Значение воды в жизни человека. Эколого-гигиеническая оценка питьевой воды и ее источников.

Вопросы к занятию 

1. Экологическая проблема питьевого водоснабжения и пути ее решения в различных странах. СанПиН 2.1.4.1074-01. 2. Значение воды в жизни человека (физиологическое, санитарногигиеническое, промышленное, эпидемиологическое). 3. Органолептические свойства воды (прозрачность, мутность, цветность, запах, вкус, температура). Определение. 4. Химические свойства воды (рН, аммиак, нитриты, нитраты, хлориды, сульфаты, железо, окисляемость, БПК). Методы определения. 5. Бактериологический показатель качества питьевой воды. 6. Санитарно-гигиеническая оценка источников водоснабжения (атмосферные осадки, открытые водоемы, подземные воды). 7. Санитарная охрана водоемов. Самоочищение. Цель занятия 
Овладение студентами основными методами исследования органолептических свойств и химического состава воды. 
Указания для самостоятельной работы студентов 
1. Провести органолептические исследования (цвета, запаха, прозрачности) предложенного образца воды и дать заключение о его пригодности к употреблению. 2. Провести исследования химического состава предложенного образца воды и дать заключение о его пригодности к употреблению 2 

1. Исследование органолептических свойств воды Определение цвета воды 
Питьевая вода должна быть бесцветной. Любая окраска воды неблагоприятна не только потому, что делает воду неприятной для питья, но и потому, что она маскирует общую загрязненность воды. 
Методика определения. В санитарной практике цвет воды чаще всего определяется лишь качественно путем сравнения профильтрованной испытуемой воды, налитой в бесцветный цилиндр в количестве не менее 40 мл, с таким же объемом дистиллированной воды в другом цилиндре над листом белой бумаги. Результаты исследования выражаются следующими характеристиками: бесцветная вода, светло-желтая вода, темно-желтая вода, бурая и т.д. (количественно цвет воды определяют путем сравнения испытуемой воды со шкалой стандартных растворов (эталонов) и выражают в условных градусах данной шкалы). 
Определение запаха воды 
Вода не должна иметь никакого запаха. Наличие запахов делает ее неприятной для питья, купания и плавания. Некоторые запахи служат важным показателем загрязнения воды органическими веществами и дают повод считать ее подозрительной в эпидемиологическом отношении. 
Различают запахи: -естественного происхождения – возникают главным образом за счет развития в водоемах водорослей и актиномицетов и образуемых ими продуктов 
-искусственного происхождения – возникают в результате загрязнения воды 
промышленными сточными водами, стоками из выгребов, обработки воды 
хлором и т.п. 
В принятой классификации запахи воды характеризуются терминами: землистый – запах влажной почвы, болотный – запах торфа, аптечный – запах йодоформа, углеводородный – запах нефти, хлорный, гнилостный, затхлый, навозный, рыбный, сероводородный и т. д. 
Методика определения. При анализе воды определяют характер запаха, пользуясь терминами, указанными выше, и его интенсивность, которая выражается по пятибалльной системе, согласно следующей классификации (табл. 1). 
Таблица 1 
Оценка интенсивности запаха воды в баллах 
Балл Термин Описательное определение 0 Никакого Запаха не ощущается 1 Очень слабый Запах, не поддающийся определению потребителем, но обнаруживаемый в лаборатории привычным наблюдателем 2 Слабый Запах, поддающийся обнаружению потребителем, если обратить на него внимание, но сам по себе не привлекающий внимания 3 Заметный Запах, который легко замечается и может вызвать неодобрительные отзывы о нем 4 Отчетливый Запах, который сам обращает на себя внимание и может заставить воздержаться от питья 5 Очень сильный Запах настолько сильный, что вода для питья непригодна 
Для определения запаха берут широкогорлую колбу емкостью 150-200 мл, наливают в нее до 2/з объема испытуемой воды, закрывают колбу часовым стеклом и нагревают воду до 40-500С. После этого колбу встряхивают, производя вращательные движения, отнимают часовое стекло и определяют обонянием характер и интенсивность запаха. Допустимое наличие запаха в питьевой воде при температуре 200С не более 2 баллов. 
Определение прозрачности воды 
Питьевая вода должна быть прозрачной. Мутная, непрозрачная вода неаппетитна и всегда подозрительна в эпидемиологическом отношении, так как в загрязненной мутной воде создаются лучшие условия для выживания микроорганизмов. 
Методика определения. Определение прозрачности производят на месте в самом водоеме или в пробах воды, взятых для химического анализа. В пробах воды, присланных в лабораторию, прозрачность определяют качественно и количественно. 

Качественный способ определения прозрачности воды состоит в том, что хорошо перемешанную не фильтрованную воду наливают в бесцветный химический стакан или цилиндр высотой около 40 см и шириной 3-5 см с плоским дном и рассматривают над хорошо освещенным листом белой бумаги. Для контроля в такой же сосуд наливают одинаковое количество дистиллированной воды, с которой и сравнивают. 
Результаты определения выражаются по субъективной шкале оценок, при этом пользуются следующими характеристиками: прозрачная вода, слабо опалесцирующая, опалесцирующая, слабо мутная, мутная, очень мутная. 
Количественный способ определения прозрачности заключается в том, что исследуемую воду после взбалтывания наливают в бесцветный цилиндр, разделенный по высоте на сантиметры, с прозрачным плоским дном и имеющий у своего основания тубус для выпуска воды, на который надета резиновая трубка с зажимом. Цилиндр ставят на печатный шрифт Снеллена №1 и, смотря сверху вниз через столб воды, осторожно выпускают через нижнюю трубку воду до тех пор, пока оставшийся в цилиндре столб воды не позволит отчетливо различать шрифт. Высота этого столба воды, обозначенная в сантиметрах, выражает степень прозрачности воды. 
Образец шрифта для определения прозрачности воды: «Настоящий стандарт устанавливает методы определения общих физических свойств хозяйственно-питьевой воды: запаха, вкуса и привкуса, температуры, прозрачности, мутности, взвешенных веществ и цветности. 
«5 4 1 7 8 3 0 9» 
Минимально допустимая прозрачность питьевой воды - не менее 30 см по шрифту Снеллена №1. Вода с прозрачностью от 20 до 30 см считается слабо мутной, от 10 до 20 см - мутной, до 10 см - очень мутной. 
Качество воды, определяемое по степени прозрачности, оценивают также по обратной величине последней - по мутности. 
Количественно мутность определяют с помощью специального прибора 
- мутномера, в котором замутнение воды сравнивают с эталонными растворами, приготовленными из инфузорной земли или каолина на дистиллированной воде с постепенно возрастающей концентрацией. Качественно мутность воды характеризуют описательно, обращая особое внимание на осадок. Последний характеризуют на глаз (хлопьевидный, илистый, песчаный, серый, бурый, черный, незначительный, большой, очень большой). При очень большом осадке измеряют его толщину. 
2. Исследование химического состава воды Определение реакции воды С целью получения общего ориентировочного представления о химическом составе воды предварительно определяют реакцию воды. Природная вода обычно имеет слабо щелочную реакцию. Увеличение щелочности указывает на приток к источнику других вод, а также это наблюдается при цветении водоемов; кислая реакция воды бывает в результате наличия гуминовых веществ или проникновения в источник промышленных сточных вод, содержащих кислоты. 
Активная реакция воды (рН) у питьевой воды должна быть в пределах 6,5-8,5. Сильно кислой считается вода, имеющая рН ниже 4, сильно щелочной рН выше 10. 
Методика определения. Для определения активной реакции воды (рН) надо полоску индикаторной бумаги погрузить в испытуемую воду. Вынуть полоску и немедленно сравнить полученную окраску со шкалой. 
Качественная реакция на аммиак 
Исследование проводят с помощью реактива Несслера ([2(HgI2.2KI) + KOH]), с которым аммиак образует соединение – йодистый меркураммоний (NH2Hg2IO), который при малом количестве аммиака в воде дает желтое окрашивание, при большом количестве аммиака выделяется в виде осадка красно бурого цвета. 
NH3 + [2(HgI2.2KI) + KOH] = NH2Hg2IO + 7KI + 2H2O 
Методика определения. В пробирку из бесцветного стекла вливают 10 мл исследуемой воды и 4 капли реактива Несслера. Взбалтывают, и через три минуты наблюдают окраску, рассматривая пробирку сбоку и сверху вниз через толщу воды на белом фоне. 
Определение азотистой кислоты (качественная реакция на нитриты) 
Для определения нитритов (солей азотистой кислоты) в воде используют реактив Грисса, который представляет собой смесь альфанафтиламина и сульфаниловой кислоты, растворенных в уксусной кислоте. 
Азотистая кислота с реактивом Грисса образует красную окраску, процесс ускоряется при нагревании воды. 
С10H7NH2 + NH2C6H4SO3H + HNO2 = NH2-C10H6-N = N-C6H4SO3H + 2H2O 
Методика определения. В пробирку наливают 10 мл исследуемой воды и 10 капель реактива Грисса (или 0,5 мл). Содержимое нагревают на водяной бане в течение 5 минут при температуре 70-800С. 
Без нагревания определение производят через 20 минут после прибавления реактива Грисса. Пробирку рассматривают сбоку и сверху вниз через толщу воды на белом фоне. 
Определение азотной кислоты (качественная реакция нитратов) 
Реакция на соли азотной кислоты производится с дифениламином ([HN(C6H5)2]) или бруцином (C23H26N2O4). 
Методика определения. На предметное стекло на левую часть нанести 2 капли концентрированной серной кислоты, на правую – 1 каплю исследуемой воды, между ними помещаем несколько кристаллов дифениламина. Затем смешиваем капли таким образом, чтобы кристаллы дифениламина были в центре. 
При наличии нитратов получается синее окрашивание. 
Качественная реакция на хлориды 
Хлористые соли в воде встречаются преимущественно в виде хлористого натрия, реже – в виде других солей. Они определяются посредством осаждения азотнокислого серебра AgNO3 c образованием белого осадка хлористого серебра AgCl, нерастворимого в азотной кислоте и растворимого в аммиаке и других щелочах. 
NaCl + AgNO3 = AgCl +NaNO2 
Методика определения. К 5 мл испытуемой воды добавляют 1-2 капли азотной кислоты и 3 капли 10% раствора AgNO3. В результате реакции образуется белый осадок. 
Определение солей серной кислоты (качественная реакция на сульфаты) 
Определение сульфатов производят с помощью хлористого бария BaCl2 , который осаждает сернокислые соли в виде белого кристаллического осадка сернокислого бария BaSO4, нерастворимого в соляной кислоте. 
Na2SO4 + BaCl2 = BaSO4 + 2NaCl 
8 

Методика определения. В пробирку наливают 5 мл исследуемой воды и 3 капли 10% BaCl2 . В результате выпадает мелкокристаллический осадок, сто указывает на наличие в воде солей серной кислоты. 
Для доказательства того, что образование осадка произошло за счет сернокислых солей, прибавляют в пробирку несколько капель соляной кислоты; если осадок не растворяется, значит, он действительно состоит из сернокислого бария. 
Качественное определение солей железа 
Методика определения. В пробирку наливают 10 мл исследуемой воды, 12 капли раствора перекиси водорода и 4 капли 25% раствора роданистого аммония. 

В присутствии солей железа появляется желтовато-розовое окрашивание раствора. 
Приложение 1 
Экологическая проблема питьевого водоснабжения и пути ее решения в различных странах. СанПиН 2.1.4.1074-01 

Вода является одним из самых важных элементов окружающей среды, она необходима для жизни человека, животных и растений. Вода нужна организму больше, чем все остальное, за исключением кислорода. Без пищи человек может прожить более месяца, а без воды – лишь несколько дней. Обезвоживание ведет к необратимым последствиям и гибели организма. 
Все водные запасы на Земле объединяются понятием «гидросфера». Под гидросферой подразумевается комплекс водных объектов, включающий океаны, моря, реки, озера, водохранилища, болота, подземные воды, ледники, снежный покров и капельно-жидкую воду в атмосфере. Гидросфера имеет огромное значение для жизни и здоровья человечества. Она регулирует климат планеты, обеспечивает хозяйственную и промышленную деятельность людей, являясь ее условием и объектом, входит в состав всех живых организмов, населяющих землю, в том числе и в состав тела человека, выполняя в нем роль структурного компонента, растворителя и переносчика питательных веществ, вода участвует в биохимических процессах, регулирует теплообмен с окружающей средой. 
Основными проблемами гигиены, связанными с гидросферой планеты, являются условия обеспеченности населения водой, ее качество и возможности его повышения. До недавнего времени эти проблемы не стояли столь остро в связи с относительной чистотой природных водоисточников и их достаточным количеством, а в последние десятилетия ситуация резко изменилась. Огромная концентрация городского населения, резкое увеличение промышленных, транспортных, сельскохозяйственных, энергетических и других антропогенных выбросов привели к нарушению качества воды, появлению в водоисточниках не свойственных природной среде химических, радиоактивных и биологических 
агентов. Все это делает эффективное водоснабжение населения ведущей проблемой современной гигиены. 
Показатели качества воды нормированы ГОСТами и Санитарными правилами и нормами (СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. 
Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества» и СанПиН 2.1.4.1175-02 «Микробиологические нормативы качества воды нецентрализованного водоснабжения (колодцев, скважин, родников)»). 
Под централизованными системами водоснабжения понимаются установки, которые при помощи сети труб обеспечивают водоснабжение населенных пунктов. Оценивают качество воды, попадающей в распределительную систему, в точках водозабора наружной и внутренней сети. Это обусловлено тем, что в воду могут проникать загрязнения из поврежденных насосов, а также неплотностей трубопровода и арматуры. Вторичные загрязнения могут поступать в воду при проведении текущих ремонтных работ. Определение микробиологических показателей проб воды из поземных источников в местах водозабора осуществляется 4 раза в год, по сезонам года, из поверхностных источников – ежемесячно. 
1. Питьевая вода должна быть безопасна в эпидемическом и радиационном отношении, безвредна по химическому составу и иметь благоприятные органолептические свойства. 2. Качество питьевой воды должно соответствовать гигиеническим нормативам перед ее поступлением в распределительную сеть, а также в точках водоразбора наружной и внутренней водопроводной сети. 3. Безопасность питьевой воды в эпидемическом отношении определяется ее соответствием нормативам по микробиологическим и паразитологическим показателям, представленным в таблице 1. 11 

Таблица 1 Нормативы по микробиологическим и паразитологическим показателям питьевой воды 
Показатели Единицы измерения Нормативы Примечания Термотолерантные колиформные бактерии Число бактерий в 100 мл Отсутствие При определении проводится трехкратное исследование по 100 мл отобранной пробы воды Общие колиформные Число бактерий в 100 Отсутствие То же. бактерии мл Превышение норматива не допускается в 95 % проб, отбираемых в точках водоразбора наружной и внутренней водопроводной сети в течение 12 месяцев, при количестве исследуемых проб не менее 100 за год Общее микробное число Число образующих колонии бактерий в 1 мл Не более 50 Превышение норматива не допускается в 95 % проб, отбираемых в точках водоразбора наружной и внутренней водопроводной сети в течение 12 месяцев, при количестве исследуемых проб не менее 100 за год Колифаги Число бляшкообразующих единиц (БОЕ) в 100 мл Отсутствие Определение проводится только в системах водоснабжения из поверхностных источников перед подачей воды в распределительную сеть Споры сульфитредуцирующих клостридий Число спор в 20 мл Отсутствие Определение проводится при оценке эффективности технологии обработки воды Цисты лямблий Число цист в 50 л Отсутствие Определение проводится только в системах водоснабжения из поверхностных источников перед подачей воды в распределительную сеть 
В соответствии с Федеральным законом «О санитарноэпидемиологическом благополучии населения» за качеством питьевой воды должен осуществляться государственный санитарно-эпидемиологический надзор и производственный контроль. 
Гигиенические нормативы содержания вредных веществ в питьевой воде 
ПДК (в мг/л) – максимальные концентрации, при которых вещества не оказывают прямого или опосредованного влияния на состояние здоровья человека (при воздействии на организм в течение всей жизни) и не ухудшают гигиенические условия водопотребления; 
ОДУ (в мг/л) – ориентировочные допустимые уровни веществ в водопроводной воде, разработанные на основе расчетных и экспрессэкспериментальных методов прогноза токсичности. 
Значение воды в жизни человека (физиологическое, санитарно-гигиеническое, промышленное, эпидемиологическое) 
Физиологическое значение 
Согласно теории известного российского ученого А.И. Опарина жизнь на планете возникла в водной среде. Без воды жизнь немыслима: все биохимические реакции и физиологические процессы как в растениях, так и у животных оргазмов, в том числе и у человека, осуществляются при участии воды. Физиологическое значение воды для человека состоит в том, что вода входит в состав всех биологических тканей. Как показали ученые, вода составляет примерно 60-70% массы тела, а потеря 20-22% жидкости приводит к смерти. 
Вода содержится не только в жидких средах, но и в плотных образованиях организма. Процентное количество воды в различных тканях и органах можно представить следующим образом: зубная эмаль – 0,2, кости – 22, жировая ткань – 30, белое вещество мозга – 70, печень – 70, скелетные мышцы – 76, мышца сердца – 79, почки – 83, серое вещество мозга – 86, стекловидное тело – 99. 
Живой клетке вода требуется для сохранения структуры и нормального функционирования. Считается, что вода выполняет некоторую общерегуляторную функцию на клеточном уровне с воздействием практически на все структуры клетки. Вода не только участвует в организации пространственной структуры биологических мембран, но и активно влияет на происходящие в них процессы. Физико-химическая структура воды изучена недостаточно. Ученые предполагают, что талая вода обладает особой «льдоподобной» структурой, которая соответствует структуре воды внутри клеток и является, образно говоря, «матрицей жизни». Нарушение этой структуры приводит к повышению проницаемости клеточной мембраны. Установлено, что старение организма связано со способностью тканей удерживать воду. С возрастом ее количество в организме уменьшается. Наблюдения показали, что полив сельскохозяйственных растений талой водой приводит к повышению урожайности на 20%. 
Известно, что вода – универсальный растворитель. Вследствие полярности молекул она обладает наибольшей способностью ослаблять связи между частицами, молекулами и ионами многих веществ. Это имеет значение для солевого обмена организма. Всасывание солей в кишечнике возможно благодаря тому, что они растворены в воде. Поступая в кровь, соли влияют на важнейшую биологическую константу организма – осмотическое давление крови. Вода снижает осмотическое давление, а соли его повышают. Вода выступает как основа кислотнощелочного равновесия в организме – важнейшего фактора, определяющего скорость и направление многих биохимических реакций в тканях и органах, так как в воде соли, кислоты и щелочи не только растворяются, но и диссоциируют. Вода участвует во многих химических реакциях в организме. 
Вода служит основной составной частью крови, секретов и экскретов организма. В связи с этим важной функцией воды в организме является транспорт в организм многих солей, микроэлементов и питательных веществ, например углеводов и витаминов. Одновременно вода участвует в выведении шлаков и токсичных веществ с потом, мочой, слюной. 
Велика роль воды и в терморегуляции организма. Вода непрерывно выделяется через почки, легкие, кишечник, кожу, при этом организм отдает в окружающую среду значительное количество тепла. Так, при испарении пота человек теряет около 30% тепловой энергии. Существует и контактный путь отдачи тепла при купании в открытых водоемах. 
При определении оптимального питьевого режима человека нужно помнить, что одним из механизмов саморегуляции питьевого режима является жажда. Возникновение жажды связано с водно-электролитным балансом в организме и обусловлено нарушением осмотического давления. Изменение водно-электролитного баланса нарушает проницаемость клеточных мембран и изменяет перемещение через них растворенных в воде веществ. Появление жажды служит первым сигналом сдвига водно-электролитного баланса в сторону увеличения концентрации солей в тканях и запуска механизма саморегуляции осмотического давления. Сдвиги осмотического давления компенсируются деятельностью почек, легких, кожи, эндокринной системы, водно-электролитными депо печени, мышц и других органов. Однако регулирующая роль в нормализации водно-электролитного баланса принадлежит нервной системе, которая активизирует или подавляет все эти процессы, получая сигналы от осморецепторов, находящихся в тканях и стенках сосудов. 
Механизм формирования жажды имеет одну особенность. Ученые показали, что субъективное ощущение жажды включается очень быстро и долго сохраняется, особенно при избыточном потреблении солей, что как бы защищает человека от опасного для жизни недостатка воды. Излишнее содержание жидкости в организме не вызывает заметных субъективных ощущений. В связи с этим перегрузка жидкостью может привести к нарушению механизмов саморегуляции. 
В обычных условиях количество выпиваемой жидкости не должно превышать 1-1,5 л/сут. Дополнительно с продуктами питания поступает 1-1,2 л воды. Кроме того, в результате окисления пищевых веществ образуется до 0,5 л воды. Таким образом, при номинальной физической нагрузке и в благоприятных климатических условиях организму человека требуется около 3 л воды. 
Однако в жарком климате и при тяжелых физических нагрузках потеря воды из-за усиленного потоотделения может возрасти до 10 и даже 12 л/сут. Наряду с обезвоживанием в подобной ситуации особо опасно выведение из организма больших количеств солей калия и натрия, что может повлечь за собой выраженные изменения водно-электролитного баланса, нарушение мембранных процессов и как следствие судорожную болезнь и необратимые изменения в сердечной мышце и других органах. Профилактика таких неблагоприятных явлений состоит в достаточном, соответствующем потерям дробном приеме жидкости, поваренной соли и препаратов калия. 
Наряду с обеспечением физиологических функций организма вода имеет важнейшее гигиеническое значение и рассматривается как ведущий показатель санитарного благополучия населения. 
Доброкачественная вода необходима человеку для поддержания чистоты тела закаливания, уборки жилища, приготовления пищи и мытья посуды, стирки белья, поливки улиц и площадей. Много воды расходуется на уход за зелеными насаждениями. Москва расходует более 6 млн м3 водопроводной воды в сутки, что составляет более 700 л на человека. Однако 30-40% поставляемой воды используется на технологические нужды. 
Народнохозяйственное значение воды 
Состоит в том, что питьевая вода – это, как правило, не только и не столько природный фактор, сколько продукт производства, в получении которого участвует большая армия инженеров, химиков, биологов, врачей, рабочих. Существуют огромные фабрики питьевой воды – станции очистки. Природная вода становится питьевой лишь после многих этапов превращения – добычи и транспортировки, установления определенного, строго регламентированного государством качества и контроля за этим качеством. В связи с этими операциями цена воды становится довольно внушительной, а количество воды, используемой для промышленных и сельскохозяйственных нужд, постоянно возрастает. Вода является ценнейшим технологическим сырьем. Так, для получения 1 т резины или 1 т алюминия необходимо 1500 м3 пресной воды. При выплавке 1 т стали расходуется около 150 м3 воды, а на производство 1 т синтетического волокна используется 2000 м3 этого ценнейшего продукта. 
Велики затраты доброкачественной воды и в сельскохозяйственном производстве. Выращивание 1 т пшеницы требует 1500 м3, а 1 т риса – 4000 м3 пресной воды. Расход воды на производство 1т мяса достигает 20000 м3 воды. Количество воды, необходимое естественной флоре и фауне, практически не поддается учету. 
Естественные водоемы широко используются в оздоровительных целях для купания, закаливания, занятий спортом. Вместе с тем вода остается и важным лечебным фактором: хороший эффект дают разнообразные физиотерапевтические водные процедуры, а бальнеология использует целебные свойства минеральных вод и грязей. 
Исключительно велика роль водного фактора в распространении, различных как инфекционных, так и неинфекционных болезней. Этот вопрос требует наиболее пристального внимания. 
Гигиеническое значение воды 
Вода является одним из важнейших элементов внешней среды, необходимым для жизни человека, животных и растений. Вода участвует в образовании структурных элементов тела человека, необходима для нормального течения физиологических процессов. Общее содержание воды в человеческом организме составляет около 65% его массы. 
Всего в условиях комнатной температуры при работе средней тяжести организм взрослого человека расходует около 2,5-3 л воды в сутки. При тяжелой физической работе, в условиях жаркого климата или в горячих цехах потеря воды организмом за счет усиленного потоотделения может возрасти до 8-10 л в сутки. 
Человеческий организм плохо переносит обезвоживание. Потеря 1-1,5 л воды уже вызывает необходимость восстановления водного баланса, сигналом чего является ощущение жажды, зависящее от возбуждения «питьевого» центра, т. е. тех отделов центральной нервной системы, которые участвуют в регуляции пополнения водных ресурсов организма. 
Если потери воды не восполняются, то в результате нарушений физиологических процессов ухудшается самочувствие, падает работоспособность, а при высокой температуре воздуха нарушается терморегуляция и может наступить перегрев организма. 
Потеря воды в количестве 10% массы тела приводит к заметному нарушению обмена веществ, потеря в количестве 15-20% при температуре воздуха выше 300С является уже смертельной, а потеря в количестве 25% смертельна и при более низких температурах воздуха (Э. Адольф). Суточные потребности человеческого организма в воде покрываются: 
1. введением жидкостей: питьевой воды, чая и других напитков, жидких блюд (1-1,5 л); 2. водой, содержащейся в пищевых продуктах (1-1,2 л); 3. водой, образующейся в тканях при окислении пищевых веществ (0,3-0,4 л). Кроме удовлетворения физиологических потребностей, значительное количество воды расходуется на гигиенические, хозяйственно-бытовые и производственные нужды. Вода необходима для поддержания чистоты тела и стирки белья, приготовления пищи и мытья посуды, уборки жилых и общественных зданий, поливки улиц, площадей, зеленых насаждений и других целей. 
Вода является важным фактором для закаливания организма и физической тренировки. Водный спорт в открытых водоемах и плавательных бассейнах представляет собой массовый вид физкультуры и ценное оздоровительное мероприятие. 
Все сказанное делает понятным, почему улучшение культурных и гигиенических условий жизни тесно связано с ростом потребления воды на душу населения, которое в современных благоустроенных городах составляет 150-500 л и более в сутки. Вода может выполнить свою гигиеническую роль лишь в том случае, если она обладает необходимым качеством, которое характеризуется ее органолептическими свойствами, химическим составом и характером микрофлоры. 
Органолептические свойства воды характеризуются комплексом таких показателей, как прозрачность, цвет, вкус, запах и температура. Вода с плохими органолептическими свойствами неприятна для питья, хуже утоляет жажду, вызывает у человека представление о ее непригодности. 
Химический состав воды. Природные воды значительно разнятся между собой по химическому составу и степени минерализации. Общее содержание растворенных солей в большинстве природных вод находится в пределах от нескольких десятков до 1000 мг/л (пресные воды), имеется немало, где доступные для использования воды отличаются высоким содержанием растворенных солей, достигающим 3000-5000 мг/л. 
Солевой состав природных вод представлен преимущественно катионами Са, Mg, Na, К, Fe и анионами НСОз, Cl, SO4, NO3, F. 
Человек получает с пищей в сутки до 20 г минеральных веществ, среди которых перечисленные соединения находятся в значительно большем количестве, чем их поступает с питьевой водой. При пользовании пресными водами организм человека получает с ними всего до 2-5% минеральных солей от того количества, которое содержится в пищевом рационе, поэтому физиологическое значение солевого состава воды обычно невелико. 
При использовании высокоминерализованных вод с ними в организм уже поступает до 10-30% (а по отдельным компонентам солевого состава еще больше) минеральных солей от количества их в пищевом рационе. Вода, содержащая минеральных солей более 1000 мг/л, может иметь неприятный вкус (соленый, горько-соленый, вяжущий), ухудшать секрецию и повышать моторную функцию желудка и кишок, отрицательно сказываться на усвоении пищевых веществ и вызывать диспепсические явления. 
Из ранее перечисленных соединений, входящих в состав природных вод, выраженными токсическими свойствами обладают нитраты. Начиная с 1945 г. в ряде зарубежных стран описаны специфические заболевания (диспепсические явления, резкая одышка, тахикардия, цианоз) у детей раннего грудного возраста, находившихся на искусственном вскармливании питательными смесями, для приготовления и разбавления которых применялась вода, богатая нитратами (выше 40 мг/л). К 1960 г. в США и других странах было описано уже свыше 700 случаев заболевания грудных детей водно-нитратной метгемоглобинемией (10% из которых закончились смертью). При этом заболевании в крови заболевших обнаруживается значительный процент метгемоглобина. Нитраты, как известно, не принадлежат к числу метгемоглобино-образователей, но у грудных детей при поступлении в пищевой канал с водой они в результате деятельности кишечной микрофлоры восстанавливаются в нитриты, которые, всасываясь, блокируют гемоглобин крови вследствие образования метгемоглобина. Опасность для жизни наступает в том случае, если содержание метгемоглобина в крови превышает 50%. Чем меньше возраст грудных детей, тем тяжелее протекает заболевание. Это объясняют тем, что у них полностью или частично отсутствует метгемоглобиновая редуктаза в эритроцитах. Восстановлению нитратов в пищевом канале способствует пониженная кислотность желудочного сока, часто наблюдающаяся у грудных детей, особенно страдающих диспепсией. Поэтому водно-нитратная метгемоглобинемия часто развивается на фоне диспепсии и намного затрудняет диагностику. 
У детей старшего возраста и взрослых восстановление нитратов и образование метгемоглобина происходят лишь в небольших количествах. Это не влияет существенно на состояние здоровых людей, однако у лиц, страдающих выраженной анемией или заболеваниями сердца, может усилить явления гипоксии. 
В настоящее время значительно повысился интерес к изучению содержащихся в воде микроэлементов: фтора, йода, стронция, селена, кобальта, марганца, молибдена и др. Это объясняется тем, что количество микроэлементов в суточном рационе воды иногда значительно превышает поступление их с пищевыми продуктами. 
Каждый микроэлемент проявляет в организме полезное действие только в определенном количестве: как превышение этого количества, так и его недостаточность отрицательно влияют на организм. 
Так, увеличение содержания некоторых микроэлементов в воде сверх определенных пределов может привести к геохимическим эндемиям. К числу наиболее распространенных на земном шаре геохимических эндемий водного происхождения принадлежит флюороз, вызываемый высоким (свыше 1-1,5 мг/л) содержанием в воде фтора. Наряду с этим в населенных пунктах с малым содержанием фтора в питьевой воде (ниже 0,5 мг/л) наблюдается повышенная в 2-4 раза заболеваемость кариесом зубов (Р.Д. Габович). 
В районах, эндемичных по зобу, обусловленному недостаточным поступлением в организм йода с пищей, использование водоисточников с большим содержанием йода в воде – 30-100 мкг/л – может способствовать ослаблению или прекращению эндемии. 
Наблюдались случаи заболеваний эндемического характера среди населения или животных в местностях залегания рудных ископаемых, которые были вызваны высоким содержанием свинца, мышьяка, ртути или других микроэлементов в подземных водах этих районов. Спуск неочищенных промышленных сточных вод также может привести к появлению токсических концентраций мышьяка, ртути, кадмия, свинца, хрома и других вредных примесей в воде открытых водоемов. 
В связи с широким применением пестицидов для борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур и лесонасаждений возможно поступление стойких во внешней среде ядохимикатов (гексахлоран и др.) в воду открытых водоемов или грунтовые воды. 
В последние годы все большее внимание уделяется изучению радиоактивности природных вод и ее гигиенического значения. 
Эпидемиологическое значение воды 
Вода всегда рассматривалась как важный фактор передачи многих инфекционных заболеваний. 
Кишечные инфекции, передающиеся водным путем (холера, брюшной тиф, паратифы, бактериальная и амебная дизентерия, острые энтериты инфекционного характера), еще в XIX веке являлись для людей настоящим бедствием, обрушиваясь жестокими эпидемиями и унося тысячи человеческих жизней. Возбудители перечисленных заболеваний заражают воду, попадая в нее с выделениями людей и с бытовыми сточными водами населенных пунктов. В силу наличия скрытых бацилловыделителей патогенные микроорганизмы присутствуют в бытовых сточных водах даже в межэпидемический период. Особенно опасны в этом отношении сточные воды больниц. Причиной заражения воды могут быть также судоходство, сброс нечистот в водоемы, загрязнение нечистотами берегов, массовые купания, стирка белья в небольшом водоеме, просачивание в подземные воды нечистот из выгребов уборных, занос патогенных микроорганизмов загрязненными ведрами в колодцы и т. д. 
Путем экспериментальных исследований установлено, что при благоприятных условиях возбудители кишечных инфекций могут выживать в воде открытых водоемов и колодцев до нескольких месяцев, хотя в большинстве случаев массовая гибель их происходит в течение двух недель. 
Типичным примером внезапно возникающей и быстро распространившейся водной эпидемии является эпидемия брюшного тифа, наблюдавшаяся в 1926 г. в Ростове-на-Дону, развившаяся в результате аварийного прорыва канализационных вод в водопроводную систему. В первые дни после прорыва вследствие короткого инкубационного периода появились заболевания острым инфекционным энтеритом, а затем начались заболевания брюшным тифом, давшие свыше 2000 случаев в течение месяца. После ликвидации, повреждения канализационных труб и проведения дезинфекции сети число заболеваний брюшным тифом резко упало, хотя отдельные заболевания уже не водного происхождения наблюдались еще некоторое время. 
Водные эпидемии кишечных инфекций могут возникать в сельских населенных местах при использовании для питья воды из открытых водоемов или неблагоустроенных колодцев. 
Описаны водные эпидемии вирусных инфекций: инфекционного гепатита, полиомиелита и аденовирусных заболеваний. Из них наибольшее распространение имеют водные эпидемии инфекционного гепатита, описанные в США, Франции, Италии, Швеции, СССР и других странах. 
Среди зоонозов, для которых возможен водный путь передачи, следует назвать лептоспирозы, туляремию, бруцеллез и лихорадку Ку. Водный путь является весьма частым в передаче безжелтушного и желтушного лептоспирозов. Лептоспиры попадают в водоем с мочой грызунов, свиней и крупного рогатого скота. Заболевания чаще возникают при использовании для питья воды из открытых водоемов (пруды, арыки, оросительные каналы), а также при контакте с ней во время купания или стирки белья, так как лептоспиры проникают в организм через слизистые оболочки и микроповреждения в коже. 
Из других зоонозов в сельских местностях наблюдались водные вспышки туляремии при использовании воды колодцев, ручьев или прудов во время эпизоотии туляремии. Возбудители туляремии попадают в воду с выделениями больных грызунов или при контакте воды с трупами погибших от туляремии крыс. 
Вода может быть фактором передачи эпидемического вирусного конъюнктивита (бассейны для плавания, пруды). 
Кроме патогенных микробов, с загрязненной водой в организм человека могут проникать цисты лямблий, яйца аскариды и власоглава, личинки анкилостомы, церкарии печеночной двуустки, а также микрофилярии ришты и церкарии шистозом, вызывающие широко распространенные в тропической Африке, Индии и других жарких странах заболевания дракункулезом и шистозоматозом. Водный путь передачи перечисленных глистных инвазий возможен при использовании для питья и обмывания овощей воды из открытых малых загрязненных водоемов и при купании в них. 
Из всего изложенного вытекает, что снабжение достаточным количеством доброкачественной воды является важнейшим оздоровительным мероприятием и одним из основных элементов благоустройства населенных мест. 
Для квалифицированного проведения предупредительного и текущего санитарного надзора требовалась научная разработка многих проблем по гигиене воды и водоснабжению населенных мест. Успехи гигиенической науки и санитарной практики в области водоснабжения показали, что в современных условиях вполне могут быть предупреждены инфекционные и неинфекционные заболевания водного происхождения. 
Органолептические свойства воды 
Прозрачность и мутность 
Прозрачность определяется способностью воды пропускать видимый свет. Степень прозрачности воды зависит от наличия в ней взвешенных частиц минерального или органического происхождения. Воду считают достаточно прозрачной, если через 30-сантиметровый слой ее можно прочитать шрифт определенного размера. 
Качество, противоположное прозрачности, называется мутностью. Снижая прозрачность воды, мутность ухудшает ее органолептические свойства, а в ряде случаев увеличение мутности указывает на загрязненность воды сточными водами или на недостатки в оборудовании колодцев, скважин или каптажных устройств родников (каптаж – оборудование родника, которое включает устройство стока для родниковой воды, отделку места выхода воды с целью предупреждения заиливания и загрязнения его). Мутные воды хуже обеззараживаются, и в них создаются лучшие условия для выживания микроорганизмов. Мутность измеряется количеством миллиграммов взвешенных веществ в 1 л воды; мутность водопроводной воды не должна превышать 1,5 мг/л. 
Цветность. Цветность поверхностных и неглубоких подземных вод обусловливается наличием в них вымываемых из почвы гуминовых веществ, которые придают воде окраску от желтой до коричневой. Кроме того, окраска воды открытого водоема может быть вызвана размножением водорослей (цветение) и загрязнением сточными водами. При очистке на водопроводах цветность воды естественного происхождения может быть снижена в желаемой степени. При лабораторных исследованиях сравнивают интенсивность окраски воды с условной шкалой стандартных хромовоко-бальтовых растворов и результат сравнения выражают в градусах цветности. Цветность (естественного происхождения) водопроводной воды выше 20-300 нежелательна. 
Вкус и запах. Вкус и запах зависят от многих причин. Наличие органических веществ растительного происхождения и продуктов их распада сообщает воде землистый, илистый, травянистый или болотистый запах и привкус. При гниении органических веществ возникает гнилостный запах. Присутствие и разложение водорослей при цветении воды придают ей ароматический, рыбный или огуречный запах. Причиной запаха и привкуса воды может явиться загрязнение ее бытовыми и промышленными сточными водами, пестицидами, а в военных условиях боевыми отравляющими веществами. 
Привкусы и запахи глубоких подземных вод происходят от растворенных в них минеральных солей и газов, например сероводорода. При обычно применяемой на водопроводах технологии очистки привкус и запах воды улучшаются ненамного. 
При исследовании воды характер запаха и привкуса, а также интенсивность их определяют в баллах: 1 – очень слабый, определяемый лишь опытным лаборантом; 2 – слабый, еще не привлекающий внимания потребителя; 3 – заметный, вызывающий у потребителя неодобрение; 4 – ясно выраженный, делающий воду неприятной; 5 – очень сильный, делающий воду непригодной для употребления. В питьевой водопроводной воде интенсивность запаха или привкуса не должна превышать двух баллов. 
Химические свойства воды 
Активная реакция. рН большинства природных вод колеблется в пределах от 6,5 до 9,0. Наиболее кислыми из природных вод являются болотистые воды, содержащие гуминовые вещества, щелочными – подземные воды, богатые бикарбонатами; рН воды открытых водоемов вне пределов 6,5-8,5 указывает на загрязнение сточными водами. 
Плотный остаток. Плотный остаток характеризует степень минерализации воды. Его определяют путем выпаривания профильтрованной воды и высушивания остатка при 1100С до постоянной массы. Результат высчитывают в миллиграммах на 1 л воды. На основании ранее изложенного считают, что плотный остаток питьевой воды должен быть в пределах 50-1000 мг/л. В районах, где отсутствуют подобные воды, по согласованию с органами здравоохранения в отдельных случаях может быть разрешено использование водопроводами воды, содержащей до 1500 мг солей в 1 л. 
Общая жесткость. Общая жесткость воды преимущественно обусловливается присутствием в ней кальция и магния, которые находятся в виде углекислых, двууглекислых, хлористых и сернокислых солей. Жесткость воды измеряют в миллиграмм-эквивалентах на 1 л : 1 мг-экв/л жесткости соответствует содержанию 28 мг/л СаО (или 20,16 мг/л MgO). Воду до 3,5 мг-экв/л жесткости называют мягкой, от 3,5 до 7 мг-экв/л – средней жесткости, от 7 до 14 мг-экв/л – жесткой и свыше 14 мг-экв/л – очень жесткой. 
С увеличением жесткости воды ухудшается развариваемость мяса и бобовых, увеличивается расход мыла, поскольку пена при намыливании образуется лишь после того, как весь кальций и магний воды будут связаны жирными кислотами мыла. После мытья головы из-за оседания кальциевых и магниевых солей жирных кислот волосы становятся жесткими. Увеличивается образование накипи в паровых котлах и радиаторах, что приводит к излишнему расходу топлива, необходимости частой очистки котлов и радиаторов и иногда к взрывам паровых котлов. При резком переходе от пользования мягкой к пользованию жесткой водой, что может иметь место в военных или экспедиционных условиях, а также при перемене места жительства, могут наступать временные диспепсические явления. 
Железо. Железо находится в подземных водах главным образом в виде бикарбоната закиси железа [Fe (НСО3)2]. При контакте воды с воздухом двууглекислое железо окисляется с образованием бурых хлопьев окиси железа [Fe(ОН)3], придающего воде мутность и окраску. Содержащееся в поверхностных водах гуминово-кислое железо более устойчиво. 
При содержании железа в воде подземных источников свыше 0,3-0,5 мг/л внешний вид воды может ухудшиться (опалесценция, мутность), а содержание железа свыше 2 мг/л придает воде, кроме мутности и окраски, неприятный вяжущий привкус. Кроме того, высокое содержание железа в воде портит вкус чая, при стирке белья придает ему желтоватый оттенок и оставляет ржавые пятна, ведет к усиленному размножению железистых микроорганизмов в водопроводных трубах, что уменьшает их просвет, а при отделении отложений со стенок труб ухудшает внешний вид и вкус водопроводной воды. Содержание железа в водопроводной воде не должно превышать 0,3 мг/л. 
Хлориды (хлор-ион). Обычно в проточных водоёмах содержание хлоридов (до 20-50 мг/л), и может значительно возрастать в водоемах, не имеющих стоков. Незагрязненные колодезные воды в местах с несолонцовой почвой обычно содержат до 30-50 мг/л хлоридов. Воды, фильтрующиеся через солонцеватую почву или осадочные породы, богатые хлористыми соединениями, могут содержать сотни и даже тысячи миллиграммов хлоридов в 1 л, будучи безукоризненными в других отношениях. 
Воды, содержащие хлорион в количестве, превышающем 350-500 мг/л, имеют солоноватый привкус и неблагоприятно влияют на желудочную секрецию. Поэтому содержание хлоридов в водопроводной воде не должно превышать 350 мг/л. 
Сульфаты (сульфат-ион). Сульфаты в количествах, превышающих 500 мг/л, придают воде горько-соленый вкус, неблагоприятно влияют на желудочную секрецию и могут вызывать диспепсические явления (особенно при одновременно большом содержании магния в воде) у лиц, не привыкших пользоваться водой такого состава. Нитраты (нитрат-ион). Высокие концентрации нитратов встречаются преимущественно в воде колодцев, питающихся грунтовыми водами, загрязненными продуктами разложения органических веществ или азотсодержащих удобрений. С целью предупреждения заболеваний воднонитратной метгемоглобинемией содержание нитратов в воде не должно превышать 40 мг/л (при расчете на азот нитратов – 10 мг/л). 
Фториды (фтор-ион). Фтористые соединения вымываются водой из почв и горных пород. Содержание фтора в природных водах в основном колеблется от сотых долей миллиграмма до 12 мг/л. Вода 95% открытых водоемов и свыше 50% подземных источников содержит мало фтора (менее 0,5 мг/л). Высокие концентрации фтора встречаются преимущественно в подземных водах. 
Некоторое количество фтора необходимо организму для нормального развития и хорошей минерализации костей и зубов. Проведенные во многих странах исследования показали, что при прочих равных условиях заболеваемость кариесом зубов закономерно снижается с повышением концентрации фтора в воде. При употреблении воды, содержащей 1-1,5 мг/л фтора, заболеваемость кариесом зубов минимальна. 
Однако при большей концентрации фтора вода оказывает уже неблагоприятное действие на организм, вызывая флюороз. Такие места на земном шаре называются очагами эндемического флюороза. При воздействии фтора в первую очередь поражаются зубы. Резорбированный в пищевом канале фтор воздействует на чувствительные к нему зачатки зубов (амело-бласты) и нарушает формирование и минерализацию эмали, внешним проявлением чего служит так называемая пятнистая эмаль, обнаруживаемая на прорезывающихся постоянных и реже молочных зубах. 
При концентрации фтор-иона в воде до 1,5- 2,0 мг/л поражения характеризуются мело- и фарфороподобными, иногда слабо пигментированными в желтый цвет, пятнами на симметрично расположенных зубах (1-я и 2-я степень поражения). При больших концентрациях фтор-иона в воде на зубах появляются поражения 3-й и 4-й степени, характеризующиеся пигментированными в коричневый цвет пятнами и дефектами эмали – эрозиями. Такие зубы обезображивают прикус, отличаются хрупкостью и преждевременно стираются. Поражение зубов является лишь одним из симптомов флюороза. 
Присутствие в природных водах токсических концентраций других микроэлементов и химических соединений признается значительно более редким явлением. Оно обычно бывает следствием спуска в водоемы неочищенных или недостаточно очищенных промышленных сточных вод. В этих случаях ознакомление с технологией производства позволяет врачу решить вопрос о том, какими исследованиями необходимо дополнить программу обычного анализа воды. Например, если в водоем спускаются сточные воды, содержащие свинец и мышьяк, то исследование воды должно быть дополнено количественным анализом этих элементов. 
Советскими гигиенистами разработаны предельно допустимые концентрации в питьевой воде меди, цинка, свинца, мышьяка и многих других элементов и токсических соединений. 
Химические показатели загрязнения воды К химическим показателям загрязнения воды относят органические вещества и продукты их распада: аммонийные соли, нитриты и нитраты. Кроме нитратов, названные соединения сами по себе в тех количествах, в которых они обычно встречаются в природных водах, не оказывают влияния на здоровье человека. Наличие их лишь может свидетельствовать о загрязнении почвы, через которую протекает вода, питающая водоисточник, и о том, что наряду с этими веществами в воду могли попасть патогенные микроорганизмы. 
В отдельных случаях каждый из химических показателей может иметь другую природу, например органические вещества – растительное происхождение. Поэтому признать водоисточник загрязненным можно лишь при наличии следующих условий: 1) в воде присутствует не один, а несколько химических показателей загрязненности; 2) в воде одновременно обнаружены бактериальные показатели загрязненности; 3) возможность загрязнения подтверждается санитарным обследованием водоисточника. 
Показателем наличия органических веществ в воде служит окисляемость, выражаемая в миллиграммах кислорода, расходуемого на окисление органических веществ, содержащихся в 1 л воды. Наименьшую окисляемость имеют артезианские воды – до 2 мг О2 на 1 л, в водах шахтных колодцев окисляемость достигает 3-4 мг О2 на 1 л, причем с увеличением цветности воды она возрастает. В воде открытых водоемов окисляемость может быть еще выше. Повышение окисляемости воды сверх названных величин указывает на возможное загрязнение водоисточника. 
Основным источником загрязнения природных вод аммонийным азотом и нитритами являются разлагающиеся белковые остатки, трупы животных, моча, фекалии. 
При свежем загрязнении отбросами в воде возрастает содержание аммонийных солей (превышает 0,1 мг/л). Являясь продуктом дальнейшего окисления аммонийных солей, нитриты в количестве, превышающем 0,002 мг/л, также служат важным показателем загрязненности водоисточника. Необходимо учитывать, что в глубоких подземных водах возможно образование нитритов и аммонийных солей из нитратов при восстановительных процессах. Нитраты представляют собой конечный продукт окисления аммонийных солей. Наличие их в воде при отсутствии аммиака и нитритов указывает на сравнительно давнее загрязнение воды азотсодержащими веществами, которые успели уже минерализоваться. Интенсивное применение азотсодержащих удобрений также ведет к увеличению содержания нитратов в грунтовых водах. 
Некоторым показателем загрязненности водоисточника служат хлориды, поскольку они содержатся в моче и различных отбросах, но при этом необходимо учитывать, что присутствие больших количеств хлоридов в воде (больше 30-50 мг/л) может быть обусловлено и вымыванием хлористых солей из засоленных почв. 
Для правильной оценки происхождения хлоридов нужно учитывать характер водоисточника, наличие хлоридов в воде соседних однотипных водоисточников, а также присутствие других показателен загрязнения воды. 
Ценным показателем степени загрязненности воды органическими веществами и интенсивности процессов самоочищения является биохимическое потребление кислорода (сокращенно – БПК) – БПК – это количество кислорода, необходимое для полного биохимического окисления. веществ, содержащихся в 1 л воды, при температуре 200С. Чем значительнее загрязнена вода, тем больше ее БПК. Так как определение БПК длительно – до 20 суток, то в санитарной практике часто ограничиваются определением БПК5, т.е. биохимического потребления кислорода 1 л воды в течение 5 суток. Для природных вод БПК5 составляет примерно 70% от полного БПК. 
Бактериологический показатель качества питьевой воды 
Для суждения об эпидемической опасности воды используются бактериологические и химические показатели загрязнения. 
Бактериологические показатели загрязнения воды 
С эпидемиологической точки зрения при оценке воды имеют значение преимущественно патогенные микроорганизмы. Однако даже при современных достижениях микробиологической техники исследование воды на присутствие в ней патогенных микроорганизмов, а тем более вирусов, является довольно трудоемким процессом. Поэтому оно не проводится при массовых анализах воды и осуществляется лишь при наличии эпидемиологических показаний, например при вспышках инфекционных заболеваний, в которых подозревается водный путь передачи. 
В оценке качества воды в санитарной практике широко используются косвенные бактериологические показатели загрязнения воды. При этом считается, что чем менее вода загрязнена сапрофитами, тем менее опасна она в эпидемиологическом отношении (табл. 1). 
Одним из показателей загрязнения воды сапрофитной микрофлорой является так называемое микробное число. 
Микробное число – это количество колоний, вырастающих при посеве 1 мл воды на мясо-пептонный агар после 24 часов выращивания при температуре 370С. 
Микробное число характеризует общую бактериальную обсемененность воды. При оценке качества воды по этому показателю пользуются данными наблюдений о том, что в воде незагрязненных и хорошо оборудованных артезианских скважин микробное число не превышает 10-30 в 1 мл, в воде незагрязненных шахтных колодцев – 300-400 в 1 мл, в воде сравнительно чистых открытых водоемов – 1000-1500 в 1 мл. При эффективной очистке и обеззараживании воды на водопроводе микробное число не превышает 100 в 1 мл. 
Еще большее значение имеет определение наличия в воде кишечной палочки, которая выделяется с испражнениями человека и животных. Поэтому присутствие в воде кишечной палочки сигнализирует о фекальном загрязнении и, следовательно, о возможном заражении воды патогенными микроорганизмами кишечной группы (брюшной тиф, паратиф, дизентерия и пр.). 
Исследование воды на содержание кишечной палочки позволяет предвидеть возможность заражения воды патогенной микрофлорой в будущем и, следовательно, создает возможность путем своевременного проведения необходимых мероприятий предотвратить его. 
Санитарно-гигиеническая оценка источников водоснабжения (атмосферные осадки, открытые водоемы, подземные воды) 
Источниками водоснабжения могут быть атмосферные, подземные и поверхностные воды (Рисунок 1). 
Атмосферные воды 
Для хозяйственно-питьевого водоснабжения атмосферные осадки, т. е. дождевая вода и снег, используются только в маловодных районах – на юге и в Заполярье. 
Атмосферные воды весьма слабо минерализованы, очень мягкие, содержат мало органических веществ и свободны от патогенных бактерий. В дальнейшем на качество воды влияет способ сбора и хранения. 

Подземные воды 
Грунтовые воды. Падая на землю, осадки частично вновь испаряются, частично стекают по поверхности земли, образуя ручьи и пополняя реки, озера, частично впитываются в землю, очень медленно продвигаясь в глубь ее через поры водопроницаемых пород. 
Скапливаясь над первым от поверхности земли пластом водонепроницаемых пород (глина, гранит, сплошные известняки), вода образует первый водоносный горизонт, который называют горизонтом грунтовых вод (рисунок 2). 

Рисунок 2. Общая схема залегания подземных вод: 
1 – водоупорные слои; 2 – водоносный горизонт грунтовых вод; 3 – водоносный горизонт межпластовых безнапорных вод; 4 – водоносный горизонт межпластовых напорных вод (артезианских); 5 – колодец, питающийся грунтовой водой; 6 – колодец, питающийся межпластовой безнапорной водой; 7 – колодец, питающийся артезианской водой. 
В зависимости от местных условий глубина залегания грунтовых вод колеблется от 1-2 до нескольких десятков метров. 
Грунтовые воды часто используются для водоснабжения, так как отличаются прозрачностью и незначительной цветностью. Количество растворенных в них солей возрастает с глубиной залегания, но в большинстве случаев невели
ко. При мелкозернистых породах, начиная с глубины 5-6 м, грунтовые воды свободны от бактериального загрязнения. 
При загрязнении почвы отбросами и нечистотами существует опасность заражения грунтовых вод патогенными микроорганизмами. 
Грунтовые воды широко используют в сельских местностях путем устройства шахтных и трубчатых колодцев. 
Межпластовые воды. При движении вдоль уклона водонепроницаемого пласта грунтовая вода может проникнуть в область, где над ней окажется слой водоупорной породы. В этом случае она станет межпластовой, располагаясь между водоупорным ложем и водоупорной кровлей. В зависимости от местных геологических условий межпластовые воды могут образовать второй, третий и т. д. водоносные горизонты. Глубина залегания межпластовых вод колеблется от десятков до тысячи и более метров (см. рисунок). 
Межпластовые воды отличаются от грунтовых невысокой температурой (5-120), постоянством состава. Обычно они прозрачны, бесцветны, лишены запаха и какого-либо привкуса. Количество растворенных в них минеральных солей зависит от состава пород, в которых они накапливаются и передвигаются. Благодаря длительной фильтрации и наличию водоупорной кровли, защищающей межпластовые воды от загрязнения, последние отличаются почти полным отсутствием микроорганизмов, тем более патогенных, и могут использоваться для питья в сыром виде. Добывают межпластовые воды путем устройства глубоких трубчатых и, реже, шахтных колодцев. 
Родники. Подземные воды могут самостоятельно выходить на поверхность земли. В таком случае они носят название родников, из которых образуются ключи или ручейки. Выходить на поверхность могут как грунтовые, так и межпластовые воды. 
Родники могут использовать для устройства водопроводов в небольших населенных пунктах, например селах или рабочих поселках. 
Поверхностные воды 
Поверхностные воды стекают по естественным уклонам к более пониженным местам, образуя проточные и непроточные водоемы: ручьи, реки, проточные и непроточные озера. Открытые водоемы питаются не только атмосферными, но частично и подземными водами. 
Открытые водоемы подвержены загрязнению извне, поэтому с эпидемиологической точки зрения все открытые водоемы в большей или меньшей степени потенциально опасны. Особенно сильно загрязняется вода в участках водоема, лежащих у населенных пунктов и в местах спуска сточных вод. В водоемах со стоячей водой или с незначительным течением часто наблюдается цветение воды, т. е. массовое развитие планктона или зеленых водорослей. 
Поверхностные воды слабо минерализованы, мягкие, но в непроточных озерах и водохранилищах концентрация солей может быть значительно увеличена вследствие испарения воды, особенно в условиях жаркого климата. Для открытых водоемов характерно непостоянство качества воды, которое может изменяться в зависимости от сезона и даже погоды, например, после выпадения осадков. 
Самоочищение водоемов 
Несмотря на почти непрерывное поступление разнообразных загрязнений в открытые водоемы в большинстве из них прогрессирующего ухудшения качества воды не наблюдается. Это происходит потому, что многообразные физико-химические и биологические процессы ведут к «самоочищению» водоема от взвешенных частиц, органических веществ, микроорганизмов и других видов загрязнений. 
При поступлении сточных вод в водоем происходит их разбавление. Затем взвешенные минеральные и органические частицы, яйца гельминтов и микроорганизмы частично осаждаются, вода осветляется и становится прозрачной. 
Попавшие в воду растворенные органические вещества минерализуются за счет жизнедеятельности населяющих водоем микроорганизмов. Процессы биохимического окисления заканчиваются нитрификацией с образованием конечных продуктов – нитратов, карбонатов, сульфатов и т. д. Для биохимического окисления органических веществ необходимо наличие в воде растворенного кислорода, запасы которого по мере расхода восстанавливаются за счет диффузии из атмосферы. В чистых водоемах насыщение воды кислородом превышает 50%. Ледяной покров, затрудняющий реаэрацию воды, отрицательно сказывается на самоочищении. 
В процессе самоочищения происходит отмирание сапрофитов и патогенных микроорганизмов. Они погибают вследствие обеднения воды питательными веществами, бактерицидного действия солнечных лучей, бактериофагов и антибиотиков, выделяемых сапрофитами, и от других факторов. 
Ценным показателем степени загрязненности воды органическими веществами и интенсивности процессов самоочищения является биохимическое потребление кислорода (сокращенно – БПК) – БПК – это количество кислорода, необходимое для полного биохимического окисления веществ, содержащихся в 1 л воды, при температуре 200С. Чем значительнее загрязнена вода, тем больше ее БПК. Так как определение БПК длительно – до 20 суток, то в санитарной практике часто ограничиваются определением БПК5, т.е. биохимического потребления кислорода 1 л воды в течение 5 суток. Для природных вод БПК5 составляет примерно 70% от полного БПК. 
Способность водоема самоочищаться имеет пределы. У небольших и особенно непроточных водоемов способность к самоочищению невелика. 
При необходимости использовать открытый водоем для водоснабжения следует, во-первых, отдать предпочтение крупным и проточным незарегулированным водоемам, во-вторых, охранять водоем от загрязнения бытовыми и промышленными сточными водами и, в-третьих, надежно обеззараживать воду. 
При выборе источников водоснабжения в первую очередь ориентируются на напорные, межпластовые – артезианские воды. При невозможности их использования изыскивают другие в следующем порядке: а) межпластовые безнапорные воды, в том числе родниковые; б) грунтовые воды; в) открытые водоемы.