Вода, ее свойства

ОГОБУ СПО «Государственный медицинский колледж города Братск»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Реферат

На тему «Вода»

 

 

 

Выполнила студентка группы ЛД 131

Панифидникова Марина

Проверил преподаватель Морозова Т.В.

 

 

 

г. Братск

2013 г. 
Содержание

1. Гигиеническое значение  воды

2. Роль воды в передаче  инфекционных заболеваний

3. Влияние химического  состава воды на здоровье населения

3.1 Химический состав воды

3.2 Индифферентные химические  вещества в воде

3.3 Биоэлементы

4. Классификация очистки  воды. Активированный уголь

4.1 Антрацит

4.2 Соль поваренная таблетированная

4.3 Обратный осмос

4.4 Нанофильтрация

4.5 Ультрафильтрация

5. Гигиенические требования  к качеству питьевой воды

5.1 Организмы - индикаторы  фекального загрязнения

Заключение

Список литературы

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Гигиеническое значение  воды

Вода - важнейший фактор формирования внутренней среды организма и в то же время один из факторов внешней среды. Там, где нет воды, нет жизни. В воде происходят все процессы, характерные для живых организмов, населяющих нашу Землю. Недостаток воды (дегидратация) приводит к нарушению всех функций организма и даже гибели. Уменьшение количества воды на 10% вызывает необратимые изменения. Тканевой обмен, процессы жизнедеятельности протекают в водной среде.

 

Вода принимает активное участие в так называемом водно-солевом обмене. Процессы пищеварения и дыхания протекают нормально в случае достаточного количества воды в организме. Велика роль воды и в выделительной функции организма, что способствует нормальному функционированию мочевыделительной системы.

Вода - универсальный растворитель. Она растворяет все физиологически активные вещества. Вода - это жидкая фаза, имеющая определенную физическую и химическую структуру, которая и определяет ее способность как растворителя. Живые организмы, потребляющие воду с разной структурой, развиваются и растут по-разному. Поэтому структуру воды можно рассматривать как важнейший биологический фактор. Структура воды в значительной степени влияет и на ионный состав воды.

Регуляция водного обмена осуществляется с помощью ЦНС и находится в ведение пищевого центра и центра жажды.

В основе возникновения чувства жажды лежит изменение физико-химического состава крови и тканей, в которых происходят нарушения осмотического давления вследствие недостатка в них воды, что приводит к возбуждению центров ЦНС.

 

2. Роль воды в передаче  инфекционных заболеваний

 

Давно отмечена связь между заболеваемостью населения и характером водопотребления. Еще в древности были известны некоторые признаки воды, опасной для здоровья. Однако лишь в середине 19 века эпидемиологические наблюдения и бактериологические открытия Луи Пастера и Роберта Коха позволили установить, что вода может содержать некоторые патогенные организмы и способствовать возникновению и распространению заболеваний среди населения.

 

Среди факторов, определяющих возникновение водных инфекций, можно выделить:

 

Антропогенное загрязнение воды (приоритет в загрязнении).

 

Выделение возбудителя из организма и попадание в водоем.

 

Наличие в водной среде бактерий и вирусов.

 

Попадание микроорганизмов и вирусов с водой в организм человека.

 

Для водных инфекций характерны:

 

внезапный подъем заболеваемости;

 

сохранение высокого уровня заболеваемости;

 

быстрое падение эпидемической волны (после устранения патологического фактора).

 

Общепризнанно, что возможность устранения опасности водных эпидемий и тем самым снижение заболеваемости населения кишечными инфекциями связанны с прогрессом в области водоснабжения населения. Поэтому правильно организованное водоснабжение является не только важным общесанитарным мероприятием, но и эффективным специфическим мероприятием против распространения кишечных инфекций среди населения. Так, успешная ликвидация вспышки холеры Эльтор в СССР (1970) в большей степени была обусловлена тем, что преобладающая часть городского населения была ограждена от опасности водного пути её распространения благодаря нормальному централизованному водоснабжению.

 

3.2 Индифферентные химические  вещества в воде

 

Железо двух - и трехвалентное содержится во всех естественных водоисточниках. Железо - необходимая составная часть живого организма. Оно используется для построения важных дыхательных и окислительных ферментов (гемоглобин, каталаза). Взрослый человек получает в сутки десятки миллиграммов железа, поэтому количество поступающего с водой железа не имеет существенного физиологического значения. В подземных водах чаще содержится двухвалентное железо. Если воду качают, то, соединяясь на поверхности с кислородом воздуха, железо переходит в трехвалентное, и вода приобретает бурый цвет.

Марганец в подземных водах содержится в виде бикарбонатов, хорошо растворимых в воде. В присутствии кислорода превращается в гидроокись марганца и выпадает в осадок, чем усиливает показатель цветности и мутности воды. В практике централизованного водоснабжения необходимость ограничения содержание марганца в питьевой воде связывается с ухудшением органолептических свойств. Нормируется не более 0,1 мг/л.

Алюминий содержится в питьевой воде, подвергшейся обработке - осветлению в процессе коагуляции сернокислым алюминием. Избыточные концентрации алюминия придают воде неприятный, вяжущий привкус. Остаточное содержание алюминия в питьевой воде (не более 0,2 мг/л) не вызывает ухудшения органолептических свойств воды (по мутности и привкусу).

Кальций и его соли обусловливают жесткость воды. Жесткость питьевой воды является существенным критерием, по которому население оценивает качество питьевой воды. В жесткой воде овощи и мясо плохо развариваются, так как соли кальция и белки пищевых продуктов образуют нерастворимые соединения, которые плохо усваиваются. Затруднена стирка белья, в нагревательных приборах образуется накипь (нерастворимый осадок). Экспериментальные исследования показали, что при использовании питьевой вода с жесткостью 20 миллиграмм-эквивалент на литр (мг-экв/л), вес и частота образования камней были значительно больше, чем при употреблении воды с жесткостью 10 мг-экв/л.

 

3.3 Биоэлементы

Цинк в качестве микроэлемента встречается в природных подземных водах. В больших концентрациях цинк встречается в водоемах, загрязненных промышленными сточными водами. Соли цинка в больших концентрациях действуют раздражительно на желудочно-кишечный тракт. Значение соединений цинка в воде определяется их влиянием на органолептические свойства. При 30 мг/л вода приобретает молочный цвет, а неприятный металлический вкус исчезает при 3 мг/л, поэтому нормируют содержание цинка в воде не более 3 мг/л.

Минеральные соли (макро - и микроэлементы) принимают участие в минеральном обмене и жизнедеятельности организма, влияют на рост и развитие тела, кроветворение, размножение, входят в состав ферментов, гормонов и витаминов. В организме человека содержатся йод, фтор, медь, цинк, бром, марганец, алюминий, хром, никель, кобальт, свинец и др.

 

Из заболеваний, связанных с неблагоприятным химическим составом воды, прежде всего выделяют эндемический зоб. Данное заболевание широко распространенно на территории Российской Федерации. Причинами заболевания являются абсолютная недостаточность йода во внешней среде, социально-гигиенические условия жизни населения. Суточная потребность в йоде составляет 120-125 мкг.

Эндемический флюороз - заболевание, появляющееся у коренного населения определенных районов России, Украины и других стран, ранним симптомом, которого является поражение зубов в виде пятнистости эмали. Общепринято, что пятнистость не является следствием местного действия фтора. Фтор, попадая в кровь, оказывает общетоксическое действие, в первую очередь взывает деструкцию дентина.

Суточный пищевой рацион допускает 0,8 мг фтора, а содержание фтора в питьевой воде нередко составляет 2-3 мг/л. Имеется четкая связь между тяжестью поражения земли и количеством фтора в питьевой воде. Определенное значение для развития флюороза имеет перенесенная инфекция, недостаточное содержание в рационе молока и овощей. Заболевание определяется и социально - культурными условиями жизни населения.

СПАВ (синтетические поверхностно-активные вещества) стабильны в воде и слаботоксичны, но обладают аллергенным действием, а также способствует лучшему усвоению канцерогенных веществ и ядохимикатов.

 

4. Классификация очистки  воды. Активированный уголь

 

Одним из наиболее перспективных абсорбентов, используемых для удаления из воды примесей и загрязнений, обусловливающих ухудшение органолептических показателей, является активированный уголь. Применение его обеспечивает возможность устранения почти всех привкусов и запахов воды, значительное улучшение технологических показателей обработки воды другими реагентами и, наконец, интенсификацию обеззараживания в результате сорбции простейших, бактерий и других микроорганизмов. При помощи активированных углей помимо веществ, ухудшающих вкус и запах воды, удаляются некоторые гербициды и инсектициды и т.д.

 

Обработка воды активным углем из-за универсальности действия является одним из наиболее перспективных методов дезодорации и обесцвечивания воды.

4.1 Антрацит

Фильтрующий материал антрацит изготавливается из высококачественных, высокопрочных, низкозольных, низкосеросодержащих сортов угля марки "антрацит". Размер зерен антрацита (фракция) зависит от технологии фильтрования воды на предприятии. Возможно изготовление как стандартных (0,5-2,0 мм, 0,8-1,8 мм, 0,8-2,0 мм, 1,5-3,0 мм и т.д.) так и любых других фракций на заказ.

4.2 Соль поваренная таблетированная

 

Соль поваренная таблетированная используется в системах смягчения воды для восстановления рабочих характеристик ионообменных смол. Необходимый солевой раствор автоматически приготовляется в отдельной емкости, где концентрированная соль в виде таблеток постепенно растворяется.

таблетки в процессе растворения не должны распадаться на части или рассыпаться в порошок. Во время растворения таблетка должна постепенно уменьшаться в размерах до полного растворения или до того момента, когда раствор достигает 100% -й насыщенности!

Соответствие этому требованию проверяется простым экспериментом. Достаточно положить две-три соляных таблетки, в чашку с водой и подождать несколько дней. Соль растворится очень медленно и постепенно, не рассыпаясь.

Обычную поваренную соль в сыпучем виде использовать нельзя, т.к в этом случае:

твердые частицы нерастворенной соли, попадая в катионитный фильтр, засоряют и разрушают его; нерастворенная сыпучая соль спекается в сплошную твердую массу на дне бака-растворителя.

 

4.3 Обратный осмос

Обратный осмос является одним из перспективных методов водоподготовки. Применяется для обессоливания вод с солесодержанием до 40 г/л, причем границы его использования постоянно расширяются. Анализ развития технологий обессоливания воды показывает, что наблюдается интенсивное внедрение метода обратного осмоса и даже вытеснение им таких отработанных методов, как дистилляция воды и электродиализ.

Обессоливание (очистка воды от растворенных солей) доcтигается путем фильтрования под давлением исходной воды через специальную полупроницаемую мембрану, при этом происходит процесс перехода воды из более концентрированного раствора в менее концентрированный раствор.

Степень задержания солей может достигать 99,6%.

Мембранная очистка позволяет наряду с удалением из воды токсичных органических и неорганических загрязнений гарантировать и ее полное обеззараживание.

Обратноосмотическое фильтрование происходит на молекулярном уровне и требует повышенного качества исходной воды.

Это требование обеспечивается установкой надежных систем предварительной очистки, поскольку разовые выбросы загрязнений могут быть опасными для тонкопористых обратноосмотических мембран.

Для повышения устойчивости работы установки и увеличения срока службы фильтрующих элементов предусматривается возможность комплектации установки блоком химической промывки.

 

4.4 Нанофильтрация

 

Нанофильтрационный метод очистки воды основан на том же принципе, что и обратноосмотический. Т.е. это процесс перехода воды из более концентрированного раствора в менее концентрированный раствор под действием внешнего давления. Но нанофильтрационные мембраны удаляют частицы с большей молекулярной массой, чем обратноосмотические, поэтому работают на более низком давлении. Рабочее давление нанофильтрационных систем составляет 4-10 атм, в то время как рабочее давление обратноосмотических систем - 10-80 атм.

 

Современные нанофильтрационные мембраны снижают содержание одновалентных ионов (Cl, F, Na) на 40-70%, а двухвалентных (Ca, Mg) - на 70-90%. Таким образом, солесодержание очищенной воды по сравнению с исходной уменьшается после обработки на мембранных установках всего в 2-3 раза. Это позволяет получить физиологически полноценную питьевую воду, т.е. воду с солесодержанием, соответствующим биологическим потребностям человека.

 

Нанофильтрацию используют для концентрирования сахаров, двухвалентных солей, бактерий, белков и других компонентов, молекулярный вес которых свыше 1000 Дальтон. Селективность нанофильтрационных мембран увеличивается при повышении давления.

 

В процессе фильтрации происходит концентрирование веществ, которые не проходят через мембрану. В результате возможно образование пересыщенных растворов малорастворимых соединений и, как следствие, осадкообразование на поверхности мембраны. Это существенно снижает производительность очистки. Для того чтобы избежать подобных проблем, мембранная система должна быть укомплектована соответствующими блоками предварительной очистки.

 

4.5 Ультрафильтрация

 

Как все мембранные технологии, процесс ультрафильтрации состоит в пропускании исходной воды через мембрану под давлением. Однако рабочее давление в ультрафильтрации значительно ниже рабочего давления в нанофильтрации и обратном осмосе. Связано это с тем, что:

 

ультрафильтрационные мембраны не задерживают неорганические ионы, создающие самое большое осмотическое давление. Осмотическое же давление, создаваемое крупными частицами, которые задерживаются ультрафильтрационной мембраной, часто ниже 1 атм.

 

гидродинамическое сопротивление ультрафильтрационной мембраны значительно меньше, чем сопротивление обратноосмотических и нанофильтрационных мембран из-за большего размера пор. Это позволяет достигать высокой производительности при достаточно низком давлении.

 

Ультрафильтрационная мембрана задерживает коллоидные частицы, бактерии, вирусы и высокомолекулярные органические соединения. При этом нижний предел отделяемых растворенных веществ соответствует молекулярным массам в несколько тысяч.

 

В процессе фильтрации поры мембраны загрязняются отложениями сконцентрированных примесей. Ультрафильтрационные мембраны можно промыть обратным током - потоком воды со стороны фильтрата.

 

Таким образом, использование мембранной ультрафильтрации для очистки воды позволяет сохранить ее солевой состав и осуществить осветление и обеззараживание воды без применения химических веществ, что делает эту технологию перспективной с экологической и экономической точек зрения.

 

5. Гигиенические требования  к качеству питьевой воды

 

Требования к качеству питьевой воды централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения регулируются ГОСТом 2874-82 "Вода питьевая. Гигиенические требования и контроль за качеством". ГСанПиН №383 (186/1940) применяется в отношении воды, предназначенной для потребления населением в питьевых и бытовых целях, для использования в процессах переработки продовольственного сырья, производства, транспортировки и хранения пищевых продуктов.

 

Питьевая вода должна быть безопасной в эпидемиологическом и радиационном отношении, безвредной по химическому составу и иметь благоприятные органолептические свойства.

 

Наиболее обычный и распространенный вид опасности, связанный с питьевой водой, обусловлен ее загрязнением сточными водами, другими отходами или фекалиями человека и животных.

 

Несмотря на то, что сегодня имеются разработанные методы обнаружения многих патогенных агентов, они остаются достаточно трудоёмкими, длительными и дорогостоящими. В связи с этим проведение мониторинга за каждым патогенным микроорганизмом в воде признанно не целесообразным. Более логичным подходом является выявление организмов, обычно присутствующих в фекалиях человека и других теплокровных животных, в качестве индикаторов фекального загрязнения, а также показатели эффективности процессов очистки и обеззараживание воды. Выявление таких организмов указывает на присутствие фекалий, а следовательно, на возможное присутствие кишечных патогенных агентов.

 

5.1 Организмы - индикаторы  фекального загрязнения

 

Использование типичных кишечных организмов в качестве индикаторов фекального загрязнения (а не самих патогенных агентов) является общепризнанным принципом мониторинга и оценки микробиологической безопасности водоснабжения.

 

Колиформные организмы уже давно считаются удобными микробными индикаторами качества питьевой воды, главным образом потому, что легко поддаются обнаружению и количественному определению. Это Грам - палочки, они обладают способностью ферментировать лактозу при 35-37°С (общие колиформы) и при 44-44,5°С (термотолерантныеколиформы) до кислоты и газа, оксидазоотрицательные, не образуют спор и включают виды E. coli, цитробактер, энтеробактер, клебсиэллу.

 

Общие колиформные бактерии согласно ГСанПиНу должны отсутствовать в 100 мл питьевой воды, а их наличие свидетельствует о недостаточной очистке или вторичном загрязнение после очистки. В этом смысле тест на колиформы может использоваться как показатель эффективности очистки.

 

Термотолерантныеколиформы согласно ГСанПиНу должны отсутствовать в 100 мл питьевой воды.

 

Из этих организмов только E. coli специфично фекального происхождения, причем она всегда присутствует в больших количествах в экскрементах человека и животных.

 

 

 

 

 

Заключение

 

По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), более 1 млрд. человек в мире не имеют возможности пользоваться чистой водой для питья, а около 2,4 млрд. - нормальных бытовых санитарно-технических условий. По заключению ВОЗ, это является причиной смерти ежегодно 2,2 млн. человек, среди них много детей. Особенно тревожная ситуация с обеспечением водой и санитарно-техническими условиями сложилась в крупных городах развивающихся стран, где наблюдается существенная разница в обеспечении санитарных условий между престижными районами и кварталами, населенными беднотой. Очистными сооружениями обеспечены лишь 35% систем канализации в Азии, 14% - в Латинской Америке, в Африке они практически отсутствуют.

 

Потери питьевой воды в развивающихся странах из-за катастрофического технического состояния систем водоснабжения составляют до 40%. Мировым сообществом разрабатывается программа совместных действий по улучшению обеспечения населения планеты питьевой водой и санитарными условиями. Суть этой программы: к 2015 г. увеличить количество людей, имеющих доступ к чистой питьевой воде.

 

Не менее остро такого рода проблемы стоят и в Украине, так как она относится к малообеспеченным странам по запасам воды, пригодной для использования. Уже сегодня в связи с отсутствием местных источников около 1200 населенных пунктов в Автономной Республике Крым и в южных областях Украины частично или полностью пользуются привозной питьевой водой.

 

Как уже отмечалось выше, в связи с ростом знаний и ухудшением экологической ситуации как следствием жизнедеятельности человека нормы на потребляемую воду все время пересматриваются. Чтобы им соответствовать, совершенствуются технологии очистки воды, оборудование. Задача человека использовать воду и ее свойства в свое благо не создавая проблем в водной экосистеме, которые могут привести к катастрофе-загрязнению и сокращению объемов пресных вод и вод морей и океанов.

 

Вода - одно из главных богатств на Земле. Трудно представить, что стало бы с нашей планетой, если бы исчезла пресная вода. Человеку нужно выпивать в день около 1,7 литров воды. И примерно в 20 раз больше ежедневно требуется каждому из нас для мытья, приготовления пищи и так далее. Угроза исчезновения пресной воды существует. От загрязнения воды страдает всё живое, она вредна для здоровья человека.

 

Список литературы

 

1. Батмангхенидж. Вода для здоровья. Пер. с английского. Мн. Попурри. 2006. 544 с.

2. Бойко Н. Чтобы вода  осталась "живой" // Строительство  и реконструкция. 6 марта 2003 (№ 3). С.29-31

3. Браун Г., Уолкен Дж. Жидкие кристаллы и биологические структуры. Изд. Мир. М. 1982. 198 с.

4. Минц Р.Н., Кононенко Е.В. Жидкие кристаллы в биологических системах. ВИНИТИ.М. 1982.150с.

5. Эмото М. Послание воды. София. 2006. 97 с.

6. Справочник "Общая гигиена", М., 2007