Гигиенические требования к качеству и безопасности питьевой воды систем централизованного и нецентрализованного водоснабжения. Гигиеническая оценка воды по её органолептическим, санитарно-химическим, бактериологическим и биологическим показателям. Система централизованного питьевого водоснабжения, общая схема устройства водопровода. Методы улучшения качества воды. Классификация. Современные методы обеззараживания питьевой воды (физические и химические), их гигиеническая оценка. Специальные методы улучшения качества питьевой воды(фторирование, дефторирование, дезодорация, опреснение, умягчение, дезактивация, обезжелезивание). Упакованная питьевая вода. Классификация. Гигиенические требования и нормативы качества. Источники водоснабжения, их характеристика. Гигиенические требования к устройству и эксплуатации различных источников местного водоснабжения. Антропогенное воздействие на гидросферу. Гигиеническое нормирование химических веществ в воде водоемов. Установление предельно-допустимых концентраций химических веществ в воде водоемов. Зоны санитарной охраны водоемов. Биологические и биохимические факторы самоочищения водоемов. Типы биоценозов.

Гигиена — ПСБГПМУ, Лечебное дело

Гигиенические требования к качеству питьевой воды систем централизованного и нецентрализованного водоснабжения

Нормативная база и общие принципы

В Российской Федерации качество питьевой воды регламентируется:

СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества» (с изменениями) — для водопроводов, подающих воду в жилые дома, предприятия, общественные здания.
СанПиН 2.1.4.1175-02 «Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения. Санитарная охрана источников» — для колодцев, каптажей, родников, используемых населением без разводящей сети.

Различия касаются объёма контроля и жёсткости нормативов. Централизованное водоснабжение должно обеспечивать стабильное качество в любой точке сети, нецентрализованное — на месте водозабора (колодец, родник). В обоих случаях вода не должна содержать возбудителей инфекций, токсичных веществ выше ПДК и обладать неприемлемыми органолептическими свойствами.

Показатели качества воды и их гигиеническая оценка

Гигиеническая оценка воды проводится по четырём основным группам показателей.

Органолептические показатели

Включают запах, привкус, цветность, мутность. Вода не должна вызывать отвращения у потребителя.

Запах и привкус – оцениваются в баллах при 20 °C и 60 °C (норма ≤ 2 балла).
Цветность – сравнивается с платиново-кобальтовой шкалой (норма ≤ 20°).
Мутность – измеряется по формазиновому стандарту (норма ≤ 1,5 мг/л для централизованных систем, до 2,5 мг/л для нецентрализованных).

Пример: Вода с запахом сероводорода («тухлых яиц») может указывать на серобактерии или застой в сети; вода с землистым привкусом – на цветение водорослей.

Санитарно-химические показатели

Отражают химический состав, содержание токсичных веществ и общую минерализацию.

Основные нормируемые параметры:

pH – 6,0–9,0 (централизованные), 6,0–8,5 (нецентрализованные).
Общая минерализация (сухой остаток) – ≤ 1000 мг/л (до 1500 мг/л допускается по согласованию с Роспотребнадзором).
Общая жёсткость – ≤ 7,0 мг-экв/л (централизованные), ≤ 10 мг-экв/л (нецентрализованные).
Железо – ≤ 0,3 мг/л.
Марганец – ≤ 0,1 мг/л.
Хлориды – ≤ 350 мг/л.
Сульфаты – ≤ 500 мг/л.
Нитраты – ≤ 45 мг/л.
Токсичные микроэлементы (свинец, мышьяк, кадмий, ртуть, фтор и др.) – по ПДК.

Каждое вещество имеет лимитирующий показатель вредности (ЛПВ): органолептический (ухудшает вкус/цвет), санитарно-токсикологический (вызывает интоксикацию) или общесанитарный (влияет на процессы самоочищения).

Пример: Превышение нитратов (более 45 мг/л) может привести к метгемоглобинемии у детей (затруднение транспорта кислорода). Превышение железа (более 1,5 мг/л) – к ржавому цвету и металлическому привкусу.

Бактериологические показатели

Определяют микробную безопасность воды.

Общее микробное число (ОМЧ) – количество колониеобразующих единиц в 1 мл, норма ≤ 50 КОЕ/мл (централизованные), нигде не регламентировано для нецентрализованных (ориентир ≤ 100 КОЕ/мл).
Общие колиформные бактерии (ОКБ) – в 100 мл воды их быть не должно.
Термотолерантные колиформные бактерии (ТКБ) – отсутствуют в 100 мл.
Патогенные бактерии (Salmonella, Shigella, синегнойная палочка) – не допускаются.
Колифаги – отсутствуют в 100 мл (индикаторы вирусного загрязнения).

Биологические показатели

Характеризуют наличие живых организмов и продуктов их разложения.

Общая альфа- и бета-активность – радиологические показатели (норма 0,1 и 1,0 Бк/л соответственно).
Цисты лямблий – не допускаются в 25 л (для централизованных).
Яйца гельминтов и цисты патогенных простейших – не допускаются.

> [!simple] Простыми словами: Бактериологические показатели говорят, есть ли в воде кишечные палочки (ОКБ) – если есть, значит вода загрязнена фекалиями. Биологические – опасны ли лямблии и гельминты. Радиологические – не завышена ли природная радиоактивность (радон, уран).

Система централизованного питьевого водоснабжения (водопровод)

Общая схема водопровода включает следующие элементы:

1. Водозаборное сооружение – захват воды из источника (поверхностный или подземный).

2. Узел водоподготовки – комплекс сооружений для осветления, обесцвечивания, обеззараживания (фильтры, отстойники, смесители, контактные резервуары).

3. Резервуар чистой воды (РЧВ) – хранение очищенной воды.

4. Насосная станция второго подъёма – подача воды в распределительную сеть.

5. Водонапорная башня/гидроаккумулятор – поддержание давления.

6. Распределительная сеть – трубы, задвижки, краны.

Зоны санитарной охраны (ЗСО) – строгие пояса вокруг водозабора и очистных сооружений, где запрещена любая хозяйственная деятельность, загрязняющая источник (первый пояс – 30–50 м от водозабора, ограждение; второй – зона ограничения; третий – зона наблюдения).

Методы улучшения качества воды

Делятся на основные (повышение прозрачности, обеззараживание) и специальные (коррекция минерального состава, удаление специфических загрязнителей).

Классификация методов

Осветление (коагуляция, отстаивание, фильтрование) – удаление взвешенных частиц.
Обесцвечивание (коагуляция с окислителями, адсорбция на активном угле) – удаление гуминовых веществ.
Обеззараживание – уничтожение патогенных микроорганизмов.

Современные методы обеззараживания

1. Химические (реагентные):

Хлорирование (газообразный хлор, гипохлорит натрия/кальция) – дешёвый, обеспечивает последействие (остаточный хлор 0,3–0,5 мг/л). Недостатки: образование хлорорганических соединений (тригалометаны), неприятный запах при высокой дозе.
Озонирование – мощный окислитель, убивает вирусы, бактерии, простейшие. Не даёт длительного последействия, поэтому часто комбинируют с хлоро-или хлораминированием. Дорогой, требует оборудования.
Диоксид хлора – сильный дезинфектант, меньше образует хлорорганику. Требует синтеза на месте, дорогой.
Хлорамины (монохлорамин) – длительное бактерицидное действие, меньше побочных продуктов. Слабее хлора, плохо действует на лямблии.

2. Физические (безреагентные):

Ультрафиолетовое облучение (УФ) – разрушает ДНК микроорганизмов. Эффективно против бактерий и вирусов, не образует побочных продуктов. Не даёт последействия, поэтому используется как финишный этап или в комбинации с хлорированием. Требует низкой мутности (иначе экранирование).
Кипячение – надёжный способ для малых объёмов, убивает все вегетативные формы, но не споры.
Ультразвуковая обработка – разрыв клеточных мембран, применяется редко из-за высокой энергоёмкости.
Гамма-излучение – стерилизация, дорогой, в водоснабжении не применяется из-за радиационной безопасности.

Гигиеническая оценка: Для централизованного водоснабжения оптимально сочетание – коагуляция + осветление + хлорирование (с контролем остаточного хлора) и/или УФ (физический) + микрохлорирование для последействия. Нецентрализованные источники – допустимо хлорирование таблетированными формами или кипячение.

Специальные методы улучшения качества питьевой воды

Фторирование – добавление фтора до 0,7–1,5 мг/л для профилактики кариеса. Избыток (>1,5 мг/л) вызывает флюороз зубов.
Дефторирование – удаление избытка фтора (ионный обмен, осаждение алюминиевыми солями, фильтрование через активированный глинозём). Применяется в регионах с эндемическим флюорозом.
Дезодорация – устранение неприятных запахов и привкусов (адсорбция активированным углём, окисление озоном).
Опреснение – удаление солей из морской или солоноватой воды. Методы: обратный осмос, дистилляция, электродиализ, ионный обмен. Используется в прибрежных районах.
Умягчение – снижение общей жёсткости (удаление Ca²⁺ и Mg²⁺). Методы: реагентное (известкование, содоумягчение), ионный обмен (Na-катионирование), магнитная обработка (для предотвращения накипи). Для питьевой воды предпочтительны безреагентные способы (нанофильтрация), чтобы не повышать Na.
Дезактивация – удаление радиоактивных нуклидов (соосаждение, ионный обмен, обратный осмос). Актуально при авариях на АЭС или естественных высоких фонах (радон).
Обезжелезивание – удаление избытка железа и марганца. Методы: аэрация (окисление O₂) + фильтрация на кварцевом песке; каталитическое окисление (фильтры с пиролюзитом); ионный обмен; реагентное окисление (Cl₂, O₃). Норма: Fe ≤ 0,3 мг/л.

> [!example] Пример: В подземных водах частотен избыток Fe (1–10 мг/л) и Mn (0,3–1,0 мг/л). При аэрации Fe²⁺ окисляется до Fe³⁺ и выпадает в осадок, который задерживается фильтром. Если воды мягкие или содержат органику – требуется дополнительное окисление хлором или озоном.

Упакованная питьевая вода

Классификация (по СанПиН 2.3.2.1078-01, ТР ЕАЭС 044/2017):

Вода питьевая первой категории – пригодна для ежедневного употребления, безопасна по всем показателям. Допускается небольшая вариация минерализации.
Вода питьевая высшей категории – физиологически полноценная, с оптимальным содержанием макро- и микроэлементов, из подземных источников.
Минеральная вода (столовая, лечебно-столовая, лечебная) – с повышенным содержанием солей, регистрируется как пищевой продукт.

Гигиенические требования: По микробиологии – практически стерильна (общее число микроорганизмов ≤ 20 КОЕ/мл, отсутствие ОКБ, синегнойной палочки, патогенных стафилококков). Химический состав нормируется жёстко (меньше фтора, нитратов, тяжёлых металлов). Контроль радиационной безопасности обязателен.

Источники водоснабжения и их характеристика

|---------------|---------|-------------|------------|

| Подземные | Артезианские скважины (межпластовые воды), грунтовые воды (верховодка, колодцы) | Обычно стабильный состав, защищены от поверхностного загрязнения, не требуют сложной очистки | Ограниченный дебит, часто повышенная жёсткость, железо, сероводород; малая скорость восполнения |

| Поверхностные | Реки, озёра, водохранилища | Большой водозабор, доступность | Подвержены сезонным колебаниям качества (цветение водорослей, паводки), требуют полной очистки (коагуляция, осветление, обеззараживание) |

Выбор источника осуществляется по результатам санитарно-гигиенического обследования и гидрогеологических изысканий. Для централизованного водоснабжения предпочтительны артезианские воды.

Гигиенические требования к устройству и эксплуатации местного водоснабжения (нецентрализованного)

Колодец – расположение не ниже 50 м от источников загрязнения (выгребные ямы, туалеты, скотные дворы). Стенки колодца герметичны (бетонные кольца), дно – слой гравия, надземная часть – крышка, ворот. Один раз в год – чистка и дезинфекция.
Каптаж родника – бетонное или кирпичное сооружение с камерой сбора воды, крышкой, отводной трубой. Ограждение 20–30 м от дорог и построек.
Водозаборные скважины – требуют герметичного оголовка, насосного оборудования, зоны строгого режима (радиус не менее 30 м).

Антропогенное воздействие на гидросферу

Основные источники загрязнения:

Промышленные стоки – тяжёлые металлы (Hg, Pb, Cd), нефтепродукты, ПАВ.
Сельскохозяйственный сброс – нитраты, фосфаты, пестициды, животноводческие стоки.
Бытовые сточные воды – органические вещества, детергенты, патогенные микроорганизмы.
Транспорт – смывы с дорог (нефтепродукты, тяжёлые металлы, противогололёдные реагенты).

Водоёмы теряют способность к самоочищению при чрезмерной нагрузке (эвтрофикация – избыток биогенов, цветение сине-зелёных водорослей, гибель рыбы).

Гигиеническое нормирование химических веществ в воде водоёмов

Устанавливается ПДК (предельно допустимая концентрация) – максимальная концентрация вещества, которая при ежедневном поступлении в организм (с питьевой водой) в течение всей жизни не вызывает отклонений в здоровье. Разрабатывается для каждого вредного вещества.

Этапы установления ПДК:

1. Токсикологическая оценка – определение острой, подострой, хронической токсичности (DL₅₀, порог действия).

2. Лимитирующий показатель вредности (ЛПВ) – выделяют три группы: органолептический (вкус, запах), санитарно-токсикологический (общее токсическое действие), общесанитарный (влияние на процессы самоочищения водоёма). Выбирают наиболее строгий из трёх.

3. Коэффициент запаса – вводится для перехода от пороговой дозы к ПДК (обычно 10–100).

4. Утверждение Минздравом.

> [!simple] Простыми словами: Сначала в опытах на животных выясняют, какая доза вещества ещё не вредит. Потом учитывают, как вещество портит воду (вкус или способность к самоочищению). Выбирают самую маленькую из этих цифр. Она и становится ПДК.

Зоны санитарной охраны (ЗСО) водоёмов

Создаются для защиты источников централизованного водоснабжения от загрязнения. Состоят из трёх поясов:

Первый пояс (строгий режим) – 30–50 м от водозабора (для поверхностных – до 200 м вверх по течению). Ограждение, охрана, запрещены посторонние лица, выпас скота, постройки, спуск сточных вод.
Второй пояс (ограничения) – вся площадь, влияющая на качество воды (определяется расчётом времени пробега воды до водозабора). Запрещены: рубка леса, кладбища, свалки, применение пестицидов, животноводческие фермы, добыча ископаемых.
Третий пояс (наблюдения) – остальная территория водосбора, где ведётся мониторинг.

Биологические и биохимические факторы самоочищения водоёмов

Самоочищение – комплекс абиотических (разбавление, адсорбция, гидролиз) и биотических процессов.

Биохимические факторы:

Аэробное окисление органических веществ бактериями (минерализация до CO₂, H₂O, NO₃⁻, PO₄³⁻). Скорость зависит от температуры, содержания кислорода (БПК₅, ХПК).
Нитрификация (окисление NH₃ до NO₂⁻ и NO₃⁻ нитрифицирующими бактериями).
Фотосинтез водорослей – выделение O₂, потребление CO₂, создание биомассы.

Биологические факторы:

Бактериофаги – вирусы, лизирующие бактерии.
Простейшие (инфузории, амёбы) – поедают бактерии, водоросли.
Зоопланктон (дафнии, коловратки) – фильтруют взвесь и бактериопланктон.
Макрофиты (высшие водные растения) – поглощают биогены (N,P), выделяют кислород, создают убежище для мальков.
Рыбы – потребляют зоопланктон и детрит.

Типы биоценозов водоёмов

В водной экосистеме выделяют:

Планктон – организмы, свободно парящие в толще воды (фитопланктон – водоросли, зоопланктон – рачки, коловратки). Основной продуцент и потребитель взвеси.
Нейстон – организмы, живущие на поверхностной плёнке (насекомые-водомерки, личинки, некоторые сине-зелёные водоросли).
Бентос – донные организмы (черви, моллюски, личинки насекомых, водоросли – перифитон). Участвуют в минерализации осадка.
Перифитон – обрастания на камнях, водоросли, бактерии, прикреплённые простейшие – важны для процесса самоочищения в реках (биоплёнка).

> [!critical] Ключевой факт: Питьевая вода централизованного водоснабжения должна соответствовать СанПиН 2.1.4.1074-01 по 95 показателям, ключевые нормы – отсутствие ОКБ в 100 мл, ОМЧ ≤ 50 КОЕ/мл, содержание хлора 0,3–0,5 мг/л, нитраты ≤ 45 мг/л, общая жёсткость ≤ 7 мг-экв/л. При нецентрализованном водоснабжении (колодец, родник) допустимы менее жёсткие нормы (цветность до 30°, мутность до 2,5 мг/л, железо до 1,0 мг/л, нитраты до 45 мг/л), но обязательно отсутствие ОКБ.

---

Итог. Качество питьевой воды регулируется национальными нормативами, основанными на оценке органолептических, санитарно-химических, бактериологических и биологических показателей. Для обеспечения безопасности применяют методы очистки (осветление, обеззараживание) и специальные способы коррекции состава (фторирование, обезжелезивание, опреснение). Гигиеническое нормирование химических веществ опирается на ПДК с учётом лимитирующего показателя вредности, а защита источников водоснабжения обеспечивается зонами санитарной охраны.

Все вопросы раздела: Подготовка к экзамену по Гигиене