Обеззараживание воды хлорированием
1-й этап:определение активного хлора в хлорной извести Данное соединение выпускается с содержанием 32-35% активного хлора. При хранении под воздействием влаги, солнечного света и высокой температуры содержание активного хлора в хлорной извести понижается. Для обеззараживания воды допускается использовать хлорную известь с содержанием не менее 25% активного хлора, поэ- тому необходимо перед применением определить содержание в ней активного хлора. Принцип определения активного хлора основан на способности хлора вытеснять йод из растворов йодистого калия.
Са (ОС1)2 + 4KI + 4НС1 → СаС12 + 4КС1 + 2Н2О + 2I2.
Выделение йода в раствор в достаточных количествах окрашивает его в коричневый цвет, в небольших количествах, что имеет место при
незначительной концентрации активного хлора в хлорной извести, - в слабо-желтый цвет. Добавление крахмала к раствору, содержащему свободный йод, окрашивает его в синий цвет, что может служить качественным признаком наличия активного хлора в хлорной извести. Выделившийся йод титруется гипосульфитом натрия Na2S2O3 в присутствии крахмала до исчезновения окраски раствора. Реакция протекает по уравнению:
I2 + 2Na2S2О3→ Na2S4О6 + 2NaI.
Сначала нужно приготовить 1% раствор хлорной извести. Для этого в ступке 1 г хлорной извести растворить после тщательного размельчения в небольшом количестве дистиллированной воды, затем перелить в мерную колбу и довести до объема 100 мл. Раствор тщательно перемешать и оставить на 10 мин для осветления. В колбу налить 50 мл дистиллированной воды, 5 мл приготовленного 1% осветленного раствора хлорной извести, 5 мл 5% раствора йодида калия и 1 мл хлористоводородной кислоты в разведении 1:3. Раствор снова перемешать. В результате реакции между хлором, хлорной известью и йодидом калия выделяется определенное количество йода, эквивалентное содержанию хлора. Йод титровать 0,01 н. раствором гипосульфита натрия до слабожелтого окрашивания, после чего ввести 1 мл 1% раствора крахмала и титровать до исчезновения синего окрашивания. Отметить общее количества миллилитров гипосульфита, пошедшее на титрование.
Вычисление процента активного хлора проводится с учетом того, что 1 мл 0,01 н. раствора гипосульфита соответствует 0,355 мг активного хлора.
Пример расчета процента активного хлора в хлорной извести. На титрование 5 мл 1% раствора хлорной извести пошло 34,2 мл 0,01 н. раствора гипосульфита натрия. В 5 мл 1% раствора хлорной извести содержится:
• 34,2 0,355 = 12,4 мг активного хлора,
а в 1 мл - 12,4:5 = 2,428 мг, или 0,0024 г активного хлора.
Поскольку в 1 мл 1% хлорной извести содержится 0,01 г сухого вещества, то процент активного хлора в сухой хлорной извести рас- считывается из пропорции:
0,01 г сухой извести - 0,0024 г активного хлора;
100 г сухой извести - Х г активного хлора,
• следовательно: Х = 100 0,0024 / 0,01 = 24%.
2-й этап:определение дозы хлора для нормального хлорирования воды (хлорирования по хлорпотребности)
При обеззараживании воды нормальными дозами хлора большое значение имеет правильный выбор этой дозы. Для этого необходимо взять такое количество хлорсодержащего соединения (например, хлорной извести), которое способно обеспечить хороший бактерицидный эффект и наличие в воде 0,3-0,5 мг/л остаточного хлора после 30-минутного контакта воды с хлором летом и 1-2-часового зимой.
Необходимая для обеззараживания 1 л воды доза соединения, содержащего активный хлор (в данном опыте хлорной извести), устанавливается путем опытного хлорирования воды и последующего контрольного определения в ней остаточного хлора. В основе экспериментального определения хлорпоглощаемости воды лежат те же химические реакции, что и при определении концентрации активного хлора в хлорной извести. Оценку эффективности хлорирования проводят по остаточному содержанию активного хлора, который обязательно должен присутствовать в воде после 30-минутного контакта ее с хлором. Это количество определяют опытным путем. В 3 стакана налить по 200 мл воды. В каждый стакан осторожно тарированной пипеткой, 1 мл которой содержит 20 капель раствора, внести 1% раствор хлорной извести с определенным процентом активного хлора: в первый стакан - 2, во второй - 4 и в третий - 6 капель. Затем тщательно перемешать и оставить на 30 мин. За это время органические вещества и микробные тела подвергаются окислению. Через 30 мин приступить к определению остаточного хлора. В каждый из трех стаканов внести по 5 мл 5% раствора йодистого калия KI, 1 мл водного раствора соляной кислоты НС1 (1:3) и 1 мл 1% раствора крахмала. Содержимое стаканов перемешать и отметить появление синей окраски, которая свидетельствует о наличии остаточного хлора в воде. По количеству хлорной извести, внесенной в стакан, где появилось наименее интенсивное окрашивание, приблизительно рассчитать требующуюся для нормального хлорирования дозу 1% раствора хлорной извести в миллилитрах или в граммах сухого вещества. Отсутствие синего окрашивания является свидетельством отсутствия остаточного хлора, что указывает на недостаточное количество хлора для данной пробы воды, которое полностью израсходовано на обеззараживание.
Пример расчета количества активного хлора на 1 л в стакане с наименее интенсивной окраской. Допустим, что в 1-м стакане, куда было внесено 2 капли 1% раствора хлорной извести, окрашивания не произошло, следовательно, в нем нет остаточного хлора, в остальных стаканах была зарегистрирована синяя окраска. То есть, обеззараживание воды во 2-м стакане хлорной известью произведено полностью, о чем свидетельствует некоторое количество свободного хлора.
Зная содержание активного хлора в 1% растворе хлорной извести, можно рассчитать количество активного хлора, внесенного во 2-й стакан: в приведенном выше примере 1 мл 1% раствора хлорной извести содержит 2,428 мг, следовательно,
в 4 каплях - 2,428 . 4 / 20 = 0,48 мг активного хлора,
а на 1 л воды это составляет 0,48 мг . 5 = 2,4 мг.
Для точного количественного определения хлорпоглощаемости и хлорпотребности воды необходимо определить количество остаточного хлора в ней. Для этого содержимое в стакан, где окраска менее интенсивна, оттитровать 0,01 н. раствора гипосульфита, который добавляется по каплям в раствор до полного обесцвечивания жидкости. Вторичное посинение жидкости, которое может наступить через 2-3 мин после конца титрования, не принимается во внимание. По результатам титрования проводится расчет остаточного хлора и определяется хлорпоглощаемость воды. Остаточный хлор рассчитывается по количеству миллилитров гипосульфита, пошедшему на титрование окрашенной воды.
Предположим, что на титрование воды во 2-м стакане пошла 0,1 мл 0,01 н. раствора гипосульфита. Следовательно, на 1 л пойдет 0,1 мл . 5 = 0,5 мл. Так как 1 мл 0,01 н. раствора гипосульфита соответствует 0,355 мг хлора, количество остаточного хлора в 1 лисследуемой воды будет 0,355 мл . 0,5 = 0,18 мг. Хлорпоглощаемость воды, т.е. количество активного хлора, поглощенного 1 л воды, равно 2,4 мг . 0,18 мг = 2,22 мг, хлорпотребность воды равна 2,22 мг + (0,3-0,5) = 2,52 - 2,72 мг/л.
34. Под обеззараживанием питьевой воды понимают мероприятия по уничтожению в воде бактерий и вирусов, вызывающих инфекционные заболевания. По способу воздействия на микроорганизмы методы обеззараживания воды подразделяются на химические, или реагентные; физические, или безреагентные, и комбинированные. В первом случае должный эффект достигается внесением в воду биологически активных химических соединений; безреагентные методы обеззараживания подразумевают обработку воды физическими воздействиями, а в комбинированных используются одновременно химическое и физическое воздействия.
К химическим способам обеззараживания питьевой воды относят ее обработку окислителями: хлором,озоном и т. п., а также ионами тяжелых металлов. К физическим – обеззараживание ультрафиолетовыми лучами, ультразвуком и т. д. Перед обеззараживанием вода обычно подвергается очистке фильтрацией и (или) коагуляцией, при которой удаляются взвешенные вещества, яйца гельминтов и значительная часть микроорганизмов.
При химических способах обеззараживания питьевой водыдля достижения стойкого обеззараживающего эффекта необходимо правильно определить дозу вводимого реагента и обеспечить достаточную длительность его контакта с водой. Доза реагента определяется пробным обеззараживанием или расчетными методами. Для поддержания необходимого эффекта при химических способах обеззараживания питьевой воды доза реагента рассчитывается с избытком (остаточный хлор, остаточный озон), гарантирующим уничтожение микроорганизмов, попадающих в воду некоторое время после обеззараживания.
При физических способах необходимо подвести к единице объема воды заданное количество энергии, определяемое как произведение интенсивности воздействия (мощности излучения) на время контакта.
Зараженность воды микроорганизмами контролируют, определяя общее число бактерий в 1 мл воды и количество индикаторных бактерий группы кишечной палочки (БГКП). Основной вид этой группы – E .coli– определяется проще, чем другие бактерии этой группы. БГКП присутствуют в воде, загрязненной фекалиями, и при этом обладают одним из самых высоких коэффициентов сопротивляемости обеззараживанию. Будучи безвредной, E .coliявляется контрольным микроорганизмом, характеризующим бактериальное загрязнение воды. По СанПиН 2.1.4.1074-01 общее число бактерий должно быть не более 50 при отсутствии в 100 мл колиформных бактерий. Мерой зараженности является так называемый коли-индекс, т. е. содержание E .coliв 1 литре воды.
35. Рациональное питание
Рациональное питание (от латинского слова rationalis — «разумный») — это физиологически полноценное питание здоровых людей с учетом их пола, возраста, характера труда, климатических условий обитания. Рациональное питание способствует сохранению здоровья, сопротивляемости вредным факторам окружающей среды, высокой физической и умственной работоспособности, активному долголетию.
Источник:http://www.medn.ru/zdorovi_obraz_gizni/4.htm
Формула сбалансированного питания, по А. А. Покровскому, представляет собой таблицу, включающую перечень пищевых компонентов с потребностями в них в соответствии с физиологическими особенностями организма. Формула составлена на общую энергетическую ценность суточной нормы пищевых веществ, равную 3000 ккал.
В соответствии с тенденциями к снижению энергетических потребностей современного человека, также пересматриваются нормы потребления макронутриентов (источников энергии).
Исходя из формулы сбалансированного питания, полноценный рацион (от лат. слова гаао - расчет, мера - порция пищи определенного состава на известный срок) должен содержать питательные вещества пяти классов:
- источники энергии - белки, жиры, углеводы;
- незаменимые аминокислоты;
- витамины;
- незаменимые жирные кислоты;
- неорганические элементы.
Вода, хотя и не является питательным веществом в прямом смысле слова, также необходима человеку для воспроизведения потерь в различных процессах, например, при дыхании, потоотделении и т. п.
Обычно организмом используется 300-400 мл метаболической (эндогенной) воды, освобождающейся в процессе биологического окисления; остальное количество, обеспечивающее суточную потребность (17502200 г), должно поставляться в организм с жидкими продуктами питания.
Таким образом, сбалансированное питание связано с учетом всех факторов питания, их взаимосвязи в обменных процессах, а также соответствия ферментативных систем химическим превращениям в организме. Но балансовый подход к питанию привел к ошибочному заключению, что ценными являются только усваиваемые организмомкомпоненты пищи, остальные же относятся к балласту.
Был сделан опрометчивый вывод о том, что повышение качества пищи связано с удалением балластных веществ и обогащением ее нутриентами (питательными веществами). Однако обобщение последующего опыта, связанного с созданием и потреблением такой пищи, а также изучение роли балластных веществ и кишечной микрофлоры впроцессах пищеварения показали, что выводы теории сбалансированного питания требуют корректировки. В 80-е годы XX века была сформулирована новая теория питания, представляющая собой развитие теории сбалансированного питания с учетом новейших знаний о функциях балластных веществ и кишечной микрофлоры в физиологии питания.
Эта теория, автором которой явился российский физиолог академик А. М. Уголев, была названа теорией адекватного питания.
Теория адекватного питания. В основе теории лежат четыре принципиальных положения:
- пища усваивается как поглощающим ее организмом, так и населяющими его бактериями;
- приток нутриентов в организме обеспечивается за счет извлечения их из пищи и в результате деятельности бактерий, синтезирующих дополнительные питательные вещества;
- нормальное питание обусловливается не одним, а несколькими потоками питательных и регуляторных веществ;
- физиологически важными компонентами пищи являются балластные вещества, получившие название «пищевые волокна».
Под термином «пищевые волокна» объединяют биополимерные компоненты растительной пищи, к которым относятся неперевариваемые полисахариды, включающие целлюлозу, гемицеллюлозы, пектины (в нативном виде протопектины) и соединения полифенольной природы - лигнины. Целлюлозы и гемицеллюлозы являются практически нерастворимыми компонентами, тогда как пектиновые вещества и лигнины относятся к растворимым полимерам.
| Классы веществ | Функции | Главные источники поступлений |
| Карбогидраты • Глюкоза (декстроза) • Фруктоза; • Галактоза (молочный сахар) | Обеспечение энергией, улучшения метаболизма | Овощи, фрукты, молоко, крахмал, зерновые |
| Протеин • Аминокислоты; • Азот | Рост и восстановление тканей, регуляторные функции, обеспечения энергией. Обеспечение необходимыми аминокислотами | Мясо, рыба, домашняя птица, молоко, сыр, яйца, бобовые, горох, зерновые и крупяные |
| Жиры (липоиды) • Линоленовая кислота | Обеспечение энергией; является источником растворимых в жирах витаминов A, D, Е, К. Обеспечение важной для организма линоленовой кислотой. Функция теплоизоляции | Жиры и масла, которые используют в кулинарии; пища животного происхождения (мясо, молоко, сыр, яйца), рыба, домашняя птица, зерно |
| Витамины, растворимые в жирах • Ретинол (А); • Эргокальциферол (D); • токоферола ацетат (Е) | Регулируют многочисленные биопроцессы (зрение, состояние костей; стабильность клеточных мембран, состояние крови и т.д.). | Обнаруженные в жировых компонентах большинства продуктов питания, не подвергавшихся длительному нагреву или сублимации. Не содержатся в спирта и сахара |
36. 8.2. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ РАЦИОНАЛЬНОГО ПИТАНИЯ
Рациональное питание должно учитывать:
- возраст;
- пол;
- профессию;
- уровень физической активности;
- климатические особенности;
- национальные обычаи (особенности) питания.
Однако во всех случаях, независимо от возраста, пола, характера работы (труда), уровня физической активности и других факторов, должна быть обеспечена как количественная, так и качественная полноценность питания. Количественная полноценность пищевого рациона определяется его энергетической ценностью или калорийностью. При этом обязательным условием количественной полноценности питания является соответствие калорийности суточного рациона энергетическим тратам организма, производимым в течение суток.
При оценке количественной полноценности питания считается благоприятным, когда калорийность суточного пищевого рациона превышает на 10 % производимые в течение суток энерготраты. Эта добавка идет на покрытие основного обмена.
При организации питания различных групп населения, а также при расчете потребности населения в энергии и пищевых веществах руководствуются официальными рекомендациями, разработанными Институтом питания АМН РФ и утвержденными Федеральной службой по надзору в сфере защиты прав потребителей и благопо-
лучия человека. Эти рекомендации называются "Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения РФ". "Нормы..." питания постоянно совершенствуются и пересматриваются приблизительно 1 раз в 10 лет. Это происходит по мере углубления наших представлений о роли отдельных пищевых веществ в обеспечении процессов жизнедеятельности, с одной стороны, и изменения энергоемкости трудовых процессов - с другой, так же как и условий быта. Последние "Нормы... " вышли в 2008 г.
В предыдущих "Нормах... " все взрослое трудоспособное население в зависимости от характера трудовой деятельности было разделено на пять групп для мужчин и четыре группы для женщин. При этом имелось в виду, что каждая группа объединяет лиц определенных профессий. Но на практике это не совсем оправдало себя. Энергоемкость профессий постоянно меняется. А фиксированный список профессий, отнесенных к определенной группе, не отражает этих изменений. Потребовалось введение объективного физиологического критерия. Таким критерием, согласно рекомендациям ВОЗ, является отношение общих энерготрат к величине основного обмена - расхода энергии в покое. Основной обмен зависит от пола, возраста и массы тела. Соотношение общих энерготрат и величины основного обмена носит название коэффициента физической активности (КФА). Например: если энерготраты человека в 2 раза выше величины основного обмена, то КФА его равен 2.
Используя этот критерий, к группе с одинаковыми энерготратами могут быть отнесены различные профессии.
При этом профессиональный состав групп может быть изменен в зависимости от энергоемкости труда.
С учетом нового принципа все трудоспособное население в зависимости от энерготрат разделено на то же число групп.
I группа - работники преимущественно умственного труда, очень низкая физическая активность, КФА 1,4 (государственные служащие административных органов и учреждений, научные работники, преподаватели вузов и колледжей, учителя средних школ, студенты, специалисты-медики, психологи, диспетчеры, операторы ЭВМ, программисты, работники конструкторских бюро и отделов, архитекторы и инженеры по промышленному и гражданскому строительству, работники музеев, архивов, библиотекари, специалисты служб страхования, дилеры, брокеры, агенты по продаже и закупкам, служащие по пенсионному и социальному обеспечению, патентоведы, дизайнеры, работники бюро путешествий, справочных служб и других родственных видов деятельности);
II группа - низкая физическая активность, КФА 1,6 (водители городского транспорта, работники пищевой, текстильной, швейной, радиоэлектронной промышленности, операторы конвейеров, весовщицы, упаковщицы, машинисты железнодорожного транспорта, участковые врачи, хирурги, медсестры, продавцы, работники общественного питания, парикмахеры, работники жилищно-эксплуатационной службы, гиды, фотографы, таможенные инспектора, работники милиции и патрульной службы и других родственных видов деятельности);
III группа - труд средней тяжести, средняя физическая активность, КФА 1,9 (слесари, наладчики, станочники, буровики, водители экскаваторов, бульдозеров и другой тяжелой техники, работники тепличных хозяйств, растениеводы, садовники, работники рыбного хозяйства и других родственных видов деятельности);
IV группа - работники тяжелого физического труда, высокая физическая активность, КФА 2,2 (строительные рабочие, проходчики, грузчики, рабочие по обслуживанию железнодорожных путей, ремонту автомобильных дорог, работники лесного, охотничьего и сельского хозяйства, деревообработчики, металлурги, доменщики-литейщики и другие родственные виды деятельности);
V группа - работники особо тяжелого физического труда, очень высокая физическая активность, КФА 2,5 (спортсмены высокой квалификации в тренировочный период, механизаторы и работники сельского хозяйства в посевной и уборочный периоды, шахтеры, проходчики, горнорабочие, вальщики леса, бетонщики, каменщики, грузчики немеханизированного труда, оленеводы и другие родственные виды деятельности).
Итак, пять групп физической активности (табл. 8.1).
Таблица 8.1