Гигиена и здоровый образ жизни

3. Протозойные инвазии (амебиаз, или амебная дизентерия, вызываемая Entamoeba histolytica, балантидиоз, вызываемый инфузорией Balantidium coli, и лямблиоз, причиной которого служит жгутиконосец Lamblia intestinalis).

Амебиаз и балантидиоз развиваются как острые заболевания, переходящие в хроническую форму, сопровождающиеся диареей при поступлении простейших с питьевой водой и внедрении их в слизистую оболочку толстой кишки. Иногда заболевания становятся затяжными, рецидивирующими.

Заражение лямблиями происходит путем передачи цист только от человека к человеку либо при непосредственом контакте, либо косвенно - через пищу или воду. Лямблии редко вызывают нарушения слизистой оболочки кишечника, поэтому заболевание не имеет четкой клинической картины и в большинстве случаев протекает бессимптомно. Лямблиоз часто встречается среди детей, у людей, выезжавших в развивающиеся страны. Кроме того, это заболевание встречается у больных хроническим панкреатитом, с низкой кислотностью желудочного сока и у людей с удаленным желудком.

Криптоспоридиоз широко распространен как среди животных, так и среди людей. Возбудителями в питьевой воде чаще всего являются ооцисты Cryptosporidium parvum, которые встречаются в 17-28% проб, но обнаруживаются редко в связи с трудностью лабораторной диагностики. Питательной средой для него в водопроводной воде является слизь. Кроме того, в слизи повышается устойчивость микроорганизмов к дезинфицирующим веществам за счет образования цист. В окружающей среде, в частности в воде, они могут сохранять жизнеспособность от 2 до 6 мес.

4. Глистные инвазии.

Все глистные заболевания можно разделить на геогельминтозы и биогельминтозы. Возбудители геогельминтозов развиваются и распространяются без участия промежуточных хозяев. Факторами передачи служат вода, почва, различные предметы, загрязненные яйцами или личинками гельминтов. Наиболее известные представители этой группы - аскариды. Развитие заболевания возможно при употреблении воды, содержащей яйца гельминта. Для развития анкилостомидозов и стронгилоидоза необходим жаркий влажный климат, что определяет их природную очаговость в странах Азии и Африки. Кроме наземных очагов, могут формироваться подземные очаги анкилостомидозов в шахтах при постоянной температуре и высокой влажности. Из почвенной влаги личинки анкилостомид через неповрежденную кожу поступают в кровяное русло, легкие, затем заглатываются и паразитируют в тонкой кишке, травмируя ее и вызывая кровотечения и железодефицитную анемию. При подобном пути миграции личинки стронгилоид располагаются как в верхних отделах тонкой кишки, так и в желчных и панкреатических протоках.

5. сине-зеленые водоросли, или цианобактерии (cyanophyta).

Это одноклеточные микроорганизмы, выделяющие в условиях благополучной экологической ситуации в атмосферу Земли более 80% кислорода. Однако в результате глобальных изменений климата, увеличения концентрации углекислоты и масштабных промышленных загрязнений биосферы цианобактерии адаптируются к необычным для них условиям окружающей среды, изменяя свои механизмы жизнеобеспечения и приобретая новые токсические свойства. Продуктами жизнедеятельности сине-зеленых водорослей в дискомфортной для них среде являются нейротоксины и гепатотоксины. Нейротоксином является аминокислота в-Н-метиламино- L-аланин (БММА), вызывающая нейродегенеративные изменения, напоминающие по течению болезнь Альцгеймера. Гепатотоксины вызывают мутагенный эффект, угнетают реакции лимфоцитов на фитомутогены, снижают активность пищеварительных ферментов, подавляют активность клеток кожи.

Токсины цианобактерий также угнетают цитотоксическое действие лимфоцитов-киллеров опухолевых клеток, оказывают генотоксическое и цитотоксическое действие на клетки красного костного мозга и, следовательно, могут выступать в качестве инициаторов и промоторов в процессе канцерогенеза. Водоросли способны проходить через очистные сооружения водопроводной станции и выполнять роль убежища для вирусов и патогенных микроорганизмов, защищая последних от действия дезинфектантов.

Водопроводная вода централизованного водоснабжения практически считается надежно защищенной от заражения. Большое значение приобретает защита местных источников водоснабжения: шахтных колодцев, резервуаров, индивидуальных запасов воды. Наиболее опасно заражение открытых водоисточников: озер, рек, родников, арыков. Средств их защиты практически не существует.

Обеззараживание воды - процесс очень сложный и трудоемкий, поэтому основные усилия необходимо сосредоточить на проведение защитных мероприятий.

К санитарно-гигиеническим мероприятиям относятся также своевременная очистка населенных пунктов от мусора и нечистот, содержание выгребных ям, уборных и мусорных ящиков в хорошем санитарном состоянии, обеспечение работы бань, парикмахерских и других учреждений коммунально-бытового обслуживания и поддержание в них санитарного порядка.

Важное значение имеет проведение среди населения санитарно-просветительной работы, направленной на разъяснение причин возникновения инфекционных заболеваний и мер по их предупреждению.

27. Методы улучшения качества питьевой воды при централизованном водоснабжении

Освобождение от механических примесей забираемой из поверхностных источников воды проводится в несколько этапов.

В самом простом случае при очистке моделируются естественные условия самоочищения подземных вод, когда вода сначала отстаивается, а затем фильтруется через мелкопористый материал.

На первом этапе очистки вода поступает в горизонтальные или вертикальные отстойники. Более распространены горизонтальные отстойники - резервуары прямоугольной формы.Осаждение взвеси основано на резком замедлении тока воды при переходе из узкой входной трубы в полость отстойника. Так, скорость движения воды в горизонтальных отстойниках составляет 2-4 мм/с, в вертикальных - менее 1 мм/с, а время прохождения воды через отстойник достигает 8 ч. Создаются условия для осаждения взвеси, близкие к таковым в неподвижной воде, когда основным действующим фактором становится собственная тяжесть взвешенных частиц.

На втором этапе вода, освобожденная от крупнодисперсных примесей, подается на медленные фильтры, которые представляют собой емкости, заполненные песком. Профильтрованная вода отводится через дренаж в нижней части емкости. Такой фильтр должен «созреть», т.е. должна образоваться активная биологическая пленка, состоящая из адсорбированных взвешенных частиц, планктона и бактерий в верхней части песчаного слоя. Пленка имеет поры столь малого диаметра, что сама является эффективным фильтром для мелкодисперсных частиц, яиц гельминтов и бактерий. К несомненным достоинствам медленных фильтров относятся равномерная, близкая к естественной фильтрация, при которой задерживание бактерий достигает 99%, а также простота устройства. Однако фильтрация в таких фильтрах происходит очень медленно и составляет лишь 10 см вод. ст./час. Кроме того, в такой классической схеме очистки воды не используется коагуляция, в связи с чем в данном виде эта схема в настоящее время почти не применяется.

В современных условиях для ускорения и повышения эффективности выпадения взвеси и коллоидных веществ перед отстаиванием воды проводится ее коагуляция. Задача коагуляции состоит в укрупнении коллоидных частиц, более быстром образовании и осаждении хлопьев.

Наиболее распространенный коагулянт - сернокислый алюминий - в воде гидролизуется и вступает в реакцию с бикарбонатами кальция и магния, определяющими устранимую жесткость и щелочность воды. В результате реакции образуется коллоидный раствор гидрата окиси алюминия, который в дальнейшем коагулирует с образованием хлопьев. Одновременно коагулянт способствует нейтрализации заряда находящихся в воде собственных коллоидных частиц, их агломерации и хлопьеобразованию. Появившиеся крупные хлопья оседают, адсорбируя на своей поверхности мелкодисперсные взвешенные частицы, бактерии и водоросли.

Рассмотренная система очистки воды с медленными фильтрами в настоящее время используется на малых водопроводах.

Нашли в последние годы широкое применение скорые фильтры. Это бетонные резервуары с двойным дном. Нижнее дно сплошное, а верхнее - перфорированное, что обеспечивает дренажные свойства фильтра. На перфорированное дно укладывают поддерживающий слой гравия, а на него - слой промытого речного песка. Вода для фильтрации подается сверху и отводится снизу через дренажное пространство. Фильтры промывают чистой питьевой водой, подаваемой снизу вверх.

Если замена фильтрующего слоя в медленных фильтрах проводится 1 раз в 1,5-2 мес, то скорые фильтры приходится промывать 2 раза в сутки. Несколько ниже у скорых фильтров и способность задерживать бактерии, которая составляет 95%. Это объясняется высокой скоростью пропускания воды, а также тем, что полноценная биологическая пленка в песчаном слое образоваться не успевает. Ее роль в скорых фильтрах выполняет слой из неосевших в отстойниках хлопьев флоккулянта.

Академией коммунального хозяйства разработаны новые фильтры АКХ, в которых устранен недостаток односторонней фильтрации обычных фильтров. В фильтрах АКХ вода подается как сверху, так и снизу, а профильтрованную воду отводят из средней части фильтра через специальное дренажное устройство. Такой принцип фильтрации позволяет повысить производительность очистки воды до 12-15 м3/ч.

Наконец, наиболее удобной и эффективной моделью скорых фильтров следует считать контактный осветлитель (КО). В нем максимально используется принцип контактного осветления на крупнозернистом слое. Так же, как и в обычных скорых фильтрах, в КО нижний слой загрузки состоит из гравия, а верхний - из кварцевого песка. Очищаемая вода в фильтрах этой конструкции подается снизу вверх.

Однако в отличие от стандартной двухступенчатой схемы очистки воды с использованием отстойников раствор коагулянта в КО добавляется непосредственно перед подачей воды в фильтр. За очень короткий промежуток времени происходит контакт коагулянта с коллоидами воды. Дальнейшее осветление осуществляется уже не в свободном объеме, как в отстойниках, а на зернах загрузки. Процесс контактной коагуляции идет быстрее и полнее в результате образования на гравии крупных хлопьев и задержки на них взвеси. Грязеемкость таких фильтров значительно повышена. Скорость фильтрации достигает 5-6 м3/ч, а полный цикл обработки воды составляет около 8 ч.

Поскольку одноступенчатая схема полностью заменяет камеры реакции, отстойники и фильтры вместе взятые, метод контактного осветления следует признать наиболее перспективным для водоснабжения крупных населенных пунктов.

Следует отметить, что хотя адсорбция микроорганизмов при осветлении и фильтрации воды весьма велика, полной гарантии эпидемической безопасности такая схема очистки не обеспечивает. В связи с этим после очистки на фильтрах вода проходит обеззараживание.

Методы обеззараживания воды. Из таких известных методов обеззараживания воды, как хлорирование, озонирование, йодирование, обработка солями тяжелых металлов, ультрафиолетовое облучение, действие ионизирующей радиации, ультразвука, в настоящее время наиболее широко распространено хлорирование.

Для дезинфекции воды используют газообразный хлор или хлорную известь. В отдельных случаях можно применять и такие хлорсодержащие препараты, как соединения гипохлорита кальция, дихлоризоциануровой кислоты, двуокиси хлора.

Молекулярный хлор в воде гидролизуется с образованием хлорноватистой и хлористоводородной кислот. Нестойкая хлорноватистая кислота, в свою очередь, диссоциирует, в результате чего образуется гипохлоритный ион:

Cl2 + H2O = HOCl + HCl HOCl = H+ + OCl-

Основное биологическое действие оказывают хлорноватистая кислота и гипохлоритный ион, которые вместе и обозначают понятием «активный хлор».

Активный хлор легко проникает в бактериальные клетки и инактивирует ферменты, содержащие SH-группы. В первую очередь это относится к дегидрогеназе глюкозы, а также к другим ферментам, обеспечивающим окислительно-восстановительные процессы клетки.

Достаточная эффективность хлорирования обеспечивается рядом условий:

1. Вода должна быть предварительно освобождена от взвешенных коллоидных веществ, которые, окутывая бактерии, защищают их от воздействия хлора.

2. Эффективность обеззараживания зависит от вида микроорганизмов. Наиболее устойчивы в этом отношении спорообразующие микроорганизмы и вирусы. Легче поддаются действию хлора бактерии группы кишечной палочки.

3. Важно обеспечить хорошее перемешивание хлора в объеме воды и достаточную длительность его действия. Оптимальным следует считать контакт воды с хлором в теплое время года в течение 30 мин, а в холодное - 60 мин.

4. Полное обеззараживание происходит при внесении достаточного количества хлора.

Хлор, поступающий в воду, связывается микроорганизмами, органическими веществами и недоокисленными неорганическими соединениями, что составляет хлорпоглощаемость воды. После связывания активного хлора в воде должно остаться некоторое количество свободного остаточного хлора. Обеззараживание воды считается надежным, если остаточный хлор составляет 0,3-0,5 мг/л. Таким образом, необходимая доза хлора представляет собой сумму хлорпоглощаемости воды и остаточного активного хлора. Она определяется опытным путем.

В отдельных случаях нужны более эффективные методы обеззараживания. Так, при повышенном органическом и бактериальном загрязнении воды водоемов паводковыми и ливневыми стоками применяют двойное хлорирование и суперхлорирование (перехлорирование, гиперхлорирование).

При двойном хлорировании хлор вводят в воду первый раз в смеситель перед отстойниками, что облегчает коагуляцию и подавляет рост бактерий на фильтре. При таком способе второе хлорирование воды после фильтрации происходит значительно эффективнее.

Суперхлорирование отличается от обычного хлорирования тем, что хлор подают в повышенных дозах - 5-10 мг/л и более. Это существенно повышает скорость и надежность обеззараживания. Однако появляются и неблагоприятные последствия: уровень остаточного хлора достигает 1-5 мг/л. Поскольку пороговая концентрация хлора в питьевой воде по органолептическому признаку составляет 0,5 мг/л, такая вода нуждается в дополнительной обработке. Дехлорирование осуществляют химической реакцией с гипосульфитом и сернистым газом или сорбцией активированным углем.

Нередко встречаются случаи загрязнения водоемов промышленными и городскими ливневыми стоками, содержащими соединения фенола. Образовавшиеся при хлорировании такой воды даже малыми дозами хлора хлорфенолы придают питьевой воде неприятный «аптечный» запах. Это явление предупреждается предварительным внесением в воду аммиака. Преаммонизация заключается во внесении аммиака или его солей в воду за несколько секунд до подачи хлора. Хлор связывается с аммиаком, и образуются хлорамины, оказывающие мощное и длительное обеззараживающее действие.

В последнее десятилетие значительно изменилось отношение к проблеме галогеносодержащих соединений (ГСС), образующихся при хлорировании питьевой воды. К ним относятся хлороформ, четыреххлористый углерод, 2,4,6-трихлорфенол, бромдихлорметан, дибромхлорметан, бромоформ.

Перспективным методом обеззараживания воды является озонирование. Сильные окислительные свойства обеспечивает выраженное бактерицидное действие озона. Озон действует быстрее хлора и при этом не только надежно обеззараживает воду, но одновременно и достаточно эффективно обесцвечивает ее, устраняет запахи и привкусы. Ни сам озон, ни его соединения не обладают ни запахом, ни вкусом. Даже в большом количестве озон в воде нетоксичен, так как в течение нескольких секунд превращается в кислород. Его действие в отличие от хлора мало зависит от физических и химических свойств воды. Кроме того, озон не требует сложного оборудования для доставки и хранения, поскольку производится непосредственно на месте газоразрядным методом в озонаторах.

Несмотря на явные гигиенические преимущества озонирования воды, метод хлорирования на водопроводных станциях находит гораздо более широкое применение по экономическим причинам.

Эффективно обеззараживают воду тяжелые металлы, в первую очередь серебро. Ионы серебра фиксируются на мембранах бактериальных клеток, нарушая мембранные процессы и вызывая гибель микроорганизмов. Важным преимуществом дезинфекции воды серебрением является наряду с обеззараживающим консервирующее действие серебра. Вода, обработанная ионным серебром или пропущенная через посеребренный песок, не теряет своих бактерицидных, биохимических и вкусовых свойств в течение многих месяцев.

Другие реагентные способы обеззараживания воды, например применение соединений йода, марганца, перекиси водорода, не нашли широкого применения в практике водоснабжения и используются в основном для дезинфекции индивидуальных запасов воды в полевых условиях и экстремальных ситуациях.

Отдельно следует охарактеризовать специальные устройства для повышения качества воды в бытовых условиях путем доочистки. К таким устройствам относятся портативные фильтры («Родничок», «Аква», «Кувшинчик» и др.).

Наиболее эффективным и распространенным способом физического безреагентного обеззараживания воды является ультрафиолетовое облучение. Несомненными достоинствами обеззараживания воды ультрафиолетовыми лучами следует считать быстроту действия, эффективность влияния не только на вегетативные, но и на споровые формы бактерий, а также на яйца гельминтов и вирусы.

Для обеззараживания наиболее благоприятны ультрафиолетовые лучи с длиной волны 200-295 нм и с максимальным бактерицидным действием в пределах длины волны 260 нм. Применяемые в практике водоснабжения ультрафиолетовые установки делятся на непогружные и погружные. Другие известные физические способы обеззараживания воды используются в современных условиях либо для обработки индивидуальных запасов воды (кипячение), либо находятся на стадии экспериментальных разработок (воздействие ультразвука, ионизирующего излучения, радиоволн).

Специальные методы повышения качества питьевой воды.

Так, для снижения жесткости применяют кипячение, реагентные методы, метод ионного обмена. Снижение общей минерализации подземных и морских вод достигается дистилляцией, ионной сорбцией, электролизом, вымораживанием. Удаление соединений железа и сероводорода осуществляется аэрацией с последующей сорбцией на специальном грунте. Подземные воды с избытком фтора подвергают дефторированию осаждением, ионной сорбцией, разбавлением. Дезактивация проводится как реагентными и ионообменными методами, так и разбавлением и выдержкой. В воде поверхностных водоемов, горных рек и в талых водах недостаточно содержание фтора. В такие воды вносят фтористый натрий, кремнефтористый натрий, кремнефтористую кислоту и другие фторсодержащие реагенты.

28. Гигиенические требования к качеству питьевой воды при децентрализованном водоснабжении

Нецентрализованное водоснабжение - использование жителями населенных мест подземных источников водоснабжения для удовлетворения питьевых и хозяйственных нужд при помощи водозаборных устройств без разводящей сети.

Источниками нецентрализованного водоснабжения являются подземные воды, захват которых осуществляется путем устройства и специального оборудования водозаборных сооружений (шахтные и трубчатые колодцы, каптажи родников) общего и индивидуального пользования. Шахтные и мелкотрубчатые колодцы, а также родники питаются, как правило, грунтовыми водами, расположенными на первом водоупорном слое. Глубокие трубчатые колодцы (глубина до 100 м и более) питаются межпластовыми водами. Вода из этих источников обычно используется без какой-либо дополнительной обработки.

В Российской Федерации действуют СанПиН 2.1.4.1175-02 «Требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения. Санитарная охрана источников». Качество воды в источниках нецентрализованного водоснабжения по показателям радиационной безопасности оценивается в соответствии с СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества».

В зависимости от местных природных и санитарных условий, а также от эпидемической обстановки в населенном месте перечень контролируемых показателей качества воды расширяется по постановлению главного государственного санитарного врача по соответствующей территории с включением дополнительных микробиологических и химических показателей.

Требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения

Еще одним видом воды, все более широко используемой в последние годы с питьевыми целями, является вода, расфасованная в емкости. Ее качество регламентируется СанПиН 2.1.4.1116-02 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды, расфасованной в емкости». Эти санитарные правила не распространяются на минеральные воды (лечебные, лечебно-столовые, столовые). Санитарные правила имеют целью обеспечить население высококачественной и оптимальной по содержанию биогенных элементов расфасованной водой для укрепления здоровья. Важно, что при производстве расфасованной воды не допускается применение препаратов хлора. Предпочтительными методами обеззараживания являются озонирование и физические методы обработки, в частности обработка ультрафиолетовым излучением.

В зависимости от качества воды, улучшенного относительно гигиенических требований к воде централизованного водоснабжения, расфасованную воду подразделяют на 2 категории:

* первая категория - вода питьевого качества, безопасная для здоровья, полностью соответствующая критериям благоприятности органолептических свойств, безопасности в эпидемическом и радиационном отношении, безвредности химического состава и стабильно сохраняющая свои питьевые свойства;

* высшая категория - вода безопасная и оптимальная по качеству. Она должна соответствовать также критерию физиологической полноценности по содержанию основных биологически необходимых макро- и микроэлементов и более жестким нормативам по ряду органолептических и санитарно-токсикологических показателей.

29. Микроэлементы окружающей среды. Биогеохимические эндемии и их профилактика

Элементы, содержащиеся в организмах в очень небольших количествах (10- 3 % и меньше), принято называть микроэлементами. В.И. Вернадский создал учение, согласно которому химические элементы косной и живой материи связаны, ряд элементов жизненно необходим любому живому организму. Без их достаточного количества не могут протекать основные физиолого-биохимические реакции живого организма. Мощное воздействие микроэлементов на физиологические процессы объясняется тем, что они входят в состав так называемых акцессорных веществ: дыхательных пигментов, витаминов, гормонов, ферментов, а также коферментов, участвующих в регуляции жизненных процессов. Микроэлементы влияют на направленность действия ферментов и их активность. Микроэлементы требуются для всех организмов лишь в оптимальных количествах. Полное отсутствие микроэлементов в питании так же, как и избыток их, вызывает заболевания и гибель живых организмов от болезней, связанных с резким нарушением обмена веществ. Микроэлементы участвуют в таких важнейших биохимических процессах, как дыхание (медь, цинк, марганец, кобальт), фотосинтез (марганец, медь), синтез белков (марганец, кобальт, медь, никель, хром), кроветворение (кобальт, медь, марганец, никель, цинк), белковый, углеводный и жировой обмен веществ (молибден, ванадий, кобальт, вольфрам, марганец, цинк), синтез гумуса (медь).

По классификации, основанной на количественном признаке, все минеральные элементы делятся на три группы в соответствии с их содержанием в организме:

макроэлементы: Са, Р, К, Na, S, Cl, Mg;

микроэлементы (МЭ): Fe, Br, Cd, Zn, F, Sr, Mo, Cu, Si, Cs, J, Mn, Al, B, Rb, Pb и

ультрамикроэлементы: Se, Ti, Sc, Co, V, Cr, As, Ni, Li, Ba, Ag, Sn, Be, Ga, Ge, Hg, Zr, Bi, Sb, U, Th, Rh.

Классификация, основанная на биологической роли элементов:

жизненно необходимые (эссенциальные элементы): Ca, P, K, Cl, Na, Zn, Mn, Mo, J, Se, S, Mg, Fe, Cu, Co;

вероятно (условно) необходимые (условно эссенциальные элементы): F, Si, Ti, V, Cr, Ni, As, Br, Sr, Cd;

элементы с малоизученной или неизвестной ролью: Li, B, Al, Ge, Zr, Sn, Ce, Hg, Vi, Be, Rb, Ag, Sb, Ba, Pb, Ra, U.

Бром - представитель группы галогенов. Наиболее богаты бромом бобовые растения (горох, фасоль, чечевица).

Физиологическая роль брома в организме связана с его избирательным усиливающим влиянием на тормозные процессы в нейронах коры головного мозга.

В производственных условиях, при острых отравлениях, в случае вдыхания паров брома, превышающих ПДК, наблюдаются кашель, носовые кровотечения, головокружение, головные боли, иногда рвота, понос, миалгии. При хроническом поступлении брома появляется аллергическая или кореподобная сыпь, слизистая оболочка рта принимает коричневую окраску, возможны конъюнктивит, бронхоспазм с осиплостью голоса. Высокие концентрации этого микроэлемента в воздухе могут привести к химическому ожогу легких и смертельному исходу. Бромизм - хроническое отравление бромом и его соединениями (катаральный ринит, бронхит, конъюнктивит, энтерит). Неврологические симптомы бромизма - сонливость, атаксия, снижение болевой чувствительности, слуха, зрения, ослабление памяти; психотические нарушения в форме делирия со зрительными, слуховыми, тактильными и вкусовыми галлюцинациями.

Бромодерма - специфическое поражение кожи при длительном приеме препаратов брома, особенно бромида калия.

Литий. На почвах, обогащенных этим микроэлементом, произрастает «литиевая» флора, содержащая в десятки раз больше лития, чем другие совместно растущие растения. Это представители пасленовых (табак, дереза), лютиковых (василистник).

Литий специфически накапливается в тиреоцитах и вызывает у человека увеличение щитовидной железы. Ионы лития угнетают подвижность и метаболизм сперматозоидов.

Никель. Высокие концентрации никеля в виде пыли могут вызвать раздражение слизистых оболочек дыхательных путей, носовые кровотечения, гиперемию зева, пневмокониоз. Вдыхание паров и соединений никеля может привести к острым приступам литейной лихорадки. Наиболее тяжелой формой профессиональной патологии, обусловленной токсическим действием никеля, является рак легкого.

Ванадий необходим для роста фибробластов в тканевых культурах. Этот микроэлемент может быть незаменимым, но его значение для высших животных еще не установлено.

Алюминий.

Патология, вызванная аномальным накоплением алюминия, многообразна. Возможно выделение следующих форм этого микроэлементоза:

1. Простое накопление алюминия в ЦНС 2. Отложение алюминия при болезни Альцгеймера - 3. Алюминиевая диализная энцефалопатия. 4. Недиализная алюминиевая энцефалопатия маленьких детей, возникающая под влиянием приема внутрь лекарственных препаратов с высоким содержанием алюминия на фоне тяжелой врожденной недостаточности мочевыделения.

5. Перитонеальный алюминоз - ятрогенное отложение алюминия в брюшине.

6. Энцефалопатия, связанная с применением полного парентерального питания при относительной недостаточности гомеостатических механизмов экскреции алюминия, при врожденных или приобретенных заболеваниях почек.

7. Ятрогенная алюминиевая остеодистрофия (остеомаляция) - развитие остеопороза, повышенной ломкости костей, понижение функции остеобластов, возникновение множества переломов.

8. Легочный алюминоз - алюминиевый производственный пневмокониоз с вторичным пневмосклерозом преимущественно верхних долей легких. Алюминиевые бронхиты и пневмонии.

9. Астмоидный алюминоз - бронхоспастический синдром у плавильщиков алюминия.

10. Алюминийзависимая микроцитарная анемия - тяжелое, но обратимое заболевание, возникающее как осложнение при гемодиализе.

11. Токсическое поражение миокарда, связанное с накоплением алюминия в сердце, сопровождающееся нарушением его ритмической деятельности. Заболевание возникает при отравлении фосфидом алюминия, широко применяемым для защиты пищевого зерна от грызунов и других вредителей.

12. Вторичный алюминоз ЦНС при боковом амиотрофическом склерозе и синдроме деменции-паркинсонизма коренных обитателей острова Гуам.

Биогеохимические провинции - территории, характеризующиеся повышенным или пониженным содержанием одного или нескольких химических элементов в почве или в воде, а также в организмах обитающих на этой территории животных и растений. Резкая недостаточность или избыточность содержания какого-либо химического элемента в среде вызывает в пределах данной биогеохимической провинции эндемии - заболевания растений, животных и человека. Например, при недостаточности йода в пище - простой зоб у животных и людей, повышенное содержание бора в окружающей среде, особенно в растениях - борный энтерит - эндемическое заболевание желудочно-кишечного тракта людей и животных.

Живые организмы весьма требовательны к определенной концентрации микроэлементов в среде, к набору, соотношению и формам их соединений. Недостаток или избыток микроэлементов в почвах одинаково вредно сказывается на развитии организмов, вызывая эндемические заболевания растений, животных, человека.

Установлено, что причины этих болезней - недостаток или избыток поступления одного или нескольких элементов с пищей.

Эндемический зоб с давних пор связывают с биогеохимическими особенностями географических ландшафтов. Низкое поступление в пищевую цепь иода вызывается наличием его малодоступных форм. В почве иод прочно связывается гуминовыми веществами. Недостаточное поступление иода, кобальта и высокое марганца оказывает неблагоприятное воздействие на щитовидную железу человека и животных.

При дефиците фтора и молибдена развивается кариес зубов у человека, при избытке - флюороз (разрушение зубной эмали). При избыточном поступлении молибдена с пищей (в районах рудных месторождений) человек болеет эндемической подагрой или молибденовым токсикозом.

Медико-биологические исследования свидетельствуют о том, что не только эндемические заболевания имеют территориальные принципы распространения. Такие заболевания, как атеросклероз, желудочно-кишечные, сердечно-сосудистые, эндокринные, сахарный диабет, костно-суставные, также ограничены территориально. Эти болезни в той или иной мере обусловлены количественным содержанием одного или группы химических элементов, находящихся в окружающей среде. Из неинфекционных болезней наиболее часто связывают с химическим составом отдельных объектов или компонентов биосферы уролитиаз (мочекаменная болезнь); из сердечно-сосудистых - атеросклероз, кардиосклероз, реже ишемическую болезнь сердца; из желудочно-кишечных болезней - колиты, язвы; печени - холециститы и другие болезни. В одних случаях болезни обусловлены недостатком, в других - избытком одного или же нескольких элементов в одном объекте или во всей биогеохимической цепи, в третьих - дисбалансом химических элементов во всей пищевой цепи, реже в отдельных объектах (компонентах) биосферы.

В развитии сердечно-сосудистых заболеваний участвуют хром, кобальт, медь, иод, марганец, молибден, никель, ванадий, цинкБолее высокая смертность от сердечно-сосудистых болезней наблюдается при общем дефиците микроэлементов.

Установлена положительная корреляционная связь между содержанием в почве стронция и распространением гипертонической болезни; стронция, титана, хрома, никеля - ИБС. Установлена прямая зависимость между содержанием иода в почвах области и распространением эндартериита облитерирующего (заболевания сосудов), стронция - и болезни крови и кроветворных органов.

Многие исследования свидетельствуют о влиянии металлов на развитие различных заболеваний органов пищеварения у человека. Кобальт, медь, марганец, цинк играют главную роль при патологии органов пищеварения и печени. Хром, кобальт, никель, цинк, кадмий обладают канцерогенным действием. Повышенное содержание в среде обитания (почва, вода, пищевые продукты) цинка и молибдена увеличивают частоту поражения населения раком желудка и пищевода

Если при недостаточном поступлении цинка в организм человека возможны развитие карликовости, замедление полового созревания, поражения кожи, слизистых оболочек, дерматиты, облысение, паракератозы, то при его избытке развиваются анемии. Недостаток лития способствует маниакально-депрессивным психозам, шизофрении и другим психическим заболеваниям. Селен положительно влияет на состояние сердечно-сосудистой системы, образование красных кровяных телец, повышает иммунные свойства организма.

Лечение и профилактика при эндемических болезнях сводятся к составлению рациона, сбалансированного по содержанию минеральных веществ. По данным химического анализа почвы, воды и произрастающих в определенном биохимическом регионе растений принимаются также соответствующие хозяйственные меры по улучшению лугов и пастбищ (внесение минеральных удобрений и т. д.).

30. Почва как фактор биосферы. Эколого-гигиеническая характеристика источников загрязнения почвы

По мнению большинства ученых, ухудшение здоровья населения, наблюдающееся за последние десятилетия, связано с негативным влиянием химических факторов окружающей среды. Анализ причинно-следственных связей свидетельствует о значительной роли химического загрязнения почвы в ухудшении здоровья населения. Это объясняется тем, что почва занимает центральное место в круговороте веществ в биосфере. Кроме того, она является основным депо, где накапливаются стойкие химические вещества в природной среде, а также выступает начальным звеном в их миграции от источника загрязнения до организма человека по коротким и длинным трофическим цепочкам.

Загрязнители почвы - химические вещества, биологические организмы (бактерии, вирусы, простейшие, гельминты) и продукты их жизнедеятельности, которые встречаются в ненадлежащем месте, в ненадлежащее время и в ненадлежащем количестве. Под загрязнением почвы следует понимать лишь то содержание химических и биологических загрязнителей в ней, которое становится опасным для здоровья при прямом контакте человека с загрязненной почвой или через контактирующие с почвой среды, по экологическим цепочкам: почва -- вода -- человек; почва -- атмосферный воздух -- человек; почва -- растение -- человек; почва -- растение -- животное -- человек и др.

Почва может загрязняться в результате:

1) внесения минеральных и органических удобрений;

2) использования пестицидов;

3) поступления промышленных и бытовых отходов различных видов, которые применяют в качестве удобрений и с целью увлажнения, в том числе и внесения в почву отходов животноводческих комплексов (ферм) и индивидуальных хозяйств;

4) попадания на ее поверхность химических веществ с атмосферными выбросами промышленных предприятий и автотранспорта, а также радионуклидов вследствие аварий на ядерных реакторах;

5) захоронения бытовых и промышленных отходов.

Все загрязнители почвы можно разделить на биологические (вирусы, бактерии, яйца гельминтов, простейшие) и химические. Химические загрязнители почвы делятся на две большие группы. К первой группе относятся химические вещества, которые вносятся в почву целенаправленно, чаще всего -- в сельском и лесном хозяйствах: пестициды, минеральные удобрения, структурообразователи почвы, стимуляторы роста растений и др. Этот процесс является управляемым. При несоблюдении агрохимических и гигиенических регламентов применения (внесении в почву избытка) ЭХВ они становятся загрязнителями почвы и могут представлять опасность для здоровья людей.

Ко второй группе химических загрязнителей относятся химические вещества, поступающие в почву случайно с техногенными (антропогенными) жидкими, твердыми и газообразными отходами. Это вещества, поступающие в почву вместе с бытовыми и промышленными сточными водами и твердыми отходами, атмосферными выбросами промышленных предприятий, выхлопными газами автотранспорта и др.

Степень загрязнения почвы ЭХВ зависит от:

1) уровня их поступления в почву;

2) физико-химических свойств (структуры, растворимости в воде, летучести и др.);

3) местных почвенно-климатических условий;

4) интенсивности процессов миграции ЭХВ из почвы в атмосферный воздух, открытые водоемы, подземные воды, растения;

5)возможности трансформации и деградации ЭХВ в результате физико-химических процессов (гидролиз, фотолиз) или действия биологических агентов (микроорганизмы, в меньшей степени водоросли) и их ферментативных систем, способных расщепить молекулы многих токсических веществ до безопасных метаболитов.

Опасность загрязнения почвы химическими веществами связана, во-первых, с их токсическими свойствами (острым и хроническим общетоксическим действием, наличием аллергенного, мутагенного, канцерогенного, эмбриоток-сического, тератогенного действия, репродуктивной токсичностью и др.), а во-вторых, с особенностями их поведения в окружающей среде (стабильностью в почве и воде водоемов, миграционной способностью). Все ЭХВ по степени опасности для здоровья населения делят на три класса: 1 -й -- высокоопасные; 2-й -- умеренно опасные; 3-й -- малоопасные.

К 1-му классу относятся мышьяк, кадмий, ртуть, свинец, бенз(а)пирен, стойкие хлорорганические пестициды: ДДТ, гексахлорциклогексан (ГХЦГ), полихлоркамфен (ПХК), полихлорпинен (ПХП) и др. Ко 2-му -- бор, кобальт, никель, молибден, хром, гербициды группы 2,4-Д и др. К 3-му -- барий, ванадий, вольфрам, марганец, нерадиоактивный стронций и др.

Экзогенные химические вещества, вносимые в почву целенаправленно.

С каждым годом в почву поступает все большее количество пестицидов, минеральных веществ, структурообразователей почвы, стимуляторов роста растений и др.

Пестициды--собирательное название химических средств защиты растений. Пестициды используют для уничтожения или прекращения развития живых организмов (насекомых, клещей, бактерий, вирусов, спор грибов, вредной растительности и др.), наносящих ущерб растениеводству и животноводству. Такое загрязнение почвы пестицидами опасно как при прямом контакте человека с загрязненной почвой, так и при миграции пестицидов из почвы в контактирующие с ней среды (вода, воздух, растения). Кроме того, под действием пестицидов могут происходить количественные и качественные изменения популяций почвенных микроорганизмов, изменения микробиоценоза почвы, нарушающие процессы ее самоочищения. Миграция пестицидов из почвы в растения, атмосферный воздух, подземные и поверхностные водоемы приводит к увеличению нагрузки пестицидов не только на профессиональные контингента (сельскохозяйственных работников), но и на все население в целом, что создает реальную угрозу его здоровью. Наибольшее влияние на заболеваемость населения оказывают хлорорганические и фосфорорганические пестициды. Ряд агрохимикатов, поступающих в организм человека из почвы по миграционным цепочкам, оказывает мутагенное действие, проявляющееся увеличением частоты точечных мутаций и хромосомных аберраций в соматических и половых клетках, приводящих к развитию новообразований, спонтанным абортам и перинатальной гибели плода, врожденным аномалиям развития, бесплодию и пр.

Минеральные удобрения - неорганические химические соединения, применяемые в сельском хозяйстве в целях повышения плодородия почв. Различают макро- и микроудобрения. Минеральные макроудобрения -- вещества, в состав которых входят основные элементы, повышающие плодородие (азот, фосфор, калий). Соответственно макроудобрения делятся на азотные, фосфатные, калийные и комплексные.

Значительная часть удобрений вымывается в подземные воды, мигрирует с поверхностным стоком, разлагается в почве, образуя летучие продукты, поступающие в приземный слой атмосферного воздуха.

Компоненты азотных удобрений (аммиак, нитраты, мочевина) при чрезмерном внесении в почву могут мигрировать в поверхностные и подземные водоемы, загрязняя их.

Поступление в открытые (поверхностные) водоемы минеральных удобрений, содержащих азот и фосфор, обусловливает их эвтрофикацию (способствует размножению микрофитов и водных растений), стимулирует "цветение" водоемов, ухудшает органолептические свойства воды, разрушает водные биоценозы, нарушает процессы самоочищения водоемов и препятствует использованию их в качестве источников централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения.

Минеральные микроудобрения вносят в почву в относительно небольших количествах для повышения ее плодородия. В их состав входят разнообразные микроэлементы. Самыми распространенными являются борные, молибденовые, медные, марганцевые, цинковые, кобальтовые и полимикроудобрения. При превышении норм расхода микроудобрений микроэлементы могут накапливаться в почве и растениях в избыточных количествах, оказывая отрицательное влияние на здоровье населения. В состав микроудобрений входит довольно много свинца (от 0,3 до 1%), иногда -- кадмия и мышьяка.

Регуляторы роста растений -- это естественные и синтетические органические соединения, которые в малых дозах активно влияют на обмен веществ у растений.

Загрязнители, попавшие в почву с бытовыми и технологическими отходами.

К этой группе относятся загрязнители, попавшие в почву с бытовыми, промышленными, ливневыми сточными водами, сточными водами животноводческих комплексов, твердыми бытовыми и промышленными отходами, атмосферными выбросами промышленных предприятий, авто- и авиатранспорта.

Бытовые отходы -- это остатки веществ и предметов, которые образуются в результате бытовой и хозяйственной деятельности человека и которые не могут быть использованы на месте образования, а их накопление и хранение нарушают санитарное состояние окружающей среды. Все бытовые отходы делят на жидкие и твердые. К жидким бытовым отходам относят нечистоты из выгребов туалетов, помои (от приготовления еды, мытья посуды, полов, стирки белья и др.) и сточные воды (бытовые, ливневые). К твердым бытовым отходам относят мусор (бытовые отходы), уличный смет, отбросы (отходы кухонные), отходы предприятий общественного питания, торговых заведений, лечебно-профилактических, образовательных (школ, детских дошкольных учреждений, средних и высших учебных заведений) и других учреждений, строительный мусор, образовавшийся во время индивидуального ремонта квартир.

Патогенные микроорганизмы достаточно длительное время сохраняют в отходах патогенность и вирулентность. С твердыми бытовыми отходами в почву попадает большое количество органических веществ, микроорганизмов, яиц геогельминтов. Из почвы компоненты твердых бытовых отходов могут попадать в подземные (в первую очередь грунтовые) воды, смываться атмосферными осадками в открытые водоемы и приводить к загрязнению воды источников водоснабжения. Вследствие расщепления органических веществ отходов, особенно легко загнивающих, образуются газы с неприятным запахом: аммиак, сероводород, индол, скатол, меркаптаны, которые загрязняют атмосферный воздух.

Промышленные отходы. Все твердые промышленные отходы в зависимости от токсичности, обусловленной физическими, химическими и биологическими характеристиками подразделяют на четыре класса: I -- чрезвычайно опасные; II -- высокоопасные; III -- умеренно опасные; IV -- малоопасные. Класс опасности промышленных отходов устанавливают по величине суммарного индекса опасности, который определяют расчетным методом по специальным формулам, учитывающим: ПДК химических веществ в почве; их растворимость в воде при температуре 25 °С; летучесть химических веществ, т. е. давление насыщенного пара (в миллиметрах ртутного столба) при температуре 25 °С; количество каждого вещества в общей массе отходов.

Гигиенические мероприятия по обращению с промышленными отходами предусматривают:

1) определение класса токсичности промышленных отходов;

2) контроль за сбором и временным их хранением;

3) контроль за транспортировкой;

4) контроль за утилизацией (вторичным использованием и переработкой);

5) контроль за эксплуатацией объектов захоронения промышленных отходов.

Особую опасность представляют так называемые токсичные промышленные отходы, содержащие вредные физиологически активные вещества и дающие выраженный токсический эффект. Такие отходы при контакте с ними человека могут вызвать заболевание или отклонение в состоянии здоровья нынешнего и будущего поколений, а также негативные изменения в объектах окружающей среды. Токсические отходы могут содержать бериллий, свинец, ртуть, мышьяк, хром, фосфор, кобальт, кадмий, таллий, металлоорганические и цианистые соединения, канцерогенные вещества различной химической природы: бенз(а)пирен, нитрозамины, афлотоксины.

Промышленные атмосферные выбросы. С выбросами промышленных предприятий в атмосферу поступают различные химические вещества, качественный и количественный состав которых зависит от особенностей технологического процесса. Так, с выбросами предприятий теплоэнергетики в воздух поступают зола, сажа, серы диоксид, азота оксиды, циклические углеводы, соединения мышьяка и фтора; предприятия черной металлургии загрязняют воздух рудничной пылью, оксидами железа и марганца; объекты цветной металлургии -- оксидами свинца, цинка, кадмия, меди, мышьяка и ртути. Выбросы предприятий химической промышленности загрязняют атмосферу ароматическими и алифатическими углеводородами, соединениями серы, кислотами, фенолами, эфирами и т. д.

В результате процессов естественного самоочищения атмосферы за счет гравитационной седиментации (выпадения под действием силы тяжести) и вымывания атмосферными осадками указанные химические вещества из воздуха попадают сначала на поверхность почвы, а затем начинают мигрировать.

Характерной особенностью загрязнения почвы металлами является четко выраженная локализация зон загрязнения. Наибольшее количество металлов,загрязняющих почву, фиксируется вблизи промышленных предприятий (в радиусе 1--2 км). На расстоянии 3--5 км содержание металлов в почве начинает уменьшаться, и это происходит до расстояния 20--30 км.

Накопление в почве тяжелых металлов в количествах, превышающих фоновые, а тем более ПДК, приводит к изменению химического состава почвы, появлению у нее токсических свойств, нарушению почвенных биоценозов, угнетению процессов самоочищения почвы, снижению ее плодородия. Известно, что тяжелые металлы имеют выраженные кумулятивные свойства, высокую биохимическую активность относительно сульфгидрильных, тиоловых, карбоксильных и других активных групп белков. Образование комплексов металл -- белок может индуцировать аллергическую реакцию. Некоторые тяжелые металлы обладают мутагенными и канцерогенными (кадмий, мышьяк, никель, хром), гонадотоксическими, эмбриотоксическими и тератогенными (ртуть, кадмий) свойствами. Поэтому в искусственных биогеохимических провинциях наблюдается рост заболеваемости и смертности населения. Кроме того, тяжелые металлы (ртуть, мышьяк, хром и др.) обладают способностью проникать через плаценту, что повышает риск развития предпатологических и патологических состояний у новорожденных и младенцев.

Выхлопные газы автотранспорта. Автомобильные выбросы в атмосферу содержат углерода диоксид, углеводороды, бенз(а)пирен, соединения свинца, кадмия, меди, марганца, цинка. Установлено, что уровень загрязнения почвы вдоль автомагистралей зависит от интенсивности движения автотранспорта, продолжительности эксплуатации дорог, расстояния от автодорожного полотна.

Радиоактивное загрязнение почвы вследствие испытаний ядерного оружия и аварий на ядерных реакторах. К территориям, пострадавшим от радиоактивного загрязнения относят местности, на которых возникло стойкое загрязнение почвы радиоактивными веществами, превышающее доаварийный уровень. По уровням плотности загрязнения почвы нуклидами цезия, стронция и плутония выделены четыре зоны радиоактивного загрязнения: отчуждения, обязательного отселения, гарантированного добровольного отселения, усиленного радиоэкологического контроля.

Таким образом, загрязнение почвы экзогенными химическими веществами приводит к образованию искусственных техногенных биогеохимических провинций, в которых опосредованно, через контактирующие с почвой среды (питьевую воду, продукты питания, атмосферный воздух), формируется повышенная химическая нагрузка на организм человека, опасная для его здоровья. Чтобы люди имели безопасные в химическом отношении пищевые продукты, питьевую воду, атмосферный воздух и не нарушался процесс самоочищения в почве, необходимо ограничить (регламентировать) поступление химических веществ в почву до определенных концентраций. Сегодня такими критериями поступления экзогенных химических веществ в почву являются их ПДК, на соблюдении которых и основываются все меры по санитарной охране почвы.

31. Гигиеническая характеристика методов утилизации и обезвреживания твердых промышленных и бытовых отходов

В населенных пунктах образуются разнообразные твердые и жидкие отходы, которые подразделяются на хозяйственно-бытовые и производственные (промышленные, сельскохозяйственные).

Все виды отходов подлежат своевременному сбору, удалению, обезвреживанию и переработке (утилизации). В связи с эпидемиологической опасностью отходов данный технологический процесс должен быть максимально механизирован, и по возможности ограничен контакт населения с отбросами.

Существуют две принципиально различные схемы удаления отходов:

1. канализационная (сплавная);

2. вывозная (ассенизационная).

Основными функциональными элементами обеих систем являются устройства для сбора отходов - накопители, сборники, приемные устройства, транспортное звено (сеть) и сооружения для обеззараживания отходов.

Вывозная система предусматривает удаление жидких отбросов за черту населенного пункта в места обеззараживания и утилизации. Сбор жидких отбросов осуществляется в выгребных ямах уборных и помойках. Их устройство должно обеспечить максимальную изоляцию нечистот от окружающей территории, грунтовых вод и воздушной среды. Дворовые сборники отходов и нечистот следует размещать на хозяйственных площадках, которые располагаются не ближе 40-100 м от источников водоснабжения, жилых и общественных зданий. Обезвреживание жидких отходов при вывозной системе чаще всего осуществляется почвенным методом- на полях ассенизации и запахивания.

Канализационная система является более совершенной формой очистки населенных пунктов. Она состоит из приемников нечистот, сети канализационных труб, смотровых колодцев и очистных сооружений. Различают 3 основных вида канализационных систем:

1. Хозяйственно-бытовая;

2. промышленная;

3. ливневая.

Каждая из них может существовать раздельно или в сочетании (общесплавная). Канализационная система предусматривает удаление жидких отбросов по подземным канализационным сетям за пределы города в места обеззараживания. При этой системе полностью устраняется возможность загрязнения нечистотами зданий, почвы, воздуха и практически исключается контакт людей с отбросами.

...