С 1 января 1998 г контроль качества питьевой воды в России осуществляется по новому нормативному правовому документу Санитарным правилам и нормам Питьевая
| Роль воды в распространении Влияние химического состава воды |
Смотрите также:
- На отпуск питьевой воды и прием сточных вод
- Информация к заседанию Совета директоров промышленных предприятий при Главе Республики Мордовия
- Очистка подземной воды от аммония
- Задачи проекта
- «Живая планета и равновесие Мира. Гармония мужского и женского начала»
- Реферат по: Экологическому праву На тему: “
- Ф. Батмангхелидж Ваше тело просит воды
Глава 2ВЛИЯНИЕ НЕДОБРОКАЧЕСТВЕННОЙ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ НА ЗДОРОВЬЕ • ^ инфекциооных заболеваний и инвазий Наиболее важным компонентом воды как природной системы с. точки зрения ее влияния на здоровье человека являются биологические живые объекты (бактерии, вирусы и простейшие). Тот факт что вода может стать причиной массовых («повальных») болезней был известен с древних времен. С развитием микробиологии было установлено, что в этих случаях вода выступала как фактор передачи среди людей патогенных микроорганизмов — возбудителей кишечных инфекций. Несмотря на несомненные успехи профилактической и лечебной медицины, эпидемиологическая роль воды в передаче кишечных инфекций остается актуальной и в наши дни. При этом со временем изменяется соотношение тех или иных болезней, но общее количество заболевших в результате потребления недоброкачественной воды остается высоким. Главным образом речь идет об инфекционных болезнях, вызываемых сальмонеллами, кишечной палочкой 0157, золотистым стафилококком. Ежегодно в России острыми кишечными инфекциями переболевают в среднем 0,7 млн человек, 62 % из которых — дети раннего возраста; летальные исходы среди заболевших детей достигают 4000 человек в год. Велик и экономический ущерб, наносимый острыми кишечными инфекциями, который, поданным Центрального НИИ эпидемиологии, оценивается в соответствии с изменением курса рубля за 1980—1990гг. в 424млн руб., за 1991г.—1,3млрд, в 1992г.— 4,8 млрд руб. [57]. Кроме того, с водой передаются холера, брюшной тиф, дизентерия. В последние годы крупные водные эпидемии брюшного тифа, подобные тем, которые описаны в XIX и первой половине XX в., не регистрируются, а оставшаяся низкая заболеваемость связана не с водным, а с контактным путем передачи. Тем не менее многие авторы подчеркивают, что эпидемическое неблагополучие по брюшному тифу отмечается там, где сохраняются или создаются предпосылки его распространения через воду. Заболеваемость дизентерией водного происхождения остается высокой. Так, по данным Государственного доклада о санитарно-эпидемиологической обстановке в России в 1994 г. из 57 вспышек, зарегистрированных на территории страны, 15 — водных. В 1997 г. наиболее крупные вспышки дизентерии и других острых кишечных инфекций были зарегистрированы в Якутии (87 случаев) и Татарстане (124 случая) [51]. Сравнительно «молодая» (первая эпидемия описана в 1943 г.) болезнь — вирусный гепатит А является весьма грозной болезнью, которая, как правило, переходит в хроническую форму или цирроз печени, также в большом числе случаев передается водным путем. Большой удельный вес среди эпидемических болезней, передающихся через воду, занимают так называемые острые кишечные инфекции (ОКИ) не установленной этиологии. Конечно, в каждом случае ОКИ имеется тот или иной этиологический агент, возбудитель, и его «неустановленность» — следствие недостатка или плохой работы диагностических бактериологических и вирусологических лабораторий. Среди этих возбудителей много других вирусов — полиомиелита, Коксаки, ротавирусов и др., вызывающих также тяжелые массовые заболевания. Нераспознанность ОКИ — одна из косвенных причин неуспеха профилактических мероприятий. В последние годы во многих странах описаны вспышки заболеваний населения, вызванных паразитами — лямблиями и криптоспоридиями и связанных с потреблением недоброкачественной питьевой воды [80]. Цисты лямблий и ооцисты криптоспоридий обладают более выраженной по сравнению с бактериями и вирусами устойчивостью к действию веществ, применяемых для обеззараживания питьевой воды. Крупные водные вспышки лямблиоза описаны в США (1982 г.— 4 с общим числом случаев 15 300, 1983— 1984 гг. — 1 с числом диагностированных случаев 6370; в 1987 г. общее число случаев 13 000 человек). Такие же сообщения имеются из Великобритании, Канады, Финляндии и многих стран Азии, Африки и Южной Америки. В России в 1993 г. зарегистрировано более 1 млн заболевших лямблиозом (Государственный доклад о состоянии здоровья населения Российской Федерации за 1993 г.); в последующие годы наблюдается рост заболеваемости. Среди заболевших преобладают дети младшего возраста, и, несомненно, большая часть случаев лямблиоза связана с контактным (бытовым) путем передачи. Однако на территориях с высокой плотностью населения, с ограниченными водными ресурсами нельзя отрицать опасности передачи лямблиоза и с питьевой водой при загрязнении источника водоснабжения. Яркий пример значения питьевого водоснабжения в развитии инфекционных заболеваний — эпидемия холеры в Дагестане в июне — октябре 1994 г. [44]. Болезнь была завезена паломниками из Саудовской Аравии, и вспышка развивалась контактно-бытовым путем. Однако, несмотря на принятые меры медицинского характера, подавить вспышку не удалось и она приняла характер эпидемии. Это связано с неудовлетворительным состоянием в Дагестане питьевого водоснабжения. Во многих городах и поселках вода для питьевых целей подается без очистки и обеззараживания. В неудовлетворительном санитарно-техническом и аварийном состоянии находятся водопроводные сооружения и сети в городах Дербенте, Махачкале, Хасавюрте, Избербаше, в малых поселениях люди используют для питья воду оросительных каналов без очистки. Подтверждением роли водного фактора является то, что отдельные случаи завоза холеры из Дагестана в другие города России не привели к развитию вспышки и были локализованы. Неустойчивая эпидемическая ситуация по холере отмечается в текущем десятилетии во всем мире. Специалисты ВОЗ считают, что реально пандемическое ее распространение, как это было в 60-х гг (седьмая пандемия). В последние годы холерные вибрионы выделены из объектов окружающей среды на территории Астраханской, Новосибирской Рязанской областей, Краснодарского края, Приморского края Калмыкии и Татарстана [54]. По широкой географии «находок» можно предположить факт активизации возбудителя холеры на территории всей страны. Ведущая роль в предупреждении эпидемии холеры в этих условиях принадлежит организации питьевого водоснабжения и действенного контроля за ним. Как непосредственно влияет правильно организованное водоснабжение на динамику инфекционной заболеваемости населения учесть трудно, так как одновременно с развитием водопроводе улучшаются и другие санитарно-бытовые условия жизни. Но все же имеются наблюдения, показывающие, что организация централизованного водоснабжения может снизить заболеваемость кишечными инфекциями среди пользующихся водопроводом в 8—12 раз В то же время прививки против кишечных инфекций снижают заболеваемость (среди привитых) всего в 5 раз. Холерная вакцина обеспечивает иммунитет среди привитых всего в 40—60 % случаев тогда как обычная обработка воды на водопроводе полностью исключает возможность «проскока» довольно лабильного к изменению внешней среды вибриона [70]. Нарушения санитарных правил и требований при организаций водоснабжения, а также в процессе эксплуатации водопровода влекут за собой санитарное неблагополучие, и в первую очередь рост инфекционной заболеваемости населения. Как показывают практические наблюдения, наиболее частые причины распространения инфекций водным путем — недостаточная обработка питьевой воды на водопроводах, изношенность водопроводной сети и нарушения правил ее эксплуатации, низкое исходное качество воды источника водоснабжения. Многие специалисты считают также, что низкое качество подаваемой питьевой воды нередко связано со слабым контролем за системами водоснабжения как со стороны ведомственной службы, так и со стороны органов государственного санитарно-эпидемиологического надзора. Несомненно, что комплексные мероприятия по профилактике кишечных инфекций в значительной мере привели к снижению заболеваемости и уменьшению числа эпидемических вспышек кишечных инфекций. Однако в борьбе за существование возбудители кишечных заболеваний постоянно «меняют свое лицо» — изменяют морфологию, антигенную структуру, биохимические признаки, приспосабливаясь к воздействию дезинфицирующих веществ, находя обходные пути иммунной защиты человека. Такие изменения свойств, определяемые одним из основных законов жизни — сохранением биологического вида, хорошо известны врачам-микробиологам и инфекционистам. Поэтому, несмотря на отмечающуюся в отдельных регионах удовлетворительную статистику по заболеваемости кишечными инфекциями, нельзя ослаблять оправдавшие себя противоэпидемические барьеры, прежде всего организованное с соблюдением санитарных правил и нормативов питьевое водоснабжение. Именно микробиологический состав является ведущим при оценке качества воды, используемой на предприятиях пищевой промышленности. Неизбежность соприкосновения воды с сырьем, готовыми продуктами и тарой диктует необходимость практически полного отсутствия в ней патогенных бактерий. При планировании и реализации средств на совершенствование питьевого водоснабжения необходимо помнить, что для ликвидации возникшей эпидемии их потребуется значительно больше. Например, в Перу борьба с недавней эпидемией холеры, вызванной загрязненной водой и длившейся два с половиной месяца, обошлась в 1 млрд дол. США, что втрое больше суммы, израсходованной на водоснабжение страны за все прошлое десятилетие [11]. Таким образом, микробный состав воды является одним из основных показателей ее качества и пригодности для потребления. При возникновении вспышек инфекционных заболеваний кроме бактериального и вирусного загрязнения воды немалую роль играет также интенсивность микробного загрязнения. Болезнетворные биологические агенты, как правило, организмы, ведущие паразитический образ жизни, вне организма хозяина не могут размножаться, однако закон сохранения вида обеспечивает достаточное время их существования во внешней среде до обретения нового хозяина. Процесс взаимодействия паразита и хозяина — эпидемический процесс, включающий три звена: источник инфекции, факторы передачи и восприимчивого к болезни человека [75]. Источниками инфекции являются больные человек или животное, а также бактерионосители, у которых взаимодействие с заразным началом происходит бессимптомно, без развития инфекционной болезни. Второе звено — факторы передачи — различные элементы среды обитания человека, в которые попадает возбудитель инфекционной болезни, покидая организм хозяина (больного или бактерионосителя). Факторами передачи являются вода, атмосферный воздух, продукты питания, предметы обихода, личной гигиены, загрязненные физиологическими или патологическими выделениями больного или бактерионосителя. Третье звено эпидемического процесса — восприимчивый к заболеванию человек (в нашем случае — потребитель пищевой продукции), ради здоровья которого и осуществляется производственный контроль безвредности и безопасности продукции. Система противоэпидемических мероприятий, т. е. борьбы с инфекционными болезнями, предусматривает воздействие на все три звена эпидемического процесса. Нами будут рассматриваться лишь мероприятия, направленные на факторы передачи кишечных инфекций. Известно, что для кишечных инфекций характерен орально-фекальный путь передачи. Другими словами, кишечной инфекцией можно заразиться лишь в том случае, если в организм с тем или иным фактором передачи поступит какое-то, пусть микроскопически малое, количество выделений больного или бактерионосителя. Основные факторы передачи кишечных инфекций — пищевые продукты и вода. В санитарных правилах для предприятий пищевой промышленности большое внимание уделяется контролю сырья и вспомогательных материалов, в том числе и по микробиологическим показателям с целью, предупредить поступление заразного начала в технологический процесс. Однако контролю воды, поступающей на предприятие для технологических нужд из городского водопровода либо из собственного источника водоснабжения, в этих документах уделяется мало внимания. В то же время значение воды как фактора передачи инфекционного начала в условиях пищевой промышленности гораздо более актуально, чем в бытовых условиях. С водой могут передаваться возбудители холеры, брюшного тифа, сальмонеллезов (паратифов), дизентерии. Кроме этих микроорганизмов особое значение для пищевой промышленности имеет присутствие в водопроводной воде условно-патогенных микробов, которые способны вызывать заболевания лишь при определенных условиях (протей, клебсиелла, цитробактер, псевдомонас и аэромонас). Эти микробы имеют много общих признаков с истинной кишечной палочкой — показателем свежего фекального загрязнения. Однако в отличие от истинной кишечной палочки наличие в воде источника условно-патогенных микробов не связано со свежим фекальным загрязнением. Их важная особенность — способность размножаться во внешней среде вне живого организма. Размножение может происходить в воде источника, содержащей большое количество органических веществ, в резервуарах чистой воды водопроводов при несоблюдении режима промывок. Хорошей средой для их размножения являются пищевые продукты или сырье, содержащие белок, — мясо, мясопродукты, молоко и молочные продукты, кондитерские изделия и др. Кроме перечисленных для пищевой промышленности имеет значение присутствие в воде других условно-патогенных микроорганизмов — клостридий, иерсиний, фекального стрептококка, парагемолитического вибриона, гафний. Все названные микроорганизмы способны вызывать расстройства кишечника, характеризующиеся поносом, которые по медицинской статистике чаще всего проходят как острые кишечные инфекции (ОКИ) неустановленной этиологии. В условиях рутинного производственного контроля качества питьевой воды этих микробов не определяют, а их повышенное содержание отражается на постоянно определяемом показателе — ОМЧ (общее микробное число). Потребление питьевой воды с высоким содержанием ОМЧ может не вызвать прямых водных вспышек заболеваний в бытовых условиях. При использовании же такой воды в технологических процессах пищевой промышленности эти микробы усиленно размножаются в сырье, полупродуктах или готовой продукции. Частота встречаемости и массивность загрязнения отдельными микроорганизмами пищевых продуктов различна. На основании микробиологического исследования более пяти тысяч проб продуктов было установлено, что из мясных продуктов наиболее часто выделяли клостридий, цитробактера, энтеробактера и сальмонелл. Из рыбы и других морепродуктов выделяли аэромонаса, протея. Кондитерские изделия оказались загрязненными чаще всего энтерококками, аэромонасом, псевдомонасом, а молоко и молочные продукты — дизентерийными палочками, цитробактером, гафниями, протеем. Из всех продуктов одинаково часто выделяли стафилококка и клебсиеллу. При попадании в организм инфекционного начала возникают заболевания — кишечные инфекции или пищевые токсикоинфекции, которые различаются по клинической картине и эпидемиологическим проявлениям. Клинически пищевые токсикоинфекции отличаются от кишечных инфекций коротким инкубационным периодом, острым началом, непродолжительным течением и малой контагиозностью. Эпидемиологическими особенностями токсикоинфекции являются внезапность, массовость, одновременность заболевания большинства лиц, употреблявших данную пищу, и прекращение новых случаев заболеваний после изъятия недоброкачественной пищи или продуктов, послуживших причиной вспышки. Эти различия обусловлены патогенезом, т. е. механизмом развития заболевания. В основе патогенеза инфекционных болезней лежит взаимодействие живой бактериальной клетки с клетками или тканями организма хозяина. Патогенез токсикоинфекции — отравление организма хозяина эндотоксином бактериальных клеток, сложным липополисахаридным комплексом с белком, входящим в состав мембран бактериальной клетки. В последние годы появились сообщения, что некоторые продукты метаболизма сальмонелл, активно выделяемые во внешнюю среду, также токсичны для человека (экзотоксины). Заражающая доза (минимальное количество микробов, способное вызвать болезнь) возбудителей кишечных инфекций точно не установлена, однако известно, что она очень мала. В то же время эти микробы не выдерживают регламентированных правилами температуры, давления и продолжительности тепловой обработки, не размножаются при отрицательных температурах во время хранения. Что касается условно-патогенных микробов, то, попав в определенные условия (питательная среда, оптимальная температура), они бурно размножаются в пищевом продукте и, таким образом, в нем накапливается эндотоксин, находящийся в бактериальной клетке. При потреблении такого продукта в желудке и кишечнике происходят массовое отмирание бактерий и выход больших количеств эндотоксина, который, всасываясь в кровь, вызывает известную клиническую картину [17]. Изменения микробиологических показателей пищевых продуктов в зависимости от воды определяются четырьмя факторами: качеством воды, поступающей на предприятия, характером контакта воды и пищевого сырья и продукта, условиями окружающей среды и свойствами пищевого продукта. При рассмотрении вопроса о качестве воды следует учитывать, что даже вода из подземных источников может содержать единичные клетки патогенных микроорганизмов, однако основную угрозу представляет вода, вторично загрязняемая микробами при нарушении герметичности водопроводной сети. Патогенная микрофлора, попавшая в природные водоемы, погибает в течение определенного времени. Выживаемость патогенных микроорганизмов в природной воде зависит от многих факторов, главные из которых — биологические свойства микроорганизмов и наличие в водной среде конкурентных сапрофитных видов микробов. Чем больше загрязнена среда, тем длиннее сроки выживания. На предприятиях пищевой промышленности контакт воды с сырьем или пищевыми продуктами осуществляется несколькими путями, наиболее часто — во время мойки емкостей для хранения и другого технологического оборудования. Все технологическое оборудование, применяемое на предприятиях пищевой промышленности, по окончании работы, а также возвратная тара (бутылки, фляги, контейнеры) подлежат мойке и дезинфекции. При этом особое внимание нужно уделять оборудованию, поверхности которого соприкасаются с пищевыми продуктами. Мойка оборудования и тары — многоэтапный процесс. Ее проводят различными способами с применением моющих растворов. При этом последний этап зачастую заключается в ополаскивании обрабатываемого оборудования и тары холодной водопроводной водой, часть которой неизбежно остается на внутренних поверхностях оборудования, трубопроводов и тары. Некоторые процессы обработки оборудования (например, пастеризационно-охладительных установок) предусматривают вытеснение остатков молока водопроводной водой; при этом даже при условии автоматизации не исключено попадание некоторого количества воды в молоко. На промежуточном этапе оборудование и тару ополаскивают горячей водой. Ни механизация, ни автоматизация процесса мойки не гарантируют подачу воды с температурными параметрами, обеспечивающими ее эпидемическую безопасность. Необходимо иметь в виду, что инфицирование может осуществляться также при добавлении воды к пищевым продуктам в ходе технологического процесса, во время уборки помещений, при нагревании или охлаждении продуктов в теплообменниках через микротрещины в аппаратуре. Зависимость эпидемиологического благополучия молочных заводов от качества водоснабжения была наглядно продемонстрирована при эпидемиологическом обследовании ряда предприятий. Для оценки значимости молочных заводов в распространении шигеллезов использовали критерии, разработанные в Ленинградском НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Л. Пастера, которые позволили оценить качество водоснабжения предприятий [18]. В ходе работы было установлено, что значительная часть молочных заводов характеризовалась высоким риском выпуска инфицированной продукции. Причем эпидемиологическое неблагополучие зависело прежде всего от использования в технологическом процессе воды, не соответствующей гигиеническим требованиям, а также от несоответствия мощности водопровода производственной мощности заводов в связи с перегрузкой последних. По результатам обследований был разработан план мероприятий, направленных на устранение эпидемической опасности молокозаводов. Эти мероприятия включали в себя перевод заводов на артезианское водоснабжение и дополнительное обеззараживание поступающей на предприятия воды путем установки бактерицидных ламп или хлорирования. В результате проведения указанных мероприятий доля нестандартных проб воды, используемой в производстве, сократилась в 4 раза, а доля нестандартной молочной продукции —с 12,9 до 5,1%. В систему водоснабжения предприятий пищевой промышленности нередко входят накопительные резервуары, не только играющие роль сооружений, обеспечивающих бесперебойность подачи воды на технологические нужды, но и служащие контактными резервуарами при обеззараживании воды, как постоянном, так и экстренном по эпидемическим показаниям. В тех случаях, когда воду на производстве обеззараживают хлор-содержащими препаратами, часто нарушают технологию процесса обеззараживания: не подбирают оптимальную дозу хлора, не определяют его остаточную концентрацию; при обеззараживании воды ультрафиолетовыми лучами не учитывают качество воды (содержание железа, мутность, цветность и пр.), нарушают правила эксплуатации установок. При бактериологическом анализе воды на многих предприятиях в производственных лабораториях используют старые методы индикации и не внедряют мембранные фильтры. Значительная часть известных водных вспышек кишечных инфекций связана с дефектами и нарушениями централизованного водоснабжения городов и других населенных мест. Следует отметить, что в настоящее время до 25 % предприятий пищевой промышленности не обеспечиваются гарантированным водоснабжением. Причинами вспышек кишечных инфекций, обусловленных водным фактором, могут быть следующие: бактериальное загрязнение воды в зонах санитарной охраны питьевых водопроводов; аварийное состояние головных сооружений водопроводов; нарушение режима очистки и обеззараживания воды на питьевых водопроводах; неудовлетворительное санитарно-техническое состояние водопроводных и канализационных сетей и смотровых колодцев, приводящее к авариям, подсосам сточных вод; употребление для питьевых и технологических целей воды технических водопроводов и др. Во многих случаях «пищевых» вспышек кишечных инфекций первопричиной микробиологической контаминации пищевых продуктов является их контакт с недоброкачественной водой. Однако при отсутствии входного контроля качества воды доказать это не представляется возможным. Таким образом, и в настоящее время остается актуальным вывод, сделанный академиком С. Н. Черкинским в 1975 г., о том, что, хотя переход на централизованные системы водоснабжения не только в городах, но и в сельских условиях является основным профилактическим мероприятием по устранению водного фактора инфекционной заболеваемости населения, отсутствие эпидемий и снижение заболеваемости нельзя воспринимать как полную ликвидацию водного фактора в распространении кишечных инфекций. В действительности централизованное водоснабжение, с которым неразрывно связана система санитарно-противоэпидемических мероприятий, не ликвидирует биологически обусловленный механизм, а лишь снижает возможность водного пути распространения возбудителей инфекции в меру полноты, тщательности и систематичности выполнения всех требований гигиенической науки и санитарного контроля в области рационального водоснабжения населенных мест, в том числе и предприятий пищевой промышленности [70]. В 1995 г. академик В. И. Покровский был вынужден констатировать, что «особую эпидемиологическую тревогу вызывают увеличивающиеся водные вспышки кишечных инфекций». Далее он говорит об увеличении за последние годы заболеваемости брюшным тифом, которая до недавнего времени снижалась, резком возрастании заболеваний иерсиниозом (15 117 случаев за 1994 г.) [57]. По данным Госсанэпиднадзора, в 1993 г. в целом по России не соответствовали санитарным требованиям по бактериологическим показателям 12—15 % исследованных проб молочных продуктов, рыбы и рыбных продуктов, 7—10 % мясопродуктов, а на ряде территорий (в Астраханской, Калужской областях, Кабардино-Балкарии, Туве) эти показатели в два раза выше. Безусловно, что часть нестандартных проб объясняется использованием в технологии недоброкачественной водопроводной воды. • ^ на здоровье и условия жизни чeлoвeкa Кроме микробиологического немаловажное значение для здоровья человека имеет химический состав питьевой воды. В связи с интенсивным загрязнением источников водоснабжения, особенно в индустриально развитых регионах, его роль возрастает. В отличие от микробного фактора, воздействие которого чаще всего проявляется в виде эпидемических вспышек заболеваний, неблагоприятное влияние химического фактора может быть обнаружено не сразу, а спустя некоторое, порой достаточно продолжительное, время. Причина состоит как в воздействии низких концентраций, не способных вызвать острое отравление, так и в особенностях химической структуры вещества. Оба эти обстоятельства обусловливают хроническое развитие процесса интоксикации. Токсическое воздействие химических веществ может проявляться не только при оральном (через рот) поступлении их с водой, но и при всасывании через кожу в процессе гигиенических (душ, ванна) или оздоровительных (плавательные бассейны) процедур [27]. Возможность поступления химических ядов через кожу хорошо известна в гигиене труда. Опасность неблагоприятного воздействия воды, содержащей некоторые химические соединения, в бытовых условиях порой выше, чем при контакте с ними в производственных условиях. Этому способствуют высокая площадь контакта с водой кожных покровов (80—100 %), повышенная потенциальная опасность интоксикации у детей (в особенности первого года жизни) в связи с лучшей способностью к всасыванию детской кожи и более высокой токсичностью веществ для детского организма. Для ряда веществ—компонентов промышленных сточных вод — предельно допустимые концентрации в водных объектах установлены по признаку возможности интоксикации при чрезкожном всасывании. Например, для циодрина (фосфорорганический инсектоакарицид) и полупродукта его производства — трифенил-фосфита ПДК установлены на уровне 0,05 и 0,01 мг/л, тогда как запах этих веществ в воде ощущается при концентрациях, гораздо более высоких —55 и 9 мг/л соответственно [16]. Многие вещества, поступающие в источник водоснабжения с промышленными стоками, способны вызывать аллергические реакции при контакте содержащей их воды с кожными покровами человека. Механизм взаимодействия химического вещества и организма определяется особенностями химической структуры вещества, его концентрацией и способом поступления в организм (с водой — через рот, кожу, слизистые; с воздухом — через легкие, слизистые, кожу; с пищей — через рот и слизистые), например замещение одного элемента другим в ферментных реакциях, подавление или стимуляция гормонов и других биологически активных структур организма, извращение иммунных реакций, повреждение генетического аппарата и пр. При этом воздействие одного вещества может развиваться по нескольким механизмам одновременно. Так, неблагоприятное влияние вод с повышенным уровнем солесодержания проявляется не только в изменении вкуса воды, но и в нарушении функционального состояния желудочно-кишечного тракта, может вызывать образование камней в мочевыделительной системе. Для выявления потенциальной опасности химического загрязнения воды применяют экспериментальный метод оценки токсичности природных химических веществ, компонентов сточных вод, сельскохозяйственных ядохимикатов и удобрений, поступающих в природные водоемы. Под действием химических веществ изменяются органолептические показатели воды — запах, привкус, окраска, мутность, способность к пенообразованию, пленкообразование. Нельзя не учитывать и эстетическое воздействие неблагоприятных органолептических свойств воды. В этой связи уместно вспомнить слова Ф. Ф. Эрисмана: «Было бы непростительной ошибкой считать удовлетворение эстетического требования роскошью, так как здесь эстетика и гигиена сливаются настолько, что разделить их положительно не представляется возможным». Поступление с водой одновременно нескольких веществ может вызвать патологические эффекты, несвойственные каждому из них (комбинированное действие). Еще сложнее расценить эффект взаимодействия при одновременном поступлении веществ разными путями, например через рот с водой и через легкие с атмосферным воздухом (сочетанное действие). Очевидно, ответ на вопрос о безвредности или опасности для здоровья человека питьевой воды с тем или иным химическим составом как по набору ингредиентов, так и по их концентрации не сводится к простому сопоставлению с нормативами, а является сложной профессиональной задачей, решать которую должен врач-гигиенист. Таким образом, взаимодействие химического агента, находящегося в питьевой воде, с организмом проявляется в двух направлениях — непосредственных токсических эффектах и изменении органолептических свойств воды. В силу сложности механизма взаимодействия химического агента и организма установить интенсивность воздействия, его количественное выражение, можно экспериментально, как правило, на теплокровных животных. Предельно допустимая концентрация химического вещества в воде — это максимальная концентрация, при которой потребление воды человеком для питьевых и бытовых нужд в течение всей его жизни прямо или опосредованно (через изменение органолептических свойств воды) не вызывает отклонений в состоянии организма, выходящих за пределы приспособительных физиологических реакций и обнаруживаемых современными методами исследования сразу или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений, а также не ухудшаются гигиенические условия водопользования населением. Кроме гигиенических существуют рыбохозяйственные нормативы, разработанные ихтиологами, содержания химических веществ в воде. Последние предусматривают безвредные концентрации веществ для рыбы. Корреляции между абсолютными величинами гигиенических и рыбохозяйственных нормативов нет: это объясняется коренными различиями в физиологии теплокровных и холоднокровных организмов. При экспериментальном обосновании гигиенических ПДК в питьевой воде имеют в виду два возможных направления неблагоприятного действия вещества: влияние его на органолептические свойства воды и возможность развития токсических эффектов. Исследования по первому направлению предусматривают изучение влияния вещества на вкус, цвет и запах воды, а также способности к пенообразованию с целью установить его пороговую концентрацию по органолептическому признаку вредности. По второму направлению проводят исследования влияния вещества на здоровье населения. Для этого на теплокровных животных в санитарно-токсикологическом эксперименте обычно в три этапа (остром, подостром и хроническом) определяют параметры токсичности, способность исследуемого вещества к материальной и функциональной кумуляции; устанавливают наиболее чувствительные функциональные системы организма; изучают возможно более развернутую его токсикодинамическую характеристику и выявляется подпороговую (недействующую) концентрацию вещества в воде при длительном действии малых его доз. Наименьшая по абсолютной величине из установленных в эксперименте по указанным признакам вредности пороговая (подпороговая) концентрация и принимается за ПДК, а признак вредности, по которому она установлена, называется лимитирующим. Экспериментальное обоснование ПДК — большая трудоемкая и материалоемкая научная работа. На разработку ПДК для одного вещества группа из двух научных сотрудников и двух-трех человек вспомогательного персонала затрачивает около двух лет. При этом эксперименте используют свыше тысячи лабораторных животных (белых мышей, белых крыс, морских свинок, кроликов). При необходимости изучения канцерогенных свойств, требующих проведения эксперимента в течение всей жизни животных, сроки работы увеличиваются. Санитарно-эпидемиологической службой России утверждено в настоящее время более 2000 нормативов — предельно допустимых концентраций вредных веществ в воде, которые применяют в практике государственного санитарно-эпидемиологического надзора. Не менее важно регламентирование химического состава воды, расходуемой на технологические нужды предприятий пищевой промышленности. Можно выделить два аспекта значения химического состава воды, используемой в технологических процессах пищевой промышленности. Первый из них — возможность интоксикации, как правило, хронической, потребителей продукции, приготовленной на воде с высокой (выше гигиенических нормативов) концентрацией тех или иных компонентов. Загрязненная вода воздействует через пищевой продукт не только самостоятельно, но и реагируя с веществами, поступившими в продукт с сырьем (пестициды, металлы, нитраты и пр.). Второй аспект — химическое вещество, содержащееся в воде, изменяет органолептические показатели продукта или ход технологических реакций. Химический состав воды особенно важен для предприятий, производящих различные напитки. Для этих предприятий большое значение имеет не только регламентация антропогенных загрязнений по принципу безопасности и безвредности (соблюдение гигиенических ПДК), но и специальная регламентация макроэлементного состава по показателям жесткости, минерализации, прозрачности, обусловленная либо особенностями технологии, либо специальными требованиями к потребительским свойствам продукта. Обладая свойствами универсального растворителя, вода постоянно несет большое количество самых различных ионов, состав и соотношение которых определяются условиями формирования воды источника, составом водовмещающих пород. Большое влияние на состав природных вод, как поверхностных, так и подземных, оказывает и техногенный фактор — поступление в водные объекты промышленных сточных вод, поверхностный и подземный (в том числе дренажный) сток с сельскохозяйственных полей, эксфильтрация с территорий промышленных отвалов, накопителей промышленных стоков и пр. Ниже будут приведены сведения о характере неблагоприятного действия на организм человека веществ, встречающихся в природных водах России и используемых в технологии обработки воды, продуктах их трансформации, а также веществ, получивших повсеместное распространение в связи с промышленным или сельскохозяйственным загрязнением источников водоснабжения. Благодаря успехам аналитической химии в природных водах, используемых в питьевом водоснабжении, обнаружено более 80 элементов периодической системы Д. И. Менделеева. Присутствие этих элементов в природных водах, не имеющих техногенного загрязнения, обусловлено естественными процессами формирования их состава при взаимодействии в системе вода—порода. Многие элементы могут достигать значительных концентраций. В современной науке о воде принято считать, что «нет немигрирующих элементов», а есть гидрогеохимические условия, неблагоприятные (или благоприятные) для водной миграции элементов. Так, при увеличении концентрации фтора в подземных водах формируются высокие концентрации бериллия, многих редкоземельных элементов-комплексообразователей; при повышенных концентрациях органических веществ и снижении окислительно-восстановительного потенциала формируются высокие концентрации железа и марганца. Это следует из теории координационных соединений и подтверждено многочисленными гидрогеохимическими наблюдениями [29]. Не случайно, что в новом СанПиН 2.1.4.559—96 «Вода питьевая. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества» при изучении состава воды источника водоснабжения обязательному определению подлежат все элементы-комплексообразователи — бериллий, ртуть, кадмий, свинец, никель, марганец, железо, алюминий, медь, цинк. Конечно, многие из них имеют высокую биологическую активность или значительно изменяют органолептические свойства воды. Но в то же время по их концентрациям специалисты-гидрохимики могут прогнозировать присутствие в воде других соединений и элементов. •
|
