Главная > Гигиеническое значение воды, нормы водопотребления

Гигиеническое значение воды, нормы водопотребления

Вода, являясь универсальным растворителем, необходима для осуществления биохимических, физиологических и физико-химических процессов, обмена веществ и энергии. Поэтому без воды невозможны ассимиляция и диссимиляция, переваривание пищи, дыхание, синтез белков, жиров и углеводов. С помощью воды в клетки организма поступают пластические, биологически необходимые компоненты и энергетические материалы, а выводятся ненужные продукты обмена. Вода и растворенные в ней минеральные соли поддерживают осмотическое давление крови и тканей, обеспечивают кислотно-основное состояние в организме. Вода является основным аккумулятором тепла, которое образуется в организме в процессе экзотермических реакций обмена веществ.

Испаряясь с поверхности кожи и слизистых оболочек органов дыхания, вода участвует в процессах теплоотдачи и поддержании постоянной температуры тела. Известно, что в результате испарения 1 г влаги организм теряет 2,43 кДж (0,6 ккал) тепла. В обычных условиях отдача тепла происходит в результате неощутимого потоотделения (без активного участия потовых желез), при котором организм теряет в среднем в сутки около 0,6 л воды. При пребывании в условиях высокой температуры воздуха и выполнении физической работы наблюдается активное потоотделение, в результате которого количество теряемой организмом жидкости в течение рабочей смены может достигать 10-12 л.
Через дыхательные пути организма испаряется около 1/3 всей теряемой влаги, что приводит к отдаче 10-20% общего количества теряемого тепла.

Потребность организма в воде удовлетворяется главным образом в результате употребления питьевой воды, напитков и продуктов питания, особенно растительного происхождения. Физиологическая суточная потребность взрослого человека в воде при отсутствии физических нагрузок в регионах с умеренным климатом приблизительно составляет 1,5-3 л. Имеются сведения о том, что так называемая эндогенная вода образуется в организме в процессе окисления жиров, углеводов и белков в количестве приблизительно 0,3 л в сутки.

Вода выводится из организма не только через кожу и слизистые оболочки, но и, в первую очередь, через почки, а также через кишечник. Количество потребляемой воды равно объему, который выводится во внешнюю среду.

Организм человека очень чувствителен к недостатку воды. Обезвоживание приводит к глубокому нарушению большинства физиологических функций организма. Большие потери воды влекут к выведению из организма значительного количества макро-, микроэлементов, водорастворимых витаминов, что отрицательно отражается на состоянии здоровья. Обезвоживание приводит к нарушению деятельности сердечно-сосудистой и эндокринной систем, наблюдается торможение функций центральной нервной системы. При этом ухудшается самочувствие, снижается работоспособность. При потере количества воды, равного 5-6% массы тела, отмечается снижение артериального давления, увеличение частоты пульса (тахикардия) и частоты дыхания (тахипноэ), покраснение кожи, сухость слизистых оболочек, мышечная слабость, нарушение координации движений, головокружение, головная боль и другие нарушения.

Потеря воды, равная 10% массы тела, сопровождается повышением температуры тела, заострением черт лица, ослаблением зрения и слуха, нарушением кровообращения  (ослабление кровотока, опасность тромбоза сосудов), прекращением выделения мочи (анурией), нарушением психического состояния. Потеря воды на уровне 15-20% массы тела смертельна для человека при температуре воздуха 30° С, а на уровне 25% — при температуре 20-25° С. Человек может прожить без воды в среднем 5-6, но не более десяти суток. Поэтому гигиеническое значение воды определяется в первую очередь физиологической потребностью в ней человека.

Физиологическая норма потребления питьевой воды зависит от интенсивности обмена веществ, метеорологических условий, мышечной работы, характера питания, количества употребляемых солей и других причин. Установлено, что на 1 ккал энергетических затрат организма требуется 1 мл воды.

Питьевая вода, подаваемая населению городов и других населенных пунктов, должна соответствовать требованиям санитарных норм и государственного стандарта не только по качеству, но и по количеству, о чем сказано в статье 18 Закона Украины «Об обеспечении санитарного и эпидемического благополучия населения» от 28 февраля 1994 г. Только достаточное количество доброкачественной питьевой воды дает возможность удовлетворить физиологические потребности, обеспечить высокий уровень личной гигиены, санитарно-бытовых условий и общего санитарного благоустройства населенного пункта, предупредить распространение инфекционных и неинфекционных заболеваний.

Вода необходима в основном для:

Для обеспечения потребителей достаточным количеством питьевой воды должны быть рационально разработаны и постоянно соблюдаться нормы хозяйственно-питьевого водоснабжения. Согласно статье 1 Закона Украины «О питьевой воде и питьевом водоснабжении» от 10 января 2002 г., норматив питьевого водоснабжения — расчетное количество питьевой воды, которая необходима для обеспечения питьевых, физиологических санитарно-гигиенических и бытовых потребностей одного человека в течение суток в конкретном населенном пункте, на отдельном объекте или транспортном средстве при нормальном функционировании систем питьевого водоснабжения, при их нарушении и при чрезвычайных ситуациях техногенного или природного характера.

Крупнейшие ученые-гигиенисты советского периода А.Н. Марзеев и В.М. Жаботинский рассчитали, что для умывания трижды в сутки одному человеку необходимо 5 л воды, для принятия гигиенического душа ежедневно — 25 л, для принятия ванны один раз в неделю — 250 л, для приготовления пищи — 5 л, для мытья пола — 1 л на 1 м2 (в среднем 10 л в сутки), для промывания унитаза трижды в сутки — 18 л. В итоге оказалось, что минимальная норма водоснабжения только для удовлетворения питьевых и санитарно-бытовых потребностей человека должна быть не меньше 150 л в сутки.

Согласно СНиП 2.04.02-84 «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения» с учетом остальных потребностей (использование воды для хозяйственных целей в жилых и общественных зданиях, уборки улиц и поливки зеленых насаждений, обеспечения водой местной промышленности), было рекомендовано удельное среднесуточное (за год) водопотребление на одного жителя городов — 600 л/сут — и сельской местности — 150 л/сут. Однако удельное потребление воды может изменяться в пределах 10+20% в зависимости от климатических и других местных условий и степени благоустройства.

В советский период установленные нормы хозяйственно-питьевого водопотребления населенных пунктов зависели от степени благоустройства районов жилой застройки и были установлены в среднем на одного жителя (за год) для застройки зданиями, оборудованными внутренним водопроводом и канализацией без ванн 125-160 л/сут, с ваннами и местными водонагревателями 160-230 л/сут и с централизованным горячим водоснабжением 230-350 л/сут. Для районов застройки с водопользованием из водоразборных колонок норма среднесуточного (за год) водопотребления на одного жителя была принята 30-50 л/сут.

Фактически в бывшем Советском Союзе на душу населения в среднем по стране (без учета промышленных предприятий) приходилось около 250 литров в сутки. В отдельных местах ее подавалось значительно больше, например в Москве — более 400 литров.

Кроме общих нормативов водопотребления СНиП 2.04.01-85 «Внутренний водопровод и канализация зданий» разработаны дифференцированные нормы расхода воды отдельными потребителями: в жилых домах с квартирами, общежитиях и гостиницах — на 1 проживающего, в детских дошкольных учреждениях — на 1 ребенка, в школах — на 1 школьника и преподавателя. Расходы воды на поливку улиц в теплый период года установлен с расчетом на 1 жителя 80-90 л/сут.

Отдельно учитываются расходы воды на хозяйственно-питьевые цели на промышленных предприятиях и составляют 45 л в смену на 1 работника в горячих цехах с тепловыделениями более 20 ккал (83,68 кДж) на 1 м3/ч и 25 л в смену — в остальных цехах.

В Украине суточное водопотребление в населенном пункте (Q) рассчитывают по формуле:

Q=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6+Q7

где Q1 — суточные расходы воды на хозяйственно-питьевые и бытовые потребности в жилых и общественных зданиях;

Q2 — расходы воды на перспективу развития населенного пункта (15 % от Q1  и Q3);

Q3 — расходы воды для промышленных и сельскохозяйственных предприятий (устанавливают на основании технологических данных или принимают за 25% от расходов удельного водопотребления);

Q4. — расходы воды для домов отдыха, санаторно-туристских комплексов и детских лагерей (не учтенные в Qj);

Q5 — расходы воды для поливки зеленых насаждений и мытья улиц;

Q6 — расходы воды на тушение пожаров;

Q7 — дополнительные расходы воды с учетом местных особенностей (10-20% от Q4).

Согласно ДБН 360-92 «Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений», нормы хозяйственно-питьевого водоснабжения зависят от степени благоустройства населенного пункта и жилого фонда (табл. 4).

В нормативах, изложенных в выше указанном документе, учтены расходы воды в жилых домах, общежитиях, школах и других объектах. При расчете норм водопотребления населенных мест, кроме степени благоустройства, учитываются климатические условия, мощность источника водоснабжения и т.д.

Таблица 4 Нормы хозяйственно-питьевого водоснабжения населенных пунктов Украины

Степень благоустройства районов

Среднесуточная (за год) норма хозяйственно-питьевого водоснабжения на жителя физико-географических районов, л

Полесье, Западная лесостепь

Лесостепь

Степь

Водопровод, канализация, централизованное горячее водоснабжение

280

290

300

Водопровод, канализация, местные водонагреватели

280

210

230

Для расчета суточных потребностей воды (м3 в сутки) на хозяйственно-питьевые и бытовые цели в жилых и общественных зданиях применяется формула:

где qi — удельное среднесуточное потребление на 1 жителя л/сут (см. табл. 4);

Ni — расчетное количество жителей в районах жилой застройки с разным уровнем благоустройства.

При выполнении расчетов средние нормы водоснабжения принимают с коэффициентами неравномерности: суточным (отношение максимального суточного расхода воды к среднесуточному) и годовым (отношение максимальных расходов воды в час к среднечасовому).

Согласно опубликованным данным, в Украине в начале XXI века централизованным хозяйственно-питьевым водоснабжением было обеспечено более 80% населения, удельное водопотребление достигло в среднем 370 л/сут на 1 человека, а среднесуточное потребление воды 1 жителя Киева составило 410-450 л/сут. При этом жители сельской местности страны, пользующиеся местными источниками водоснабжения, потребляли воды 30-40 л/сут на 1 человека.

В настоящее время, в основном по экономическим причинам, в некоторых регионах Украины сокращены объемы питьевой воды, подаваемой населению. Так, например в 2003 г. в городах Красный Луч, Ровеньки, Антрацит, Краснодон, Брянка и Свердловск Луганской области потребление питьевой воды на 1 жителя составило 80-120 л в сутки.

В некоторые населенные пункты Украины питьевая вода централизованно подается с перебоями. Это приводит к ухудшению санитарно-бытовых условий в жилых домах, детских, лечебно-профилактических и других учреждениях. Снижение давления в водопроводной сети в случае нарушения герметичности труб создает реальную угрозу загрязнения питьевой воды вредными химическими веществами и возбудителями заболеваний. Кроме того, после возобновления водоснабжения ухудшается качество питьевой воды (повышается мутность, содержание железа) в связи со смывом с внутренней поверхности труб окислов железа.

Санитарно-эпидемиологическая служба Украины добивается бесперебойного обеспечения населения достаточным количеством доброкачественной питьевой воды, своевременного устранения ее утечек из водопроводов.

При сравнении объемов питьевой воды, подаваемой населению Украины и Соединенных Штатов Америки, оказалось, что американцы в среднем в лучшей степени обеспечены питьевой водой. Так, согласно данным помощника редактора газеты «Уорлд пейпер» Бреда Дурхама (США), количество воды, которую ежедневно употребляет среднестатистический американец, составляет 621 литр.

Это обычно позволяет гражданам США в достаточной степени удовлетворять потребности в питьевой воде. Так, в каждом доме среднего американца в любое время суток и года есть горячее и холодное, как правило, централизованное, водоснабжение. Поэтому американцы имеют возможность ежедневно, особенно в летнее время, принимать душ.

В то же время в США также имеются проблемы в обеспечении потребителей питьевой водой, особенно в периоды засухи. Однако в стране на всех уровнях принимаются меры по сокращению нерационального использования питьевой воды. Для этой цели организован детальный учет расходов воды. Сведения не только о качестве, но и количестве питьевой воды, подаваемой потребителям, а также о деятельности по более рациональной организации питьевого водоснабжения включаются в составляемые ежегодно «Отчеты Качества Воды».

Так, например согласно «Отчету Качества Воды» за 2003 год в городе Роанок (Вирджиния), 27 февраля 2003 г. городским Советом г. Роанок и Правлением Наблюдателей округа Роанок было принято решение создать единое управление регионального водоснабжения и водоотведения. Это сделано с целью обеспечения города и округа Роанок наибольшим количеством питьевой воды при умеренных затратах путем рационального перераспределения воды многих водных источников, оптимального использования резервуаров воды и в случае крайней необходимости (засуха) использование водоисточников-дублеров.

Из «Отчета Качества Воды» за 2003 год в городе Роанок следует, что американцы в домашних условиях расходуют питьевую воду следующим образом: на мытье посуды — 1,4% общего объема затрат воды, купание в ванне — 1,7%, принятие душа — 15,9%, использование в стиральных машинах — 21,7%, в туалетах — 26,7%, прочие домашние расходы (более подробно не указано) — 2,2%, утечки воды - 13,7%.

Американское управление по охране окружающей среды (Агентство по Охране Окружающей Среды — ЕРА) и другие организации предлагают населению обеспечить рациональное использование и экономию воды. В подтверждение приводятся соответствующие статистические сведения.

Например при поливке газона с использованием разбрызгивателя расходуется 75 галлонов воды (в США 1 галлон = 3,785 л) за 10 минут, мойке автомобиля из шланга — 112 галлонов за 15 минут. С целью экономии воды в домашних условиях (на придомовой территории) американским гражданам предлагается применять в декоративном садоводстве засухоустойчивые растения, для сохранения влажности почвы и сокращения поливки хорошо разрыхлять почву, использовать прибор для измерения количества дождевых осадков и оценки степени естественного орошения растений, собирать в специальные емкости из водосточных труб и карнизов воду для поливки растительности. Мыть автомашины предлагается из ведер вместо шлагов. Для мойки грузовых автомобилей использовать специально очищенную воду оборотного водоснабжения. Для чистки тротуаров и дорог рекомендуется использовать специальные щетки, а не смывать загрязнения из шлангов.

Для сокращения расхода воды в туалетах предложено заменить старые унитазы с соответствующим оборудованием, изготовленные до 1992 г., где в процессе одного слива расходуется от 5 до 7 галлонов воды, на новые с расходом за один слив 1,6 галлона. В результате семья сможет сэкономить от 14 до 25 тысяч галлонов воды в год. Если замена туалетного оборудования невозможна, предлагается поместить в туалетные бачки надувной мешок, чтобы уменьшить объем находящейся в бачке воды и сократить количество воды в процессе слива.

Предложено заменить старые стиральные машины на новые, использующие для стирки одного и того же количества белья вдвое меньший объем воды. Советуют стирать только при полной загрузке стиральной машины с выбором оптимального уровня воды.

Настоятельно рекомендуется незамедлительно ликвидировать нерациональную утечку воды из водопроводных труб, кранов и особенно оборудования туалетов. Для проверки самопроизвольной утечки воды из туалетного сливного бачка рекомендуется добавить в него несколько капель пищевого красителя, подождать 15 минут и затем проверить наличие окрашенной воды в унитазе. Изменение цвета поверхности унитаза подтвердит протекание бачка.

Коммунальные организации, обеспечивающие питьевое водоснабжение, и местные органы власти в США предлагают американским гражданам по любым вопросам, связанным с обеспечением подачи воды, обращаться в Департамент Коммунальных Услуг и другие компетентные службы.