или сероводорода, присутствующих в воде.

· Дозировка хлора - это количество хлора, внесенное в воду.

Первый и высший сорт воды: отличия и особенности.

Воду первой категории допускается создавать путем глубокой очистки из-под крана. Воду, как правило, "обезжелезивают" с помощью сорбционных фильтров, смягчают, удаляют остаточный хлор. После этого воду заново обеззараживают, но уже с помощью УФ-установок или ионов серебра. Т.е. это вода, полученная искусственно посредством фильтрования в установках обратного осмоса с последующим добавлением различных компонентов по рецептуре.

К первой категории обычно относится и вода из поверхностных водоисточников.

Эти виды воды, конечно значительно лучше, чем водопроводная. Но они всегда будут относиться к первой категории, потому что производителям, как правило не удается до конца избавиться от побочных продуктов хлорирования воды, в минимальных количествах они все равно остаются. К этому же типу относится мертвая вода, очищенная не только от вредных бактерий, но и от полезных микроэлементов.

Намного более высокого качества вода высшей категории. Как правило, это чистейшие подземные воды, которые наиболее защищены от всевозможных загрязнений. Однако требования к водам высшей категории не ограничиваются только безопасностью.

У них есть еще один критерий - физиологическая полноценность, то есть они должны быть не просто безвредны, но и полезны для организма. Либо вода высшей категории изначально будет содержать такие соединения, как фтор, йод, калий и кальций, либо ее должны ими обогатить, перед тем как она попадет к потребителю.

азмещено на Allbest.ru