Вода. Водный баланс. Очистка воды

Вода является одним из самых важных элементов окружающей среды, она необходима для жизни человека. 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.

Значение воды для человека. Вода – это химическое соединение водорода с кислородом. Она необходима для жизни человека, поскольку все химические реакции организма протекают в водной среде. Вода составляет примерно 60-70% массы тела.

При изменении количества потребляемой воды и ее солевого состава нарушаются процессы пищеварения и усвоения пищи, кроветворения и др. Без воды невозможны регуляция теплообмена и поддержание постоянной температуры тела. При потере воды в количестве около 2% массы тела (1-1,5 л) появляется жажда, при утрате 6-10% наступает полуобморочное состояние, галлюцинации, нарушение глотания. Потеря 10-20% воды опасна для жизни.

В зависимости от интенсивности работы, внешних условий и содержания соли в пище человек в среднем потребляет от двух до четырех литров воды в сутки.

Вода входит в состав клеток, тканей, органов. Большая часть воды заключена в клетках организма, входит в состав белков, жиров и углеводов, остальная – в межклеточной тканевой жидкости, крови, лимфе, пищеварительных соках, секретах различных желез. Так, например, половина всей воды организма приходится на мышцы, около 1/8 – на скелет, 1/20 – на кровь.

Живой клетке вода требуется для сохранения структуры и нормального функционирования. Вода:

- регулирует проницаемость клеточных мембран. Установлено, что старение организма связано со способностью тканей удерживать воду. С возрастом ее количество в организме уменьшается;

- участвует в водно-солевом обмене. Всасывание солей в кишечнике возможно благодаря тому, что они растворены в воде. Поступая в кровь, соли влияют на осмотическое давление крови. Вода снижает осмотическое давление, а соли его повышают;

- является основой кислотно-щелочного равновесия в организме, 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;

- участвует во многих химических реакциях в организме;

- являясь основной составной частью крови, секретов и экскретов, вода осуществляет транспорт в организме питательных веществ, солей и микроэлементов (витаминов, углеводов) и участвует в выведении шлаков и токсичных веществ с потом, мочой, слюной;

- участвует в терморегуляции организма. Вода непрерывно выделяется через почки, легкие, кишечник, кожу, при этом организм отдает в окружающую среду значительное количество тепла. Так, при потоиспарении 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 вводно-электролитным балансом в организме и обусловлено нарушением осмотического давления. Появление жажды служит первым сигналом сдвига электролитного баланса в сторону увеличения концентрации солей в тканях.

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 нормальной физической нагрузке и в благоприятных климатических условиях организму человека требуется около 3 л воды. В сутки организм человека теряет приблизительно такое же количество жидкости. Однако в жарком климате и при тяжелых физических нагрузках потеря воды из-за усиленного потоотделения может возрасти до 10 и даже 12 л/сутки. Наряду с обезвоживанием в подобной ситуации особо опасно выведение из организма больших количеств солей калия и натрия. Это 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. Потеря 20% содержащейся в организме воды вызывает смерть.

В спортивной практике чаще всего не возникает надобность в приеме хлористого натрия. Это может потребоваться лишь в таких видах спорта, которые сопровождаются выполнением крайне напряженной длительной физической работы, протекающей в условиях высоких температур и повышенной влажности воздуха, например в велосипедном спорте, спортивной ходьбе, беге на длинные дистанции.

У спортсменов нет универсальной схемы питьевого режима. Для каждого вида спорта такой режим разрабатывается с учетом внешних метеорологических условий, длительности и интенсивности работы, индивидуальных особенностей спортсменов (возраста, пола, стажа занятий).

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 и закаливания, уборки жилища, приготовления пищи и пр. Велико и промышленное значение воды. Величина общего расхода воды служит одним из показателей, характеризующих общие санитарные условия жизни.

Особое место вода занимает в физическом воспитании и занятиях водными видами спорта. Это одно из наиболее эффективных оздоровительных средств физического воспитания. Вода широко используется для закаливания, лечебной физкультуры, личной гигиены занимающихся и как среда, в которой проводятся спортивные занятия по водным видам спорта. Вода также является 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.

Органолептические свойства воды. Эти свойства воды могут быть определены органами чувств человека. К ним относятся:

- прозрачность, являющаяся показателем чистоты воды. Она обусловлена количеством содержащихся в воде механических и химических примесей;

- цвет (питьевая вода должная быть бесцветной);

- запах (не должна иметь никакого запаха);

- вкус (не должна иметь посторонних привкусов);

- температура (наиболее благоприятной для питьевой воды считается температура 7-12 градусов). Такая вода эффективнее утоляет жажду, способствует охлаждению слизистой оболочки полости рта и пищевода и вызывает усиление деятельности слюнных желез. Прием воды, имеющей температуру 5 и ниже градусов, приводит к подавлению желудочной секреции, нарушению пищеварения. Очень холодная вода может привести к местному переохлаждению носоглотки и простудным заболеваниям, особенно если употреблять такую воду в разгоряченном состоянии, например, сразу после тренировочных занятий.

Температура воды имеет большое гигиеническое значение при купании и плавании. В соответствии с гигиеническими нормативами вода в закрытых плавательных бассейнах (для взрослых) должна иметь температуру 25-26 градусов, а для детей -26. Температура воды в естественных водоемах не нормируется.

Источники водоснабжения. Основными источниками водоснабжения являются закрытые водоемы (подземные воды) и открытые (реки, озера, пруды, водохранилища).

Очистка и обеззараживание воды. Очистка воды – сложный и многоэтапный процесс.

Первый этап – очистка воды от взвешенных частиц отстаиванием в специальных отстойниках и фильтрацией. Для ускорения этих процессов применяется коагуляция, т.е. очистка воды с помощью специальных химических соединений – коагулянтов. После коагуляции вода фильтруется через различные фильтры. В результате очистки вода становится прозрачной и бесцветной, в ней устраняются запахи, некоторые вредные примеси, яйца гельминтов и до 95% бактерий.

Дезинфекция воды – это освобождение ее от возбудителей различных инфекционных заболеваний. Наиболее распространенный способ дезинфекции воды – хлорирование газообразным хлором. Это один из старых, дешевых и достаточно надежных способов обеззараживания воды. Также возможно обеззараживание воды путем озонирования, обработки ультрафиолетовыми лучами.

В искусственных бассейнах должны быть постоянная принудительная циркуляция воды через различные фильтры, система обеззараживания и подогрева, которые позволяют поддерживать состояние воды, соответствующее гигиеническим нормативам. Наиболее распространенным и дешевым способом обеззараживания воды считается хлорирование. Уровень остаточного хлора в воде искусственного бассейна должен быть не меньше 0,2-0,4 мг/л.

Очистка и обеззараживание воды в полевых условиях. В туристическом походе освобождение воды от взвешенных частиц достигается ее отстаиванием в течение 2-3 часов или фильтрованием с помощью простейших фильтров (из песка, угля). Самый простой и надежный способ обеззараживания воды – ее кипячение в течение 5 минут. С помощью хлорной извести можно провести и хлорирование воды.

ПОЧВА

Гигиеническое значение почвы. Организм человека постоянно находится во взаимодействии с факторами окружающей среды, среди которых важная роль принадлежит почве. Существование тесных причинно-следственных связей между санитарным состоянием почвы и здоровьем населения обусловливает необходимость нормирования различных показателей почвы с целью предотвращения неблагоприятного влияния на организм человека. Выявление этих взаимодействий неразрывно связано с изучением физико-механических свойств почвы, во многом определяющих ее самоочищающую способность, а, следовательно, и санитарное состояние. Эту способность почвы необходимо учитывать при строительстве жилых и общественных зданий, спортивных сооружений и т.д. с целью предупреждения отрицательного влияния почвы на здоровье населения. Наибольшее практическое гигиеническое значение имеют поверхностные слои почвы, которые способны удерживать воду, не пропуская ее в глубокие слои, вести к заболоченности, созданию малярийных очагов и ухудшению климатических условий (повышенная влажность). Эти же поверхностные слои почвы более всего доступны загрязнению извне и при попадании органических веществ животного происхождения могут представлять собой эпидемиологическую опасность вследствие возможного занесения с отбросами патогенных микроорганизмов, яиц гельминтов и личинок насекомых. Отдельные группы их могут обусловить возникновение и передачу эпидемических и эндемических заболеваний. Почва может подвергаться радиоактивному загрязнению при поступлении в нее радиоактивных отходов с выбросами соответствующих промышленных предприятий в случаях несоблюдения правил радиационной безопасности, а также при испытаниях атомного оружия.

Вредное влияние на здоровье населения может оказать загрязнение почвы химическими средствами, применяемыми в сельском хозяйстве для повышения урожайности, что возможно при отступлении от санитарных и технических правил работы с ними.

Геологический и химический состав и структура почвы, степень ее сухости и влажности оказывают большое влияние на тепловой режим приземного слоя атмосферы и ее состояние, качество подземной воды, характер растительности, химический состав растительных продуктов и, следовательно, опосредованно на продукты животного происхождения. Местности, в почве или воде которых имеется недостаток или избыток отдельных химических веществ, называются аномальными геохимическими провинциями. У проживающих здесь людей наблюдаются отклонения в обмене веществ, функциональные и морфологические изменения и заболевания, объединенные под общим названием - геохимические эндемии (флюороз, зобная болезнь и др.). К профилактическим мероприятиям относятся подкормка почвы и животных недостающими микроэлементами, введение в воду фтора для предупреждения кариеса зубов или дефторирование при флюорозе, добавление в пищу йода при зобной болезни и т. д.

Особенности почвы необходимо учитывать при выборе земельного участка для строительства населенных пунктов и отдельных зданий, при прокладке водопроводной и канализационной сети, при строительстве спортивных сооружений. Современный прогресс науки и техники в области мелиорации позволяет устранять недостатки, свойственные той или иной почве (обводнение или осушение местности). Введение в почву минеральных удобрений повышает ее плодородие.

Состав и физические свойства почвы. Почва состоит из твердых частиц и свободных промежутков между ними - пор, заполненных воздухом. К почвенным частицам камни, гравий, песок, глина,перегной (гумус). В зависимости от качественного преобладающего содержания тех или иных частиц различают несколько пород почвы - каменистая, песчаная, супесчаная, глинистая, черноземная, торфяная и др. Поверхностный слой почвы представляет собой сложный комплекс минеральных соединений (90—99%) и органических веществ (1—10%). Минеральная часть состоит в основном из песка, глины, извести и ила с входящими в них солями кремния, алюминия, кальция, магния и др.; органическая часть — из гумуса (перегноя), в ней содержится большое количество микроорганизмов.

Воздухопроницаемость почвы имеет большое гигиеническое значение,

оказывая влияние на процессы ее самоочищения, т.е. для освобождения почвы от поступивших в нее отбросов животного происхождения. Водоемкость - способность почвы удерживать воду. Она зависит главным образом от общего объема пор и их размера.

Температура почвы. Тепловые свойства почвы оказывают влияние на температуру приземного слоя атмосферы, тепловой режим помещений первого этажа и подвалов, а также на жизнедеятельность почвенных микроорганизмов и процессы разложения органических веществ в почве. Степень нагревания почвы солнцем зависит от географического положения и рельефа местности, характера почвы и времени года. Растительный покров уменьшает нагревание и излучение тепла почвой, а искусственные покрытия (асфальт и др.) усиливают излучение вследствие высокого отражения и в летнее время, повышая температуру приземного слоя воздуха, ухудшают микроклимат и самочувствие людей. Суточные колебания температуры воздуха отражаются в почве до глубины не более 1 м, годовые же передаются на большие глубины. В сильные морозы почва может промерзать на глубину до 1 - 2 м, что важно учитывать при заложении фундаментов зданий, водопроводных и канализационных труб. В суровом климате на известной глубине почва никогда не оттаивает, образуя слой вечной мерзлоты.

Эпидемиологическое значение почвы. Почва, загрязненная органическими веществами животного происхождения, представляет собой благоприятную среду для сохранения и развития микроорганизмов, среди которых могут быть возбудители инфекционных болезней. В чистой почве они не встречаются и микрофлора состоит из безвредных сапрофитов. Наибольшее количество микробов находится на глубине 1 - 2 см, далее число их постепенно уменьшается и на глубине 4 - 5 м почва бывает обычно стерильной. В населенных пунктах, не имеющих канализации и благоустроенных приемников нечистот и отбросов, и при неправильном удалении их бактериальная загрязненность почвы во дворах может быть значительной и представлять опасность, особенно в отношении дизентерии и гельминтозов. Выживаемость в загрязненной почве возбудителей дизентерии, брюшного тифа, паратифа, холеры, а также гноеродных инфекций исчисляется обычно неделями, а иногда и месяцами, в зависимости от наличия питательного материала, физических свойств почвы и общего микробного пейзажа (видовой конкуренции). За это время они могут распространяться во внешней среде различными путями и вызывать прямо или косвенно инфекционные заболевания. Непосредственное заражение через почву не является частым путем распространения инфекций. Практически речь может идти главным образом о заражении столбняком, газовой гангреной и злокачественным отеком через почву, попавшую в раны при травматических повреждениях кожи и огнестрельных ранениях. Возбудители этих заболеваний относятся к числу спороносных анаэробов и постоянно обитают в почве. Споры столбняка чаще всего встречаются в садовой и огородной земле, удобренной навозом, а также в других местах, загрязненных экскрементами животных. При ранениях вместе с частицами почвы и пылью споры столбнячной палочки проникают в поврежденные ткани, развиваются и могут вызвать тяжелейшее заболевание, выделяя сильно действующий токсин. Профилактически необходимо даже при небольших повреждениях тканей, загрязненных землей, вводить подкожно 1 мл адсорбированного столбнячного анатоксина, а через 30 мин другим шприцем и в другой участок тела вводить 3000 МЕ противостолбнячной сыворотки. Споры газовой гангрены прорастают и продуцируют токсин, который вызывает омертвение тканей и интоксикацию всего организма. Через почву, проникающую в организм человека, возможно заражение сибирской язвой и ботулизмом. В почве, загрязненной выделениями больных животных или трупами их, могут находиться споры сибирской язвы, сохраняющиеся годами. Попав в организм, они прорастают и вызывают чаще всего кожную форму заболевания или реже легочную и кишечную. Возбудители острых кишечных инфекций попадают из почвы главным образом в грунтовую воду или поверхностные водоемы и распространяются далее водным путем. Заражение может произойти через овощи, выращиваемые на земледельческих полях орошения и огородах, удобряемых не обезвреженными нечистотами, а также через мух. Большое значение имеет почва в распространении гельминтозов, являясь основной средой для развития и созревания яиц гельминтов, которые могут сохраняться в земле длительное время. Они поступают в нее с испражнениями больных людей и развиваются здесь до стадии личинок. В организм человека яйца и личинки гельминтов (аскариды, власоглав, острицы) попадают при употреблении немытых овощей и ягод и при еде руками, загрязненными инфицированной землей. Для профилактики гельминтозов необходимо иметь благоустроенные туалеты, не допускать загрязнения дворов фекалиями и использовать последние для удобрения огородов и садов только после предварительного обезвреживания (компостирование и др.). В почве обитают также грызуны, заражающие поверхностные воды возбудителями лептоспирозных заболеваний, находятся личинки паразитических насекомых: мух, москитов, слепней и других переносчиков инфекционных болезней. Борьба с ними имеет важное гигиеническое значение.

Самоочищение почвы. Почва постоянно загрязняется органическими веществами, представляющими собой продукты разложения и остатки растительных и животных организмов. Наибольший гигиенический интерес представляет способность почвы освобождаться от попавших в нее органических веществ животного происхождения, в которых возможно наличие патогенных микроорганизмов. Почва может превращать органические вещества, опасные в эпидемиологическом отношении, в неорганические соединения — минеральные соли и газы. Этот сложный процесс называется самоочищением.

Химические и радиоактивное загрязнение почвы. Химический состав почвы зависит от ее геологических особенностей и загрязнения поверхностных слоев выбросами промышленных предприятий. Это обусловливает возможное токсикологическое значение почвы. Из нее ядовитые макро- и микроэлементы могут мигрировать в растения (овощи и др.) и непосредственно через них или через кормовые травы, поедаемые животными, попадать в мясо, жиры, молоко и далее - в организм человека. Аналогичная картина наблюдается и при загрязнении почвы радиоактивными веществами.

Ландшафтный фактор. Определенное значение для гигиены имеет так называемый ландшафтный фактор или особенности окружающей природы, действующие на организм через центральную нервную систему и вызывающие положительные или отрицательные эмоции. Характер почвенного покрова, рельеф местности, особенности флоры играют в этом отношении существенную роль. Живописная пересеченная местность у моря, озера или реки, богатая разнообразной флорой, зеленый или снежный ландшафт, естественно, будут иначе влиять на настроение, чем однообразная песчаная равнина со скудной растительностью, вызывая не только субъективные переживания, но и отражаясь на физиологических процессах в организме и работоспособности. Однако необходимо учитывать привычку человека к характерным особенностям той или иной местности, обусловленную многими годами жизни, часто со дня рождения. По этому нередко явно непривлекательная по своему виду местность благоприятно влияет на нервно-психическую сферу. Ландшафтный фактор приобретает особо важное значение в курортологии в связи с повышенной чувствительностью многих больных к изменениям природных условий и при благоприятном состоянии (в гигиеническом и климатотерапевтическом отношении) способствует успеху лечения и отдыха.