Вода, её физические и химические свойства, гигиеническое и экологическое значение

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ МОСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ государственное бюджетное образовательное учреждение среднего профессионального образования Московской области «Коломенский медицинский колледж» МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА Дисциплина: Гигиена и экология человека. Тема: Вода, её физические и химические свойства, гигиеническое и экологическое значение Для специальности: 060501.51 «Сестринское дело» 060101.52 «Лечебное дело» Преподаватель: Е.В. Клопкова 2012г. МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ МОСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ государственное бюджетное образовательное учреждение среднего профессионального образования Московской области «Коломенский медицинский колледж» Утверждаю зам.директора по учебной работе _______________ «____»________20__г. Рассмотрено на заседании ЦМК общепрофессиональных дисциплин протокол №____ от «___»_______20__г. Председатель ЦМК ____________ МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА Дисциплина: Гигиена и экология человека. Тема: Вода, её физические и химические свойства, гигиеническое и экологическое значение Разработка для преподавателей и самоподготовки студентов Для специальности: 060501.51 «Сестринское дело» 060101.52 «Лечебное дело» Преподаватель: Е.В. Клопкова 2012г. Тема: Вода, её физические и химические свойства, гигиеническое и экологическое значение. Вид занятия: Изучение новой темы. Тематический контроль. Методы и технологии при изучении темы: 1.Объяснение учебного материала, использование ИКТ и проблемного обучения 2.Контроль знания темы 3.Самостоятельная работа 4.Практическое занятие Цель: Изучить значение воды как элемента биосферы. Время проведения: теория – 4 часа (2 занятия) практика – 2 часа (1 занятие) Место проведения: кабинет гигиены Оснащение: компьютер, демонстрационный проектор, мультимедийные пособия. Студенты должны иметь представление: 1.Круговорот воды в природе. 2.Климатообразующая роль водных ресурсов. 3.Источники загрязнения гидросферы. Студенты должны знать: 1.Физиологические свойства воды. Химический состав. 2.Физиологическую роль, хозяйственно-бытовое, санитарно-гигиеническое значение воды. 3.Инфекционные заболевания, передаваемые водным путем. Особенности возникновения эпидемий. 4.Геохимические эндемии. 5.Характеристику источников водоснабжения. Охрану источников. 6.Норму водоснабжения. 7.Требования к питьевой воде Студенты должны уметь: 1.Выявлять причины возникновения инфекционных заболеваний, передаваемых водным путем. Обучать население методам профилактики. 2.Произвести гигиеническую оценку качества питьевой воды на основании информативных документов. План изучения темы Методическое обоснование На изучение данной темы отводится 4 часа (2 занятия) I занятие время методическое обоснование 1.Организационная часть 5 мин Проводится с целью активизировать учащихся, настроить на изучение темы. Дать определенное направление занятию. 2.Основная часть 55 мин Объяснение учебного материала с применением мультимедийного пособия. 3.Заключительная часть а)ответы на вопросы б)формулировка основных вопросов для контроля уровня знаний. Формулировка проблемы 25 мин С целью пояснения непонятных моментов материала. Дается для подготовки к тематическому контролю и обсуждению проблемы. 4.Выводы 5 мин Подведение итогов занятия II занятие время методическое обоснование 1.Организационная часть 5 мин Проводится с целью активизировать учащихся, настроить на изучение темы. Дать определенное направление занятию. 2.Тематический контроль - устный опрос (вопросы прилагаются) - создание проблемной ситуации. Постановка задач - поиск способов решения. Обсуждение итогов. Демонстрация презентаций 35 мин Проводится с целью обнаружения ошибок Дается для подготовки к тематическому контролю Для формирования мыслительных способностей. Применение знаний в соответствующей ситуации 3.Основная часть 40 мин Объяснение учебного материала с применением мультимедийного пособия. 3.Заключительная часть а)ответы на вопросы б)формулировка основных вопросов для контроля уровня знаний. Формулировка проблемы 5 мин С целью пояснения непонятных моментов материала. Дается для подготовки к тематическому контролю и обсуждению проблемы. 4.Выводы 5 мин Подведение итогов занятия Практическое занятие На занятия отводится 2 часа (1 занятие) I занятие время методическое обоснование 1.Организационная часть 5 мин С целью дать определенное направление занятию, обеспечить рабочую обстановку. 2.Ознакомление с темой, планом и целью занятия 10 мин С целью создания рабочего настроения. Определения цели занятия. 3.Контроль исходного уровня знаний: тестовый контроль, решение ситуационных задач 20 мин С целью проверки степени усвоения ранее пройденного материала 4.Самостоятельная работа 45 мин С целью отработки практических навыков 5.Подведение итогов 10 мин С целью мотивации опорных знаний и умений. Тема: «Вода, ее физические и химические свойства, гигиеническое и экологическое значение» 1.История нормирования показателей безопасности питьевой воды. 2.Нормативно-правовое обеспечение Федерального государственного санитарно-эпидемиологического надзора за безопасностью питьевого водоснабжения. 3.Способы и методы очистки питьевой воды. Введение Вода - первоисточник жизни. Вода - это древний символ чистоты и плодородия. Вода - это, прежде всего то, что мы пьем. Питьевая вода должна быть не только чистой на бактериологическом уровне и не иметь вредных для человека веществ, но и содержать полезные минералы, поскольку из воды они лучше усваиваются организмом, чем из пищи. «Воде дана волшебная власть - стать соком жизни на Земле» (Леонардо да Винчи Проблема питьевой чистой воды стоит перед человечеством очень остро. В развитых странах она еще пока не очень ощущается, но большинство жителей Африки и других южных стран уже на своем опыте знают, что такое нехватка питьевой чистой воды. Поэтому лучшие умы человечества работают над получением ее из различных источников. «Доступ к безопасной воде - универсальная необходимость... и основное право человека», - задекларировала директор ВОЗ Гру Харлем Брундланд в речи, посвященной Международному водному дню 22 марта 2001 г., сфокусировав внимание на актуальности данной проблемы. «Если речь идет о том, чтобы найти истинную причину широкого распространения болезней и некоторых зараз, опустошающих целые селения, то, конечно, качество воды, употребляемой для питья, ... гораздо чаще должно быть обвиняемо, чем ветер и непогода». Это мнение врача И.А. Блументаля, опубликованное на страницах Московской медицинской газеты в 1865 г., не утратило своего значения не только в XIX, но и XXI веке. Наш организм на две трети состоит из воды. Именно поэтому так велика роль воды, которую мы употребляем. Существует ли на самом деле проблема очистки воды? Чистая вода имеет огромное значение в человеческой жизни, жизни животного, растительного мира, и природы в целом. Дееспособность всех живых клеток зависит от наличия воды. Исследуя то, какую роль вода играет для человека, можно увидеть, что весь наш организм является совокупностью водных растворов, коллоидов, суспензий и прочих сложных по своему составу водных систем. Вода является распространенным, простым, но в то же время самым сложным и таинственным веществом на Земле. Воде посвящено огромное количество научных работ, но до сих пор она остается недостаточно изученной. Вода считается священной основой жизни, с ней связаны важнейшие ритуалы практически всех религий. До середины XVIII века вода считалась неделимым веществом. И только в 1783 году французский химик Антуан Лоран Лавуазье пришел к выводу, что она имеет сложное строение: в ее состав входят водород и кислород. После этого свыше ста лет все считали, что вода— соединение, описываемое единственно возможной формулой Н2О Но в 1932 году мир облетела сенсация: кроме обычной воды, в природе существует еще и так называемая тяжелая вода. Сегодня известно, что может быть 135 изотопных разновидностей воды. В наши дни ученые продолжают делать открытия непосредственно связанные с водой. Например, сегодня доказана теория об информационной памяти воды — свойствах воды воспринимать и передавать негативную или позитивную информацию о материи, с которой она контактировала ранее. Вода обогащает клетки организма питательными веществами и выводит отходы жизнедеятельности (шлаки). Помимо этого, вода задействована в процессе терморегуляции (потоотделение) и в процессе дыхания (человек может дышать очень сухим воздухом, но, сравнительно, небольшое время). Для нормальной работоспособности всех систем человеку требуется пить как минимум 1/5 литра воды в сутки. Потребность в воде заложена в человеке на подсознательном уровне. Сигнал об утолении жажды поступает в мозг через 15—20 минут после питья, когда организм уже успевает насытиться влагой. Уменьшение количества воды в организме всего лишь на 1,5% вызывает сильную жажду, плохое самочувствие, сонливость, замедление движений, тошноту, иногда покраснение кожи. Если в организме содержание влаги снижается на 6-10%, это чревато головной болью, одышкой, отсутствием слюноотделения, потерей способности двигаться и нарушением логического мышлении. 11-20% недостатка воды вызывают спазмы мышц, бред, притупление слуха, зрения, при потере 25% воды наступает смерть. В итоге, чистая вода, употребляемая человеком необходима для его правильной жизнедеятельности. Поэтому главным вопросом нашего питания является регулярное употребление воды путём введения в организм в свободном виде и в пище, а также обязательное использование именно чистой воды. Какую воду можно считать чистой? Родниковую? - Нет, так как подземные потоки воды, подпитывающие этот родник, берут своё начало с наземных водоёмов: озер, рек и даже - болот. А те, естественно, целиком и полностью находятся в зависимости от атмосферных осадков, которые проходят через слои грязного воздуха и земли, и регулярно изменяют состав этого родника. Исходя из этого, возникает вывод, что миф о первозданной чистоте подземных источников - это и есть всего лишь очередная легенда. Каждые сутки население нашей планеты потребляет 7-8 млрд. тонн воды. И хотя ученые уверены, что при рациональном использовании водные ресурсы неисчерпаемы, однако возрастающие запросы человека приводят к превышению уровня естественного восстановления вод и нарушению природного равновесия. Вода является универсальным растворителем значительного количества веществ, в связи с чем, в природе химически чистой воды нет. По содержанию растворенных в воде веществ вода делится на 3 класса: пресная, соленая и рассолы. Наибольшее значение в быту имеет пресная вода. Количество землян, удвоившееся за последние 40 лет, сейчас составляет 6,1 млрд. и может еще раз удвоиться к середине нынешнего столетия. Основной рост населения приходится на развивающиеся страны, где водные ресурсы практически истощены. Около 60% поверхности Земли составляют зоны, где отсутствует пресная вода или ощущается ее острый недостаток. Почти 500 млн. человек страдают от болезней, вызванных недостатком или неполноценностью питьевой воды. 1.История нормирования показателей безопасности питьевой воды. Данный раздел посвящен самой главной с точки зрения водоподготовки проблеме - качеству воды. Именно химические, физические, микробиологические и целый ряд других параметров, характеризующих качество воды, являются отправной точкой решения всех проблем, связанных с водой. Проблема доставки питьевой воды в жилища издавна волновала человечество. Одна из наиболее древних систем водоснабжения была создана в государстве Элам (территория современного Ирана) более 3300 лет назад. Здесь был построен пятидесятикилометровый канал с шириной в верхней части около 7 метров и большое водохранилище. В древнем индийском городе Мохенджо-Даро, расположенном в нижнем течении реки Инд, еще более трех тысячелетий назад существовала хорошо оборудованная система водоснабжения с колодцами и водопроводными трубами. Интересные водонапорные системы были созданы до нашей эры в Египте, Иерусалиме, Пергаме, Древнем Риме. Большим умением строить инженерные водопроводные сооружения отличались древние римляне. Во времена правления императора Нервы в Риме насчитывалось около 2 млн. жителей. Ежедневно по трубопроводам, снабжавшим столицу Римской империи водой, подавалось около миллиарда литров, то есть в сутки на каждого жителя приходилось 500 литров воды. Поскольку в то время не существовало насосов для перекачки таких значительных количеств жидкости, приходилось подавать ее в город из высоко расположенных источников, обычно находящихся на значительном расстоянии от города. Если по пути прокладки трубопроводов встречались препятствия, например речные долины, то в этих местах возводились сооружения типа мостов, называемые акведуками, которые частично сохранились до нашего времени. Тысячелетнюю историю имеют распространенные и сегодня в Средней Азии подземные галереи — водоводы (кяризы), по которым вода самотеком поступает в жилые кварталы на глубине 30-50 метров. Более тысячи лет назад действовал водопровод в Ферганской долине и снабжал город Ахсикент. Керамические трубы этого водопровода укладывались в арочный туннель. Уникальная водопроводная система, созданная греками и генуэзцами, обнаружена в Крыму при раскопках древнейшего города Феодосии. Сведения о водопроводах в Киевской Руси впервые встречаются в летописях Х1-ХП веков. Археологи обнаружили остатки водопроводных труб, которые использовались для водоснабжения древнего города Новгорода. Первый Московский водопровод был построен в XIV веке и представлял дубовую трубу, по которой вода из Москвы-реки подавалась в Кремль. В 1631 году для обеспечения Кремля водой был построен напорный водопровод с подъемным устройством и резервуаром. Первый водопровод в Киеве был построен в 1668 году и использовался для подачи воды в духовную семинарию. С развитием систем водоснабжения, расширением промышленного производства проблема обеспечения населения безопасной для здоровья питьевой водой стала актуальной. Стандартизация показателей безопасности и качества воды имеет большую историю. Критерии безопасности воды для здоровья менялись с расширением медицинских и биологических знаний. Соответственно менялись и гигиенические требования к воде. В истории гигиенического нормирования качества питьевой воды можно выделить несколько этапных периодов. Первый этап нормирования качества воды относится к глубокой древности. По свидетельству Гиппократа (460-370 до н. э.) — великого древнегреческого врача (трактат "О воздухе, водах и местностях") для отличия чистой, т.е. "здоровой", воды от непригодной, "нездоровой", пользовались внешними признаками ее качества (мутность, цветность, запах, привкус), которые легко определять органами чувств. Органолептический способ оценки воды как единственно доступный в то время безраздельно господствовал в течение многих веков. Однако общее, только качественное, определение органолептических свойств воды не придавало ее оценке необходимую степень объективности и не могло охарактеризовать многих весьма важных признаков. Становление второго этапа связано с открытиями М.Ломоносова и Лавуазье в области химии, а именно с развитием количественного и качественного анализа. Результаты химических анализов, выраженные мерой и массой, привлекали своей конкретностью, так как могли быть использованы в качестве масштаба для сравнения воды разных источников. Большое внимание уделялось определению общей минерализации воды по плотному остатку, содержанию хлоридов и сульфатов, жесткости воды. Выбор методов определяется их доступностью. Со временем стали определять содержание в воде органических соединений и продуктов их разложений (аммиак, нитриты, нитраты). Третий этап охарактеризовался преимущественным изучением бактериального состава воды и переходом к гигиеническому нормированию качества питьевой воды. Особое значение имело открытие немецкого микробиолога Роберта Коха. Принимая участие в ликвидации крупной эпидемии холеры в Гамбурге в 1891 году, Роберт Кох установил факт отсутствия вспышки холеры в расположенном неподалеку Альтоне. Он связал этот факт с очисткой речной воды на альтонском водопроводе путем медленной фильтрации. Результаты многочисленных бактериологических исследований, проведенных Р. Кохом, свидетельствуют о том, что вода альтонского водопровода содержала не более 10 сапрофитов в 1 мл. В воде гамбургского водопровода было обнаружено значительно больше микроорганизмов. В дальнейшем развитие гигиенического нормирования становится общемировой проблемой, на этом этапе разрабатываются и внедряются в практику национальные и государственные стандарты регламентирующие целый спектр химических, бактериологических и органолептических показателей. Начиная с этого времени, проблема гигиены воды приобрела физиолого-гигиеническое направление. На четвертом этапе по мере накопления новых знаний, научных данных о влиянии на организм человека химических факторов внешней среды появилась необходимость периодического пересмотра стандартов с целью его расширения. На рубеже 21 века в рамках международного экономического сотрудничества возникла необходимость координации деятельности научного сообщества с целью разработки наднациональных законодательных актов регламентирующих безопасность питьевой воды в качестве которых выступают технические регламенты. В середине 19 века человечество начало осознавать причинно-следственную связь между качеством питьевой воды и здоровьем населения использующим данную воду для приготовления пищи и питья. Впервые в истории человечества в 1853г на конгрессе гигиенистов в г.Брюсселе было установлено 9 количественных показателей доброкачественности воды водоисточников; -плотный остаток при выпаривании -500-600 мг/л.; -содержание извести и магнезии -180-200мг/л. ,при этом магнезии не более 40-50мг/л.; -ангидрид серной кислоты -80мг/л.; -азотистая кислота -не более следов; -хлор-20-30 мг/л.; -аммиак -не более следов; -общая жесткость -не более 18-20 нем. град. Указанные предельные величины, определяющие максимальное содержание химических веществ в питьевой воде многие годы служили ориентирами при определении качества воды. Отечественный ученый и естествоиспытатель А.П.Доброславин включил эти нормативы в разработанное им совместно в Ф.Ф.Эрисманом «Краткий учебник по гигиене». Позднее А.П.Доброславин сумел впервые сформулировать в качестве одного из ведущих эстетических критериев качества питьевой воды органолептические показатели, а именно «вола должна быть бесцветна, прозрачна, не давать при стоянии осадка, не иметь никакого запаха и вкуса», при этом вода должна содержать малое количество органических веществ, продуктов их разложения и не слишком много минеральных солей, в частности хлоридов, сульфатов щелочных и щелочно-земельных металлов. Одновременно А.П.Доброславин считал, что показатели качества воды необходимо использовать в комплексе с учетом их совокупности и данными происхождения воды. В дальнейшем" А.П.Доброславин предложил первый норматив токсичного вещества - содержание свинца в воде должно быть на уровне -0,35 мг/л.. В своих трудах А.П.Доброславин поставил вопрос необходимости нормирования спуска сточных вод в водоемы и на рельеф местности « следует позаботиться об указании таких средств, которые устранили бы вредные последствия спуска неочищенных сточных вод в реки и водоемы, Должны быть выработаны более точные нормы и указания закона не против самого спуска нечистот в реки, но против негодных способов, которыми этот спуск производится». Над проблемой биологической безопасности воды работал известный микробиолог Р.Кох, который в 1893г. предложил первый количественный показатель микробного загрязнения воды —общее число бактерий-сапрофитов не боле 100 в 1 мл. воды. Как мы видим данный показатель не потерял своего значения и в 21. веке и используется при нормировании показателей биологической безопасности питьевой воды в качестве общего микробного числа. В 1914г. в США разработан первый стандарт на питьевую воду включающий два показателя; общий счет бактерий и титр кишечной палочки, в 1925г. в этот стандарт были введены ПДК для некоторых токсичных веществ и оценка запаха воды в баллах. В России 19 века вопросы водоснабжения городов обсуждались на Русских водопроводных съездах, начавших свою деятельность с 1893г. Согласно данным Министерства внутренних дел в 1871г. в России насчитывалось всего 29 водопроводов, однако к 1911г. количество водопроводов в городах России составило уже 227 систем, причем только 70,6% водопроводов принадлежало городским управам, остальные находились в частной собственности. Санитарный надзор за питьевой водой в России был впервые организован в 18907г. в Одессе, где бактериологическую станцию возглавил профессор Н.П.Диатропов. Санитарная оценка воды проводимая лабораториями заключалась в проведении химического и бактериологического исследований. В рамках химического анализа определялась жесткость воды и наличие растворенных органических веществ, бактериологический анализ позволял определить количество микроорганизмов в воде и выявить болезнетворные бактерии. В связи с расширением сети водопроводных сооружений остро встал вопрос об оптимальной системе фильтрования воды. В России широко использовались фильтры американской и английской систем очистки воды. Американский метод предусматривал предварительное коагулирование воды, что позволяло увеличить скорость фильтрования, английский метод был основан на медленном фильтровании через громоздкие мелкопористые фильтры. Для уничтожения бактерий предусматривался метод озонирования. Русским ученым профессором С.Прибытеком на базе Петербургской городской лаборатории проводилось изучение новых методов очистки воды, в частности опробировались следующие используемые в Европе способы; метод Берже основанный на использовании двуокиси хлора; способ коагулирования серно-алюминиевой содой и известью с дальнейшей фильтрацией; способ озонирования по Жерару; способ стерилизации воды гипохлоритами и др. Однако качество питьевой воды в большинстве городов России было весьма сомнительным, 160 водопроводов не имели никакой системы очистки, 59 были оснащены фильтровальными установками, 6 были оборудованы осадочными и отстойными колодцами, за 60% процентами водопроводов санитарный надзор не осуществлялся, остальные водопроводы подвергались лишь эпизодическому бактериологическому контролю. В 1937г. в Советском Союзе и впервые в Европе был разработан ГОСТ на качество питьевой воды, который в дальнейшем многократно совершенствовался, однако в основу для разработки практически всех стандартов Европейский стран были положены критерии используемые в первом Советском ГОСТе, а именно; физические качества воды (эстетические в дальнейшем органолептические показатели); результаты химического анализа, бактериологические показатели. Необходимо отметить, что нормы воды, которую мы пьём и показатели её хорошего качества в разных странах различны, и даже в пределах одной страны часто изменяются. Это вовсе не новость, что российские нормы по некоторым показателям заметно уступают западным. Это зависит, в первую очередь, от экономических способностей страны, а точнее, от ограниченных возможностей отечественных водоочистных сооружений. На данный момент существует несколько мировых организаций, занимающимися проблемами стандартизации воды.

Похожие:

	Урок на тему: Алюминий, его физические и химические свойства (9 класс) А группы на примере алюминия. Продолжить формировать умения давать характеристику элемента по его положению в периодической системе...		Программа по естествознанию (раздел «Химия») для студентов, обучающихся... Вода вокруг нас. Физические и химические свойства воды. Растворение твердых веществ и газов. Массовая доля вещества в растворе как...
	«Химические свойства металлов» Прежде чем изучать химические свойства металлов, давайте вспомним закономерности в строении атомов металлов и общие физические свойства...		Конспект урока аммиак. Строение молекулы. Физические и химические... Аммиак. Строение молекулы. Физические и химические свойства. Получение, применение
	Тема урока: Химические свойства железа ...		Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Цели урока: Рассмотреть строение и свойства оксидов углерода, их физические и химические свойства
	Тема урока. Бериллий, магний и щелочноземельные металлы Цель: знать физические и химические свойства бериллия, магния и щелочноземельных металлов, строение их атомов; уметь на основе их...		План работы для студентов на 1 семестр года ...
	Тема урока: Щелочные металлы. Нахождение в природе. Физические и химические свойства		Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Металлы. Общие свойства металлов. Положение металлов в периодической таблице, физические свойства, химические, получение металлов,...
	Конспект №2 «Химические элементы» А группы на примере алюминия. Продолжить формировать умения давать характеристику элемента по его положению в периодической системе...		«Сложные эфиры», продолжить развитие навыков самостоятельного познания... Изучить физические и химические свойства сложных эфиров, изучить понятие «реакция этерификации». Описывать и различать изученные...
	Конспект урока. Урок по теме : «Электронное строение молекулы бензола.... Урок по теме: «Электронное строение молекулы бензола. Химические и физические свойства бензола. Получение и применение»		Урок химии в 9 классе. «Неметаллы» Цели урока: Обратить внимание учащихся на положение неметаллов в периодической системе, особенности строения их атомов, физические...
	Урок 37 Тема: Фосфор Охарактеризовать фосфор в свете трёх форм существования химического элемента: в форме атомов, простых веществ, а, следовательно,...		Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Цель: Обобщить, систематизировать, проверить знания учащихся по теме «Физические свойства воды, вода в природе, значение воды в жизни...