Су табиғи ортаның элементі және экономикалық ресурс ретінде

Су табиғи ортаның элементі  және экономикалық ресурс ретінде

Су – адамның өмір сүру ортасының маңызды элементі, сусыз өмірдің жоғары ұйымдастырылған формалардың өзі өмір сүруі мүмкін емес. Судың  азықтық құндылығы болмаса да, ағазадағы барлық өмірлік процестердің жүруін қамтамасыз етеді. Асқорыту, зат алмасу, ұлпалар синтезі және т.с.с. судың белсенді қатысуымен жүзеге асады. Ол ағазада органикалық және бейорганикалық заттар үшін еріткіш  болып  табылады. Су  ағзадан керекті заттарды қабылдағаннан кейін қалған зиянды өнімдерді шығарады, дене температурасын, ұлпалар мен сұйықтықтың құрамындағы тұздарды реттейді және басқа да көптеген процестерге қатысады, олардың тірі жасушалардың функциялауы мүмкін емес.

Көптеген мемлекеттің ғалымдарының күшімен Жердің су ресурстары соңғы он жылдықта жеткілікті толық зерттелген және бақылауға алынған. Соңғы есептеулер бойынша Жердегі судың жалпы қоры  шамамен 1,5 млрд км3 құрайды /49/. Жердегі жалпы ескерілген су қорымен адамның өзінің қажетін қанағаттандыру үшін ешқандай энергетикалық шығынсыз қолданылатын судың үлесіне тек 2,5 %  келеді. Қолдану үшін потенциалды жарамды 35 млн км3 тұщы судың 69 % мұздықтарда, ал 30 % көбі – жер астының терең сулы қабатында. Әлем өзендеріндегі және біз үшін үлкен қызығушылық тудыратын тұщы судың үлесіне Жердің тұщы судың жалпы қорының тек 0,006 % келеді оларға тағы 0,26 %  көл суларын қосуға болады, бірақ олардың қолдану орнына жеткізу өздері ағатын өзен суларын жеткізуге қарағанда маңызды энергетикалық шығындарды қажет етеді.

Планетадағы судың бірқалыпты емес географиялық таралуы мәселені қиындатады. Жер шарының 70 % тұрғыны тұратын Еуропа мен Азияда өзен сулардың әлемдік қорының 39 % шоғырланған. Тұрғындардың 60 % тұратын Ресейдің еуропалық бөлігіне өзен суының тек 30 % келеді.

Тұщы суды қолдану құрылымының өзгеруі және оның өндірістік қажеттілігінен шығатын шығынның жоғарлауы қазіргі кездегі ең өткір мәселені – беттік те және жер асты тұщы су көздерінің жаппай ластануын туғызады. Планетаның беттік сулы объектілеріне жыл сайын ағын судың 450 км3 көбі тасталады, олардың тек жартысы ғана тазалауға ұшырайды. Суқоймаларда тіпті тазаланған ағын суларды залалсыздандыру үшін көпретті сұйылту керек. Осылайша, жер шарындағы өзен суының 1/3 өндірістік ластанудың жағымсыз әсерінен зардап шегеді де нәтижесінде суды қолданатындардың көп түрлері үшін жарамсыз болып қалады /12/. Осының бәрі қазіргі кезде адамзаттың шамамен жартысы су тапшылығын сезінуге алып келеді. Кейбір  ғалымдар мен саясаткердің арасында су тапшылығынан су ресурстарының сарқылуынан құтылмайтындығы туралы көзқарастар пікі бар. Бірақ мәселенің жанжақты анализі су ресурстарын рационалды және комплексті қолдану, оларды ластанудан қорғау және табиғатта бар су мөлшерінің сарқылу жағдайында оның бөлек перспективаға қажеттілігін қамтамасыз ету керек.

Ауыз су функциялары

Ауыз су – нормативті талаптармен орнатылған табиғи күйде немесе өңдеуден кейін (тазалау, залалсыздандыру, жетіспейтін заттарды қосу) өзінің сапасы бойынша жауап беретін және адамның тұрмыстық және ішетін немесе ішерлік қажеттіліктері үшін немесе азықтық өнім өндіріс      үшін арналған су.

Емдік – профилактикалық мекемелердің санитарлық жағдайы үлкен дәрежеде қолданылатын судың мөлшері мен сапасына тәуелді. Рационалды орталықтандырылған сумен қамтамасыз ету – бұл ішкі емдік  инфекциялардың ескертулердің маңызды шарты.

Суды кең маштабта емдік және дене шынықтыру шаралары жүргізу үшін (жүзетін бассейндер), сонымен қатар гидротерапияда қолданылады.

Инфекциялы ауруларды және инвазияларды таратудағы судың рөлі

Судың табиғи жүйе ретінде адам денсаулығына оның әсерінің көзқарасы жағынан маңызды компаненті биологиялық тірі объектілер (бактериялар, вирустар және қарапайымдар) болып табылады. Су массалы аурулардың себебі болуы мүмкін фактісі ерте кезден белгілі болған. Микробиологияның дамуымен бұл жағдайда су адамдар арасында патогенді микроағзаларды – ішек инфекцияларын қоздырғыштарды тарататын фактор ретінде болатыны орнатылды. Профилактикалық және емдік медицинаның күмән келтірмейтін жетістіктеріне қарамастан, ішек инфекцияларын таратудағы судың эпидемиологиялық рөлі біздің күндерде де өзекте болып қалады. Осы кезде уақыт өте сол немесе басқа аурулардың қатынасы өзгереді, бірақ сапасыз суды қолдану нәтижесінде ауырғандардың жалпы саны жоғары болып қалады. Бастапқы түрде сальмонеллалармен, ішек таяқшалармен 0,157, алтын стафилококпен туатын инфекциялық аурулар туралы сөз болып отыр.

Сонымен қатар сумен тырысқақ, іш сүзегі, дизентерия сияқты аурулар беріледі. Соңғы жылдары іш сүзегін XIXғ және XXғ бірінші жартысындағы сипатталғандарға ұқсас іш сүзегінің ірі су эпидемиялары тіркелмеген, ал қалған төменгі аурудың шығуы судан емес, жанасу жолымен  байланысты тіркелген аурулар.

Азықтық өнімдердің микробиологиялық көрсеткіштерінің суға байланысты өзгеру 4 фактормен анықталады: кәсіпорынға түсетін судың сапасымен, су және азықтық шикізат және өнімнің байланыс сипаттамасымен, қоршаған орта жағдайларымен және азық өнімдерінің қасиеттерімен.

Судың сапасы туралы сұрақты қарастырғанда, тіпті жерасты көздердегі судың құрамында патогенді микроағзалардың жеке жасушалары болуы мүмкін екендігі ескеру қажет, бірақ негізгі қауіпті суөткізгіш желісінің герметикалығы бұзылғанда  микробтармен екеншілік ластанған су тудырады.

Ішек инфекцияларының белгілі сулы ошағының маңызды бөлігі қалалардың және басқа халық орындардың орталықтанған сумен қамтамасыз етудің бұзылулармен және дефектілермен байланысты.

Адамның денсаулығына және өмірлік жағдайына судың химиялық құрамының әсері

Адамның денсаулығына микробиологиялықтан басқа, ауыз судың химиялық құрамы маңызды болып келеді. Сумен қамтамасыз ету көздерінің қарқынды ластануымен байланысты, әсіресе индустриалды дамыған аймақтарда оның рөлі өседі. Аурулардың эпидемиялық әсері ошақ  түріне байланысты микробты фактормен салыстырғанда химиялық фактордың жағымсыз әсері бірден емес, біраз уақыт, кейде ұзақ уақыт өткеннен кейін байқалуы мүмкін. Себебі өткір улануды тудыруға қабілетсіз төменгі концентрацияның әсерінен сияқты, заттың химиялық құрамының ерекшелігінен де тұрады. Осы екі жағдай интоксикация процесінің хроникалық дамуымен негізделген.

Бір қатар заттар - өндірістік ағын сулардың компоненттері үшін сулы объектілердегі шекті рұқсат етілген концентрациялар тері арқылы сорылу кезіндегі интоксикация болу мүмкіндігінің белгісі бойынша орнатылған. Мысалы, циодрин (фосфорорганикалық инсектоакарицид) және оның өндірісінің жартылай өнімі –трифенилфосфорит үшін ШРК 0,05 және 0,01 мг/л деңгейінде орнатылған, ал осы заттардың иісі суда айтарлықтай жоғары концентрацияларда сәйкесінше -55 және 9мг/л сезіледі.

Судың химиялық ластануының потенциалды қауіптілігін табу үшін табиғи химиялық заттың, ағын судың компоненттерінің табиғи суқоймаларына түсетін ауылшаруашылық улы химикаттар мен  тыңайтқыштың уыттылығын бағалаудың эксперименталды әдісін қолданады.

Химиялық заттың әсерінен судың органолептикалық көрсеткіштері – иісі, түсі, лайлығы, көбік түзуге қабілеттілігі, қабық түзуі өзгереді.

Гигиеналықтан басқа ихтиологогтармен жасалған судың құрамындағы химиялық заттың балықшаруашылық нормативтер үшін заттардың зиянсыз концентрациясын қарастырайық. Эксперименталды дәлелденген гигиеналық ШРК заттың жағымсыз әсерінің 2 мүмкін бағыттары: оның судың органолептикалық қасиеттеріне әсерін және токсикалық эффектілердің даму мүмкіндігін ойға алады.

Беттік және жерасты суларындағы ауыр металдар

Гидросфера Жер шарының 0,03% және жер қыртысының 8% құрайды. Барлық судың басым бөлігі (тұзды) мұхиттарда 98% құрайды, барлық құрлық беттінің 71% яғни 360 млн.км2 алып жатыр. Металл тұздарының мұхиттағы орташа мөлшері 3,5% құрайды. Шамамен 50% жаңбыр түрінде және  өзен ағысымен мұхитқа түседі.

Соңғы он жылдықта интенсивті антропогенді әрекетінің нәтижесінде беттік және жерасты суларының химиялық құрамы айтарлықтай өзгерді. Ластанудан жақсы қорғалғанына (беттікпен салыстырғанда) қарамастан қорғасын, сынап, мыс, мырыш және т.б. металдар судың құрамынан табылған; әрине, үлкен қалалар мен өндірістік орталықтардың территориясына жақын жерлерінде ауыр металдардың  концентрациясы жоғарлауда.

Ағын суларды тазалаудың біріншілік сатысы механикалық тәсілмен жүргізіледі, екіншілік саты –активті лай қолданылатын биологиялық тазалау. Тазалаудың үшінші сатысы үшін технологиялық өңделген биологиялық әдіс, мысалы, фосформен ластанғанда темір немесе алюменийдің соңғы тұздарымен тұнбаға түсіреді, бірақ бұл екі металл да өз кезегінде суды ластауы мүмкін.

Өндірістік ағын суларды тазалайтын, ағын суларды өңдейтін келесі әдістер өңделіп шығарылды: флотация, флокуляция, айдау, анодты тотығу, активті көмірде немесе жасанды шайырлардағы адсорбция, ионалмасу, электродиализ және өңделген осмас /76/.

Судың химиялық компаненттерінің санитарлы –токсилогиялық сипаттамасы

Қорғасын. Батыс Еуропа елдерінде суқұбырларындағы суды қолданған кездегі қорғасынмен ауыр уланған жағдайлар белгілі. Судағы қорғасынның жоғары концентрациялары (0,6-2,0 мг/л) суқұбырының жүйесінде қорғасын құбырлары мен резервуарын қолдануымен негізделген.

Қорғасын сүйекте кумуляцияға жоғары қабілетке ие бола отырып, эритропоэздің бұзылуын тудыруға, жүйке жүйесін, бүйректі зақымдауға, бастапқы атеросклерозға алып келуге қабілетті. Ауыз судағы 0,1 мг/л концентрация кезінде ағзамен 50 % жұтылған қорғасын кумулирленеді және оның қандағы құрамы 0,025 мг/л құрайды. Қорғасынның қандағы мұндай құрамы шекті болып есептеледі, себебі одан артық болса, эритроциттер түзілу процесі бұзылады.

Ластанған көл және өзен суларындағы қорғасынның табиғи құрамы 0,01 мг/л аспайды, бірақ өндірістік ағын сулары түскен кезде асып кетуі мүмкін.

Микросатурнизм - (0,6-0,7 мг/сут: қалыпты 0,3) қорғасынның аз дозасымен улануы. Бейорганикалық қосылыс Pb2+ зат алмасуды бұзады және ферменттердің ингибиторларына қатысады. Көп мөлшерде қаңқаның деформациясына алып келеді.

Стронций. Суды ішу мақсатында стронцийдың артық мөлшеріндегі терең жерасты горизонттағы суды қолданатын жерлердегі балаларды жаппай медициналық тексерулер кезінде сүйек ұлпасының дамуының бұзылуы анықталды. Мұндай патология ағзада стронций мен кальцийдің орналасуының бәсекелестік қатынастарының көрінісі болып табылады.

Темір. Табиғи суларда темір қағида бойынша кен орны бар аймақтарда кездеседі. Сулы ортада ол көбінесе бикарбонат, оксид, сульфид формасында болады. Ауыз сумен жабдықтау құрамында темір бар судың келесі түлері маңызды болып келеді /31/:

құрамында Fe2+ және Mn2+ иондар түріндегі сәйкесінше 1литрде ондаған және жүздеген миллионға дейін концентрацияда металл бар оттексіз және сульфидсіз сулар;

құрамында органикалық заттар және темір марганецпен салыстырғанда аз болғандықтан құрамында оттегі бар жерасты сулар;

құрамында металдың жоғары концентрациясы бар комплексті темір марганецті сулар болып келетін табиғи органикалық  заттар көп кездесетін құрамында оттегі бар жерасты сулар;

Сумен жабдықтау көздерінің суларында темір гуминді қосылыстармен комплекс түрінде 8-10 мг/л дейін болуы мүмкін. Ауыз суда темір құрамында темір бар коагулянтарды қолданғаннан кейін, сонымен қатар суды үйлестіру  жүйесіндегі құбырлардың коррозиясы нәтижесінде болуы мүмкін.

Мыс. Мыс және оның қосылыстары қоршаған ортада кең таралған, міне сондықтан оларды табиғи сулардан жиі табады. Табиғи сулардағы мыстың концентрациясы ондық үлесі мг/л құрайды, ауыз суда құбыр және арматура материалдарынан жуып тазалау арқылы жоғарлауы мүмкін. Судағы мыстың қасиеті судың рН мәніне, ондағы карбонаттар, хлоридтер және сульфаттар концентрациясына байланысты.

Адам ағзасына мыс эритроциттердің түзілуне, ұлпалы темірдің босап шығуына және қаңқаның орталық жүйке жүйесінің және дәнекер ұлпалардың дамуына  қатысады. Ауыз сумен түсетін мыс қосылысының созылмалы токсикалық әсерінің білінуі оны реттейтін гомеостатикалық механизмнің болуының салдарынан күмәнды.

Кадмий. Кадмий – жоғары токсикалық элемент. Табиғи суларда қағида бойынша биологиялық эффект тудырмайтын жоғары емес концентрацияда кездеседі. Қалыпты геохимиялық жағдайда табиғи сулардың құрамындағы кадмий 0,05–1  мкг/л аспайды, бірақ кадмийлі геохимиялық аймақтарда 10 мкг/л жетеді. Суқоймалардағы суда кадмийдің жоғарырақ концентрациясының көзі (1л-ге бірнеше ондаған микрограмм) тазартылмаған өндірістік кәсіпорынның тазартылмаған ағындары болып табылады.

Сумен түсетін кадмийдің төмен дозаларының токсикалығы (1л-ге ондаған микрограмм ретті) бүйректің ауыр зақымдалуында және сонымен байланысты гипертоникалық аурудан көрінеді. К.Рейли (1985) кадмийді азықтық өнімдердің ең қауіпті ластағыштарының бірі деп санайды  /60/.

Организмде кадмийдің жоғарлауынан Жапонияда 1946 ж Итай-Итай ауруы тіркелген. Ол бүйректі зақымдануына, жиі сүйектің сынуына, бұлшықет пен сүйектің сырқырауына, омыртқаның деформациясына алып келеді.

Никель. Табиғи суларда никель 1л-ге жүздеген және мыңдаған үлестегі концентрацияда болады. Никель кен орнының аймақтарында 1л-ге милиграмм бірлігіне дейін жоғарылайды. Никельдің металлургиялық, металл өңдейтін және химиялық өндірістердің ағынды сулармен түсуі мүмкін. Ондағы никельдің концентрациясы 0,01- 274 мг/л құрайды. Никельдің сульфаты, хлориді және нитраты суда жақсы ериді.

Никельдің ағзаға артық мөлшерде түсуі кезінде жасушалы және субжасушалы деңгейдегі жіңішке биохимиялық процестер бұзылады. Никель аэрозольдерімен ұзақ байланыс кезінде жұмысшыларда өкпе және асқазан рагын туғызады.