Санитарно-химические показатели эпидемической безопасности воды

Эпидемическая безопасность питьевой воды определяется косвенными показателями - БГКП, число которых в 1 л воды не должно превышать 3, и общим количеством сапрофитных бактерий, которое не должно превышать 100 в 1 мл воды. Санитарно-химические показатели относятся к косвенным показателям.

Санитарно-химические показатели эпидемической безопасности воды свидетельствуют прежде всего о наличии в воде органических веществ и продуктов их разрушения. Органические вещества, являющиеся природными продуктами жизнедеятельности теплокровных животных и человека, это субстраты существования как сапрофитов кожи и слизистых оболочек, так и патогенных микроорганизмов. Поэтому повышенные уровни органического загрязнения воды опосредованно свидетельствуют о возможности ее эпидемической опасности. Для определения применяют различные химические методы. 

Перманганатная окисляемость — это количество кислорода (в миллиграммах), которое необходимо для химического окисления легкоокисляющихся органических и неорганических веществ (солей двухвалентного железа, сероводорода, аммонийных солей, нитритов и т. д.), содержащихся в воде. Окислителем при определении этого показателя является перманганат калия, чем и обусловлено название показателя.

Наименьшую перманганатную окисляемость имеет артезианская вода — до 2 мг 02 на 1 л. С повышением интенсивности окрашивания воды перманганатная окисляемость возрастает. В грунтовых водах этот показатель достигает 2—4 мг 02 на 1 л, в воде открытых водоемов может быть 5—8 мг 02 на 1 л и более. Повышение перманганатной окисляемости воды выше названных величин свидетельствует о возможном загрязнении источника воды легкоокисляю-щимися веществами минерального или органического происхождения.

Выделяют также бихроматную окисляемость, или химическое потребление кислорода (ХПК). ХПК — это количество кислорода (в миллиграммах), необходимое для химического окисления всех органических и неорганических восстановителей, которые содержатся в воде. Окислителем при определении этого показателя является калия бихромат. Чистые подземные воды имеют ХПК в пределах 3—5 мг/л, поверхностные — 10—15 мг/л.

Биохимическое потребление кислорода (ВПК)— это количество кислорода (в миллиграммах), необходимое для биохимического окисления (за счет жизнедеятельности микроорганизмов) органических веществ, которые содержатся в 1 л воды, при температуре 20 °С на протяжении 5 сут (БПК5), или 20 сут (БПК20). БПК20 еще называется полной БПК (БПКП0Л).

Чем более загрязнена вода органическими веществами, тем выше ее БПК; БПК5 в воде очень чистых водоемов меньше 2 мг 02/л, в воде относительно чистых водоемов — 2—4 мг 02/л (БПК20 3—6 мг 02/л), в воде загрязненных водоемов — свыше 4 мг 02/л (БПК20 свыше 6 мг 02/л).

Растворенный кислород. Под растворенным кислородом воды подразумевают количество кислорода, содержащееся в 1 л воды. Определение показателя растворенного в воде кислорода имеет значение для характеристики санитарного режима открытых водоемов. Кислород воздуха диффундирует в воду и растворяется в ней. Некоторое количество кислорода образуется вследствие жизнедеятельности хлорофильных водорослей. Количество кислорода, которое может раствориться в воде, увеличивается с возрастанием атмосферного давления и снижением температуры.

Наряду с обогащением воды кислородом, он расходуется на биохимическое окисление органических веществ, находящихся в воде, то есть на процессы самоочищения водоема, а также на дыхание аэробных гидробионтов, в частности рыб. Чтобы не нарушались процессы самоочищения, не гибли гидробионты, содержание кислорода в воде водоема должно быть не менее 4 мг/л. При попадании в водоем сточных вод, содержащих большое количество органических веществ, растворенный кислород расходуется на их окисление. То есть в случае загрязнения воды органическими веществами значительно повышается БПК и уменьшается содержание растворенного кислорода. К уменьшению содержания растворенного кислорода приводит также бурное развитие водорослей с дальнейшим их отмиранием, что наблюдается при эвтрофикации водоемов вследствие чрезмерного поступления биогенных веществ, в частности компонентов минеральных удобрений в составе поверхностного стока с сельскохозяйственных угодий. Таким образом, в загрязненных водоемах уровень насыщения воды кислородом ниже, чем в чистых.

Хлориды относятся к химико-органолептическим показателям качества воды. В то же время, принимая во внимание большое количество хлоридов в моче и поте человека и животных и, как следствие, в хозяйственно-бытовых сточных водах,жидких бытовых отходах, сточных водах животноводческих и птицеводческих комплексов, поверхностных стоках с пастбищ и т. п., их содержание также используют как косвенный санитарно-химический показатель эпидемической безопасности воды. Кроме того, хлориды могут поступать в водоемы со сточными водами промышленных предприятий, например металлургических, т. е. не иметь ничего общего с возможным одновременным органическим и бактериальным загрязнением. Для оценки происхождения хлоридов следует учитывать характер водного источника, их содержание в воде соседних однотипных водных источников, а также другие показатели загрязнения воды. Какое-либо изменение концентрации хлоридов, особенно в воде подземных источников, может свидетельствовать об их загрязнении.

Азот аммонийных солей, нитритов, нитратов. Источником азота в природных водах являются разложившиесябелковые остатки, трупы животных, моча, фекалии. В результате процессов самоочищения водоема сложные азотсодержащие белковые соединения и мочевина минерализуются с образованием аммонийных солей, которые в дальнейшем окисляются сначала до нитритов и, наконец, — до нитратов. Также происходит и самоочищение водоема от органических азотсодержащих загрязняющих веществ, попадающих в водоем в составе различных сточных вод и поверхностного стока.

В чистых природных водах поверхностных и подземных водоемов содержание азота аммонийных солей находится в пределах 0,01—0,1 мг/л. Нитриты как промежуточный продукт дальнейшего химического окисления аммонийных солей содержатся в природной воде в очень незначительных количествах — 0,001—0,002 мг/л. Если их концентрация превышает 0,005 мг/л, то это является важным признаком загрязнения источника.

Нитраты являются конечным продуктом окисления аммонийных солей. Наличие их в воде при отсутствии аммиака и нитритов свидетельствует о сравнительно давнем попадании в воду азотсодержащих веществ, которые успели минерализоваться. В чистой природной воде содержание азота нитратов не превышает 1—2 мг/л. В грунтовых водах может наблюдаться высокое содержание нитратов вследствие их миграции из почвы в случае ее органического загрязнения. Интенсивное использование азотных удобрений также приводит к повышению содержания нитратов в грунтовых водах. Необходимо учитывать, что в глубоких подземных водах могут происходить процессы восстановления нитратов до нитритов и аммонийных солей.

Появление данных соединений в воде может свидетельствовать о загрязнении источника и о том, что одновременно с этими веществами в воду могли попасть патогенные микроорганизмы. Именно поэтому аммонийные соли, нитриты и нитраты считают косвенными санитарно-химическими показателями эпидемической безопасности воды.

Завершая рассмотрение показателей этой подгруппы, следует еще раз подчеркнуть, что в отдельных случаях изменение каждого санитарно-химическо-го показателя может иметь другую природу, не связанную с антропогенным (техногенным) загрязнением воды. Например, повышение БПК может обусловливаться органическими веществами растительного происхождения в результате отмирания водорослей. Очевидно, признать воду загрязненной можно лишь при таких условиях: 1) в воде повышаются не один, а несколько санитар-но-химических показателей (исключение составляет растворенный кислород, содержание которого при загрязнении снижается); 2) в воде одновременно с изменениями санитарно-химических показателей обнаружено повышение микробного числа и индекса БГКП; 3) возможность загрязнения подтверждается данными санитарного обследования. 
Санитарно химические показатели безопасности и качества питьевой воды