Материал: 1-3

Вариант № 1

1. Физиологическое и биохимическое значение воды.

Вода - физиологически и гигиенически необходимый элемент, в тоже время является источником болезни и может быть причиной нарушением здоровья, что связано с изменением состава, качеством или недостатком воды. Физиологическое и биохимическое значение:

1) - пластическая, структурная роль: вода участвует в построении всех без исключения тканей, даже наиболее плотных; достаточно отметить, что организм взрослого человека состоит на 63-65 % из воды;

2) - каталитическая роль: вода является замечательным и высокоэффективным катализатором жизненно необходимых реакций в организме, обеспечивающих процессы метаболизма (пример - цикл Кребса); 3) - вода - универсальный растворитель: растворение газообразных, жидких и твердых веществ в организме; практически все указанные вещества не могут реализовать свою роль в жизнедеятельности человека в нерастворенном состоянии;

4) - вода - один из основных факторов поддержания нормального осмотического давления в крови

5) - вода - один из факторов обеспечения кислотно-щелочного равновесия в организме

6) - вода - необходимое условие всасывания пищевых компонентов: всасывание пищевых компонентов представляется возможным только в жидкой фазе;

7) - вода - непременный участник всех метаболических и энергетических процессов

8) - водный фактор - обязательный элемент процессов анаболизма и катаболизма

10)физиологическая роль воды как незаменимого фактора жизнедеятельности человека подчеркивается тем, что если без пищи поддержание жизни возможно в течение до 50 суток, то без воды - лишь в течение считанных дней (3-5 суток)

2. Гигиеническая характеристика безреагентных способов осветления и обесцвечивания воды. Устройства, применяемые для улучшения качества воды. Критериальные показатели эффективности улучшения качества воды по нормативным документам.

К безреагентным способам осветления и обесцвечивания воды относятся отстаивание и фильтрация.

Отстаивание основано на том, что в стоячей или медленно текущей воде взвешенные вещества, имеющие большую плотность, чем вода, выпадают и осаждаются на дно. Отстаивание осуществляется как в самих источниках водоснабжения, так и в водохранилищах. Но естественный отстой протекает медленно, и эффективность обесцвечивания при нем невелика. Поэтому в настоящее время для осветления и обесцвечивания воды часто применяют химическую обработку коагулянтами, ускоряющими осаждение взвешенных частиц. Естественное отстаивание воды производят в горизонтальных отстойниках, представляющих собой резервуары глубиной в несколько метров, через которые вода движется непрерывно с очень малой скоростью. Вода пребывает в отстойнике 4—8 часов. За это время осаждаются преимущественно грубодисперсные взвеси. После отстаивания воду для окончательного осветления пропускают через медленно действующий фильтр, представляющий собой кирпичный или бетонный резервуар, на дне которого устраивают дренаж из железобетонных плиток или дренажных труб с отверстиями, через который профильтрованная вода отводится из фильтра.

Фильтрация производится через фильтры с зернистой загрузкой (медленные и скорые). Фильтр представляет собой железобетонный резервуар, заполненный фильтрующим материалом в два слоя. В качестве фильтрующего слоя используются кварцевый песок, керамзит, дробленый мрамор. Поддерживающий слой служит для того, чтобы мелкий фильтрующий материал не уносился вместе с фильтруемой водой, и состоит из слоев гравия или щебня. Быстрая и медленная фильтрация при правильной загрузке обеспечивают наибольшее улучшение качества воды при любом обычном способе очистки воды. При фильтрации происходит сорбция бактерий и вирусов на поверхности взвешенных частиц и хлопьев и совместное осаждение в отстойнике или порах фильтрующей загрузки. Часть бактерий и вирусов, оставаясь в воде свободной, проникает через очистные сооружения и содержится в фильтрованной воде. Достаточно эффективный метод, но зачастую без предшествующей коагуляции не обеспечивает достаточное качество и приемлемую скорость очистки воды.

Критерии оценки эффективности улучшения качества по СанПин:

3. Приведите алгоритм расчета дозы хлорной извести для улучшения качества воды в полевых условиях (практика-сущность методики).

Для расчета активности хлорной извести, которая выражается в процентах, составляется пропорция: 0,01 г хлорной извести, У г активного хлора 100 г хлорной извести, Х г активного хлора, где У – содержание активного хлора в 1 мл 1% раствора хлорной извести или в 0,01 г сухой хлорной извести; Х – содержание активного хлора в 100 г сухой хлорной извести. Отсюда Х =У 100 / 0,01. Поскольку активный хлор рассчитывается в 100 г хлорной извести, полученный результат выражают в процентах.

Вариант № 2

1. Эпидемиологическое значение воды.

2. Гигиеническая характеристика реагентных способов осветления и обесцвечивания воды. Устройства и реагенты, применяемые для улучшения качества воды. Критериальные показатели эффективности улучшения качества воды по нормативным документам.

Реагентное осветление воды – процесс удаления диспергированных и коллоидных веществ на поверхности или внутри высокопористой малорастворимой твердой фазы, которую образуют в воде специальные реагенты.

В практике водоподготовки под реагентным осветлением воды обычно понимают коагуляцию с последующим осаждением и/или фильтрованием.

Коагуляция

Коагуляция в водоподготовке – процесс дестабилизации и укрупнения коллоидных и диспергированных веществ в воде путем введения (дозирования) в воду растворов специальных реагентов — коагулянтов.

Коагулянты в воде образуют нерастворимую фазу и одновременно нейтрализуют (экранируют) поверхностный заряд коллоидных частиц, в результате чего последние перестают отталкиваться друг от друга и вместе с нерастворимой фазой коагулянтов формируют микрохлопья, которые могут выпадать в осадок или отделяться на засыпных фильтрах.

Коагулянты бывают: неорганические (как правило, полихлориды или/и полисульфаты алюминия или/и железа различной основности) и органические (синтетические полимеры).

Для эффективной коагуляции необходимо быстрое распределение коагулянта (интенсивное перемешивание) по всему объему обрабатываемой воды для обеспечения максимального контакта диспергированных и коллоидных частиц с промежуточными продуктами гидролиза коагулянта (которые существуют в течение нескольких секунд). Кроме того, следует признать важное влияние рН воды, наилучший рН для коагуляции находится в диапазоне 6,4-6,9.

Иногда в результате коагуляции в воде образуются хлопья, которые недостаточно крупны для их эффективного осаждения или фильтрования. В таких случаях после коагулянтов в воду целесообразно вводить дополнительные реагенты – флокулянты.

3. Определение дозы хлорной извести для обеззараживания воды (практикасущность методики).

Для определения дозы хлора для обеззараживания воды проводят опытное хлорирование одного литра воды приготовленным 1% раствором хлорной извести. Обеззараживание должно производиться таким образом, чтобы после 30-минутного контакта хлора с водой остаточное количество свободного активного хлора в исследуемой воде находилось в пределах 0,3-0,5 мг/л, а связанного хлора после часового контакта 0,8-1,2 мг/л. Выбор дозы хлора для опытного хлорирования зависит от физических и химических свойств воды. Для этой цели берут 4-6 мг/л активного хлора. К 1 литру воды добавляется выбранная доза хлора. Для этого необходимо определить, в каком объеме 1 % раствора хлорной извести содержится нужное количество активного хлора. В колбу с одним литром воды добавляют необходимый объем 1% раствора хлорной извести, перемешивают, оставляют на 30 минут для обеззараживания. Затем определяют количество активного хлора, оставшегося в обеззараженной воде. Для этого в коническую колбу наливают 100 мл обеззараженной воды, прибавляют 5 мл 5% раствора йодистого калия, 1 мл соляной кислоты 1:3, 1 мл 1% раствора крахмала и титруют до обесцвечивания 0,01 н раствором тиосульфата натрия. Титрование необходимо проводить быстро, так как окраска успевает восстанавливаться и раствор можно легко перетитровать. Затраченное количество 0,01 н раствора тиосульфата умножают на 0,355 и 10 и узнают количество остаточного хлора.

Хлорпоглощаемость воды рассчитывается путем вычитания из первоначально введенного активного хлора количества активного хлора, оставшееся после 30-минутного обеззараживания воды.

Доза свободного хлора складывается из хлорпоглощаемости и 0,3-0,5 мг/л свободного остаточного хлора.

Доза связанного хлора складывается из хлорпоглощаемости и 0,8-1,2 мг/л свободного остаточного хлора.

Вариант № 3

1.Гигиеническое значение воды. Понятие о естественных и искусственных биогеохимических провинциях.

Гигиеническое значение воды.

Вода, как воздух и пища, является тем элементом внешней среды, без которого невозможна жизнь. Человек без воды может прожить всего 5-6 сут. Это объясняется тем, что тело человека в среднем на 65% состоит из воды. Кроме удовлетворения физиологической потребности вода нужна человеку для санитарно-гигиенических, бытовых нужд. С этой точки зрения вода необходима для:

1) Личной гигиены человека (поддержания чистоты юла, одежды и тд).

2) Приготовления пищи.

3) Поддержания чистоты в жилищах, общественных зданиях, особенно в лечебных учреждениях.

4) Централизованного отопления.

5) Поливки улиц и зеленых насаждений.

6) Организации массовых оздоровительных мероприятий (плавательных бассейнов)

Биогеохимические провинции - территории, характеризующиеся повышенным или пониженным содержанием одного или нескольких химических элементов в почве или воде, а также в организмах животных и растений, обитающих на этой территории.

На таких территориях могут наблюдаться определенные болезни, непосредственно связанные с недостатком или избытком этих элементов. Эти болезни получили название эндемических.

Биогеохимические провинции можно разделить на 2 группы:

1.Естественные

2.Искусственные

Естественные биогеохимические провинции – это территории с повышенным или пониженным содержанием активных микроэлементов, таких как фтор, йод, стронций и др., что приводит к развитию заболеваний природно-очагового характера, получившие название эндемичных. Такие биогеохимические аномалии возникли в процессе исторического формирования земной коры под действием различных экстремальных природных явлений, катаклизмов: вспышки на Солнце, вулканическая деятельность, землетрясения, активная циклоническая и антициклоническая деятельность и др.

Наиболее часто встречающиеся заболевания: эндемический зоб (нехватка йода), кариес (дефицит фтора), флюороз (избыток фтора), стронциевый рахит (избыток стронция).

Искусственные биогеохимические провинции - это такие провинции, которые образовались в результате человеческой деятельности, в их число входят и техногенные биогеохимические провинции, которые формируются вокруг источников интенсивного загрязнения окружающей среды химическими веществами.

2. Гигиеническая характеристика процесса коагуляции воды. Реактивы, применяемые для улучшения качества воды. Требования к коагулянтам, условия коагуляции. Критериальные показатели эффективности улучшения качества воды по нормативным документам.

Коагуляция

Коагуляция в водоподготовке – процесс дестабилизации и укрупнения коллоидных и диспергированных веществ в воде путем введения (дозирования) в воду растворов специальных реагентов — коагулянтов.

Коагулянты в воде образуют нерастворимую фазу и одновременно нейтрализуют (экранируют) поверхностный заряд коллоидных частиц, в результате чего последние перестают отталкиваться друг от друга и вместе с нерастворимой фазой коагулянтов формируют микрохлопья, которые могут выпадать в осадок или отделяться на засыпных фильтрах.

Коагулянты бывают: неорганические (как правило, полихлориды или/и полисульфаты алюминия или/и железа различной основности) и органические (синтетические полимеры).

Для эффективной коагуляции необходимо быстрое распределение коагулянта (интенсивное перемешивание) по всему объему обрабатываемой воды для обеспечения максимального контакта диспергированных и коллоидных частиц с промежуточными продуктами гидролиза коагулянта (которые существуют в течение нескольких секунд). Кроме того, следует признать важное влияние рН воды, наилучший рН для коагуляции находится в диапазоне 6,4-6,9.

Иногда в результате коагуляции в воде образуются хлопья, которые недостаточно крупны для их эффективного осаждения или фильтрования. В таких случаях после коагулянтов в воду целесообразно вводить дополнительные реагенты – флокулянты.