Гигиеническое значение воды

1.3.1.  Гигиеническое значение воды

Вода — один из важных факторов, оказывающих влияние на здоровье и продуктивность животных. Основную массу воды животные получают с питьем и кормами, и лишь небольшое количество ее образуется в организме за счет окисления жиров, углеводов и белков.

Недостаток воды замедляет процессы пищеварения и всасывания, задерживает выделение из организма продуктов обмена и затрудняет терморегуляцию. Потеря организмом 10% воды вызывает ослабление сердечной деятельности, мышечную дрожь, снижение аппетита и повышение температуры тела. Потеря животным организмом 20% воды и более приводит, как правило, к смерти. При недопое уменьшаются удои коров на 8-40%, приросты живой массы молодняка - на 12-20%. Своевременное и достаточное потребление воды — одно из важных условий высокой продуктивности поголовья.

Большое значение имеет качество воды, используемой для хозяйственно-питьевых целей. За последние годы участились случаи отравлений животных водой, так как в силу тех или иных причин промышленные стоки часто сбрасываются в водоемы. Санитарно-гигиенические качества воды определяют по комплексу органолептических, физико-химических, бактериологических и биологических показателей. Важные показатели качества — физические свойства воды: температура, прозрачность, цвет, запах, вкус и привкус.

При потреблении холодной воды зимой у животных могут снижаться продуктивность и повышаться затраты корма на продукцию, так как на согревание воды в организме расходуется энергия. Установлено, что для согревания в организме коровы 30-40 л выпитой воды от 2 до 37оС затрачивается столько же тепловой энергии, сколько ее требуется на образование 1-1,3 кг молока. Беременным маткам дают воду с температурой 12—150С, а для молодняка ее подогревают до 30оС — в зависимости от возраста. Отелившихся коров следует поить водой с температурой 25оC.

Питьевая вода должна отвечать определенным требованиям в отношении химического состава. Для установления качества воды и пригодности ее для поения животных определяют содержание таких химических веществ, которые служат индикаторами загрязнения различными отходами и сточными водами. Хорошая вода должна иметь нейтральную или слабощелочную реакцию (рН 6,5-8,0). При загрязнении ее сточными водами промышленных предприятий она имеет, как правило, кислую реакцию. Щелочную реакцию имеет вода, загрязненная органическими отбросами животного происхождения.

О количестве растворенных в воде минеральных и органических веществ судят по сухому остатку, который получают при выпаривании 1 л профильтрованной воды. При сухом остатке более 1000 мг/л вода не пригодна к употреблению.

Качество воды зависит и от ее жесткости, которая характеризуется количеством растворенных в воде солей кальция и магния.

В воде могут содержаться различные органические вещества, о количестве которых судят по окисляемости воды (по количеству кислорода, израсходованного на окисление органических веществ). Чем больше в воде органических веществ, тем больше кислорода затрачивается на их окисление. Окисляемость хорошей воды должна быть в пределах 2-5 мг О2/л. Высокая окисляемость часто указывает на загрязнение воды и опасность ее в санитарном отношении. О наличии в воде органических веществ косвенно судят и по содержанию растворенного кислорода, который в воде открытых водоемов постоянно расходуется на их окисление. Поэтому сильно загрязненная вода может совсем не содержать растворенного кислорода.

При оценке качества воды определяют содержание в ней аммиака, нитритов и нитратов.

Забор воды. Для санитарного контроля чаще всего отбирают разовые пробы воды, а при исследовании качества воды поверхностных водоисточников нецентрализованного питьевого водоснабжения — не менее 12 разовых проб в год.

При отборе проб воды из скважины (колодца, каптажа) при отсутствии постоянного анализа воды, проба должна забираться из источника (скважины, колодца и др.) после непрерывной откачки воды при эксплуатационной мощности с промежутками не менее одного часа.

При действующем водозаборе из подземного водоисточника проба должна забираться из того источника (скважины, колодца, каптажа), который используется для водоснабжения. При наличии нескольких скважин пробы берут из каждой. Пробы отбирают в часы максимального расхода воды и до начала технологических процессов на фермах.

Из кранов водопроводных сооружений пробы воды берут после свободного спуска воды при полном открытии крана в течение 15 мин. В практике работы санитарной и ветеринарной служб используют батометр-бутылку (рис. 1.3.1.1) а также батометры других конструкций. Батометр-бутылка — гидрологический прибор служащий для взятия проб воды со взвешенными наносами при длительном наполнении. Он пригоден для взятия проб интеграционным способом при глубинах от 1 до 15 м при скорости течения воды, не превышающей 2,5 м/с. Батометр можно применять и при точечных способах взятия проб для глубин от 0,5 до 1,5 м.

Рис. 1.3.1.1.   Батометр-бутылка:

1 - водозаборная трубка; 2 - воздухоотводная трубка; 3 - бутылка; 4 - з ажимная лента; 5 - муфта на штангу; 6 - устройство (хвост) для ориентации прибора в проточной воде; 7 - стопорный винт; 8 - металлическая обойма

Присутствие в воде альбуминоидного аммиака и нитритов указывает на загрязнение ее отбросами животного происхождения (навозом, мочой и др.). Такая вода опасна в санитарном отношения. Аммиак и нитриты оказывают токсическое действие на животных. Под их влиянием снижается резистентность организма, а также возможны случаи отравления. Доброкачественная вода не содержит аммиак и нитриты, а допустимая концентрация нитратов - не более 40 мг/л.

В воде, загрязненной навозом, мочой и сточными водами, отмечается высокое содержание хлоридов. Они могут обнаруживаться также в воде, проходящей через солончаковый грунт. Высокое количество хлоридов при одновременном содержании в воде аммиака, нитритов и повышенной окисляемости ее указывает на загрязнение и недоброкачественность воды. Такую воду нельзя использовать для поения животных. Имеются данные, что при поении коров водой, содержащей 500 мг/л и более хлоридов минерального происхождения, угнетаются функции пищеварительных органов и снижаются удои. Такое же гигиеническое значение, как и хлориды, имеют сульфаты. Они могут появляться в воде в результате окисления разложившихся белковых веществ или при содержании в ней гипса.

Вода может быть источником возбудителей некоторых инфекционных и инвазионных заболеваний. Через нее могут распространяться ящур, рожа, паратиф, лептоспироз, бруцеллез, туберкулез, чума, сибирская язва и др.

Для обеспечения животноводческих ферм водой используют атмосферные, подземные и поверхностные источники воды. С санитарной точки зрения подземные воды делят на верховодку, грунтовые и артезианские. Верховодка находится обычно в верхнем (2-3 м) слое земли. В большинстве случаев она не пригодна для питья, даже если по вкусу и отвечает всем требованиям. Грунтовые воды расположены под первым водонепроницаемым слоем, залегающим на глубине от 7 м и до 2,3 км.

Самым высоким санитарным требованиям отвечают воды артезианские (это воды, залегающие между двумя водонепроницаемыми слоями). Они свободны от загрязнений и микроорганизмов, богаты минеральными солями. Однако нередко в них наблюдается избыток минеральных солей, которые придают воде горько-соленый вкус. Такую воду животные пьют неохотно. При длительном использовании воды с высоким содержанием солей могут наблюдаться желудочно-кишечные заболевания.

1.3.2.  Загрязнение природной воды

Все загрязняющие вещества, в том числе антропогенного, техногенного происхождения, поступающие в природные воды, вызывают в них различные качественные изменения:

·  изменение физических свойств воды;

·  изменение химического состава воды, в частности;

·  появление в ней вредных веществ;

·  плавающие на поверхности воды вещества и отложения на дне;

·  сокращение в воде количества растворенного кислорода вследствие расхода его на окисление поступающих в водоем органических загрязняющих веществ;

·  появление новых бактерий и других микроорганизмов, в том числе и болезнетворных.

Загрязнение природных вод пагубно влияет на рыб, водоплавающих птиц, животных и другие организмы, которые заболевают и гибнут в значительных количествах.

Вредное воздействие на поверхностные и подземные воды оказывает нефть и ее производные. Они не только образуют на поверхности пленки, но и отложения на дне. Даже незначительное содержание нефти (0,2-0,4 мг/л) сопровождается появлением специфического запаха, который не исчезает после хлорирования и фильтрования воды. Присутствие нефтепродуктов особенно негативно влияет на рыб, вызывая массовое заболевание и гибель. Содержание нефти в воде выше 0,1 мг/л придает мясу рыб неустранимый при каких-либо технологических обработках привкус и специфический запах.

Большую опасность представляют фенольные соединения, содержащиеся в сточных водах различных предприятий. Обладая сильными антисептическими свойствами, фенолы нарушают биологические процессы в воде, придавая ей резкий, неприятный запах и ухудшая условия воспроизводства рыбы.

В последние годы отмечается загрязнение вод синтетическими поверхностно-активными веществами (СПАВ), которые содержатся в сточных водах некоторых производств. Загрязнение воды СПАВ проявляется в увеличении в воде привкусов и запахов, образовании стойких скоплений пены и ухудшении биохимических показателей. Уже при небольших концентрациях СПАВ прекращается рост водорослей и другой водной растительности.

Выпуск теплых вод от различных энергетических установок вызывает интенсификацию испарений и сопровождается увеличением минерализации. Одновременно происходит накопление органического вещества с последующим его разложением. Следствием этих процессов является уменьшение растворенного кислорода в воде, что отрицательно сказывается на растительных и животных организмах.

Наибольшую опасность для природных вод, здоровья людей, животных и рыб представляют различные радиоактивные отходы. В организмах рыб, животных и растений происходят процессы биологической концентрации радиоактивных веществ (биокумуляции). Мелкие организмы, содержащие эти вещества в небольших дозах, поглощаются более крупными животными, в которых возникают уже опасные концентрации. Именно поэтому отдельные пресноводные рыбы в сотни и тысячи раз могут содержать больше радионуклидов, чем водная среда, в которой они обитают.

Большую опасность представляет загрязненность воды ртутью. Согласно статистическим данным из 9000 т ртути, ежегодно производимой в мире, 5000 т впоследствии оказывается в океане.

1.3.3.   Самоочищение воды

В процессе самоочищения происходит отмирание сапрофитов и патогенных микроорганизмов. Они погибают в результате ряда процессов:

·  обеднения воды питательными веществами;

·  бактерицидного действия ультрафиолетовых лучей солнца, которые проникают в толщу воды более чем на 1 м (см. раздел 1.1.3.2);

·  влияния бактериофагов и антибиотических веществ, выделяемых сапрофитами;

·  неблагоприятных температурных условий;

·  антагонистического воздействия водных организмов и других факторов.

Процессы самоочищения воды протекают более интенсивно в теплое время года, а также в проточных водоемах — реках. Существенное значение в процессах самоочищения воды имеют сапрофитная микрофлора и водные организмы. Некоторые представители микрофлоры водоемов обладают антагонистическими свойствами к патогенным микроорганизмам, что приводит к гибели этих микробов.

Простейшие водные организмы, а также зоопланктон (рачки, коловратки и др.), пропуская воду через свой кишечник, уничтожают огромное количество бактерий. Бактериофаги, попавшие в водоем, также оказывают воздействие на болезнетворные организмы.

Одним из важных процессов самоочищения воды является минерализация органических веществ.

Первым минеральным продуктом окисления азотсодержащих органических веществ является аммонийный ион или аммиак. Наличие последних в высоких концентрациях, при отсутствии нитритов и нитратов, указывает на свежесть загрязнения. Аммиак (азот аммония), как правило, при наличии окислителей переходит в нитриты, но эти соединения очень нестойки и при наличии кислорода окисляются до нитратов. Нитраты являются как бы конечным веществом при минерализации органических азотсодержащих продуктов.

При достаточной аэрации воды, т. е. обогащении воды кислородом происходит активизация окислительных, биологических и других процессов, участвующих в очищении воды.

Скорость самоочищения воды зависит от многих условий:

·  количества загрязнений, поступивших в водоем;

·  глубины его и скорости течения воды;

·  температуры воды;

·  наличия растворенного кислорода в воде;

·  состава микрофауны и флоры и др.

Способность к самоочищению не безгранична, наоборот, она очень ограничена.

Соединения свинца, меди, цинка, ртути, которые могут попасть в водоемы со стоками, оказывают токсическое воздействие на организм животных, а также способствуют замедлению процессов самоочищения воды и ухудшают ее органолептические свойства.

В небольших водоемах при значительном количестве загрязнителей белкового характера в воде могут накапливаться промежуточные вещества их распада (в частности, сероводород, нитриты, диамины и др.), обладающие высокой токсичностью.

Самоочищение подземных вод происходит благодаря фильтрации через почву и за счет процесса минерализации, в результате вода полностью освобождается от органических загрязнений и микроорганизмов.

Ветеринарно-санитарный надзор водных источников включает:

·  наблюдение за его ветеринарно-санитарным состоянием и организацию охраны с целью предупреждения возможных загрязнений воды органическими и прочими отбросами и нечистотами;

·  организацию санитарно-лабораторного контроля качества воды и учет постоянства ее качества в зависимости от сезонов года и почвенных условий;

·  установление взаимосвязи между доброкачественностью питьевой воды и заболеваниями животных (санитарный паспорт).

С целью гигиенической оценки состояния открытых водоемов определяют показатель биохимической потребности кислорода за 5 суток (БПК5) в мг/л и растворенный кислород в мг/л.

Независимо от результатов анализа воды, к использованию допускаются только такие водные источники, которые могут быть обеспечены или уже имеют зону санитарной охраны (ЗСО).

Под ЗСО понимают территорию вокруг источников водоснабжения и водопроводных сооружений, на которой должен соблюдаться специально установленный режим. Цель организации ЗСО в том, чтобы обеспечить охрану водных источников, водопроводных сооружений и окружающей их территории от загрязнения.

Необходимо создавать ЗСО в первую очередь около поверхностных водоисточников, которые легкодоступны загрязнению. Это мероприятие имеет важное значение и в отношении санитарной охраны подземных источников, так как при отсутствии ЗСО они также могут подвергаться загрязнению.

ЗСО для водопроводов, берущих воду из открытых водоемов, состоит из трех поясов: строгого режима, ограничений и наблюдений.

Первый пояс ЗСО — строгого режима — охватывает территорию, в которой находится источник водоснабжения и расположены водозаборные и водопроводные сооружения. В этом поясе запрещено проживание и временное нахождение лиц, не работающих на водопроводных сооружениях. Здесь не разрешено строительство, за исключением объектов, связанных с техническими нуждами водопровода. Площадь пояса строгого режима при использовании подземных источников составляет до 1 га при радиусе не менее 50 м вокруг места водозабора. При использовании межпластовых вод, которые лучше защищены, территория пояса может быть ограничена до 0,25 га.

Второй пояс ограничений — это территория, непосредственно окружающая источник водоснабжения. Использовать ее для хозяйственных нужд (пасти скот и др.) запрещается.

Третий пояс наблюдений — охватывает территорию, смежную с территорией второго пояса. Здесь органы санитарной службы ведут учет водных инфекций и постоянное наблюдение, чтобы предупредить распространение инфекционных болезней через воду.

1.3.4.   Стандартизация качества воды

Стандартизация качества воды, используемой для поения сельско-хозяйственных животных и для нужд животноводства, является одним из важных профилактических мероприятий ветеринарии.

Вода для поения животных по своему составу и качеству должна отвечать требованиям действующего СанПиН 2.1.4.1074 – 01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества».

Требования СанПиНа, обеспечивающие безопасность воды в эпидемическом и эпизоотическом отношениях, основываются на косвенных показателях — количестве сапрофитов в 1 мл воды (не более 100) и коли-индексе (не более 3).

Нормативы показателей химического состава воды приведены в таблице 1.3.4.1.

1.3.4.1  Нормативы химического состава питьевой воды

Показатель	Нормативы
СанПиН	Европейский стандарт
Запах при 20oС и при нагревании до 60oС, балл	не более 2	—
Вкус и привкус при 20oС, балл	не более 2	—
Цветность, oС	не более 20	15ЕИЦ*
Мутность по стандартной шкале, мг/г	не более 1,5	5 НЕМ*
Водородный показатель (рН)	6,0-9,0	6,5-8,5
Сухой остаток, мг/л	не более 1000	—
Хлориды, мг/л	не более 350	250
Сульфаты, мг/л	не более 500	400
Железо общее, мг/л	не более 0,3	0,3
Марганец, мг/л	не более 0,1	—
Медь, мг/л	не более 1,0	—
Цинк, мг/л не	более 5,0	—
Остаточный алюминий, мг/л	не более 0,5	—
Полифосфаты остаточные, мг/л	не более 3.5	—
Общая жесткость, мг-экв/л	не более 7,0	500 (по CaCO3)
Бериллий, мг/л	не более 0,0002	—
Молибден, мг/л	не более 0,25	—
Мышьяк, мг/л	не более 0,05	—
Нитраты, мг/л	не более 45,0	10
Полиакриламид остаточный, мг/л	не более 0,001	—
Свинец, мг/л	не более 0.03	—
Селен, мг/л	не более 0,001	—
Стронций, мг/л	не более 7,0	—
Фтор, мг/л для климатических зон:
I и II	не более 1,5	—
III	не более 1,2	—
IV	не более 0,7	—

Примечание:  ** - ЕИЦ — единицы интенсивности света;  НЕМ — нефелометрические единицы мутности.

Определены предельные нормы содержания в воде сухого остатка и солей, а также показателя жесткости воды, используемой для поения, приготовления кормов, уборки помещений и мытья крупного рогатого скота (см. Справочник, таблица 3.1.1.13). Как видно из представленных данных эти нормативы имеют больший диапазон колебаний, чем в обычной питьевой воде, см. выше таблица 1.3.4.1. Так, например, если СанПиН 2.1.4.1074 – 01 допускает содержание в питьевой воде сульфатов не более 500 мг/л, то предельной нормой для взрослых особей крупного рогатого скота является 800 мг/л, а телят – 600 мг/л (Нормы технологического проектирования предприятий крупного рогатого скота. М.: 1999).