Выделяют три группы показателей, определяющих качество воды
характеризующие характеризующие
органолептические характеризующие эпидемическую
свойства химический состав безопасность воды
Качество воды оценивается по многочисленным параметрам, величины которых зависят от ее назначения. Они устанавливаются требованиями СанПиНов ГОСТов, ОСТов, и постоянно корректируются.
Несмотря на различные величины параметров для каждого вида воды (питьевая, в водоемах зон рекреации, в рыбохозяйственных водоемах, в сточных водах и др.), основные требования можно объединить в группы, соответствующие группам показателей качества воды:
1. К основным физико-химическим показателям, определяющим органолептические свойства воды, относят привкус, запах, мутность, цветность, а также ПДК компонентов, которые ухудшают органолептические свойства воды. Привкус, запах, цветность определяются по специальным шкалам. Для питьевой воды, к примеру, эти показатели «на глаз» не должны ощущаться. Мутность для той же воды – не более 1,5 мг/л (для сравнения: мутность речной воды в реке Сыр-Дарья достигает 1500 мг/л, в реке Дон – до 50 мг/л). Перечень веществ, влияющих на органолептические свойства воды, постоянно расширяется. В настоящее время к нему относят железо, марганец, медь, сульфаты, хлориды, фенолы, хлор и другие вещества. Так, для питьевой воды сухой остаток – не более 1000 мг/л, хлориды – 350 мг/л, железо – 0,3 мг/л, цинк – 5 мг/л, общая жесткость –7 мг-экв/л и др.
2. Органолептические свойства воды во многом связаны с ее кислотностью или щелочностью. Степень кислотности (или щелочности) должна быть не слишком велика, т.е. реакция воды – близка к нейтральной. Это оценивается величиной водородного показателя рН. Для питьевой воды, он должен лежать в пределах от 6 до 9 (по стандарту 1973 г требования были даже жестче – от 6,5 до 8,5).
Химическое разъяснение:
Водородный показатель (рН) характеризует степень диссоциации воды на ионы и, соотношение между которыми определяет кислотность щелочность или нейтральность воды (слабого электролита). Концентрация ионов водорода определяет кислотность, а - щелочность среды. Чаще всего концентрация оценивается в грамм - ионах на 1 литр воды. При концентрации ионов водорода в 10 г-ионов/л раствор нейтральный (т.е. содержит столько же грамм-ионов). Если же ионов водорода больше чем 10, то среда кислая. При меньших концентрациях ионов водорода среда щелочная. Водородный показатель степени величины концентрации Н+ взятый со знаком плюс. Более строгое определение: это отрицательный десятичный логарифм концентрации водородных ионов, т.е. рН=IgH+. Для ориентации: рН лимонного сока 2-3, уксуса столового 2 ,4-3,3, кислого виноградного вина до 3,5; очень кислых атмосферных осадков 2-2,1, нормальных 5,6.
3. Безопасность воды в эпидемическом отношении определяется косвенными показателями: количеством микробов в 1 мл воды (общее микробное число для питьевой воды – до 100), и содержанием бактерий группы кишечной палочки (палочек Колли) в одном литре. Последний параметр называется Колли-индекс (для питьевой воды в водопроводе – до 3; в водоемах зон рекреации – до 10000). Величина, обратная Колли-индексу, называется Колли-титр (для питья – не менее 300 мл на одну палочку).
4. Показатели токсичности воды приводятся в виде ПДК тех веществ, которые могут встретиться в исходной воде или добавляться в нее искусственно. Это достаточно широкий перечень как неорганических, так и органических компонентов, к которым относятся алюминий, барий, бериллий, ртуть, свинец, хлороформ, дихлорэтан, бензопирен и др. Для питьевой воды, например, содержание в мг/л должно быть не более: бериллия – 0,0002; свинца – 0,05; ртути – 0,001 и т.д. Причем при обнаружении в воде нескольких веществ однонаправленного действия их концентрация (С) проверяется по ПДКi и суммируется так же, как и для воздуха при определении ПДВi.
6. Органическое загрязнение воды определяют косвенным путем – по количеству кислорода, необходимого для органических примесей в одном литре воды. Чем больше требуется кислорода, тем грязнее вода. Применяются два показателя: биологическая потребность в кислороде за определенное время – БПК (БПК5 – за 5 суток, БПК20 – за 20 суток) и химическая потребность в кислороде – ХПК – более полная оценка загрязнения, при определении которой вовлекаются в реакцию даже трудно окисляемые органические вещества. Величины БПК и ХПК особенно важно учитывать для сточных вод. Если БПК/ХПК меньше 0,5, то сточные воды считаются перенасыщенными, трудно окисляемыми (а значит и трудно удаляемыми) соединениями. По международным стандартам 1982 г, при ХПК 100 мг/л вода считается чрезвычайно загрязненной.
Качество воды, во многом зависящее от количества растворенного в ней кислорода, можно оценить двояко: по насыщению воды кислородом в процентах от максимально возможного при данной температуре и по содержанию кислорода в одном литре. По международным стандартам 1982 г вода высокого качества должна иметь эти величины не менее 60 % и 4 мг/л соответственно. Во многих стандартах последних лет этот параметр не оговаривался, так как при норме параметров предыдущих пяти групп кислородные показатели выполняются практически всегда .
Существует два подхода к оценке качества воды: водохозяйственный иэкологический . Водохозяйственный подход оценивает качество воды, вовлекаемой в хозяйственный оборот водопользователями.
1) жилищно-коммунальная, включает хозяйственно – питьевую и культурно – бытовую (водоемы в черте города, вода для купания, спортивные нужды);
2) рыбохозяйственная;
3) промышленная;
4) сельскохозяйственная;
5) рекреационное использование прибрежных зон.
Наиболее строгие требования к качеству воды предъявляются к 1 и 2 категориям водопользования. Менее жесткие требования – к сельскохозяйственной и промышленной категориям водопользования.
Основными показателями качества воды, нормирующими содержание вредных веществ, являются предельно допустимые концентрации (ПДК), предельно допустимый сброс (ПДС) а также лимитирующие показатели вредности (ЛПВ).
ПДК – максимальная концентрация вредных веществ в единице объема или массы биологического объекта, при которой примеси не оказывают вредного воздействия на организм человека и других живых организмов и окружающую среду.
ПДС – устанавливает допустимую массу загрязнений, сбрасываемых в водный объем, которая не приводит к превышению соответствующих ПДК в фиксированных точках (створах). ПДС должен соответствовать ПДК в контрольной створе. Контрольный створ устанавливается на водотоках на расстоянии 1 км выше ближайшего по течению пункта водопользования.
ЛПВ – предельные нормы состава и свойств воды, которые должны быть обеспечены при сбросе сточных вод.
Главная цель нормирования качества воды – это предотвращение её вредного воздействия на человеческий организм, т.е. на здоровье населения, качество окружающей среды.
Экологический подход заключается в неразрывной связи качества воды со структурой и функционированием водных биоценозов в процессах самоочищения водной толщи. В настоящее время выделяют 10 классов вод различной чистоты, которым соответствует биологический индекс. Чем выше биологический индекс, тем выше качество воды. Величина индекса зависит от видового разнообразия .
Требованиями СанПиН запрещается сбрасывать в водоемы сточные воды, если технологически этого можно избежать; если сточные воды содержат вещества, для которых не установлены ПДК.
Экологический мониторинг состояния окружающей природной среды в Российской Федерации отмечает, что качество воды большинства водных объектов не отвечает нормативным требованиям; объемы нормативно очищенных сточных вод, поступающих в поверхностные водоемы, не превышают 10 % от общего объема сточных вод в эти природные объекты.
По отдельным речным объектам ситуация критическая. Около 1/3 населения России используют для питья воду из естественных источников (главным образом из рек) без прохождения ее через очистные сооружения
В целом по России из всего объема сточных вод, поступающих через коммунальные сети в поверхностные водные объекты, более 90 % сбрасывается загрязненными из-за крайне неудовлетворенного технического состояния действующих систем водоснабжения и канализации: 60 % очистных сооружений перегружены, 40 % сооружений эксплуатируются более 25 лет и требуют срочной реконструкции .
Вода - это тот элемент, без которого невозможно было бы появление жизни на Земле. Человеческий организм, как и все живое, не может существовать без живительной влаги, так как без нее не будет работать ни одна клетка тела. Поэтому оценка качества питьевой воды является важной задачей любого думающего о своем здоровье и долголетии человека.
Зачем нужна вода
Вода для тела - второй по важности компонент после воздуха. Она присутствует во всех клетках, органах и тканях организма. Она смазывает наши суставы, увлажняет глазные яблоки и слизистые оболочки, участвует в терморегуляции, помогает усваиваться полезным веществам и выводит ненужные, помогает работе сердца и сосудов, повышает защитные силы организма, помогает бороться со стрессами и усталостью, контролирует метаболизм.
В день обычный человек должен выпивать от двух до трех литров чистой воды. Это тот минимум, от которого зависит наше самочувствие и здоровье.
Жизнь и работа под кондиционерами, сухие и плохо проветриваемые помещения, обилие людей вокруг, употребление некачественной пищи, кофе, чая, алкоголя, физические нагрузки - все это приводит к обезвоживанию и требует дополнительных водных ресурсов.
Несложно догадаться, что при таком значении воды в жизни она должна иметь соответствующие свойства. Какие нормы качества питьевой воды в России существуют сегодня и что на самом деле нужно нашему организму? Об этом далее.
Чистая вода и здоровье человека
Конечно, все знают, что вода, которую мы употребляем, должна быть исключительно чистой. Загрязненная способна вызывать такие страшные заболевания, как:
Не так давно эти болезни подкашивали здоровье и уносили жизни целых селений. Но сегодня требования к качеству воды позволяют обезопасить нас от всех болезнетворных бактерий и вирусов. Но кроме микроорганизмов в воде могут содержаться многие элементы таблицы Менделеева, которые при регулярном потреблении в больших количествах способны вызвать серьезные проблемы со здоровьем.
Рассмотрим некоторые опасные для человека химические элементы
- Избыток в воде железа вызывает аллергические реакции и заболевания почек.
- Большое содержание марганца - мутации.
- При повышенном содержании хлоридов и сульфатов наблюдаются нарушения в работе желудочно-кишечного тракта.
- Избыточное содержание магния и кальция придает воде так называемую жесткость и вызывает у человека артриты и образование камней (в почках, мочевом и желчном пузырях).
- Содержание фтора выше пределов нормы приводит к серьезным проблемам с зубами и полостью рта.
- Сероводород, свинец, мышьяк - все это ядовитые соединение для всего живого.
- Уран в больших дозах радиоактивен.
- Кадмий разрушает важный для мозга цинк.
- Алюминий вызывает заболевания печени и почек, анемию, проблемы с нервной системой, колиты.
Существует серьезная опасность превышения норм СанПиН. Вода питьевая, насыщенная химикатами, при регулярном употребление (в долгосрочной перспективе) может вызывать хроническую интоксикацию, что приведет к развитию вышеупомянутых заболеваний. Не стоит забывать, что плохо очищенная жидкость может приносить вред не только при приеме внутрь, но и всасываясь через кожу во время водных процедур (принятия душа, ванной, плавании в бассейне).
Таким образом, мы понимаем, что минералы, макро- и микроэлементы, которые в небольших количествах приносят нам только пользу, в переизбытке способны вызывать серьезные, а порой и вовсе непоправимые нарушения в работе всего организма.
Основные показатели (нормы) качества питьевой воды
- Органолептические - цвет, вкус, запах, цвет, прозрачность.
- Токсикологические - наличие вредных химических веществ (фенолы, мышьяк, пестициды, алюминий, свинец и другие).
- Показатели, влияющие на свойства воды - жесткость, pH, наличие нефтепродуктов, железа, нитратов, марганца, калия, сульфидов и так далее.
- Количество остающихся после обработки химических веществ - хлора, серебра, хлороформа.
Сегодня требования к качеству воды в России очень строгие и регулируются санитарными правилами и нормами, сокращенно СанПиН. Вода питьевая, которая течет из-под крана, согласно нормативным документам, должна быть настолько чистой, что употреблять ее можно без страха за свое здоровье. Но к сожалению, действительно безопасной, кристально чистой и даже полезной ее можно назвать только на стадии выхода из очистительного сооружения. Далее, проходя по старым, часто ржавым и износившимся сетям водопровода, она насыщается совсем не полезными микроорганизмами и даже минерализуется опасными химическими веществами (свинцом, ртутью, железом, хромом, мышьяком).
Откуда берут воду для промышленной очистки
- Водохранилища (озера и реки).
- Подземные источники (артезианские
- Дожди и талая вода.
- Опресненная соленая вода.
- Вода из айсбергов.
Почему вода загрязняется
Существует несколько источников загрязнения воды:
- Коммунальные стоки.
- Коммунальные бытовые отходы.
- Стоки промышленных предприятий.
- Сливы промышленных отходов.
Вода: ГОСТ (нормы)
Требования к водопроводной воде в России регулируются нормами СанПиНа 2.1.1074-01 и ГОСТ. Вот некоторые из основных показателей.
Показатель | Единица измерения | Максимально допустимое количество |
Цветность | ||
Остаток сухого вещества | ||
Общая жесткость | ||
Перманганатная окисляемость | ||
ПАВ (поверхностно активные вещества) | ||
Наличие нефтепродуктов | ||
Алюминий | ||
Марганец | ||
Молибден | ||
Стронций | ||
Сульфаты | ||
Государственный контроль качества воды
Программа контроля качества питьевой воды включает в себя регулярный отбор проб водопроводной воды и тщательную проверку ее по всем показателям. Количество проверок зависит от численности обслуживаемого населения:
- Менее 10 000 человек - два раза в месяц.
- 10 000-20 000 человек - десять раз в месяц.
- 20 000-50 000 человек - тридцать раз в месяц.
- 50 000-100 000 человек - сто раз в месяц.
- Далее по одной дополнительной проверке на каждые 5 000 человек.
Вода из колодца и скважины
Очень часто люди верят, что и родников лучше водопроводной и идеально подходит для питья. На самом деле это совсем не так. Отбор проб воды из такого рода источников практически всегда показывает непригодность ее для питья даже в кипяченом виде из-за наличия вредных и зараженных взвесей, таких как:
- Органические соединения - углерод, тетрахлорид, акриламид, винилхлорид и др. соли.
- Неорганические соединения - превышение норм цинка, свинца, никеля.
- Микробиологические - кишечные палочки, бактерии.
- Тяжелые металлы.
- Пестициды.
Во избежание проблем со здоровьем, воду из любых колодцев и скважин необходимо проверять не менее двух раз в год. Скорее всего, после отбора проб, сравнив полученные результаты и нормы качества питьевой воды, придется поставить стационарные фильтрующие системы и регулярно их обновлять. Потому что природная вода все время меняется и обновляется, и содержание примесей в ней также будет меняться с течением времени.
Как проверить воду самостоятельно
Сегодня в продаже существует огромное количество специальных приборов для домашней проверки некоторых показателей качества воды. Но существуют также самые простые и доступные каждому способы:
- Определение наличия солей и примесей. Одну каплю воды нужно нанести на чистое стекло и дождаться полного высыхания. Если после этого на стекле не останется разводов, значит, вода может считаться идеально чистой.
- Определяем наличие бактерий / микроорганизмов / химических соединений / органических веществ. Нужно наполнить трехлитровую банку водой, накрыть крышкой и оставить в темном месте на 2-3 дня. Зеленый налет на стенках будет свидетельствовать о наличии микроорганизмов, осадок на дне банки - о присутствии лишних органических веществ, пленка на поверхности - о вредных химических соединениях.
- Пригодность воды для питья поможет определить обычный тест с Около 100 мл готового слабого раствора марганцовки нужно вылить в стакан с водой. Вода должна стать более светлого оттенка. Если оттенок поменялся на желтый - такую воду принимать внутрь категорически не рекомендуется.
Конечно, такие домашние проверки не могут заменить развернутые анализы и не подтверждают, что вода ГОСТу соответствует. Но если временно нет возможности убедиться в качестве влаги лабораторным способом, нужно прибегнуть хотя бы к такому варианту.
Куда и как можно сдать воду на анализ
Нормы качества питьевой воды каждый человек сегодня может контролировать самостоятельно. Если возникают подозрения, что вода из-под крана не соответствует требованиям нормативной документации, следует самостоятельно сдать пробу воды. Кроме того, это рекомендуется делать 2-3 раза в год, если человек употребляет воду из скважины, колодца или родника. Куда обращаться? Это можно сделать в районной санэпидстанции (СЭС) или в платной лаборатории.
Взятые на анализ пробы воды буду оценены по токсикологическим, органолептическим, химическим и микробиологическим показателям в соответствии с общепринятыми стандартами. По результатам тестов обычная лаборатория выдает рекомендацию по установке дополнительных фильтрующих систем.
Домашние фильтрующие системы
Как поддержать качество питьевой воды согласно нормам? Что можно сделать, чтобы живительная влага всегда была самого высокого качества?
Единственный выход - установка стационарных фильтрующих систем.
Существуют фильтры в виде кувшинов, насадок на кран и настольных боксов - все эти виды пригодны только для изначально неплохой по качеству воды из водопроводного крана. Более серьезные и мощные фильтры (под раковину, стационарные, засыпные) чаще используются для очищения воды в неблагоприятных районах, в загородных домах, на предприятиях питания.
Самыми лучшими на сегодняшний день считаются фильтры с особой системой обратного осмоса. Такой агрегат сначала на сто процентов очищает воду от всех примесей, бактерий, вирусов, а затем заново минерализует ее самыми полезными минералами. Употребление такой прекрасной воды способно наладить кровообращение и пищеварение, а еще позволяется существенно сэкономить на покупке бутилированной воды.
Что делать, если нет фильтра
Все мы с детства привыкли пить Конечно, это позволяет избавиться от опасных микроорганизмов, но после закипания она может стать еще более вредной для здоровья:
- Соли при кипячении выпадают в осадок.
- Кислород пропадает.
- Хлор при кипячении образует токсичные соединения.
- Через сутки после кипячения вода становится благоприятной средой для размножения всевозможных бактерий.
Поскольку гарантировать безопасность воды из-под крана никто не может, а фильтра еще нет, от микроорганизмов все же нужно избавляться в обязательном порядке. Запомним некоторые правила «полезного» кипячения:
- Прежде чем кипятить воду, дайте ей отстояться в течение 2-3 часов. За это время испарится большая часть хлора.
- Выключайте чайник сразу после того, как он закипит. В этом случае большая часть микроэлементов будет сохранена, а вирусы и микробы успеют погибнуть.
- Никогда не храните кипяченую воду дольше 24 часов.
В соответствии с природоохранным законодательством Российской Федерации нормирование качества окружающей природной среды производится с целью установления предельно допустимых норм воздействия , гарантирующих экологическую безопасность населения, сохранение генофонда, обеспечивающих рациональное использование и воспроизводство природных ресурсов в условиях устойчивого развития хозяйственной деятельности. При этом под воздействием понимается антропогенная деятельность, связанная с реализацией экономических, рекреационных, культурных интересов и вносящая физические, химические, биологические изменения в природную среду.
Экологическое нормирование предполагает учет так называемой допустимой нагрузки на экосистему. Допустимой считается такая нагрузка, под воздействием которой отклонение от нормального состояния системы не превышает естественных изменений и, следовательно, не вызывает нежелательных последствий у живых организмов и не ведет к ухудшению качества среды. К настоящему времени известны лишь некоторые попытки учета нагрузки для растений суши и для сообществ водоемов рыбохозяйственного назначения.
Как экологическое, так и санитарно-гигиеническое нормирование основано на знании эффектов, оказываемых разнообразными факторами воздействия на живые организмы. Одним из важных понятий в токсикологии и в нормировании является понятие вредного вещества. В специальной литературе принято называть вредными все вещества, воздействие которых на биологические системы может привести к отрицательным последствиям. Кроме того, как правило, все ксенобиотики (чужеродные для живых организмов, искусственно синтезированные вещества) рассматривают как вредные.
Установление нормативов качества окружающей среды и продуктов питания основывается на концепции пороговости воздействия. Порог вредного действия – это минимальная доза вещества, при воздействии которой в организме возникают изменения, выходящие за пределы физиологических и приспособительных реакций, или скрытая (временно компенсированная) патология. Таким образом, пороговая доза вещества (или пороговое действие вообще) вызывает у биологического организма отклик, который не может быть скомпенсирован за счет гомеостатических механизмов (механизмов поддержания внутреннего равновесия организма).
Нормативы, ограничивающие вредное воздействие, устанавливаются и утверждаются специально уполномоченными государственными органами в области охраны окружающей природной среды, санитарно-эпидемиологического надзора и совершенствуются по мере развития науки и техники с учетом международных стандартов. В основе санитарно-гигиенического нормирования лежит понятие предельно допустимой концентрации.
Предельно допустимые концентрации (ПДК) – нормативы, устанавливающие концентрации вредного вещества в единице объема (воздуха, воды), массы (пищевых продуктов, почвы) или поверхности (кожа работающих), которые при воздействии за определенный промежуток времени практически не влияют на здоровье человека и не вызывают неблагоприятных последствий у его потомства.
Для веществ, о действии которых не накоплено достаточной информации, могут устанавливаться временно допустимые концентрации (ВДК) – полученные расчетным путем нормативы, рекомендованные для использования сроком на 2–3 года.
Существуют и другие характеристики загрязняющих веществ. Токсичность – способность веществ вызывать нарушения физиологических функций организма, что в свою очередь приводит к заболеваниям (интоксикациям, отравлениям) или, в тяжелых случаях, к гибели. Фактически токсичность – мера несовместимости вещества с жизнью.
Санитарно-гигиенические и экологические нормативы определяют качество окружающей среды по отношению к здоровью человека и состоянию экосистем, но не указывают на источник воздействия и не регулируют его деятельность. Требования, предъявляемые собственно к источникам воздействия, отражают научно-технические нормативы . К таковым относятся нормативы выбросов и сбросов вредных веществ (ПДВ и ПДС), а также технологические, строительные, градостроительные нормы и правила, содержащие требования по охране окружающей природной среды. В основу установления научно-технических нормативов положен следующий принцип: при условии соблюдения этих нормативов предприятиями региона содержание любой примеси в воде, воздухе и почве должно удовлетворять требованиям санитарно-гигиенического нормирования.
Научно-техническое нормирование предполагает введение ограничений деятельности хозяйственных объектов в отношении загрязнения окружающей среды, иными словами, определяет предельно допустимые потоки вредных веществ, которые могут поступать от источников воздействия в воздух, воду, почву. Таким образом, от предприятий требуется не собственно обеспечение тех или иных ПДК, а соблюдение пределов выбросов и сбросов вредных веществ, установленных для объекта в целом или для конкретных источников, входящих в его состав. Зафиксированное превышение величин ПДК в окружающей средесамо по себе не является нарушением со стороны предприятия, хотя, как правило, служит сигналом невыполнения установленных научно-технических нормативов (или свидетельством необходимости их пересмотра).
Гигиеническая характеристика источников водоснабжения.
Источниками воды для централизованной системы хозяйственно-питьевого водоснабжения могут служить как пресные поверхностные водоемы (реки, озера, водохранилища, каналы и т. п.), так и подземные воды (межпластовые - напорные и ненапорные). В условиях децентрализованного (местного) водоснабжения чаще используют подземные (грунтовые) воды, а также родники.
Для обеспечения высокого уровня качества питьевой воды необходимо выполнение ряда обязательных условий, таких как:
1) соответствующее качество воды источника централизованного водоснабжения;
2) создание благоприятной санитарной ситуации вокруг источников и самой системы водоснабжения (водопровода).
В качестве источников водоснабжения могут быть использованы подземные и поверхностные источники водоснабжения.
Подземные источники имеют ряд достоинств:
1) они в определенной мере защищены от антропогенного загрязнения;
2) они отличаются высокой стабильностью бактериального и химического состава.
На формирование качества воды грунтовых и межпластовых вод оказывают влияние следующие факторы:
1) климат;
2) геоморфологические структуры;
3) характер растительности (литологические структуры).
Подземные водоисточники в зависимости от глубин залегания и отношения к породам делятся на:
1) почвенные;
2) грунтовые;
3) межпластовые.
Почвенные водоисточники залегают неглубоко (2-3 м), фактически лежат у поверхности. Они обильны весной, летом пересыхают, зимой промерзают. Как источники водоснабжения эти воды интереса не представляют
2. Грунтовые воды – расположены в 1-ом от поверхности водоносном горизонте (от 10-15 м до нескольких десятков метров). Грунтовые воды имеют более или менее стабильный химический состав, могут содержать значительное количество двухвалентного железа, которое при подъеме воды наверх переходит в трехвалентное (бурые хлопья). Грунтовые воды могут использоваться для децентрализованного, местного водоснабжения, так как мощность их невелика.
Межпластовые воды лежат глубоко в водоносном горизонте, залегающем (до 100 м) между двумя водонепроницаемыми пластами. Поэтому они надежно изолированы от атмосферных осадков и грунтовых вод. Это предопределяет свойства воды, в частности ее бактериальный состав. Это так называемые напорные, или артезианские, воды.
Гигиеническое нормирование качества питьевой воды
Вода не должна содержать возбудителей кишечных инфекций, токсических химических веществ и радионуклидов в концентрациях, превышающих специальные нормативы При исследование воды из децентрализованных источников особое внимание следует обращать на окисляемость, наличие аммиака, нитритов, нитратов, хлоридов, которые могут свидетельствовать о загрязнении воды физиологическими выделениями человека и животных. Наличие аммиака вызывает подозрение на свежее фекальное загрязнение воды и возможное ее заражение микробами. Нитриты присутствуют в дождевой воде и могут образовываться в результате восстановлеия нитратов и нитрификации аммиака. Нитраты обнаруживаются в болотистых водах, а также могут образовываться из аммиачных и нитритных загрязнителей. Содержание в воде только нитратов может указывать на давнее загрязнение, а содержание нитратов, аммиака и нитритов одновременно - на постянное и длительное загрязнение воды. Хлориды могут свидетельствовать о загрязнении воды хозяйственно-бытовыми стоками. Окисляемость характеризует количество находящихся в воде легкоокисляющихся органических веществ. Органолептические свойства воды - это именно те ее признаки, которые воспринимают органы чувств человека. У определении таких свойств участвуют обонятельные, вкусовые и зрительные, органы чувств. Мутная, окрашенная в какой-либо цвет или имеющая неприятный запах и вкус вода неполноценна в санитарно-гигиеническом отношении даже в том случае, если она безвредна для организма человека.Ухудшение свойств воды отрицательно сказывается на водно-питьевом режиме, рефлекторно влияет на многие физиологические функции, в частности на секреторную деятельность желудка. Основными методами улучшения качества питьевой воды являются ее осветление и обесцвечивание, а также обеззараживание. При необходимости вода подвергается специальным методам обработки: обезжелезиванию, умягчению, обесфториванию или фторированию.Осветление и обесцвечивание являются первым этапом обработки воды в очистных сооружениях водопроводной станции. Осуществляются они путем отстаивания воды в резервуарах с последующей фильтрацией через песчано-угольные фильтры.Обеззараживание является основным процессом улучшения качества воды. Обеззараживание проводят химическими и физическими методами.К химическим методам обеззараживания относятся хлорирование и озонирование.Хлорирование - обработка воды хлором или его соединениями.Доза хлора, взятая для хлорирования, считается оптимальной, если количество остаточного хлора, определяемое в воде после 30-минутного контакта ее с хлором
11. Загрязнение воды и его гигиеническое значение
Тема 4. ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ НОРМИРОВАНИЕ КАЧЕСТВА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
2. Недостатки системы ПДК
4. Нормирование качества воздуха
Нормирование качества воды
6. Нормирование качества почв
7. Предельно допустимые концентрации вредных веществ в продуктах питания
8. ПДС и ПДВ
9. Нормирование в области радиационной безопасности
10. Альтернативные подходы к контролю за загрязнениями
1. Нормирование качества окружающей среды
Количества поступающих в окружающую среду загрязняющих веществ неуклонно возрастает. Особенно это заметно на примере водоемов: исчезает рыба (сперва ценные, а затем и обычные виды), исчезают фильтрующие воду организмы, поддерживающие более или менее приемлемое качество воды. Водоемы постепенно превращаются в зловонные лужи.
Для того, чтобы это предотвратить, и за рубежом и в нашей стране использовались разные механизмы. За чрезмерные выбросы загрязняющих веществ предприятия штрафуют. В ряде случаев это стимулирует внедрение технологических новаций, позволяющие снизить объемы выбросов. Или же заставляло переводить грязные производства в страны, где природоохранное законодательство было менее строгим. В результате качество природных вод во многих развитых странах начало изменяться к лучшему, чего, к сожалению, никак нельзя сказать о странах не столь развитых.
Нормирование качества окружающей природной среды производится с целью установления предельно допустимых норм воздействия, гарантирующих экологическую безопасность населения, сохранение генофонда, обеспечивающих рациональное использование и воспроизводство природных ресурсов в условиях устойчивого развития хозяйственной деятельности.
При этом под воздействием понимается антропогенная деятельность, связанная с реализацией экономических, рекреационных, культурных интересов и вносящая физические, химические, биологические изменения в природную среду.
Определенная таким образом цель подразумевает наложение граничных условий (нормативов) как на само воздействие, так и на факторы среды, отражающие и воздействие, и отклики экосистем. Принцип антропоцентризма верен и в отношении истории развития нормирования: значительно ранее прочих были установлены нормативы приемлемых для человека условий среды (прежде всего, производственной). Тем самым было положено начало работам в
области санитарно-гигиенического нормирования. Однако человек не самый чувствительный из биологических видов, и принцип "Защищен человек ≈ защищены и экосистемы", вообще говоря, неверен.
Экологическое нормирование предполагает учет так называемой допустимой нагрузки на экосистему.
Допустимой считается такая нагрузка, под воздействием которой отклонение от нормального состояния системы не превышает естественных изменений и, следовательно, не вызывает нежелательных последствий у живых организмов и не ведет к ухудшению качества среды.
Таким образом, санитарно-гигиеническое нормирование охватывает все среды, различные пути поступления вредных веществ в организм, хотя редко отражает комбинированное действие (одновременное или последовательное действие нескольких веществ при одном и том же пути поступления) и не учитывает эффектов комплексного (поступления вредных веществ в организм различными путями и с различными средами ≈ с воздухом, водой, пищей, через кожные покровы) и сочетанного воздействия всего многообразия физических, химических и биологических факторов окружающей среды. Существуют лишь ограниченные перечни веществ, обладающих эффектом суммации при их одновременном содержании в атмосферном воздухе.
Анализ того, как изменяются с течением времени значения предельно допустимых концентраций, свидетельствует об их относительности, вернее - об относительности наших знаний о безопасности или опасности тех или иных веществ. Достаточно вспомнить о том, что в пятидесятые годы ДДТ считался одним из безопаснейших для человека инсектицидов и широко рекламировался для использования в быту. Для веществ, о действии которых не накоплено достаточной информации, могут устанавливаться временно допустимые концентрации (ВДК) - полученные расчетным путем нормативы, рекомендованные для использования сроком на 2-3 года.
Чтобы знать, начиная с какого уровня загрязнения следует карать загрязняющее окружающую среду предприятие, вводятся различные нормативы ее качества, т.е. критерии, на основе которых мы судим о том, что такое хорошо и что такое плохо.
Наиболее старыми, действующими в нашей стране еще с 30-х годов, нормативами является Предельно Допустимые Концентрации, (ПДК) т.е. концентрации загрязняющих веществ, превышение которых считается недопустимым по тем или иным причинам.
Предельно допустимые концентрации (ПДК) это нормативы, устанавливающие концентрации вредного вещества в единице объема (воздуха, воды), массы (пищевых продуктов, почвы) или поверхности (кожа работающих), которые при воздействии за определенный промежуток времени практически не влияют на здоровье человека и не вызывают неблагоприятных последствий у его потомства.
ПДК определяется для конкретных веществ с помощью лабораторных опытов с живыми организмами. ПДК данного вещества не зависит от специфических особенностей загрязняемого водоема.
Первоначально ПДК определялись из санитарно-гигиенических соображений. Если ПДК по тому или иному веществу превышена, то вода в водоеме считается небезопасной для здоровья человека. На основе этого критерия определялись САНИТАРНО-ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ПДК.
Загрязнение вод наносит немалый ущерб рыбному хозяйству. И поэтому наряду с санитарно-гигиеническими стали вводить и РЫБОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ ПДК, превышение которой считается опасным для рыбного хозяйства.
В специальной литературе принято называть вредными все вещества, воздействие которых на биологические системы может привести к отрицательным последствиям. Кроме того, как правило, все ксенобиотики (чужеродные для живых организмов, искусственно синтезированные вещества) рассматривают как вредные.
Установление нормативов качества окружающей среды и продуктов питания основывается на концепции пороговости воздействия.
Порог вредного действия - это минимальная доза вещества, при воздействии которой в организме возникают изменения, выходящие за пределы физиологических и приспособительных реакций, или скрытая (временно компенсированная) патология. Таким образом, пороговая доза вещества (или пороговое действие вообще) вызывает у биологического организма отклик, который не может быть скомпенсирован за счет гомеостатических механизмов (механизмов поддержания внутреннего равновесия организма).
Нормативы, ограничивающие вредное воздействие, устанавливаются и утверждаются специально уполномоченными государственными органами в области охраны окружающей природной среды, санитарно-эпидемиологического надзора и совершенствуются по мере развития науки и техники с учетом международных стандартов.
Отметим, что утвержденные в СССР нормативы были весьма жесткими, но редко соблюдались на практике. В основе санитарно-гигиенического нормирования лежит понятие предельно допустимой концентрации.
По действующему экологическому законодательству нормативы качества окружающей среды устанавливаются в форме нормативов предельно допустимых концентраций (ПДК) вредных веществ, а также вредных микроорганизмов и других биологических веществ, загрязняющих окружающую среду, и нормативов предельно допустимых уровней (ПДУ) вредных физических воздействий на нее.
Нормативы качества окружающей среды выполняют ряд функций.
1. Устанавливают предельные величины вредных химических, физических и биологических воздействий на природную среду. К примеру, предельно допустимая концентрация двуокиси азота (NO 2) (максимальная разовая и среднесуточная) в атмосферном воздухе не должна превышать 0,085 мг/куб.м; свинца и его соединений – 0,0007 мг/куб.м; сернистого ангидрида – 0,5 (максимальная разовая) и 0,05 (среднесуточная) мг/куб.м; соляной кислоты – 0,2 мг/куб.м.
2. Служат для оценки состояния атмосферного воздуха, вод, почв по химическим, физическим и биологическим характеристикам.
3. Являются одним из юридических критериев для определения благоприятного состояния окружающей среды. На практике это важно иметь в виду в случае необходимости, к примеру, защиты права граждан на благоприятную окружающую среду.
4. Состояние вод, почв, атмосферного воздуха, соответствующее нормативам качества, свидетельствует либо об отсутствии антропогенной нагрузки на природу, либо о высокой эффективности действия механизма по охране окружающей среды.
Иной подход предлагает экономист Международного банка реконструкции и развития Герман Дейли. По его мнению, предельная интенсивность выбросов загрязняющих веществ не должна превышать темпов, с которыми эти вещества перерабатываются, поглощаются или теряют вредные для окружающей среды свойства (например, канализационные стоки можно спускать в реки или озера со скоростью, при которой природные экосистемы имеют возможность их переработать).
Нормативы качества окружающей среды учитываются также при оценке воздействия планируемой хозяйственной деятельности, реализация которой будет связана с отрицательным воздействием на природу, при развитии городов и иных населенных пунктов. Соблюдение этих нормативов и других экологических требований, когда разрабатываются природоохранные меры при проектировании предприятий и иных объектов, может рассматриваться как критерий экологической обоснованности соответствующих проектных решений.
Рассматриваемые нормативы качества образуют основу для регулирования охраны окружающей среды от химических, физических и биологических воздействий на природную среду отдельными источниками – предприятиями, транспортными средствами и т.п.
При установлении этих нормативов и с экономической, и с экологической точек зрения важно исходить из их научной обоснованности. Соблюдение завышенных даже на мизерные доли нормативов оборачивается для государства огромными финансовыми и материальными затратами. В то же время занижение их сопряжено с риском причинения ущерба здоровью людей и окружающей среде.
Поэтому в законодательстве определены юридические критерии, с учетом и на основе которых устанавливаются нормативы качества окружающей среды. Под критериями в данном случае понимаются те общественные интересы, которые учитываются при разработке нормативов.
К настоящему времени установлен значительный массив нормативов ПДК вредных веществ в окружающей среде и ориентировочно-безопасных уровней воздействия (ОБУВ): для атмосферного воздуха – ПДК более 500 вредных веществ и ОБУВ более 1100 веществ; для водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового назначения – ПДК более 1600 вредных веществ и ОБУВ более 200 веществ; для почв – более 100 ПДК вредных веществ и около 70 ориентировочно допустимых концентраций. Законами не предусмотрено установление ОБУВ, хотя их полезность для практики несомненна: как и нормативы, они используются при проектировании и экологической экспертизе проектов строительства новых и реконструкции действующих предприятий, а также для экологического мониторинга.
Иногда быстро, иногда не слишком быстро, но мы приходим к осознанию того, что чисто прагматический подход к охране природы по большому счету непрактичен. И стремимся охранять природу, не задавая предварительно вопроса "что мы будем с этого иметь". А это означает, что на повестку дня встает вопрос о разработке экологических нормативов, ориентированных на сохранение природных объектов.
2. Недостатки системы ПДК
Прежде всего, отмечу, что ПДК, как норматив, имеет немало серьезных недостатков.
Первый недостаток: ПДК ориентирует загрязняющее воду предприятие на повышение водоемкости производства: если сточные воды разбавить большими количествами чистой воды, то с ПДК будет все в порядке.
Второй недостаток связан с тем, что число разных загрязняющих веществ превышает 100 тысяч. ПДК реально определены где то для одного процента из этих 100 тыс. веществ. А если для вещества не определена ПДК, то сбрасывающее это вещество предприятие наказать трудно, ибо современное законодательство основывается на принципе "разрешено то, что не запрещено". Разумеется, что для сверхтоксичных веществ недопустимым является уже само их появление в водоеме в количествах, определяемых химическим анализом, но таких веществ немного.
Третье. Сточные воды предприятий - это не отдельные вещества, это достаточно сложные многокомпонентные смеси. Использование ПДК требует от контролирующих органов, чтобы они определили содержание в воде КАЖДОГО ВЕЩЕСТВА, что немыслимо, особенно в наших условиях. А дальше придется думать, как суммировать вредоносное действие всех компонентов смеси. Если в загрязняющей смеси 3 вещества, концентрация каждого из которых равна половине ПДК, то что мы имеем в сумме 0.5 ПДК и благополучную ситуацию или 1.5 ПДК и неблагополучную ситуацию? Для разных наборов веществ ответ будет разным: в одних случаях вредоносное воздействие суммируется, а в других случаях достаточно оценить самый опасный компонент.
Четвертое. ПДК данного вещества универсальна для любого водоема. Когда мы оцениваем вредность сточных вод для человека, подобный подход можно понять. Однако идея введения единых экологических ПДК для разных водоемов с разной живностью в них обитающих, очень напоминает стремление центральных планирующих органов предписывать всей стране единые сроки посева. Невозможно это!
Пятое. Понятие "вредности" очень неоднозначно и зависит от того, что именно мы хотим сохранить в данном водоеме: воду, которую мы можем пить без неприятных последствий для здоровья, общую рыбопродуктивность, ценный промысловый вид, или какой-то занесенный в Красную книгу редкий вид водных организмов. В каждом из этих случаев ограничения на концентрации загрязняющих веществ должны быть разными.
Шестое. На практике ПДК определяются в лабораторных опытах с живущими в аквариуме организмами. Это оправдано в том случае, если мы хотим предотвратить вредное воздействие на здоровье человека. Но если мы хотим предотвратить нежелательные изменения видового состава, то аквариумные опыты в общем случае не могут предсказать, при каких концентрациях это произойдет.
Седьмое. Наверное, самое главное. ПДК освобождает администрацию предприятия от каких бы то ни было размышлений об экологических последствиях своей деятельности.
3. Научно-техническое нормирование
Широко распространены и другие характеристики загрязняющих веществ. Под токсичностью понимают способность веществ вызывать нарушения физиологических функций организма, что в свою очередь приводит к заболеваниям (интоксикациям, отравлениям) или, в тяжелых случаях, к гибели. Фактически токсичность - это мера несовместимости вещества с жизнью.
Степень токсичности веществ принято характеризовать величиной токсической дозы - количеством вещества (отнесенным, как правило, к единице массы животного или человека), вызывающим определенный токсический эффект. Чем меньше токсическая доза, тем выше токсичность.
Летальной дозой ЛД 50 или ЛД 100 называют среднюю дозу вещества в миллиграммах на 1 килограмм живой массы, вызывающей гибель, соответственно, 50% или 100 % подопытных животных. Этот показатель используется при характеристике острой токсичности ядовитых веществ, а также при оценке степени токсичности химических или лекарственных препаратов.
Различают среднесмертельные (ЛД 50), абсолютно смертельные (ЛД 100), минимально смертельные (ЛД 0-10) и др. дозы. Цифры в индексе отражают вероятность (%) появления определенного токсического эффекта - в данном случае, смерти, в группе подопытных животных. Следует иметь в виду, что величины токсических доз зависят от путей поступления вещества в организм. Доза ЛД 50 (гибель половины подопытных животных) дает значительно более определенную в количественном отношении характеристику токсичности, чем ЛД 100 или ЛД 0 . В зависимости от типа дозы, вида животных и пути поступления, выбранных для оценки, порядок расположения веществ на шкале токсичности может меняться. Величина токсической дозы не используется в системе нормирования.
Санитарно-гигиенические и экологические нормативы определяют качество окружающей среды по отношению к здоровью человека и состоянию экосистем, но не указывают на источник воздействия и не регулируют его деятельность. Требования, предъявляемые собственно к источникам воздействия, отражают научно-технические нормативы. К научно-техническим нормативам относятся нормативы выбросов и сбросов вредных веществ (ПДВ и ПДС), а также технологические, строительные, градостроительные нормы и правила, содержащие требования по охране окружающей природной среды. В основу установления научно-технических нормативов положен следующий принцип: при условии соблюдения этих нормативов предприятиями региона содержание любой примеси в воде, воздухе и почве должно удовлетворять требованиям санитарно-гигиенического нормирования.
Научно-техническое нормирование предполагает введение ограничений деятельности хозяйственных объектов в отношении загрязнения окружающей среды, иными словами, определяет предельно допустимые потоки вредных веществ, которые могут поступать от источников воздействия в воздух, воду, почву. Таким образом, от предприятий требуется не собственно обеспечение тех или иных ПДК, а соблюдение пределов выбросов и сбросов вредных веществ, установленных для объекта в целом или конкретных источников, входящих в его состав. Зафиксированное превышение величин ПДК в или ПДК мр в окружающей среде само по себе