Значение воды для животного организма

Окисляемость воды колеблется и больших пределах. Так, в глубоких  подземных водах (артезианских скважинах, родников и глубоких шахтных  колодцев) окисляемость составляет 1—2 мг/л. В воде неглубоких шахтных  колодцев и открытых проточных водоемов окисляемость может достигать 4  мг/л, а в воде непроточных водоемов (озера, пруды) — 6—8 мг/л. В болотных  водах окисляемость обычно находится в пределах 8—20 мг/л.

Окисляемость хорошей питьевой воды не должна быть выше 2—6 мг/л  кислорода. [2]

 

5.8. Активная реакция  воды (pH)

 

pH  — мера активности ионов водорода в растворе, и количественно  выражающая его кислотность. В очень разбавленных растворах активность  ионов эквивалентна их концентрации).

Реакцию воды можно приблизительно оценивать с помощью  индикаторов, точно измерять pH-метром или определять аналитически путём,  проведением кислотно-основного титрования. [2]

 

6. Биологические свойства воды

 

Как растительные, так и животные микро- и макроорганизмы,  населяющие водоемы, называются биоценозом. Кроме рыб, речных и морских  животных, относящихся к так называемому нектону, все водные организмы  разделяются на планктон и бентос. Организмы, которые, находясь во  взвешенном состоянии, самостоятельно или пассивно перемещаются в воде,  называются планктоном, а организмы, связанные с дном водоема и с  поверхностью различных подводных предметов (камней, свай и пр.),  называются бентосом. По населяющим воду видам организмов можно судить о  санитарных свойствах воды. В зависимости от качества водной среды в ней  живут определенные, более или менее типичные (индикаторные)  представители зоопланктона и фитопланктона. [2]

 

6.1. Бактериологические показатели загрязнённости воды

 

Водные патогенные бактерии

Фекальное  загрязнение  питьевой  воды  обуславливается поступлением  в воду различных  кишечных патогенных  организмов (бактериальных,  вирусных и др.). Их присутствие связано с микробными болезнями и   носителями,  имеющимися в данный момент среди населения изучаемого  района.

Эти организмы могут вызывать заболевания, варирующие по степени  тяжести от легкой формы гастроэнтеритов до тяжелых, а иногда летальных  форм дизентерии, холеры и брюшного тифа.

Другие организмы, присутствующие в воде, могут вызывать иногда  оппортунистические заболевания - инфекции условно патогенными  организмами). Такие микроорганизмы - причины инфекционных болезней,  в  основном у животных с плохим иммунитетом.

Значимость водного пути  распространения кишечных бактериальных  инфекций значительно варьируется в зависимости от заболевания и местных  условий.

 

Обоснование использования индикаторных микроорганизмов

В воде не выявляют каждого патогенного микроба, потому что логичнее  выявить микроорганизмы, присутствующие в фекалиях человека и других  теплокровных животных, в качестве индикаторов фекального загрязнения, а  также показателей эффективности процессов очистки и обеззараживания  воды. Выявление таких микроорганизмов  указывает на  присутствие фекалий,  а, следовательно, на возможное присутствие кишечных патогенных агентов.  Таким образом, поиск таких микроорганизмов-индикаторов фекального  загрязнения позволяет получить средства контроля качества воды.

Микроорганизмы – индикаторы фекального загрязнения

Использование типичных кишечных  микроорганизмов в качестве  индикаторов фекального загрязнения является общепризнанным.  В идеале  обнаружение таких индикаторных бактерий должно означать присутствие всех  сопутствующих такому загрязнению патогенных агентов. Индикаторные  микроорганизмы всегда присутствуют  в экскрементах, но отсутствуют в  других источниках. Они легко выделяются, идентифицируются и  количественно определяются и не размножаются в воде. Они дольше  выживают в водной среде, чем патогенные и более устойчивы к действию  обеззараживающих агентов. Практически какой-либо один микроорганизм не  может отвечать всем этим критериям.

Фекальные колиформы – Микроорганизмы, фекальные стрептококки и  сульфитредуцирующие клостридии, используемые в качестве бактериальных  индикаторов фекального загрязнения, включает группу колиформных  организмов в целом, E. Coli и колиформные организмы.

Колиформные организмы легко поддаются обнаружению и  количественному определению в водной среде. Они характеризуются  способностью ферментировать лактозу при культивировании при 35 или 37 С

Другие индикаторы фекального загрязнения

Для подтверждения фекального загрязнения при отсутствии фекальных  колиформ  и E. coli в воде  могут быть использованы другие индикаторные  организмы. Эти вторичные индикаторные организмы включают фекальные  стрептококки и сульфитредуцирующие клостридии, особенно C. Perfringens.

Фекальные стрептококи

Присутствие фекальных стрептококков в воде обычно указывает на  фекальное загрязнение. Эти микроорганизмы редко размножаются в  загрязненной воде, и они могут быть несколько более устойчивыми к  обеззараживанию, чем колиформные организмы.

Сульфитредуцирующие клостридии

Это анаэробы спорообразующие организмы. Выживают в водной среде  дольше, чем организмы  колиформной группы, они устойчивы к  обеззараживанию.

Простейшие.

Из всех кишечных простейших патогенными для человека являются три.  Эти простейшие могут быть переданы через воду: Entamoeba Hyistolytica,  Giardia spp. и Balantidium coli. Эти организмы являются этиологическими  агентами соответственно амебиаза( амебная дизентерия), лямблиоза и  балантидиаза и все они связаны с вспышками заболеваний, связанных с  питьевой водой.  Различные, обычно свободноживущие, амебы могут играть  роль водных агентов, нередко вызывающих заболевания со смертельным   исходом. Однако, инфекции водного происхождения, вызваные этими  организмами, почти всегда больше связаны с рекреационным контактом с  водой, чем с передачей через питьевую воду.

E. histolytica   широко распространена во всем мире и существует в  стадии  трофозоидов и цист. Инфекция возникает при заглатывании цист.  Человек  выступает в роли резервуара инфекции. Больные дизентерией  выделяют только трофозоиды, которые чувствительны к подсушиванию,  колебаниям температуры и соленности и они погибают под действием  желудочного сока. Поэтому  более важным источником инфекции являются  хронические больные и носители инфекции, которые выделяют цисты.

Giardia spp. так же широко распространена в мире и находится в стадии  трофозоидов и цист. Найдена у многих видов млекопитающих и птиц.  Инфекция возникает при заглатывании цист и чаще возникает у детей.

Balantidium coli представляют широко распространенные  микроорганизмы. Могут быть опасны для человека.

Несмотря на то, что большинство инфекций E. Histolytica  протекают  бессимптомно или вызывают лишь незначительные симптомы, смертельные  исходы не исключены. Клинические проявления это гастроэнтериты  с  симптомами  легкой диареи до скоротечной дизентерии.

Балантидиаз может проявляться в виде острой дизентерии с кровавым  поносом, либо протекает бессимптомно в виде носительства. [2]

 

6.1.1. Микробное число  воды

 

Микробное число воды – общее количество микробов, содержащихся в 1  мл воды. [4]

 

6.1.2. Коли-титр воды

 

Коли-титр - наименьший объем исследуемой воды в миллилитрах, в  котором обнаруживается кишечная палочка. Хорошая питьевая  вода по  стандарту должна иметь коли-титр не ниже 200—300 мл. [4]

 

 

6.1.3. Коли-индекс воды

 

Коли-индекс - число кишечных палочек, содержащихся в 1 л  исследуемой воды. [4]

 

7. Очистка, улучшения и  обеззараживание воды

 

Если вода питьевая не соответствует нормам, то она подвергается  очистке и обеззараживанию. Очистка направлена на улучшение  органолептических, физических, меньше химических и еще меньше  биологических свойств воды. Обеззараживание – убивание микрофлоры.  Улучшение – кипячение, опреснение, умягчение и т.д. [1]

 

7.1. Методы обеззараживания  воды: отстаивание, каогулирование, фильтрация

 

Отстаивание – осветление воды путем осаждения взвешенных  примесей.  Для этого пропускают воду с малой скоростью через специальные  отстойники  искусственные (горизонтальные; вертикальные и  радиальные) или  естественные (озеро). В горизонтальных вода движется по  траншее, в  вертикальных снизу-вверх, радиальных – от центра к периферии  круглого  отстойника с замедляющейся скоростью, осадок удаляется донным  скребком и  удаляется снизу по трубе.

Коагулирование – процесс укрупнения мельчайших коллоидальных и  взвешенных частиц, образования крупных хлопьев. Коагулирование  осуществляют для ускорения процессов осаждения и фильтрации. В  коагулянта применяют сернокислый алюминий в дозе 30-300 мг на л воды Для  ускорения коагуляции мягкую воду подщелачивают  гашеной известью или  содой. Для этого также применяют  высокомолекулярные вещества  (флокулянты).

После коагуляции и отстаивания в воде могут оставаться мелкие  частицы, которые задерживаются на фильтрах в специальных установках.  Чаще применяют медленные фильтры: сверху песок (0,8-1,2 м) слоем, затем  подстилающий слой (булыжник и гравий слоем 0,6-0,9 м) и снизу отводящие  каналы или трубы гончарные, каналы из кирпича. В процессе фильтрации на  поверхности образуется биологическая пленка (планктон и бактерии), которая  со временем увеличивает сопротивление, поэтому ее периодически снимают  скребками 2-3 см вручную 1 раз в 1,5-2 месяца. После очистки вода  осветляется и освобождается на 20-25% от микробов. Поэтому ее  обеззараживают. [1]

 

7.2. Методы улучшения  воды: кипячение, опреснение, умягчение, известкование, фторирование, абсорбция, озонирование

 

Кипячение - процесс доведения воды до кипения 90С, также процесс  обеззараживания (в такой воде) пищевых продуктов и очистки  (стирки)от  жировых загрязнений сильно загрязнённой одежды и предметов.

Кипячение не уничтожает всех микробов, не говоря уже о тяжёлых  металлах, пестицидах, гербицидах, нитратах, феноле и нефтепродуктах.  Некоторые микробы и вирусы выживают в кипящей воде минуты и даже часы.   Кипячение воды, или термический способ обеззараживания воды,  хорошо  известен своей простотой и эффективностью. Но его можно  применять только  при обеззараживании малых объемов воды, например  суточную потребность  питьевой воды для новорожденного молодняка.  Кипячение большого  количества воды экономически невыгодно.

Опреснение - удаление из воды растворённых в ней солей с целью  сделать её пригодной для питья или для выполнения определённых  технических задач.

Для питьевого водоснабжения пригодна вода с содержанием  растворимых солей не более 1 г/л. Поэтому практической задачей при  опреснении воды (главным образом, морской) является уменьшение её  избыточной солёности.

Опресняется вода различными способами:

• испарение (дистилляция), в том числе:
• обычная дистилляция,
• многостадийная флеш-дистилляция,
• дистилляция под низким давлением (вакуумная дистилляция),
• термокомпрессионная дистилляция,
• замораживание (вымораживание),
• в том числе посредством газовых гидратов,
• ионный обмен,
• электродиализ,
• обратный осмос,
• прямой осмос,
• гидродинамическое разделение (сепарация). 

Умягчение - процесс удаления из воды солей жесткости: ионов кальция  Сa2+ и магния Mg2+.

Жесткость воды изменяется в миллиграмм-эквивалентах. По общепринятой классификации очень жесткой считается вода, в которой соли жесткости составляют более 7 мг-экв/л; жесткой – 5-7 мг-экв/л; умеренно жесткой – 2-5 мг-экв/л; мягкой – 1-2 мг-экв/л.

В настоящий момент для умягчения воды используют ионообменный способ.

Основное назначение известкования воды - это снижение щелочности (декарбонизация) исходной воды, при этом происходит соответствующее снижение жесткости и уменьшение количеств; сухого остатка. Одновременно из воды удаляются естественные механические примеси, органические загрязнения и соединения железа.

Фторирование воды - это контролируемое добавление в водопроводную воду фтора для предотвращения кариеса. При повышенном содержании фтора в воде выше (1,5-2 мг/л), вызывается заболевание флюороз (поражение эмали из-за большого кол-ва фтора). При слишком низком (меньше 0,4 мг/л) развивается кариес.

Абсорбция воды - поглощение сорбата всем объёмом сорбента. Является частным случаем сорбции.

Озонирование воды - технология очистки, основанная на использовании газа озона - сильного окислителя. [4]

 

 

7.3. Методы обеззараживания  воды: реагентный (хлорирование), безреагентный (ультрафиолетовое облучение, воздействие ультразвуком)

 

Наиболее распространенным химическим методом обеззараживания  воды является хлорирование. Это объясняется высокой эффективностью,  простотой используемого технологического оборудования, дешевизной  применяемого реагента и относительной простотой обслуживания.

При хлорировании используют хлорную известь, хлор и его  производные, под действием которых бактерии и вирусы, находящиеся в воде,  погибают в результате окисления веществ.