Lecţie la tema : Compoziţia chimică a apei.Influenţa ei asupra sănătăţii.

Planul lecţiei :1. Compoziţia chimică a apei.2.Carenţa şi excesul de fluor.3.Impurificarea apei.4.Normativele igienice ale calităţii

apei.5.Sursele de aprovizionare cu apă.

Apa potabilă, prin conţinutul său de elemente minerale naturale, poate influenţa starea de sănătate a populaţiei, participând activ în procesele vitale.

Sărurile minerale naturale din apă sunt variate şi concentraţia lor diferă de la o localitate la alta în funcţie de condiţiile geologice, meteorologice, de conţinutul solului.

Unele din ele sunt denumite macroelemente, - sărurile de calciu, magneziu, potasiu, cloruri etc. şi se găsesc în cantităţi relativ mari (mg/l);

altele sunt denumite microelemente, aşa ca fluorul, iodul, zincul etc. şi se află în cantităţi mici

Majoritatea macro- şi microelementelor necesare organismului sunt asigurate prin alimente.

Cu toate că apa este situată pe locul doi după importanţa în aportul de săruri minerale, ea poate influenţa considerabil asupra sănătăţii populaţiei.

Elementele minerale din apă sunt absorbite mai bine decât cele din alimente şi concentraţiile lor por fi diferite chiar în aceeaşi localitate.

Denumirea de microelemente defineşte elementele minerale aflate în cantităţi mici atât în factorii de mediu (apă, sol, alimente), cât şi în organismul uman şi animal, influenţând starea de sănătate a populaţiei.

Ele participă activ la diferite procese metabolice, la creştere şi dezvoltare, la sporirea rezistenţei organismului, hematopoieză, sinteza unor hormoni, vitamine, enzime ş.a.

Excesul sau carenţa unor microelemente din apă şi din ceilalţi factori de mediu, dintr-un teritoriu are acţiune asupra florei, faunei, influenţează nefast asupra stării de sănătate a populaţiei şi apar îmbolnăviri neinfecţioase cu largă răspândire.

Astfel de regiuni se numesc biogeochimice, iar îmbolnăvirile specifice legate de excesul sau carenţa microelementelor se numesc endemii biogeochimice.

Unele substanţe minerale care se află în apă, deşi nu au nici o acţiune nocivă, transmit apei unele particularităţi ce o fac nefavorabilă pentru consum. Ele sunt:

- sărurile de calciu şi magneziu în concentraţie prea mare imprimă apei duritate, care o fac nepotrivită pentru spălat ( nu face spumă cu săpunul).

- Apele dure nu se folosesc la spălarea şi prepararea culinară termică a legumelor, ele depun piatră pe pereţii vaselor de bucătărie, cazane, conducte de apă caldă.

Duritatea apei se exprimă în grade sau în miligram echivalenţi la 1 L. de apă. (duritatea de 10 este conţinutul de 10 mg de oxid de calciu în 1 L. de apă;

1 mg/ eciv./L. este conţinutul a 28 mg oxid de calciu în 1 L. de apă,

1 mg/echiv./L. corespunde cu o duritate de 2,80C). apa cu o duritate de până la 100 se consideră moale,

de la 10 până la 200 – de duritate medie, peste 400 – foarte dură.

Trecerea bruscă de la o apă moale la apă foarte dură poate fi însoţită de fenomene dispepsice tranzitorii.

Apa cu duritatea de peste 400 este neplăcută la gust.

În corespundere cu cerinţele STAS duritatea apei potabile trebuie să fie 200 (7 mg/echiv./L.);

- sulfaţii şi clorurile metalelor alcaline provin din rocile cu care stratul acvifer are contact; rocile fiind foarte solubile, imprimă apei caracterul de salinitate (mineralizare) şi gustul sărat caracteristic.

Apa potabilă trebuie să conţină cel mult 350 mg/l cloruri şi cel mult 500 mg/l sulfaţi;

- Fierul imprimă apei un gust neplăcut şi se depune pe pereţii conductelor, provocând distrugerea lor.

Concentraţia de fier admisibilă pentru apa potabilă este de până la 0,3 mg/l.

La o cantitate mai mare a compuşilor de fier apa devine tulbure, se înrăutăţesc indicii organoleptici, capătă un gust sălciu, metalic;

- magneziul conferă apei un gust sălciu, amar, îi măreşte duritatea şi, când este în concentraţii prea mari, provoacă diaree prin accelerarea tranzitului intestinal.

Apele puternic mineralizate, în afară de gustul neplăcut, sărat-amar pe care îl au, măresc tranzitul intestinal, din cauza sulfatului de sodiu şi nu satisfac senzaţia de sete.

După concentraţia totală de săruri dizolvate apele pot fi:

- dulci, când cantitatea de săruri minerale nu depăşesc 1 g/l;

- sălcii – 2-2,5 g/l;- sărate, de mare, conţin mai mult de 2,5 g

săruri minerale la 1 l de apă.Datorită modificărilor compoziţiei chimice a apei

pot apărea în rândul populaţiei care o consumă unele afecţiuni legate de excesul sau carenţa unuia sau mai multor elemente chimice.

Carenţa de fluor.s-a constatat că aproape 75% din sursele de

apă prezintă o carenţă de fluor (F) (sub 0,5 mg/l).

În organismul uman F se găseşte mai ales în oase şi dinţi.

Sursele principale de F necesar organismului sunt apa şi diferitele produse alimentare, care conţin în medie 0,02-0,05 mg F la 100 g. substanţă proaspătă.

Fluorul care nimereşte în organism prin apă se absoarbe într-o cantitate mai mare decât cel din produsele alimentare.

El se elimină din organism prin urină şi fecale şi foarte puţin prin salivă.

Fluorul rămas în organism este depozitat în ţesutul osos şi în dinţi.

Cercetările experimentale au arătat că o concentraţie de fluor în apă potabilă de 1-1,5 mg/l permite scăderea morbidităţii prin caria dentară. În profilaxia cariei dentare prin F metoda cea mai favorabilă este fluorizarea apei.

Concentraţia F în apă trebuie să fie sub 1,5 mg/l.

Excesul de fluor

Folosirea unei ape cu exces de fluor poate duce la patologia numită fluoroza dentară.

Simptomul cel mai frecvent în această patologie îl constituie leziunile dentare sub formă de pete ale emailului.

s-a observat că emailul dentar devine pătat la persoanele care în perioada de creştere a dinţilor, în copilărie, au consumat apă cu concentraţii crescute de fluor.

Diagnosticul petelor pe smalţul dentar se bazează pe aspectul exterior specific al dinţilor, pe localizarea simetrică a petelor şi prezenţa lor pe suprafaţa dinţilor canini şi incisivi superiori şi inferiori. mai mare.

Primii sunt afectaţi dinţii posteriori, pe emailul cărora apar pete alb-opace, care trec prin diferite nuanţe de galben-maro, până la negru, pe măsură ce gravitatea bolii este mai mare.

Mai târziu leziunile se extind şi la dinţii anteriori.

Dacă în apa consumată se află peste 20 mg/l F apare intoxicaţia care se caracterizează prin deformări anchilozante, sindrom denumit şi osteofluoroză anchilozantă .

În toate aceste modificări osoase este perturbată homeostazia calciului şi sunt frecvente fărâmiţările spontane.

Concentraţiile admisibile de fluor în apă sunt 0,7-1,5 mg/l.

Profilaxia fluorozei endemice constă în reducerea concentraţiilor de fluor din apă până la limitele optime.

Carenţa de iod.

Iodul face parte din cele mai cunoscute şi importante elemente pentru sănătatea omului.

Sursele: apa, alimentele şi solul. Cantitatea de iod în alimentaţie este

diferită şi depinde de conţinutul lui în mediul din care provin.

Cele mai bogate în iod sunt alimentele provenite din mediul marin.

Foarte bogate în iod sunt planctonul şi mai ales unele ierburi marine (până la 2% din greutatea lor).

Concentraţia de iod în diferite alimente Concentraţia, mg/kg

Crustacee 900Peşte marin 400Peşte de apă dulce 20-40

Lapte-carne 40Legume 30Cereale 25Fructe 10

Apa potabilă aduce 10-15% din totalul necesarului zilnic de iod al omului.

Sunt bogate în iod apele marine, care conţin 17-50 mg/l.

Apele dulci conţin 0,2-2,0 mg/l.În organism cantitatea de iod este

aproximativ 25 mg, cea mai mare parte fiind concentrată în glanda tiroidă (15 mg).

Pentru un om adult se recomandă un aport necesar zilnic de 100-200 mg/ zi, pentru copii şi femei gravide – 200 mg/zi.

În carenţa de iod este afectată glanda tiroidă.

Guşa endemică este o afecţiune plurifactorială, în etiopatogenia căreia sunt implicaţi factori endogeni şi exogeni, printre care carenţa de iod este unul din cei mai importanţi.

Este o maladie cu forme de gravitate diferită, cu numeroase consecinţe.

Denumirea de guşa endemică se datoreşte răspândirii mari în special în anumite regiuni, denumite zone endemice.

Profilaxia. Presupune normalizarea prin diferite mijloace a aportului de iod în organism.

Cea mai răspândită metodă este adăugarea iodului în sarea de bucătărie.

Impurificarea apei.

Substanţele care indică impurificarea apei. Una din condiţiile de bază ale potabilităţii unei ape este reprezentată de absenţa în ea a germenilor patogeni.

În natură, apa nu este contaminată cu germeni patogeni izolaţi, aceştea ajung în apă însoţiţi de o cantitate foarte mare de substanţe organice.

Substanţele organice se determină în apa potabilă în mod indirect prin cantitatea de substanţă oxidantă care este consumată de către apă.

Substanţele organice sunt oxidabile, adică oxidându-se ele consumă oxigen şi reduc o substanţă oxidantă care le este pusă la dispoziţie.

Produşii de descompunere a substanţelor organice sunt amoniacul, nitriţii şi nitraţii din apă.

Pătrunse în apă, aceste substanţe ajung până la stadiul de amoniac de la câteva ore până la cel mult peste câteva zile.

Nitriţii apar de la câteva zile până la câteva săptămâni, iar nitraţii – peste câteva luni.

Prezenţa amoniacului în apă va indica o impurificare recentă, a nitriţilor – o impurificare mai veche, iar a nitraţilor – impurificare veche.

Prezenţa concomitentă a tuturor celor trei substanţe indică o impurificare permanentă.

Cum amoniacul apare de la câteva ore până la câteva zile de la impurificare, majoritatea germenilor patogeni care au pătruns concomitent în apă sunt încă în viaţă şi pot provoca îmbolnăviri.

Din acest motiv, conform standardului de apă potabilă, prezenţa amoniacului este inadmesibilă.

Prin urmare, sărurile de amoniu pot fi considerate un indice indirect de contaminare a apei cu bacterii.

De asemenea nici prezenţa nitriţilor nu garantează absenţa germenilor patogeni.

Nitriţii se formează în urma activităţii bacteriilor nitrifiante, la nitrificarea sărurilor de amoniu.

În acest caz nitriţii indică poluarea recentă cu substanţe organice.

Nitraţii apar abia peste câteva luni de la impurificare, germenii patogeni au fost sigur distruşi în această perioadă de timp.

Prezenţa lor este permisă; CMA e de 45 mg/l.

Nitraţii au o acţiune toxică. În mai multe ţări au fost descrise

îmbolnăviri specifice la sugarii care primeau alimente pregătite cu apă.

La aceşti copii boala se manifesta prin dereglări intestinale dispeptice, dispnee pronunţată, tahicardie, cianoză.

S-a constatat că apa care conţine o cantitate mai mare de 40-45 mg/l de nitraţi provoacă la sugari methemoglobinemie azotică.

La toţi copii bolnavi în sânge s-a depistat un procent sporit de methemoglobină.

Nitraţii nu sunt substanţe methemoglobinogene.

În intestinele sugarilor, însă, fiind administraţi cu apă, nitraţii, sub influenţa microflorei intestinale, se transformă în nitriţi (săruri ale acidului azotos).

În sânge,se blochează hemoglobina, transformând-o în methemoglobină. Situaţia devine periculoasă dacă procentul de methemoglobină depăşeşte 50%.

Cu cât e mai mic copilul, cu atât boala decurge mai grav.

Aceasta explică prin faptul că în eritrocitele sugarilor lipseşte fermenul reductaza methemoglobinolitică.

Aciditatea sucului gastric la sugari, mai ales la cei suferinzi de dispepsie, e redusă, fapt care stimulează reducerea nitraţilor în nitriţi.

De regulă, methemoglobinemia azotică apare pe fondul dispepsiilor, aceasta făcând dificil, într-o oarecare măsură, diagnosticul methemoglobinemiei.

La copii mai mari şi la adulţi nitraţii se reduc până la nitriţi numai parţial.

Oxidabilitatea apei este un indice indirect al prezenţei substanţelor organice uşor oxidabile din apă.

Oxidabilitatea reprezintă cantitatea de oxigen ce se consumă pentru oxidarea substanţelor organice din 1 l de apă.

Cu cât apa e mai poluată cu substanţe organice, cu atât oxidabilitatea este mai mare.

Normativele igienice ale calităţii apei

STAS Apa potabilă se referă la calitatea apei de robinet care se foloseşte pentru necesităţile menajere în locuinţe, instituţii curative şi de copii, pentru prelucrarea produselor alimentare, la unităţile de alimentaţie publică, pentru menţinerea igienei personale.

Acest standard se referă şi la apa fierbinte din sistemul de aprovizionare centralizat.

Standardul de stat delimitează indicii potabilităţii apei în 3 grupe:

• Indicii organoleptici ai apei:• mirosul la temperatura de 200C – cel mult 20;• gustul la temperatura de 200C – cel mult 20;• culoarea – cel mult 200;• apa nu trebuie să conţină floră acvatică sau

substanţe insolubile (pelicule).

Gustul este creat de substanţele minerale si organice dizolvate în apă. O apă potabilă nu trebuie să posede gust specific.

Indicii organoleptici al apei de apeductNormativele, cel multMiros (la200C), grade 2Gust (la200C), grade 2 Coloraţia,grade 20Turbiditatea după scara standard, mg/l

1,5

Mirosul este determinat de substanţele volatile şi gazele dizolvate în apă.

În apele de profunzime substanţele volatile provin din straturile profunde ale solului şi aceste ape nu sunt dăunătoare sănătăţii, pe când diferite substanţe minerale sau organice, care dau apei un miros specific, se găsesc în apele de suprafaţă şi indică o impurificare recentă şi uneori chiar dăunătoare.

Culoarea apei depinde de substanţele dizolvate în ea.

Apele uşor colorate trebuie considerate suspecte, fiindcă pot fi impurificate cu substanţe toxice.

Concentraţiile sărurilor minerale nu trebuie să influenţeze asupra proprietăţilor organoleptice ale apei;

reziduul uscat – 1000 mg/l, sulfuri - până la 500 mg/l, cloruri – cel mult 350 m/l, duritatea generală – până la 7 mg –echiv./l

(în unele cazuri până la 10 mg la l mg/l), fier – până la 0,3 mg/l, în unele cazuri- până

la 1 mg/l, mangan – până la 0,5 mg/l, cupru – până la 1 mg/l, zinc - 5 mg/l.

Concentraţiile substanţelor folosite pentru prelucrarea apei sau nimerite în sursa de apă cu reziduurile nu trebuie să altereze organoleptica apei.

În acest caz standardul de stat prevede: concentraţia clorului liber să nu fie mai mare de 0,5 mg/l, a clorului rezidual “cloraminic” de –1,2 mg/l,

aluminiul rezidual – până la 0,5 mg/l, tripolifosfatul – până la 3,5 mg/l, hexametafosfatul până la 3,5 mg/l, reacţia activă a apei în limitele 6,5-9

• Indicii substanţelor nocive din apă sunt prevăzuţi pentru:

•Fluoruri – de cel mult 1,5 mg/l,

• azotul nitraţilor – de cel mult 45 mg/l,

•stronţiu –7 mg/l,

•molibden – 0,25 mg/l,

•plumb – până la 0,03 mg/l.

• substanţele adăugate cu reagenţi în apă la prelucrarea ei, spre exemplu poliacrilamid – nu mai mult de 2 mg/l, hidrazin – hidrat –0,01 mg/l:

• substanţele care nimeresc în apă împreună cu reziduurile industriale sau agricole care au fost neutralizate puţin sau deloc.

• Indicii de securitate epidemiologică a apei:

•Titru – coli de cel mult 1 la 0,33 litru;

•Indicele – coli de cel mult 3 la 1 litru;

•Indicele bacterian de cel mult 100 în 1 ml de apă.

Apa sursei menite pentru aprovizionarea centralizată trebuie să aibă anumite calităţi:

mirosul şi gustul la temperatura de 200C –cel mult 2 grade,

reziduu uscat – până la 1000 mg/l, sulfaţi – până la 500 mg/l, cloruri – până la 350 mg/l, duritatea generală – până la 7 mg-echiv./l.

Normative pentru aprecierea calităţii apei din sursele decentralizate :

Indicii NormativeTransparenţa cel puţin 30 cmCuloarea cel mult 300

Mirosul,gustul până la 2-3 gradeDuritatea generală până la 10 mg.-echiv./l

Conţinutul de fluor până la 1,2 mg/lConţinutul de nitraţi până la 45 mg/lAzotul nitraţilor– până la 50 mg/lIndicii bacteriologici ai calit. apei :

Indicele - coli nu mai mare de 10Indicele microbian: până la 300-400/l mg

de apă

Indicii chimici de poluare a apei: puterea de oxidare până la 4 mg/l O2

sărurile de amoniu până la 0,1 mg/l

cantitatea de nitriţi până la 0,002 mg/l

Dacă condiţiile sanitare ale sursei de apă corespund exigenţelor şi rezultatele analizei de laborator a apei sunt bune, ea poate fi băută fără nici o prelucrare.

Dacă prin analize s-a determinat că sursa e poluată, apa poate fi folosită numai dezinfectând-o în prealabil prin fierbere sau clorizare. În aceste cazuri se ia în considerare şi starea sanitară a fântânii.

Sursele de aprovizionare cu apă:Apa în natură se află în circuit permanent. Astfel, apele de suprafaţă (râuri, lacuri,

mări) se evaporă în permanenţă. Vaporii de apă urcă în straturile superioare

ale atmosferei şi formează norii. Aceştia, datorită condensărilor care au loc

în urma răcirii, dau naştere la precipitaţii care ajung iarăşi pe sol.

Apa, penetrănd prin straturile solului, parvine la un strat impermeabil acumulându-se deasupra lui şi constituind apa subterană.

Această apă poate ieşi din nou la suprafaţă în izvoare, din care iau naştere cele mai multe din apele de suprafaţă.

Prin evaporarea care are loc la suprafaţa acestora se închide ciclul apei în natură.

Omul poate folosi în scop potabil apa atmosferică, apa subterană şi apa de suprafaţă.

Pentru a fi dată în consumul populaţiei, apa poate fi distribuită prin instalaţii centralizate sau locale.

Instalaţiile centralizate cuprind captarea apei subterane sau de suprafaţă, prelucrarea, înmagazinarea şi apoi distribuirea ei.

Instalaţiile locale sau individuale sunt fântânile, care se fac prin săparea sau forarea până la stratul de apă subterană.

Sistemul alimentării centralizate are marele avantaj că, datorită controlului permanent al apei şi a metodelor de prelucrare folosite, oferă o apă de bună calitate.

Din punct de vedere cantitativ, prin alegerea unor surse care să acopere necesităţile de apă, se asigură o cantitate din ce în ce mai mare, fapt care contribuie la creşterea nivelului igienico-sanitar.

Din aceste motive, aprovizionarea centralizată este mai indicată decât cea locală.

Pentru aprovizionarea centralizată cu apă se folosesc surse acvatice de suprafaţă sau subterane. Uneori în oraşele mari se dă apă obţinută atât din sursele subterane, cât şi din cele de suprafaţă.

Standardul de Stat pentru sursele de apă potabilă dă prioritate apelor arteziene sub presiune, apoi apelor fără presiuni, apelor freatice şi, în ultimul rând, celor de suprafaţă.

Există multe metode de ameliorare a calităţii apei, metode prin care apa se epurează de microorganisme patogene,

de substanţe în suspensie şi huminoase,

de cantitatea excesivă de săruri (calciu, magneziu, fier, mangan, fluor),

de gaze fetide, substanţe toxice şi radioactive.

Utilizarea diferitelor metode de epurare permite ca sursele locale să fie folosite la maximum pentru aprovizionarea populaţiei cu apă potabilă.

Cele mai răspândite metode de ameliorare a calităţii apei din apeducte sunt limpezirea–eliminarea impurităţilor solide din apă, decolorarea – lichidarea coloraţiei excesive, dezinfectarea – nimicirea agenţilor patogeni şi viruşilor din apă.