Гигиенические особенности водоснабжения в боевой обстановке

При организации медицинского контроля за водоснабжением войск, перевозимых на железнодорожном и автомобильном транспорте, следует иметь в виду, что обеспечение водой будет производиться за счет возимых запасов, пополняемых на продовольственных пунктах питания. В связи с этим необходимо обратить внимание на снабжение войск емкостями для транспортировки воды, разведку маршрутов движения и мест пополнения возимых запасов воды, на ее качество и возможность обработки индивидуально-групповыми и индивидуальными средствами.

В ходе боевых действий может происходить загрязнение источников воды химическими веществами, образовавшимися в результате разрушения промышленных предприятий. В связи с этим возникает необходимость централизации водоснабжения, т.е. ограничение развертывания ПВ, экономного расходования воды, усиления контроля за ее очисткой и обезвреживанием. При этом значительно усложняется контроль качества воды, так как наряду с обычными в воде могут присутствовать и другие, не встречающиеся в мирное время вредные для здоровья химические и биологические агенты.

Питьевая вода на полевых ПВ и водоразборных пунктах должна соответствовать требованиям по качеству, а средства подвоза (транспортировки) и хранения - обеспечивать ее сохранность в течение не менее 3 суток.

Систематический контроль за качеством воды включает:

- проверку санитарного состояния пунктов полевого водообеспечения и водоразборных пунктов;

- определение показателей качества воды и эффективность ее обработки (обеззараживания, дегазации, дезактивации);

- контроль регулярности и качества дезинфекции средств подвоза и хранения воды;

- санитарно-эпидемиологическую экспертизу воды в санитарно-эпидемиологических учреждениях (подразделениях).

Периодичность контроля за качеством воды устанавливается начальником медицинской службы соединения в зависимости от санитарно-эпидемиологической обстановки, но не реже сроков, установленных главным санитарным врачом.

При организации и проведении медицинского контроля за водоснабжением в условиях обороныначальники медицинской службы должны иметь в виду, что войска обеспечиваются водой преимущественно с ПВ, оборудованных в тыловых районах. Подразделениям, занимающим оборону в полосе обеспечения и на передовой позиции, а также находящимся в боевом охранении, вода доставляется в носимых и возимых емкостях. Батальонные ПВ и водоразборные пункты в обороне оборудуются силами и средствами самих подразделений вблизи продовольственного пункта из расчета один ПВ на батальон (дивизион). Бригадные пункты развертываются, как правило, подразделениями водоснабжения в районе путей подвоза.

При обороне населенного пункта используются в первую очередь все пригодные к эксплуатации источники воды, принимаются меры к восстановлению городской водопроводной сети и головных сооружений, а в случае недостаточной мощности этой системы развертываются дополнительные ПВ.

В связи с тем, что при оборонительных действиях большинство ПВ, особенно батальонных, развертываются силами и средствами самих войск, обязанности медицинской службы возрастают. Она должна принимать непосредственное участие, а нередко и производить разведку источников воды, оценивать ее качество; оказывать методическую помощь в обработке воды, особенно в обеззараживании; контролировать доставку, хранение, раздачу и использование воды в ротах и других подразделениях, особенно действующих в отрыве от своих частей.

При организации медицинского контроля за водоснабжением в наступлениинеобходимо учитывать, что обеспечение войск водой в этих условиях будет проводиться в основном за счет возимых запасов, пополняемых на ПВ. ПВ оборудуются в исходных районах в батальонах силами и средствами самих войск. Войска заполняют водой все имеющиеся у них возимые и носимые емкости (цистерны, резиновые резервуары, полевые кухни, термосы, фляги и др.) с таким расчетом, чтобы запас воды был не менее чем на 1 сутки.

В ходе наступления ведется непрерывная разведка источников воды, пригодных для перебазирования на них ПВ исходного района. По выполнении задачи дня войска пополняют израсходованную воду на вновь развернутых ПВ и следуют дальше. В этих условиях при организации медицинского контроля следует обращать внимание на доброкачественность воды, достаточность емкостей, используемых для заполнения водой, их состояние и обеспечение надежности защиты от загрязнения воды в процессе ее транспортировки и раздачи в подразделениях. Особое внимание уделяется обеспечению войск средствами обработки индивидуальных запасов воды и обучению их использования. Части и подразделения, действующие в отрыве от главных сил, обеспечиваются, как правило; возимыми и носимыми запасами воды, хотя не исключается возможность использования местных источников. В этих случаях должна быть обеспечена надежная обработка воды с помощью индивидуальных и индивидуально-групповых средств.

 

4.6. Улучшение качества воды в полевых условиях

Необходимость в улучшении качества воды возникает в тех случаях, когда она не удовлетворяет предъявляемым требованиям. В организации и проведении улучшения качества воды следует различать задачи, методы и средства (табл. 4.5).

Таблица 4.5

Улучшение качества воды

Задачи	Методы	Средства
Осветление Обесцвечивание Обеззараживание Обезвреживание Обессоливание Дезактивация Обезжелезивание Обесфторивание Фторирование Дезодорирование	Отстаивание Коагулирование Фильтрование Кипячение Хлорирование Озонирование Облучение УФЛ Сорбция Ионный обмен Вымораживание Дистилляция Аэрирование	Отстойники Коагулянты Фильтры Кипятильники Хлорные препараты Озон, озонаторы УФЛ-установки Сорбиты Иониты Опреснительные установки Градирни Фтораторные установки

 

В зависимости от задач улучшения качества воды применяются соответствующие методы, причем нередко один и тот же метод дает возможность решить несколько задач. Например, с помощью фильтрования достигается осветление воды, а также частично обеззараживание, дезактивация и т.п.

Обязанностью медицинской службы является определение задач улучшения качества вод. Методы и средства устанавливают и реализуют специалисты инженерно-технического профиля, однако необходимость контроля за работой очистных сооружений обязывает медицинских работников знать возможность применяемых методов и основных принципов устройства и работы средств улучшения качества воды.

Улучшение качества воды предусматривает исправление таких свойств, которые затрудняют или делают невозможным использование ее для удовлетворения физиологических, хозяйственно-бытовых и технических потребностей людей. На практике применяются различные методы и средства по устранению обнаруженных недостатков в воде. Наиболее часто используются такие методы, как коагулирование, фильтрование и обеззараживание.

Осветление воды коагулированием применяется с целью освобождения ее от мутности и цветности, обусловленных взвешенными коллоидными частицами. Наиболее распространенными коагулянтами являются сернокислая соль алюминия АL₂ (SО₄)₃ • 18 Н₂О, сернокислое железо FеSО₄ 7Н₂О и хлорное железо FеСlз • 6Н₂О. Растворенные в воде эти вещества подвергаются гидролизу с образованием трудно растворимых гидратов окисей хлопьевидной структуры, обладающих огромной активной поверхностью. Образовавшиеся хлопья гидратов окисей сорбируют на своей поверхности коллоидные частицы и более грубые взвеси, что и приводит к улучшению прозрачности и уменьшению цветности воды.

Процесс фильтрования воды состоит в пропускании ее через какой-либо пористый или мелкозернистый материал. В результате чего на его поверхности и отчасти в толще происходит задержка взвешенных веществ, некоторой части микроорганизмов и в зависимости от природы фильтрующего материала — сорбция химических веществ. Этот процесс происходит за счет механических, физико-химических и отчасти биологических факторов.

В качестве фильтрующего материала употребляется песок, уголь, шлак, антрацитовая крошка, опилки, ткань, фарфор, асбестоцеллюлозная масса и т.п.

Под обеззараживанием воды понимается освобождение ее в первую очередь от патогенных микроорганизмов.

Обеззараживания воды можно достичь действием физических, химических и механических факторов. К физическим факторам относятся высокая температура, лучистая энергия, ультразвуковые колебания, сорбция на активных поверхностях; к химическим - различного рода химические вещества, главным образом окислители, действующие губительно на микроорганизмы; к механическим - различного рода фильтры, в особенности бактериозадерживающие.

 

4.6.1. Физические методы обеззараживания воды

Кипячение воды, т. е. нагревание ее до 100⁰ С, приводит к безусловной гибели всех микроорганизмов, в том числе и патогенных. Кроме того, при кипячении могут разрушаться некоторые термолабильные токсины (ботулотоксин) и ядовитые вещества. В том числе и ОВ. Для большей гарантии в отношении термоустойчивых вирусов кипячение рекомендуют продолжать в течение 10-15 мин. Уничтожение споровых форм достигается увеличением срока кипячения до 2 часов. Такого же эффекта можно достичь нагреванием воды до 110-120^оС в течение 5-10 мин при избыточном давлении (автоклавирование).

Кипячение воды, как метод ее обеззараживания по сравнению с другими имеет ряд преимуществ. К их числу относятся простота, доступность и надежность обеззараживания, независимость бактерицидного эффекта от состава воды, отсутствие заметного влияния на физико-химические и органолептические свойства воды.

Наряду с преимуществами метод обеззараживания воды кипячением имеет и некоторые существенные недостатки: он экономически нерентабелен, требует большого количества топлива и сравнительно громоздкий из-за малопроизводительной аппаратуры в виде различного рода кипятильников. В связи с этим кипячение для целей обеззараживания больших количеств воды не применяется. При обработке небольших объемов воды он широко используется как в мирное, так и в военное время.

Метод обеззараживания воды ультрафиолетовыми лучами имеет важные преимущества, к числу которых относятся широкий антибактериальный спектр действия с выключением споровых и вирусных форм, исчисляемая несколькими секундами экспозиция, сохранение природных свойств воды, улучшение условий труда обслуживающего персонала в связи с исключением из обращения вредных химических веществ - дезинфектантов, экономическая рентабельность.

Установлено, что максимальное бактерицидное действие оказывает ультрафиолетовый участок спектра, в особенности лучи с длиной волны от 200 до 280 мм (область С).

Недостатком метода является отсутствие простого и быстрого способа контроля за полнотой обеззараживания воды, а также большое влияние физико-химических свойств воды (цветность, мутность, содержание железа и т.п.) на эффект обеззараживания.

 

4.6.2. Химические методы обеззараживания воды

Химические методы обеззараживания воды основаны на применении различных веществ, обладающих бактерицидным действием. Эти вещества должны отвечать определенным требованиям, а именно: не делать воду вредной для здоровья, не изменять ее органолептических свойств, в малых концентрациях и в течение короткого времени контакта оказывать надежное бактерицидное действие, быть удобными в применении и безопасными в обращении, длительно храниться, производство их должно быть дешевым и доступным.

В наибольшей степени этим требованиям отвечают хлор и его препараты, чем можно объяснить их распространение в практике коммунального и полевого водоснабжения.

Для обеззараживания воды применяются и другие вещества - озон, йод, перекись водорода, препараты серебра, органические и неорганические кислоты и некоторые другие.

Наряду с положительными свойствами, метод хлорирования имеет и недостатки. Основным из них является неспособность хлора и его препаратов в тех дозах, в которых они обычно применяются, уничтожать в воде споровые формы микроорганизмов. Для достижения этой цели прибегают к очень большим дозам хлора и длительному его контакту с водой. К недостаткам хлорирования следует отнести также трудность дозировки и опасность в обращении с хлором, нестойкость его препаратов при хранении, неприятный запах хлорированной воды, в особенности при наличии в ней химических веществ типа фенолов, а также возможность образования тригалометанов.

Эффективность хлорирования воды определяется свойствами хлорсодержащего препарата, концентрацией в нем активного хлора, физико-химическими свойствами воды и временем контакта с ней хлора, степенью обсеменения воды микроорганизмами и их видом.

Как считает большинство исследователей, для уничтожения подавляющего числа вегетативных форм микроорганизмов достаточно контакта хлора с водой в течение 30 мин.

Наиболее надежным способом контроля эффективности обеззараживания воды является бактериологическое исследование. Однако такие исследования длительны и сложны, особенно в полевых условиях и боевой обстановке. Контроль за полнотой обеззараживания осуществляется по остаточному хлору. Остаточный хлор состоит из свободного и связанного. Установлено, что, если в хлорированной воде через 30 мин после внесения туда определенного количества хлора осталось 0,3 ‑ 0,5 мг/л свободного остаточного хлора, вода, как правило, оказывается надежно обеззараженной.

Известно, что наряду со свободными формами хлора в реакцию вступает и учитывается связанный хлор, основу которого составляют хлорамины и дихлорамины. Их бактерицидное действие во много раз меньше, чем свободного хлора. Поэтому недостаточно знать лишь общее количество остаточного хлора. В каждом конкретном случае необходимо устанавливать его качественный состав, чтобы сделать правильное заключение о надежности проведенного обеззараживания воды. Согласно стандарту концентрация связанного (хлораминного) хлора после экспозиции не менее часа должна составлять 0,8 - 1,2 мг/л.

В случаях эпидемиологического неблагополучия величина остаточного хлора может быть повышена до 2 мг/л без ущерба для здоровья населения. По остаточному хлору устанавливается и хлорпотребность воды.

Основными способами хлорирования воды являются хлорирование нормальными дозами и хлорирование повышенными дозами (гиперхлорирование).

Хлорирование нормальными дозами наиболее распространено, особенно в практике коммунального водоснабжения. Сущность его заключается в выборе такой рабочей дозы активного хлора, которая после 60-минутного контакта с водой обеспечивает наличие 0,8 - 1,2 мг/л остаточного связанного хлора. К преимуществам метода относятся относительно небольшое влияние на органолептические свойства воды, что позволяет употреблять воду без последующего дехлорирования, малый расход хлора или хлорсодержащих препаратов. Недостатками метода является сложность выбора рабочей дозы хлора и возможность появления хлорфенольного запаха вследствие образования хлорфенолов в воде, содержащей даже очень незначительные количества кислоты или ее гомологов.

При хлорировании воды большими дозами хлора в нее вносится повышенное количество активного хлора в расчете на последующее дехлорирование. Доза активного хлора выбирается в зависимости от физических свойств воды (мутность, цветность), характера и степени благоустройства водоисточника и от эпидемической обстановки. В большинстве случаев она составляет 20 - 30 мг/л при времени контакта 30 мин.

К преимуществам метода относятся:

- надежный эффект обеззараживания даже мутных, окрашенных и вод, содержащих аммиак;

- упрощение техники хлорирования (не нужно определять хлорпотребность воды);

- снижение цветности воды за счет окисления хлором органических веществ и перевода их в неокрашенные соединения;

- устранение посторонних привкусов и запахов, особенно обусловленных присутствием сероводорода, а также разлагающихся веществ растительного и животного происхождения;

- отсутствие хлорфенольного запаха при наличии фенолов, так как при этом образуются не моно-, а полихлорфенолы, которые запахом не обладают;

- разрушение некоторых отравляющих веществ и токсинов (ботулотоксина); уничтожение споровых форм микроорганизмов при дозе 100 - 150 мг/л активного хлора и длительности контакта 2-5 ч, значительное улучшение условий для процесса коагуляции воды.

Перечисленные положительные стороны метода делают его весьма ценным для практики улучшения качества воды в полевых условиях, когда выбор водоисточников ограничен и возникает потребность использования воды низкого качества, особенно в связи с опасностью применения бактериологического и химического оружия.

К недостаткам метода, как уже указывалось, следует отнести возможность образования тригалометанов, особенно при хлорировании воды, содержащей хозяйственно-бытовые стоки и гуминовые вещества, повышенный расход хлора и необходимость дехлорирования воды.

В качестве средств дехлорирования используются химические вещества, связывающие избыточное количество хлора, и сорбция хлора на активированном угле. Химические вещества, переводящие хлор в неактивное состояние, обычно относятся к группе восстановителей. Лучшим из них является тиосульфат (гипосульфит) натрия.

Дехлорирование воды может производиться сернистокислым и сернистым ангидридом, а также фильтрованием через обычный или активный уголь. Небольшие количества воды можно дехлорировать путем внесения угольного порошка в воду.

Применяемая для обеззараживания воды перекись водорода (Н₂О₂) также является сильным окислителем. Акцептором служит атомарный кислород. Из-за трудности получения в больших количествах и дороговизны перекись водорода широкого применения в практике водоснабжения не приобрела. В последнее время разработан новый, более дешевый способ ее получения, в связи с чем, метод этот приобретает практический интерес.

Перекись водорода не изменяет органолептических свойств воды и значительно (до 50 %) снижает ее цветность, что весьма ценно для обеззараживания окрашенных вод. К числу недостатков метода относятся необходимость введения катализаторов для ускорения высвобождения атомарного кислорода и жидкая форма препарата, что затрудняет ее применение в полевых условиях.

Обеззараживание воды серебром основано на том, что ионы этого металла инактивируют бактериальные ферменты, блокируя их сульфгидрильные группы. Практически метод обеззараживания серебром может быть применен при небольших индивидуально-групповых запасах воды. Для этой цели используют посеребренный песок, посеребренные керамические «кольца Рашига» и серебро, растворенное электролитическим путем, т.е. растворенный при пропускании постоянного тока через обеззараживаемую воду серебряный электрод (анод). Таким путем можно получить «серебрянную воду», обладающую бактерицидными свойствами. Возможно также обеззараживание воды добавлением солей серебра.

Обеззараживание воды серебром не изменяет ее органолептических свойств и обеспечивает длительность бактерицидного действия, что особенно важно в тех случаях, когда возникает необходимость в длительном хранении воды.

К недостаткам метода следует отнести трудность дозировки, медленное и ненадежное бактерицидное действие, влияние на бактерицидный эффект физико-химических свойств воды, а также необходимость контроля остаточных количеств серебра в питьевой воде.

4.6.3. Дезактивация воды

Радиоактивные вещества, находящиеся в воде в виде грубых взвесей, могут быть удалены с помощью отстаивания и пропускания через обычные фильтры. Коллоидные взвеси удаляются коагулированием с последующим фильтрованием или отстаиванием. От веществ, находящихся в растворенном состоянии, можно освободиться с помощью дистилляции или ионообменного фильтрования.

Рис. 4.9. Опреснительная станция ОПС-5

На снабжении войск имеются специальная подвижная полевая опреснительная установка типа ПОУ-4 производительностью 300 л/ч дистиллированной воды и опреснительная подвижная станция (ОПС) производительностью 1800 л/ч (рис. 4.9). Они предназначены для опреснения воды в маловодных районах, имеющих высокоминерализованную воду, однако при необходимости их можно использовать и для дезактивации воды, если РВ не являются летучими.

Недостатками метода дезактивации воды с помощью перегонки является потребность в большом количестве тепла, громоздкость и сложность аппаратуры при относительно низкой ее производительности. Кроме того, перегнанная вода обладает, как правило, неудовлетворительными органолептическими свойствами. Это заставляет искать другие способы освобождения воды от растворенных в ней радиоактивных веществ. Один из таких способов основан на использовании принципа ионного обмена.

В настоящее время установлено, что обмен ионов в гетерогенных системах является широко распространенным явлением. Эти системы можно регенерировать, обработав раствором кислоты (катионит) или щелочи.

Дезактивация и обессоливание воды на практике осуществляются путем пропускания ее через обычные фильтры, загруженные катионитами и анионитами.