1. Характеристика природных вод

Вода в природе, как это показано на рис. 1, находится в круговороте. Под действием солнечного тепла она испаряется с поверхности мирового океана, морей, рек и озер и затем осаждается на поверхность водных бассейнов и суши.

Рис. 1. Круговорот воды в природе

В настоящее время человек использует для своих нужд примерно 3000 куб. км стоков в год, в том числе для промышленный целей 600 куб. км. Объем гидросферы - 1389 млн. куб. км. Она занимает примерно 3/4 поверхности Земли - 449,53 млн. кв. км (суша - 165,34 млн. кв. км). Из общего количества воды 1350 млн. куб. км, или свыше 97,2% — океанская вода. Баланс других источников (в куб. км) воды приведен ниже:

Полярные льды и ледники		29х109
Грунтовые воды
	до глубины в 750 м	4,2х106
	на глубине 750-4000 м	5,3х106
	вода в озерах	120х103
	вода в реках	12х103
	влага в почве	24х103
	влага в атмосфере	13х103
Всего		39х106

Значительное количество воды, порядка (10-11)х10³ куб. км является составной частью живых организмов, обитающих на земле. Организм человека примерно на 70% состоит из воды. Ежедневно человек поглощает 2 л воды.

2. Показатели качества питьевой воды и их санитарно-токсикологическая характеристика

Эпидемические показатели. Вода является идеальной средой для размножения бактерий, микробов: возбудителей брюшного тифа, паратифов, холеры, дизентерии, вирусного гепатита и т.д. Вода может быть переносчиком различного рода глистов. В связи с обильным содержанием патогенных организмов, анализ воды проводят по «показательным» микробам (к примеру, кишечной палочке). Требования СанПиН - в 100 мл воды не должно быть кишечной палочки, количество бактерий в 1 мл воды не должно превышать 50.

К физическим показателям качества воды относят температуру, запах, привкус, цветность, мутность. Они определяют органолептические качества воды.

Органолептические показатели. Запах воды может быть: гнилостный, землистый, сероводородный, ароматический, хлорный, нефтяной и др. Привкус воды может быть: кисловатым, солоноватым, горьковатым, сладковатым. Наличие запахов и привкусов говорит о содержании (возможно превышенном) в воде газов, минеральных солей, органических веществ, нефтепродуктов, микроорганизмов. С повышением температуры запахи и привкусы усиливаются.

Санитарно-бактериологические показатели характеризуют общую бактериальную загрязненность воды, загрязненность ее кишечной палочкой, содержание в воде токсичных и радиоактивных компонентов.

Цветность - окраска воды в тот или иной цвет. Свидетельствует о наличии в воде выше нормы высокомолекулярных соединений почвенного характера, железа в коллоидной форме, загрязнений сточных вод. Мутность - иначе прозрачность. Зависит от наличия в воде взвешенных частиц. Использование мутной воды для питьевого водоснабжения нежелательно и даже недопустимо.

Химические показатели характеризуют химический состав воды. К ним обычно относят: водородный показатель воды рН, жесткость и щелочность, минерализация (сухой остаток), содержание органических и неорганических веществ. Водородный показатель рН - показатель концентрации в воде водородных ионов. Его величина характеризует фон водной среды: от кислого до щелочного. Для питьевой воды величина рН должна составлять от 6 до 9.

Общая минерализация (сухой остаток) - суммарная концентрация анионов, катионов и растворенных в воде органических веществ. Влияет на органолептические свойства воды. По сухому остатку можно судить о содержании в воде неорганических солей. Вода с повышенной минерализацией влияет на секреторную деятельность желудка, нарушает водно-солевое равновесие. Содержание сухого остатка в питьевой воде нормируется величиной не более 1000 мг/л.

Жесткость воды - обусловлена наличием в ней катионов кальция и магния. Взаимодействуя с карбонатными ионами, при высоких температурах они образуют малорастворимые соли. Поэтому жесткие воды могут образовывать накипь и отложения на бытовой технике, котлах, трубопроводах горячей воды. Установлена статистически достоверная связь между жесткостью воды и развитием сердечно-сосудистых заболеваний (частотой инфаркта миокарда). Есть предположение о роли жесткости воды в развитии мочекаменной болезни. Жесткость воды для питьевых целей ограничена концентрацией 7 моль/л.

Неорганические вещества. Общее число химических веществ, загрязняющих природные воды и оказывающих неблагоприятное воздействие на здоровье человека, в настоящее время превышает 50 000. Их содержание в воде строго регламентировано требованиями СанПиН.

При содержании фтора в воде более 1,5 мг/л может развиться флюороз, менее 0,7 мг/л - кариес зубов. Чрезмерное содержание молибдена в воде приводит к увеличению мочевой кислоты в крови и моче, увеличению активности щелочной фосфотазы. При низком поступлении в организм йода, развивается эндемический зоб. Ртуть - токсичный элемент, наличие ее в воде приводит к поражению центральной нервной системы. Алюминий - нейротоксичен, способен накапливаться в нервной ткани, печени и в жизненно важных областях головного мозга, приводя к тяжелым расстройствам функции центральной нервной системы. Барий - высокотоксичное вещество. При поступлении в организм, барий аккумулируется в костной ткани, что усугубляет его опасность для здоровья. Бериллий - высокотоксичный и кумулятивный клеточный яд. Хорошо всасывается в желудочно-кишечный тракт. При поступлении в организм высоких концентраций бериллия с питьевой водой, наблюдаются серьезные расстройства половой сферы у представителей обоих полов. Мышьяк - считается доказанной роль мышьяка, содержащегося в воде, в возникновении опухолевых заболеваний. Нитраты и нитриты - нитраты в воде в 1,5 раза токсичнее нитратов содержащихся в овощах. Свинец - кумулятивен в костях. Поражает нервную систему, почки, приводит к раннему атеросклерозу, нарушению процесса образования эритроцитов. Детским организмом свинец усваивается в 3-4 раза интенсивнее. Железо - вода, когда ее перекачивают насосом прозрачна и бесцветна. Но по мере того, как отдельные молекулы этого соединения собираются вместе, появляется характерный ржавый цвет. В воде, содержащей железо, неизбежно образовываются железобактерии - рассадник бактерий самого различного класса и уровня опасности для организма человека. По мере нарастания, эти бактерии образуют красно-коричневые наросты, которые забивают трубы. Разлагающаяся масса этих бактерий является причиной неприятного запаха и вкуса воды. Даже при самом малом содержании железа в воде (0,3 мг/л) она оставляет ржавые пятна на любой поверхности. Наличие железа в воде представляет серьезную проблему еще и потому, что оно обладает большой химической повторяемостью элементов. Нерастворимые соединения железа могут образовывать илистые отложения в водонапорных резервуарах, водонагревателях и других водопроводных установках. Повышенное содержание железа в воде (а следовательно в организме человека) является причиной серьезных аллергенных заболеваний. Марганец обычно встречают в железосодержащей воде. Марганец, соприкасаясь с чем-либо, оставляет темно-коричневые или черные следы даже при минимальных концентрациях в воде (0,05 мг/л). Собираясь в водопроводных трубах, марганец дает черный осадок. Повышенное содержание марганца отрицательно влияет на высшую нервную систему, систему кровообращения, на работу поджелудочной железы, провоцирует болезни эндокринной системы, увеличивает возможность заболеваний онкологического характера.

Медь - придает воде неприятный вяжущий привкус.