Безопасность питьевой воды: все, что вы хотели знать

Безопасность питьевой воды – один из самых актуальных вопросов, стоящих перед санитарными службами и организациями системы здравоохранения всего мира. Из этой статьи вы узнаете по каким критериям определяется качество и безопасность питьевой воды, какие проводятся мероприятия по обеспечению санитарного контроля, каким требованиям должны соответствовать микробиологические показатели жидкости, а также будут рассмотрены другие проблемы водоснабжения.

Какая питьевая вода считается качественной

В каждом современном населенном пункте есть система непрерывного центрального водоснабжения – водопровод. Сначала природная вода из рек и водохранилищ поступает на станцию водоподготовки, где в большом резервуаре происходит ее глубокая очистка и обеззараживание. И только после того, как результаты контроля качества будут соответствовать всем санитарно-микробиологическим критериям безопасности, питьевая вода по металлическим трубам подается в квартиры и дома населения.

На очистной станции вода, предназначенная для питья и бытовых нужд, проходит последовательную глубокую очистку в несколько этапов:

Качество потребляемой жидкости определяет продолжительность жизни человека. Без специальной многоэтапной очистки водопроводную воду для питья использовать нельзя, такая жидкость подходит только для бытовых и технических нужд. Чтобы улучшить показатели эпидемиологической безопасности питьевой воды, ее необходимо очищать в специально разработанной системе домашних фильтров.

Вода для питья должна быть чистой, без запаха, привкуса, мутного осадка и видимых посторонних примесей. Даже хорошо очищенная жидкость при температуре свыше +25 °С плохо утоляет жажду, не освежает, а при температуре +35 °С становится неприятной на вкус. Оптимальная температура питьевой воды для быстрого усвоения организмом и стимуляции органов пищеварения составляет +8…+15 °С.

Интенсивность запаха воды для питья определяется субъективным восприятием. Выделяют две группы запахов – искусственные и естественные.

Естественные запахи характерны для жидкостей природного происхождения. Их запах зависит от жизнедеятельности микроорганизмов в водной среде, берегов и дна водоема, прохождения потоков через различные слои грунта. Известно, что заболоченные и илистые стоячие водоемы имеют мутный землистый цвет и затхлый болотный запах.

Сероводородные источники пахнут протухшими яйцами из-за содержания сероводорода в больших количествах. Если в воде происходит гниение органических веществ и фекальных нечистот, то запах будет гнилостным или резким сероводородным.

Искусственные запахи характерны для жидкостей, загрязненных химикатами. Промышленные и технические водные стоки часто пахнут бензином, фенолом, хлором и другими химическими веществами. Запрещается использовать в пищевых и бытовых целях неочищенную воду, искусственный запах которой ярко выражен.

Мероприятия по контролю безопасности питьевой воды включают в себя обязательную оценку ее вкусовых качеств (сладкий, кислый, горький или соленый вкус), степень минерализации, а также присутствие растворенных в жидкости газов. Посторонний привкус (сероводородный, металлический, щелочной, хлорный и др.) свидетельствует о содержании в воде различных примесей.

Вкусовые качества жидкости из любого источника определяются при температуре +20 °С и только после проведенной процедуры обеззараживания. При отсутствии специальных условий для обеспечения безопасности воды перед проверкой на вкус ее необходимо обязательно прокипятить не менее 5 минут, а затем охладить.

Показатели запаха и вкуса питьевой воды имеют большое санитарно-гигиеническое значение. Их интенсивность оценивается в баллах, где слабая эквивалентна 2 баллам. Если по результатам исследования водной пробе присваивается 2 и более баллов, то ее потребление следует ограничить.

Искусственный запах и привкус свидетельствует о загрязнении источника сточными водами. Превышение показателей естественного запаха и привкуса является признаком наличия в жидкости биологически активных веществ, которые обычно выделяются сине-зелеными водорослями.

Для определения цветности осуществляются фотометрические замеры. Природный цвет воды может быть от желтоватого до коричневого оттенка. Гуминовые вещества вымываются из почвенного слоя, попадают в водоем и придают жидкости тот или иной оттенок. Особенно этот эффект ярко выражен во время паводка.

Окрашивание жидкости в иные оттенки обусловлено другими факторами. Например, цветущие водоросли, содержание железа и сточные загрязнения придают воде желто-зеленый тон. Если по результатам исследования цветовой показатель жидкости меньше 20 %, то ее можно считать бесцветной.

Цветность подземных вод имеет важное санитарно-гигиеническое значение и определяет эффективность очистных мероприятий. Если этот показатель превышает 35 %, то употребление такой жидкости следует ограничить. Высокий индекс указывает на загрязнение подземных вод.

Безопасность питьевой воды зависит от содержания в ней твердых взвесей, минеральных веществ и органических соединений. Эффективность осветления водных потоков на очистных станциях определяется показателями мутности, которые указывают на наличие в составе жидкости примесей и частиц загрязнителей.

Требования к безопасности питьевой воды

Все показатели безопасности и качества питьевой воды можно классифицировать по группам:

• Органолептические характеристики – вкус, цвет, прозрачность, запах и др.
• Токсикологическое значение – отражает процент содержания в воде вредных химических веществ: пестицидов, фенолов, алюминия, мышьяка, свинца и т. д.
• Факторы, которые влияют на органолептические характеристики питьевой воды – содержание химических элементов (железа, марганца, нитратов, кальция, магния) и сульфидных соединений, рН-уровень, общая жесткость, степень перманганатной окисляемости.
• Насыщенность химическими веществами в процессе очистки питьевой воды – присутствие остаточного хлора, хлороформа, ионов серебра.
• Микробиологические показатели – отражают общее микробное число (ОМЧ) и содержание термотолерантных колиформных организмов.

Оценка безопасности и качества питьевой воды напрямую зависит от показателей присутствия химических элементов:

Железо. Если содержание железа, а также его закисей, солей, органических комплексных соединений, высокодисперсной взвеси (гидрокарбонатов, сульфатов, хлоридов) превышает 0,3 мг/л, то у питьевой воды появляется неприятный привкус. Такая жидкость является благоприятной средой для развития железобактерий. Из-за этого цвет воды становится красно-коричневым. Рост колоний микроорганизмов приводит к образованию осадка, который засоряет водопроводные трубы.

Превышение нормы содержания железа отрицательно влияет на здоровье людей – вызывает аллергические реакции, хронические заболевания печени, нарушения в работе ЖКТ.

Марганец. Вода с повышенным содержанием марганца обладает мутагенными свойствами. При показателях марганца 0,02 мг/л водопроводные трубы изнутри покрываются черной пленкой, которая отслаивается и приводит к засорам. А при его концентрации выше 0,1 мг/л – на сантехническом оборудовании и белье остаются темные пятна.

Такая вода имеет неприятный привкус и наносит непоправимый вред здоровью человека.

Кальций и магний. Жесткость воды измеряется в мг-экв/л (=моль/м куб.). Норма жесткости питьевой воды – 3–3,5 мг-экв/л. Катионы магния и кальция увеличивают жесткость жидкости. Если показатель водной пробы выше 4,5 мг-экв/л, то в трубах начинает накапливаться осадок, который уменьшает срок службы водопровода, ведет к поломкам бытовой техники. Например, рекомендованная жесткость для работы стиральных машин – 1,5–2 мг-экв/л.

При высокой концентрации катионы магния и кальция накапливаются в организме человека и вызывают развитие тяжелых хронических заболеваний: артрита, полиартрита, уролитиаза (формирование камней в мочевыделительной системе), холелитиаза (формирование камней в желчном пузыре).

Перманганат. Окисление водной пробы ионами перманганата (МnО₄^-) называется перманганатной окисляемостью. Данная реакция подтверждает содержание в жидкости органических и неорганических загрязнителей: керосина, бензола, фенолов, бензина, гербицидов, пестицидов, ксилола, толуола, нитритов, сероводорода, солей двухвалентного железа. Количественные показатели перманганата, потребляемого в процессе окисления, соотносятся с общей концентрацией кислорода в воде. Стандартная норма перманганатной окисляемости не должна превышать 5 мг кислорода на 1 литр воды.

Употребление воды с высоким содержанием органических и неорганических веществ приводит к хроническим заболеваниям печени, почек, центральной нервной системы, снижению иммунитета, угнетению репродуктивной функции организма.

Сульфиды. Избыток сульфидов придает питьевой воде неприятный вкус и запах. Эти химические соединения ускоряют коррозионные процессы в трубах. Колонии серобактерий разрастаются и засоряют водопровод. Нельзя забывать, что сероводород – токсичное химическое соединение, опасное для здоровья человека и животных. Повышенное содержание сульфидов вызывает тяжелые аллергические реакции и острые дерматиты.

Фториды. Фтор необходим человеческому организму, но при концентрации больше 1,5 мг/л соединения фтора наносят вред здоровью человека. Норматив содержания в питьевой воде фторидов – 0,7–1,5 мг/л, а их избыток провоцирует развитие флюороза зубов.

Все перечисленные химические элементы не настолько ядовиты, чтобы сразу вызвать острое отравление организма. Это процесс проходит постепенно и незаметно. Интоксикацию организма и развитие различных заболеваний вызывает систематическое употребление загрязненной питьевой воды.

Вредные для жизни и здоровья человека вещества попадают в организм не только оральным путем, но и через кожу во время водных процедур.

Правила очистки и критерии гигиенической безопасности питьевой воды установлены СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества». В этом нормативно-правовом акте подробно описаны все требования, которые предъявляются к безопасности питьевой воды в эпидемическом отношении.

Специалистами санитарно-эпидемиологического надзора разработаны нормативные правила для каждой категории потребления: использование населением в бытовых целях, обработка пищевых продуктов и продовольственного сырья, торговля, производственные процессы.

Особые требования предъявляются к питьевой воде, которая реализуется населению через торговую сеть в пластиковых бутылках, бутылях, контейнерах. Они описаны в СанПиН 2.1.4.1116-02 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды, расфасованной в емкости. Контроль качества».

Питьевая вода обязательно должна соответствовать нормативным органолептическим характеристикам, а также иметь безопасный химический состав, благоприятные эпидемические и радиационные показатели.

Радиационная безопасность питьевой воды

Контроль показателей радиационной безопасности питьевой воды распространяется на всю систему водоснабжения: водопровод, производственные емкости, природные минеральные источники, оптово-розничные продажи в бутылках и бутылях.

Если показатели общей радиоактивности водных проб превышают допустимые нормативы, то возникает необходимость идентифицировать радионуклиды, которыми загрязнена данная проба, а также выявить уровень концентрации каждого из них. Измерения производятся с помощью радиометрической установки, которая обязательно внесена в государственный реестр утвержденных средств измерений и аттестована в порядке, установленном государственными надзорными органами.

Безвредность химического состава питьевой воды

Безопасность питьевой воды по обобщенным и химическим показателям имеет не менее важное санитарно-эпидемиологическое значение. Специалисты выделяют три нормативные группы получаемых данных:

• значение обобщенных показателей;
• химические вещества, которые попадают в водоемы в результате техногенной и хозяйственной деятельности людей;
• химические элементы, попавшие в воду во время ее очистки.

Важнейшим обобщенным показателем является жесткость воды, которая в норме должна быть не выше 7 экв-мг/л. На ее уровень влияют количественные показатели содержания в водной пробе солей магния и кальция. Если сварить в жесткой воде любой пищевой продукт, то в нем образуются труднорастворимые солевые соединения, которые снижают степень усвоения готовой пищи и искажают ее вкус.

Использование жесткой воды в бытовых целях приводит к появлению нерастворимой накипи в чайниках, трубах горячего водоснабжения. Высокий уровень жесткости питьевой воды способствует развитию мочекаменной болезни (уролитаза).

Водорастворимые соединения фтора относятся к природным химическим веществам, они попадают в водоемы из почвы. Для человека опасно потребление воды, если показатель концентрации фтора больше 1,5 мг/л. Избыток соединений фтора вызывает у человека хронический флюороз зубов (крашеные или черные зубы). Сначала на зубах появляются темные пятна, а затем зубная эмаль разрушается. Содержание в воде фтора меньше 0,5 мг/л приводит к образованию кариеса и разрушению твердых тканей зубов.

Безопасность питьевой воды зависит от показателей предельно допустимых концентраций (ПДК) вредных для человека веществ: молибдена, стронция, ртути, бериллия, мышьяка, свинца. При анализе водных проб ПДК рассчитывается исходя из токсичности химических элементов и их кумулятивного действия. Нормативы ПДК указаны в СанПиН 2.1.4.1116-02 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды, расфасованной в емкости».

Особое внимание уделяется контролю безопасности и качества воды, расфасованной в различные емкости. Избыток токсичных веществ приводит к хронической интоксикации всего организма.

Химические вещества, которые попадают в водоемы в результате техногенной и хозяйственной деятельности человека наносят непоправимый вред его здоровью, поэтому экологическая безопасность питьевой воды ставится на первое место. В водоемы попадает более 1200 очень вредных для человеческого организма химических элементов и соединений. Из природных источников эти токсины могут попасть в водопроводную систему. Проконтролировать их содержание можно только с помощью лабораторного оборудования и современных методов анализа.

Среди различных химических загрязнителей особо выделяются нитраты (соли азотной кислоты). Иногда они присутствуют в глубоких подземных водах как естественный природный компонент. Но чаще всего нитраты образуются вследствие разложения органических веществ, которыми загрязнены сточные воды. Специалисты знают, что содержание нитратов в питьевом источнике указывает на его загрязнение.

Для обеспечения безопасности водоснабжения питьевой водой проводится обязательная ее очистка и обеззараживание. В результате осветления и обеззараживания в водопроводной системе образуются химические соединения, вредные для человеческого организма.

Чтобы улучшить качественные показатели питьевой воды, необходимо ее смягчение, обогащение фтором, хлорирование и другие технологические процессы. На очистных станциях широко используется органический флокулянт полиакриламид (ПАА). После очистки его концентрация в жидкости не должна превышать 2 мг/л.

Эпидемическая безопасность питьевой воды

Под эпидемической безопасностью питьевой воды следует понимать ее соответствие микробиологическим и паразитологическим стандартам.

Нормативные показатели, определяющие эпидемическую безопасность питьевой воды:

1. Стандартный базовый тест для безопасности обеспечения водоснабжения питьевой водой нацелен на выявление термотолерантных кишечных палочек. Эти бактерии очень похожи на обыкновенную кишечную палочку Escherichia coli и несут эпидемическую угрозу.

Основные показатели термотолерантных кишечных палочек: эти микроорганизмы растут на среде Эндо, для них характерна ферментация лактозы и способность выдерживать инкубационную температуру +43…+44 °C.

2. Общие колиформы – показатель общего количества кишечных палочек Escherichia coli communis.

Общие колиформы выявляются в воде с высоким содержанием органических соединений антропогенной природы. Практика показывает, что наряду с кишечными палочками в такой жидкости обычно присутствуют кишечные вирусы, яйца паразитических червей, а также клебсиеллы, цисты и ооцисты простейших организмов. Если нарушаются правила эксплуатации системы водоснабжения, то общие колиформы могут размножаться на стенках резервуаров, в водопроводе и сальниках центробежных насосов.

Поэтому после хлорирования питьевой воды обязательно делается тест на выявление общих колиформ, так как следует полностью исключить возможность свежего загрязнения фекалиями в системе водоснабжения.

3. Общее микробное число (ОМЧ) – это общее количество микроорганизмов: мезофильных аэробов и факультативных анаэробов. Их содержание не должно превышать 50 ед/мл. Показатель позволяет контролировать эффективность обработки на очистных сооружениях. Чтобы определить эпидемическую безопасность питьевой воды, все полученные данные следует рассматривать в динамике.
4. Колифаги – это вирусы Escherichia coli, которые живут и развиваются во внешней среде. По своему происхождению, размерам, строению, механизму репликации и другим характеристикам они очень похожи на энтеровирусы (кишечные вирусы), часто встречаются вместе с кишечной палочкой. Основная опасность колифагов заключается в том, что они более резистентны (невосприимчивы) к неблагоприятным условиям окружающей среды, чем другие патогенные бактериофаги.
5. Количество спор сульфитредуцирующих клостридий – это показатель эффективности процедур и качества очистки питьевой воды от кишечных вирусов и простейших паразитов, которые проявляют устойчивость к обеззараживанию. Клостридии обычно выявляются в наземных водных источниках.
6. Цисты лямблий – паразиты, которые попадают в организм человека оральным путем. В эпидемически безопасной питьевой воде цисты лямблий должны отсутствовать. Проба берется только после фильтрации водных потоков через мембранный фильтр в объеме не менее 50 л.

Мероприятия по обеспечению безопасности воды

Все мероприятия по обеспечению безопасности водоснабжения проводятся в строгом соответствии с требованиями и правилами СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества». Контроль безопасности осуществляется по следующему плану:

• для проведения лабораторных исследований берутся водные пробы;
• каждая проба тщательно исследуется с помощью современного оборудования в специальной лаборатории;
• анализ контрольных результатов позволяет сделать выводы о реализации профилактических и санитарных мероприятий в процессе водоподготовки.

Приведенный выше план контроля безопасности не требует каких-либо дополнений и является единым как для холодной, так и для горячей воды, которая подается населению через систему водоснабжения.

Программа контроля, перечень нормативных показателей, частота проверок и время, когда необходимо брать водные пробы, определяется Роспотребнадзором.

Санитарно-гигиенические нормативы безопасности водоснабжения, которыми руководствуется Роспотребнадзор:

• технический регламент о безопасности питьевой воды, согласно которому проводятся противоэпидемические мероприятия: нейтрализуются вредные влияния результатов деятельности производственных объектов, коммунальных хозяйств, обслуживающей инфраструктуры;
• требования, предъявляемые к программе по соблюдению санитарных правил;
• методы осуществления контроля при выполнении санитарных нормативов, связанных с некоторыми специфическими видами деятельности;
• меры ответственности предприятий, частных организаций, индивидуальных предпринимателей за нарушение правил санитарного контроля;
• перечень проводимых госструктурами мероприятий по санитарно-эпидемиологическому контролю.

Все государственные и частные предприятия, а также индивидуальные предприниматели при производстве и реализации продукции обязаны строго соблюдать эпидемиологическую безопасность и правила потребления питьевой воды. Действующие санитарно-эпидемиологические правила также распространяются на хозяйственные субъекты, которые занимаются оказанием различных услуг, выполнением работ по договору.

В соответствии с законом, все предприятия, предоставляющие услуги водоснабжения, в обязательном порядке обязаны обеспечить надлежащее нормативное качество и санитарно-эпидемиологическую безопасность всех видов воды (холодной питьевой и горячей), поступающей в дома частных потребителей и на хозяйственные объекты организаций.

Для выполнения требований безопасности питьевой воды все предприятия, обеспечивающие водоснабжение, согласно ФЗ № 52 от 30 марта 1999 г. (в ред. от 3 июля 2016 г.) «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» регулярно проводят лабораторный анализ поставляемой воды и поддерживают ее надлежащее качество и безопасность.

Государственные службы производственного контроля осуществляют систематические проверки нормативных показателей и качественных характеристик безопасности питьевой воды непосредственно на объектах системы центрального водоснабжения.

Каждое предприятие, обеспечивающие водоснабжение, разрабатывает свою программу производственного контроля. Главная цель всех контрольных мероприятий – обеспечение безопасности здоровья потребителей и окружающей среды. Разработанные программы обязательно утверждаются территориальной службой Роспотребнадзора.

В программе производственного контроля безопасности обязательно должны быть указаны:

• показатели, в отношении которых будет осуществляться производственный контроль качества и безопасности питьевой воды;
• места, где будут отбираться водные пробы, включая участки пограничных зон ответственности предприятий, занимающихся водоснабжением;
• частота, с которой будет осуществляться исследование водных проб;
• время, когда будет проводиться лабораторный анализ отобранных проб, но не реже предусмотренного законом одного раза в месяц.

Пробы для определения безопасности питьевой воды отбираются:

• из источника снабжения питьевой водой;
• из источника снабжения водой для хозяйственно-бытовых целей;
• перед поступлением воды в центральную распределительную сеть.

Срок действия программы производственного контроля – 5 лет.

Последствия употребления питьевой воды, не соответствующей требованиям безопасности

Качественная очистка на специальных очистных станциях – главный фактор для эпидемиологической безопасности воды. Нарушение санитарно-эпидемиологических правил приводит к распространению тяжелых инфекционных и неинфекционных заболеваний. В мировом масштабе из-за загрязненной некачественной воды ежегодно страдает 2 млрд. человек.

Инфекционные заболевания неразрывно связаны с переносом через системы водоснабжения возбудителей опасных болезней, которые не только наносят вред отдельному человеку, но и могут стать причиной массовых эпидемий. Наиболее опасными являются возбудители кишечных инфекционных заболеваний: холеры, дизентерии, брюшного тифа, паратифа.

Неинфекционные заболевания развиваются у человека из-за изменения химического состава питьевой воды. Вместе с водными стоками в водоемы попадают отходы деятельности промышленных предприятий: тяжелые металлы и токсичные вещества. Основная причина экологических загрязнений – нарушение технологии очистки водных стоков на локальных очистных станциях предприятий. Также немаловажным фактором возникновения заболеваний неинфекционной природы является недостаток или переизбыток в воде некоторых химических элементов, необходимых человеку для нормального функционирования организма.

Каждый химический элемент влияет на организм человека определенным образом. Некоторые вещества безвредны или даже полезны в малых дозах, но их переизбыток приводит к интоксикации и снижению иммунитета. В результате начинают развиваться нарушения в работе желудочно-кишечного тракта и эндокринной системы, сердечно-сосудистые патологии, болезни мочеполовой системы и другие недуги.

Медицинские специалисты выделяют два вида патологических нарушений здоровья:

Специалисты проанализировали статистические данные по уровню заболеваемости населения. В районах, где жесткость воды превышает нормативные показатели (выявлена повышенная концентрация магния, кальция, сульфатов, бикарбонатов) происходит рост сердечно-сосудистых патологий и болезней пищеварения, кровообращения, эндокринной системы, мочевыделительной системы.

У многих пациентов диагностируется нарушение обменных процессов, появление опухолей и новообразований в желудке и пищеводе. Жесткая питьевая вода является главной причиной уролитиаза (мочекаменной болезни).

Употребление питьевой воды с высоким содержанием хлоридов приводит к болезням системы кровообращения, росту новообразований в органах мочеполовой системы. Избыток сульфатов и хлоридов наносит непоправимый вред органам пищеварения.

Интересные исследования были проведены медицинскими специалистами с двумя группами населения. В первую категорию вошли люди, которые систематически употребляют неочищенную жесткую воду с присутствующим сухим остатком. Вторая состояла из людей, которые пьют и используют для пищевых целей только очищенную посредством специального оборудования воду.

При сравнении этих двух групп было выявлено, что у пациентов, употребляющих неочищенную воду, процент заболеваемости намного выше. В основном люди из первой категории жаловались на хронические болезни органов пищеварения, дыхания, системы кровообращения (ишемическую и гипертоническую болезнь). У людей, входящих во вторую группу, были выявлены болезни нервной системы и вегетососудистая дистония.

Еще одно исследование, проведенное среди школьников, подтвердило, насколько важна безопасность питьевой воды. По результатам опроса оказалось, что 50 % учащихся пьют воду прямо из-под крана. Школьники, употребляющие неочищенную воду, жаловались на трудности в обучении, усталость, низкую работоспособность. Дети, которые пьют только очищенную воду, болеют в 5 раз реже, не испытывают хронической усталости, успешнее в обучении. Показатель заболеваемости в сравнении двух групп – 12 % к 60 %.

В таблице представлены последствия токсического влияния химических веществ, содержащихся в неочищенной или плохо очищенной питьевой воде.

В чистых природных водоемах присутствует некоторое количество химических элементов: фтора, йода, молибдена, селена и др. Природные химические вещества жизненно необходимы для нормального развития и функционирования организма человека. Избыток или недостаток различных химических элементов может стать причиной физиологических изменений в организме и хронических заболеваний.