Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

'Документ'
Наркомания – хроническое заболевание. Как гипертония, диабет или гастрит. Как и для любого другого хронического заболевания, для неё нет понятия «пол...полностью>>
'Закон'
Настоящий Федеральный закон устанавливает правовые основы государственной политики в сфере оборота наркотических средств, психотропных веществ и их п...полностью>>
'Книга'
Сириус, самая яркая звезда на нашем ночном небе, хранит ключ к судьбе нашей планеты. Как верили древние египтяне, переданная нам их «богами» тайная м...полностью>>
'Закон'
Преимущества и особенные достижения административного правосудия для защиты прав и законных интересов частных лиц  а также для рационального,эффектив...полностью>>

Гигиеническая оценка качественного состава питьевой воды при централизованном водоснабжении в зависимости от типов водопроводных труб и режимов водопользования 14. 02. 01 Гигиена

Главная > Автореферат
Сохрани ссылку в одной из сетей:

На правах рукописи

Мысякин Александр Евгеньевич

ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА КАЧЕСТВЕННОГО СОСТАВА

ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ ПРИ ЦЕНТРАЛИЗОВАННОМ ВОДОСНАБЖЕНИИ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ТИПОВ ВОДОПРОВОДНЫХ ТРУБ И РЕЖИМОВ ВОДОПОЛЬЗОВАНИЯ

14.02.01 Гигиена

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата медицинских наук

Москва - 2010

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Российский государственный медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»

Научный руководитель:

доктор медицинских наук, профессор Королик Виктор Вячеславович

Официальные оппоненты:

академик РАМН, доктор медицинских

наук, профессор Русаков Николай Васильевич

доктор медицинских наук, профессор Лакшин Андрей Михайлович

Ведущая организация: Федеральный научный центр гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека.

Защита состоится « 7 » июня 2010 года в 14.00 часов на заседании диссертационного совета Д 208.072.06 при ГОУ ВПО РГМУ Росздрава по адресу: 117997, г. Москва, ул. Островитянова, д. 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО РГМУ Росздрава по адресу: 117997, г. Москва, ул. Островитянова, д. 1

Автореферат разослан « 4 » мая 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор медицинских наук, профессор Полунин В. С.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования

Проблемы обеспечения населения качественной питьевой водой всегда были приоритетными для гигиенической науки и практики. В настоящее время большую озабоченность вызывают проблемы различных этапов питьевого водоснабжения, в том числе негативные изменения качества питьевой воды в водоразводящих системах при централизованном водоснабжении. Остается не до конца разрешенной задача получения непосредственно потребителем питьевой воды, полностью отвечающей всем санитарно-гигиеническим требованиям по химическим, микробиологическим и органолептическим показателям [Г.Г. Онищенко, 2009]. В 2008 году в среднем по Российской Федерации 16,9% проб воды из водопроводной сети не соответствовало требованиям по санитарно-химическим и 5,3% – по микробиологическим показателям [О санитарно-эпидемиологической обстановке в Российской Федерации в 2008 году. Государственный доклад. 2009].

Потребление недоброкачественной питьевой воды приводит к росту заболеваний как инфекционной, так и неинфекционной природы, связанной с химическим составом воды [Е.Н Беляев, 2002, Л.Г. Подунова, 1996, Ю.А. Рахманин, 2001, А.В. Тулакин, 2006]. Нарушение приведенных качеств питьевой воды наблюдается при неблагополучном состоянии поверхностных водоисточников, низкой эффективности водоподготовки, а также неудовлетворительном состоянии внутренней поверхности труб водоразводящих систем [Г.Г Онищенко, 2009].

Ухудшение качества питьевой воды после выхода с очистных сооружений может быть тесно связано с процессами жизнедеятельности микроорганизмов в водопроводных трубах водоразводящих систем.

Работы по изучению взаимодействия микроорганизмов с внутренней поверхностью водопроводных труб ведутся уже давно, и в настоящее время у ученых не вызывает сомнений негативное воздействие ряда микроорганизмов на техническое состояние водопроводных труб, что в свою очередь, приводит к ухудшению качества питьевой воды. Как в нашей стране, так и за рубежом, в основном изучались процессы коррозии низколегированной углеродистой стали [Е.П. Розанова, 1999, Г.А. Дубинина, 2003, J. Kielemoes, 2002]. Однако такие материалы, как оцинкованное железо, медь и металлопластик также требуют повышенного внимания, так как они находят широкое применение в изготовлении водопроводных труб.

Изучение процессов жизнедеятельности ряда водных микроорганизмов на внутренней поверхности водопроводных труб и их влияние на качество питьевой воды требует большего внимания. В этих процессах важную роль может играть сообщество железобактерий. Считалось, что происхождение оксидов железа, образующихся на поверхности стали – это следствие электрохимических процессов коррозии стали. Однако в настоящее время установлено, что ряд окислов железа и марганца образуется в культурах железобактерий [Е.П. Розанова, 1999, Г.А. Дубинина, 2003, А.В. Пиневич, 2005]. Железобактерии окисляют соединения этих металлов и осаждают их на внутренней поверхности водопроводных труб. При протоке воды на образовавшихся окислах железа и марганца могут адсорбироваться соединения тяжелых металлов. При остановке протока воды, снижается концентрация растворенного кислорода, что может привести к активации восстановительных процессов и вторичному загрязнению питьевой воды ранее осажденными на внутренней стенке трубы соединениями. Это может негативно отразиться на органолептических, химических и микробиологических свойствах питьевой воды. В настоящее время проблема обеспечения качественного состава питьевой воды, в зависимости от типов водопроводных труб и режимов водопользования является актуальной и не достаточно изученной. Это определило цель и задачи исследования.

Цель исследования

Изучить качество питьевой воды при централизованном водоснабжении, подаваемой по трубам, выполненным из различных материалов, при различных режимах водопользования.

Задачи исследования

  1. Разработать и изготовить экспериментальную установку конечного участка водопроводной сети из труб, выполненных из наиболее используемых материалов.

  2. Изучить качество питьевой воды, протекающей в различных типах водопроводных труб по органолептическим, химическим и микробиологическим показателям в различных режимах водопользования.

  3. Провести количественное изучение приоритетных групп микроорганизмов, оказывающих негативное действие на качество питьевой воды, транспортируемой в водопроводных трубах из различных материалов.

  4. Определить тип водопроводной трубы, наиболее и наименее обеспечивающей гигиеническую надежность питьевой воды.

  5. Исследовать механизм изменения качества питьевой воды в условиях переменного режима водопользования.

Научная новизна

Впервые проведено комплексное исследование изменения качества питьевой воды при централизованном водоснабжении в зависимости от типа водопроводных труб. Установлены изменения качества питьевой воды в зависимости от режима водопользования в различных типах водопроводных труб по органолептическим, химическим и микробиологическим показателям. Исследован механизм увеличения в питьевой воде концентраций соединений железа, марганца и тяжелых металлов.

Практическая значимость

Получены новые научные результаты, которые позволяют обосновать с санитарно-гигиенической позиции использование оптимальных видов труб водоразводящих систем. Результаты исследования показали, что один из способов оптимизации процессов удаления металлов из питьевой воды состоит в создании и поддержании благоприятного для бактериальных окислительных процессов кислородного режима аэрации и, что особенно важно, в предотвращении застойных явлений на песчаных фильтрах. Практическое использование полученных результатов будет служить обеспечению лучшего качества питьевой воды и сохранению здоровья населения.

Положения, выносимые на защиту:

  1. Качество питьевой воды в режиме непрерывного пользования соответствует требованиям СанПиН 2.1.4. 1074-01 и не зависит от типов труб.

  2. После перерыва в водопользовании существенно ухудшаются некоторые органолептические показатели, а также показатели безвредности по химическому и микробиологическому составу. Возрастают значения цветности, мутности, привкуса, концентрации железа и марганца, а также общего микробного числа за счет железо- и марганецокисляющих бактерий.

  3. Лучшим качеством обладала питьевая вода в изученных режимах водопользования в водоразводящей системе из оцинкованной трубы, худшим – из стальной трубы.

  4. Трубы из металлопластика и меди не обеспечивают должного качества питьевой воды в прерывистом режиме водопользования по органолептическим, химическим и микробиологическим показателям.

  5. Механизм значительного увеличения концентрации соединений железа и марганца в питьевой воде в переменном режиме водопользования заключается в дефиците растворенного кислорода, что приводит к активации восстановительных процессов бактерий циклов железа и марганца.

  6. Одним из направлений совершенствования работы существующих и разрабатываемых способов водоочистки при централизованном водоснабжении является оптимизация кислородного режима работы биофильтров.

Внедрение результатов исследования

Материалы диссертационного исследования используются в учебном процессе со студентами на кафедре гигиены и основ экологии человека ГОУ ВПО РГМУ Росздрава, на кафедре микробиологии биологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова, а также на кафедре биохимии и физиологии клетки ГОУ ВПО ВГУ Федерального агентства по образованию. Там же, а также в ИНМИ РАН материалы исследования используются при разработке биологических методов очистки питьевой воды.

Апробация

Материалы диссертационной работы доложены, обсуждены и одобрены на совместной научно-практической конференции кафедры гигиены и основ экологии человека и отдела экологии и токсикологии НИИ ФПБМИ ГОУ ВПО РГМУ Росздрава 28.01.2010 г.

Материалы исследования доложены и обсуждены на:

1. Межвузовской научно-практической конференции, посвященной 125-летию кафедры общей гигиены ММА им. И.М. Сеченова «История становления и развития отечественной гигиенической науки и практики» 6 ноября 2009 г.

2. Пленуме Научного совета по экологии человека и гигиене окружающей среды РАМН и Минздравсоцразвития РФ на базе НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им А.Н. Сысина РАМН по теме: «Методологические проблемы изучения, оценки и регламентирования биологических факторов в гигиене окружающей среды», посвященном 65-летию Российской академии медицинских наук и 130-летию со дня рождения А.Н. Сысина 17.12.2009 г.

Публикации

По материалам диссертации опубликовано 4 работы, в том числе 2 статьи в журналах, рецензируемых ВАК Минобрнауки РФ.

Объём и структура работы

Диссертационная работа изложена на 121 странице машинописного текста, состоит из введения, пяти глав обзора литературы, описания методов исследования, двух глав собственных исследований, заключения, практических рекомендаций и выводов. Список литературы включает 121 работу отечественных и 57 работ зарубежных авторов. Материал диссертации иллюстрирован 24 таблицами, 5 рисунками, включает 2 приложения.

Личный вклад автора

Вклад автора в организацию и проведение исследования – 80%. Анализ и обобщение результатов выполнен лично автором в полном объеме.

Выражаю глубокую благодарность академику РАМН, доктору медицинских наук, профессору Пивоварову Ю.П., а также доктору биологических наук, профессору Дубининой Г.А. за консультативную помощь при выполнении настоящей работы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении отражены актуальность темы исследования, цель, задачи, обоснование научной новизны и научно-практической значимости, данные об апробации и внедрении в практику полученных результатов, основные положения, выносимые на защиту.

В первой части в пяти главах представлен обзор отечественной и зарубежной литературы. Проанализированы данные о влиянии качества питьевой воды на здоровье человека, современное состояние качества питьевого водоснабжения в Российской Федерации, роли ряда микроорганизмов в формировании качества питьевой воды, о санитарно-гигиеническом значении биопленок, образующихся в водопроводных трубах, а также о значении водоподготовки и транспортировки воды в обеспечении населения качественной питьевой водой.

Во второй части представлены собственные исследования.

В шестой главе представлены материалы и методы исследования.

Работа проводилась в течение 2007 - 2009 гг. в ГОУ ВПО РГМУ Росздрава им. Н.И. Пирогова на базе кафедры гигиены и основ экологии человека, в лаборатории экологии и геохимической деятельности микроорганизмов Института микробиологии им. С. Н. Виноградского РАН, а также в лаборатории физико-химических исследований ФГУЗ ФЦГиЭ Роспотребнадзора в рамках нескольких направлений (таблица).

Таблица. Направления и объем исследований

Направление исследований

Объем

1.

Изучение качества питьевой воды в режиме непрерывного тока в трубах четырех материалов. Пробы отбирались 1 раз в месяц.

264

пробы

2.

Изучение качества питьевой воды в режиме прерывистого тока воды (остановка протока ночью и в выходные дни). Пробы отбирались 1 раз в неделю.

8448

проб

3.

Изучение качества питьевой воды после остановки тока воды на 30 суток. Пробы отбирались 1 раз в конце месяца.

264

пробы

4.

Изучение механизма изменения качества питьевой воды в условиях постоянного и переменного тока воды. Пробы отбирались на 4, 6, 9, 14, 17, 18, 21, 25, 30, 31, 34, 37, 40, 44, 45-е сутки эксперимента.

844

пробы

Экспериментальная установка из водопроводных труб, изготовленных из различных материалов

Для изучения качества питьевой воды, протекающей в различных типах водопроводных труб, нами была разработана и собрана экспериментальная установка, представляющая собой систему из параллельно установленных четырех труб, имеющих общий вход воды. Использовались трубы из стали марки 3 (диаметр - ¾ дюйма, соответствует ГОСТ 3262-75), оцинкованного железа (диаметр - ¾ дюйма, соответствует ГОСТ 3262-75), меди (диаметр - ½ дюйма, соответствует ГОСТ 617-90) и металлопластика (диаметром ¾ дюйма, соответствует ТУ 2248-001-0762-9379-96). Все трубы имели длину 1 м. В начале и в конце каждой трубы вмонтированы запирающие краны. В начале каждой трубы установлен счетчик воды СВК 15-2. (рис. 1).

Ток воды осуществлялся в непрерывном режиме, в прерывистом с остановкой протока в выходные дни, а также с полной остановкой на 30 суток.

Контроль качества исследуемой воды проводили путем изучения ее органолептических, химических и микробиологических показателей до и после выхода из установки и осуществляли согласно СанПиН 2.1.4.1074-01 и методическим указаниям МУК 4.2.1018-01.

Рисунок 1.

Схема экспериментальной установки.

1 – труба из стали;

2 - труба из оцинкованного железа;

3 – труба из меди;

4 – труба из пластика;

5 – счетчик воды;

6 – запирающий кран.

Определение общего числа микроорганизмов осуществляли путем посева проб воды на полужидкий питательный агар.

Определение числа колиформных бактерий осуществляли методом мембранной фильтрации с последующим помещением фильтров на среду Эндо. Для определения общих и термотолерантных колиформных бактерий использовали лактозо-пептонную среду. Выполняли оксидазный тест.

Определение спор сульфитредуцирующих бактерий осуществляли путем посева проб воды на железосульфитный агар. Использовали метод мембранных фильтров.

Определение колифагов проводили с использованием взвеси E. coli K12 F+ в концентрации 109 бактериальных клеток в 1 мл.

Определение сульфатредуцирующих бактерий проводили путем посева исследуемой воды на среду Видделя. Состав среды: NH4Cl – 0.3 г/л, CaCl2 ∙ 2H2O – 0.11 г/л, MgCl2 ∙ 6H2O – 0.2 г/л, KCl – 0.3 г/л, Na2SO4 – 2.8 г/л, FeSO4 – 5 мл 10% р-ра, ацетат Na – 0.2 г/л, лактат Na – 0.5 г/л.

Определение железо- и марганецокисляющих бактерий проводили путем посева проб воды на среду Тилера. Состав среды: дрожжевой экстракт – 0.02 г/л, лимоннокислое железо закисное – 0.002 г/л, агар Дифко – 15 г/л, MnSO4 ∙ 5H20 – 0.02 г/л, вода дистиллированная стерилизованная – 1 л.

Определение железо- и марганецредуцирующих бактерий проводили путем посева на среду Бромфильда. Состав: KH2PO4 0,5 г, MgSO4·7H2O 0,2 г, (NH4)2SO4 1 г, CaCO3 5 г, дрожжевой экстракт 0,3 г, сахароза 10 г, агар 20 г, вода дистиллированная 1 л.

Определение железобактерий-литотрофов проводили путем посева на среду следующего состава: (NH4)2SO4 – 0.2 г/л, CaCl2 – 0.05 г/л, MgSO4 – 0.1 г/л, NaHCO3 – 0.2 г/л, H2SO4 – до рН 7.2-7.4, Hepes – 3 г/л, FeS – по каплям до темно–серого цвета. Фосфатный буфер – 0.05 г/л, агар 0.5% - 5 г/л, ацетат – 0.2 г/л.

Запах и вкус определялись согласно ГОСТ 3351-74. Характер запаха воды определяли ощущением воспринимаемого запаха при 20 и 60 °C.

Цветность и мутность определяли согласно ГОСТ 3351-74 методом фотоэлектроколориметрии нативной воды на фотоэлектроколориметре КФК-56м. Цветность определяли с синим фильтром с длинной волны 412 нм. Мутность определяли с зеленым светофильтром с длинной волны 530 нм.

рН нативной воды определяли согласно ПНД Ф 14.1:3:4.121-97с помощью рН-метра Эксперт 001 ТУ 4215-001-5-27222949-00.

Осадок оценивали визуально.

Окисляемость определяли согласно указаниям к ГОСТ 2761-84 методом окисления перманганатом калия.

Нитриты, содержащиеся в нативной воде, определяли согласно ГОСТ 4192-82 методом фотоколориметрии с реактивом Грисса на фотоэлектроколориметре КФК-56м с длиной волны 520 нм.

Общая жесткость нативной воды определялась согласно ГОСТ Р 52407-2005 методом пламенной атомно-абсорбционной спектрометрии на приборе PERKIN ELMER 403 с использованием пламени воздух–ацетилен.

Сульфаты определяли согласно ПНД Ф 14.2:4.176-00 (издание 2007 г.) «МВИ анионов (нитратов, сульфатов, бромидов, хлоридов и йодидов) в питьевых, природных водах» методом ионной хроматографии с использованием ионного хроматографа Dionex ICS-2100.

Нитраты определяли согласно ПНД Ф 14.2:4.176-00 (издание 2007 г.) «МВИ анионов (нитратов, сульфатов, бромидов, хлоридов и йодидов) в питьевых, природных водах» методом ионной хроматографии с использованием ионного хроматографа Dionex ICS-2100.

Алюминий определяли согласно ПНД Ф 14.1:2:4.161-00 «МВИ алюминия в питьевых, природных и сточных водах» методом спектрофотомерии с хромазуролом с использованием спектрофотометра WTW PhotoLab Spektral.

Молибден определяли согласно ГОСТ Р 51309-99 методом атомной спектрометрии на приборе PERKIN ELMER 403.

Никель, цинк, железо и марганец определяли согласно ПНД Ф 14.1:2:4.143-98 (издание 2004 г.) «МВИ алюминия, бария, бора, железа, кобальта, марганца, меди, никеля, стронция, титана, хрома и цинка в питьевых, природных, сточных водах» методом ICP спектрометрии с использованием спектрофотометра WTW PhotoLab Spektral.

Хлор остаточный свободный и связанный определяли согласно ГОСТ 18190-72 йодометрическим методом (окисление йодида активным хлором до йода с последующим титрованием тиосульфатом натрия).



Скачать документ

Похожие документы:

  1. Актуальные гигиенические проблемы водообеспечения и охраны здоровья сельского населения Республики Казахстан и пути их решения 14. 00. 07 гигиена

    Автореферат диссертации
    Защита диссертации состоится «29» декабря 2010 г. в 13-00 часов на заседании объединенного диссертационного совета ОД 09.16.01 при Научном центре гигиены и эпидемиологии имени Хамзы Жуматова Министерства здравоохранения Республики
  2. «О состоянии окружающей среды Брянской области в 2010 году»

    Доклад
    Государственный доклад «О состоянии окружающей среды Брянской области в 2010 году»/ Комитет природопользования и охраны окружающей среды, лицензирования отдельных видов деятельности Брянской области; сост.
  3. 1 Нормативы используются субъектами градостроительной деятельности, осуществляющими свою деятельность на территории Нижегородской области, независимо от их организационно-правовой формы. 58

    Документ
    1.1.1. Нормативы используются субъектами градостроительной деятельности, осуществляющими свою деятельность на территории Нижегородской области, независимо от их организационно-правовой формы.
  4. Отчет по Дополнительному соглашению №4 от 27 февраля 2010 г к Государственному контракту №11/08-200 от 29 октября 2008 г

    Публичный отчет
    Цель работы – разработка проекта схемы комплексного использования и охраны водных объектов (СКИОВО) бассейна реки Нева (в пределах территории Санкт-Петербурга и Ленинградской области).
  5. Все статьи Ратникова одним файлом

    Документ
    Предлагаем Вашему вниманию цикл статей Андрея Ратникова. А.Ратников является экоаудитором и техническим директором ООО СПО «БиоСтрой». Он хорошо знаком с проблемами утилизации жидких отходов и водоснабжения дачных коттеджей.

Другие похожие документы..