1. Гигиенические нормативы содержания фторид-ионов б хозяйственно-питьевой воде

Исходя из данных экспериментальных исследований и материалов, полученных при изучении влияния воды с различной концентрацией фторид-ионов, Р. Д. Габович в 1952 г. предложил пользоваться следующей классификацией качества питьевой воды по содержанию фторид-ионов:

1. до 0,3 мг/л — очень низкая концентрация фторид-ионов; пораженность населения кариесом в 3—4 раза выше, чемпри оптимальной концентрации, флюороз в слабой форме наблюдается у 1—3 % жителей; первоочередное профилактическое мероприятие — фторирование воды;

2. 0,3—0,7 мг/л — низкая концентрация фторид-ионов; пораженность насе­ления кариесом наблюдается в 1—3 ра­за чаще, чем у населения, употребляю­щего воду с оптимальной концентрацией фторид-ионов; флюороз в слабой формебывает у 3—5 % населения; необходимо фторирование воды;

3) 0,7—1,1 мг/л — оптимальная концентрация фторид-ионов; пораженностьнаселения кариесом близка к минималь­ной; развитие зубов и челюстей опти­мальное; флюороз в слабой форме на­блюдается не более чем у 3—10 % насе­ления; заболеваемость сердечно-сосу­дистым и аллергическими заболева­ниями ниже средней; эта концентрация рекомендуется как норма при фториро­вании воды;

4. 1,1—1,5 мг/л — повышенная, нодопустимая концентрация фторид-ионовпри отсутствии других источников водоснабжения; поражение населения кариесом минимальное, однако процент людей, болеющих флюорозом, возрастаетдо 15—20 % такая концентрациядопустима в условиях умеренного кли­мата;

5. 1,5—2,0 мг/л — концентрация фторид-ионов выше предельно допустимой;заболеваемость населения флюорозом может достигать 30—40 %; пораженность населения кариесом несколько выше ми­нимальной; воду следует обесфторивать;

6) 2—6 мг/л — высокая концентрация фторид-ионов; количество населения, по­раженного флюорозом, составляет 30—100%, наблюдаются тяжелые формы; заболеваемость населения кариесом не­сколько больше минимальной; обесфто-ривание воды обязательно;

7) 6—15 мг/л — очень высокая кон­центрация фторид-ионов; пораженностьнаселения кариесом зачительно боль­ше минимальной; до 80—100 % населе­ния поражено флюорозом с превалиро­ванием тяжелых форм; обесфторивание воды обязательно.

2. Технология фторирования воды

Целесообразность фторирования воды в каждом конкретном случае устанавлива­ется органами санитарно-эпидемиоло­гической службы. Показанием к фто­рированию воды является низкое содер­жание фторид-ионов в питьевой воде и значительная пораженность населения кариесом. В первую очередь фторируют воду, содержащую менее 0,3—0,5 мг/л фторид-ионов.

В ряде зарубежных стран (Швейца­рии, ФРГ и др.) для обогащения организма фтором используют таблетки, ко­ровье молоко, поваренную соль, чай, а также другие препараты и продукты, в которых содержится фторид натрия или другие фтор содержащие реагенты. Заболеваемость детей и взрослого на­селения кариесом при этом снижается. Практика показала, что индивидуальный прием препаратов и продуктов, со­держащих фтор, является сложным мероприятием, требующим активного со­действия родителей, поддержания у населения интереса к этому мероприятию, повседневных настойчивых усилий органов здравоохранения в течение мно­гих лет. По сравнению с перечисленными методами фторирование воды требует меньших эксплуатационных затрат, поз­воляет охватить все население, дает на­ибольший и наиболее стабильный противокариесный эффект и легче контро­лируется.

Можно применять два метода фтори­рования воды: 1) круглогодичный одной дозой; 2) сезонный зимней и летней до­зами. В первом случае в воду в течение всего года добавляют постоянную дозу фтора, соответствующую климатическо­му району, в котором расположен на­селенный пункт. При меняющейся по се­зонам дозе в холодное время года, когда среднемесячная температура воздуха (в 13 ч) не превышает +17...18 ^СС, воду можно фторировать дозой 1 мг/л, а в теп­лое время (например, в июне—августе) — меньшей дозой, зависящей от средней максимальной температуры (в 13 ч) за эти месяцы; например, при температуре +22...26 °С берут дозу 0,8, при +26... ...30 °С и более —0,7 мг/л фторид-ио­нов. Посезонный метод фторирования воды более приемлем.

По гигиеническим и технико-эконо­мическим требованиям фтор содержащий реагент, предназначенный для фториро­вания питьевой воды, должен: 1) об­ладать высоким противокариесным дей­ствием при возможно меньшей потен­циальной токсичности при передозиров­ке; 2) не содержать ядовитых примесей (солей тяжелых металлов, мышьяка и др.); 3) иметь большую растворимость при температуре 0...25 °С; 4) быть безо­пасным для персонала (образовывать меньше пыли, не обладать выраженным местным действием); 5) не оказывать от­рицательного влияния на другие про­цессы обработки воды; 6) обладать воз­можно меньшими коррозионными свой­ствами, не откладываться на стенках трубопроводов и аппаратуры; 7) быть доступным и недорогим.

Фторсодержащий реагент для фтори­рования воды выбирают в зависимости от конкретных условий, так как практи­чески нет реагента, превосходящего дру­гие по всем перечисленным свойствам. Для фторирования воды можно ис­пользовать фториды натрия и кальция, кремнефториды натрия, аммония и маг­ния, фтористоводородную и кремнефто-ристую кислоты, флюрель и др. СНиП 2.04.02—84 для фторирования воды ре­комендуют применять кремнефториды натрия и аммония, фторид натрия и кремнефтористоводородную кислоту.

Кремнефторид натрия Na₃SiF₆ — бе­лый негигроскопичный кристаллический порошок, является побочным про­дуктом суперфосфатного производства, отчего доступен и дешевле других. Кро­ме того, в техническом Na₂SiF₆ содер­жится больше основного вещества, чем в других реагентах (95—98 %), этим и объясняется широкое его применение. Растворимость Na₂SiF_e в воде плохая и резко уменьшается с понижением тем­пературы, рН растворов кремнефторида натрия — 3,0—4,0.

Фторид натрия NaF — белый поро­шок или небольшие кристаллы, негигроскопичный, содержание основного ве­щества в техническом продукте не менее 80 %. Реагент сравнительно хорошо рас­творим; обычно применяют 1—2 %-е растворы, рН которых составляет 7,5— 8,5. Приготовление концентрированных растворов фторида натрия на жесткой

оде сопровождается образованием мало­растворимых солей, оседающих в раст­ворных баках и коммуникациях.

Кремнефторид аммония (NH₄)₂SiF₆ — кристаллическое вещество белого цвета с розоватым или желтоватым оттенком, без запаха. Содержание основного ве­щества в техническом продукте не менее 86 %. При температуре 25 °С его раство­римость составляет 187,5 г/л. Недоста­ток этого реагента — слеживаемость. Стоимость его ниже стоимости NaF.

Кремнефтористоводородная кислота H.₂SiF₆ — обычно 20—35 %-й водный раствор. В Советском Союзе кремнефто ристоводородная кислота является преимущественно побочным продуктом про­изводства и содержит от 3 до 8% H₂SiF₆, поэтому она имеет низкую стоимость. Это бесцветная, дымящая, с едким

запахом жидкость, обладающая дражающим действием на кожу и слизистые оболочки, 1 %-й водный раствор ее имеет рН = 1,2. Испаряясь, крем­не фтористоводородная кислота разлага­ется на фтористоводородную кислоту и тетрафторид кремния. При ее использо­вании нужно соблюдать особый режим и технику безопасности. Поэтому в СССР она применяется лишь на водопроводах, расположенных вблизи суперфосфатных заводов.

Фгпорид-дифторид аммония — смесь двух реагентов: кислой соли фторида аммония NH₄F ■ HF (73 %) и фторида аммония NH^F (19 %); представляет собой мелкие, немного влажные кристал­лы. Реагент не образует пыли, но сильно гигроскопичен и поэтому на заводской таре необходимо точно указывать его массу. Растворимость кислой соли фто­рида аммония высокая.

При разработке индивидуального про­екта или привязке типового проекта ус­тановки для фторирования питьевой во­ды после выбора реагента следует определить дозу фтора применительно к конкретным условиям.

Дозу фтор содержащего реагента Д_ф определяют по формуле:

где m — коэффициент, зависящий от места ввода фтора в обрабатываемую воду (при вводе фтора после очистных сооружений принимается равным 1, при вводе перед фильтрами или контактными осветлителями — 1,1);

a — необходимое содержание фтора в обрабатываемой во­де в зависимости от климатических и сезонных условий (принимается равным 0,7—1,2 г/м³, меньшие значения — для летнего сезона и жаркого климата);

F^-— содержание фторид-ионов в ис­ходной воде, г/м³;

К — содержание фто­ра в чистом реагенте (принимается для кремнефторида натрия 60, для фторида натрия — 45, для кремнефторида аммо­ния — 64 %); для кремнефтористоводо-родной кислоты — 79;

С_ф — содержание чистого реагента в техническом продук­те, %.

Чтобы избежать потерь реагентов на образование осадков, фторсодержащие реагенты рекомендуется растворять в во­де, умягченной Na-катионированием, поскольку при большом содержании в воде кальция и магния часть фтора осаждается в виде фторидов или крем-нефторидов кальция и магния.

Кратковременные колебания концен­трации фтора в водопроводной воде не должны превышать ±0,1 мг/л, а среднемесячные +0,05 мг/л от установлен­ной дозы. В связи с этим дозирующая установка должна быть точной, надеж­ной, простой и удобной в эксплуатации. На водопроводах, в которых вода не обрабатывается коагулянтами, напри­мер на артезианских, реагент можно вводить во всасывающую трубу центробеж­ных насосов, а также в резервуар для хранения воды в том месте, где в него поступает вода. На речных водопроводах предпочтительно вводить фторсодержащие реагенты в воду, прошедшую коагуляцию, отстаивание и фильтрование, в трубопроводы, соединяющие фильтр и резервуар чистой воды, или непосредственно в резервуар. Если фторсодержащие реагенты содержат повышенные ко­личества нерастворимых примесей, ко­торые следует удалить из фторируемой воды, реагент можно вводить и до филь­трования. Если условия вынуждают вводить реагент в обрабатываемую воду до или совместно с коагулянтом (для улучшения растворимости реагента), не­обходимо, учитывая потерн, добавлять избыток фторидов. Во всех случаях умягчения или обезжелезивания фторсодержащие реагенты следует вносить в воду после завершения этих процессов. Фторсодержащие реагенты, не содержа­щие аммония, на обеззараживание воды хлором отрицательного влияния не ока­зывают.