Дисперсные воды - О здоровье

Классификация примесей природных и сточных вод

Природные воды — это воды гидросферы Земли, возникшие естественным путем. Они делятся на два больших класса: поверхностные и подземные (можно еще выделить атмосферные воды, но их прямое использование экзотично). Поверхностные воды находятся в реках, озерах, водохранилищах, болотах и морях, а также в каналах. Подземные воды содержатся в порах грунтов и горных пород.

Сточные воды по происхождению можно разделить на четыре класса: хозяйственно-бытовые (фекальные), ливневые, сельскохозяйственные и производственные (промышленные).
- Хозбытовые стоки образуются при смешивании водопроводной воды с бытовыми и физиологическими отходами в санитарных приборах и содержат в основном органические примеси.
- Ливневые стоки представляют собой смесь атмосферных осадков с загрязнениями, смытыми с поверхностей застроенных и незастроенных территорий (взвеси, нефтепродукты и т.п.).
- К сельскохозяйственным сточным водам, кроме стоков животноводства, близких по составу к хозфекальным, но только более концентрированным, относят также возвратные и дренажные воды, образующиеся при орошении и содержащие зачастую ядохимикаты и минеральные удобрения.
Промышленные стоки многообразны, как и отрасли материального производства, использующие воду для различных нужд.

Примеси природных и сточных вод

Многообразие примесей в воде затрудняет их классификацию. До недавнего времени примеси систематизировали по следующим признакам:

По своей природе примеси воды делятся на минеральные, органические, и биологические. К минеральным относят частицы песка, глины, руд, шлаков, минеральные масла, соли, кислоты, основания и т.д. Органические загрязнения бывают растительного, животного и искусственного происхождения.
Растительные — это остатки растений, водорослей, продукты их разложения и т.п. К загрязнениям животного происхождения относятся физиологические выделения человека и животных, остатки тканей животных, клеевые вещества и т.п.
Искусственное происхождение имеют органические примеси, образующиеся, например, из продукции предприятий органической химии, пищевой промышленности и многих других видов производств. Биологические микробные примеси представлены микроорганизмами, к которым относят микроскопические водоросли и грибы, бактерии и вирусы, часто называемые микрофлорой.
К микрофауне относят инфузорий, жгутиковых, червей, рачков.
По степени растворимости примеси делятся на нерастворимые и растворимые. Нерастворимые называются также взвешенными, к ним относятся частицы песка, глины, ила.
Растворимые примеси могут быть в виде коллоидов (занимают промежуточное положение между взвешенными и растворенными веществами) или истинно растворимых молекул и ионов.
По фазовому состоянию примеси могут быть твердыми (например, глинистые частицы, водоросли), жидкими (эмульсии, нефтепродукты, жиры), газообразными (газы в нерастворенном состоянии).

Можно также классифицировать примеси воды по их происхождению (природные и искусственные), по плотности относительно воды (плавающие, тонущие и зависающие), другим признакам.

Особый вид загрязнений представляет тепловое, характеризуемое повышенной температурой после отвода воды от охлажденного оборудования. Повышенную температуру имеют также природные термальные воды (до 50° С и выше).

Классификация примесей воды по их фазово-дисперсному состоянию

Многообразие примесей и признаков для их классификации затрудняют целостное восприятие и выбор способов для удаления загрязнений из воды..

Академик Л.А. Кульский создал свою таблицу-классификацию примесей воды, увидев за многообразием порядок и логику. В ее основу он положил два главных фактора: дисперсность и их фазовое состояние.

Мерой дисперсности (измельченности) частиц примесей служит их размер d или степень дисперсности D=1/d. По мере дробления частиц уменьшается их размер, увеличивается степень дисперсности и удельная поверхность (суммарная поверхность частиц определенного объема), что видно из таблицы ниже..

Характеристики дисперсности частиц примесей

Удельную поверхность частиц можно определить по формуле: SУД = KD, где К — коэффициент, зависящий от формы частиц.

Вода с примесями представляет собой физико-химическую систему (ФХС).

Дисперсионной средой в ней является вода, а примеси составляют дисперсную фазу — отдельную составную часть ФХС, отделенную от других частиц системы поверхностью раздела.

ФХС, состоящие из двух и более фаз, называются гетерофазными (разнофазными). Если среда и примесь представлены одной фазой, ФХС называется гомофазной (однофазной, однородной).

Гетерофазные ФХС на основе воды называются суспензиями (если примесь — твердое тело), эмульсиями (если примесь — жидкость) и пенами (если примесь — газ).

Л.А. Кульский разделил все примеси воды на два класса: гетерогенные (соответствующие гетерофазным ФХС) и гомогенные (в гомофазных ФХС), каждый из которых подразделяется на две группы в зависимости от крупности частиц. Классификация примесей по Л.А. Кульскому приведена в таблице ниже:

Характеристика примесей по группам

В І группу включены взвеси (взвешенные вещества, грубодисперсные примеси). К ним относятся: мелкий песок, ил, глинистые вещества, зола, окалина, пищевые остатки, гидроксиды металлов и другие, т.е.

такие примеси, которые удерживаются во взвешенном состоянии динамическими силами потоков воды; в состоянии покоя они оседают (если плотность больше плотности воды) или всплывают (при плотности меньше единицы).

В природные воды взвеси попадают вследствие размывания пород русла, смыва почв ливневыми водами. В сточные воды взвеси поступают из санитарных приборов (остатки пищи, частицы почвы) или в результате технологических процессов (например, окалина при охлаждении валков прокатных станов, частицы угля в шахтных водах). Взвеси антропогенного происхождения имеют повышенную устойчивость к оседанию.

Взвешенные вещества могут содержать на своей поверхности бактерии, вирусы, ядохимикаты, радионуклиды.

К I группе примесей относятся также планктон и бактерии. Бактерии могут быть безвредными для организма человека и болезнетворными. Они не выпадают в осадок и не всплывают в неподвижной воде, а находятся либо в свободном состоянии, либо на поверхности взвешенных веществ. Последний вариант встречается чаще. Бактерии распространяются водным путем.

Планктон принято подразделять на зоопланктон (рачки, черви) и фитопланктон (водоросли). Первые активно перемещаются в воде. Водоросли интенсивно развиваются в теплое время года в малоподвижной воде (в водохранилищах). Самые распространенные в наших климатических условиях — сине-зеленые водоросли.

Более общее название II группы примесей (коллоидов) — золи (при дисперсионной среде в виде воды — гидрозоли). Поскольку частицы коллоидов всего на порядок больше молекул, золи называют еще микрогетерогенными системами; они занимают промежуточное положение между суспензиями и истинными растворами (говорят еще о коллоидных растворах). Различают гидрофобные и гидрофильные коллоиды.

Гидрофобные коллоиды не растворяются в воде, не взаимодействуют с молекулами воды и являются типичными коллоидными системами. Они неустойчивы и постепенно разрушаются, выделяя дисперсную фазу при укрупнении частиц под действием межмолекулярных сил сцепления, переходя в I группу примесей.

Гидрофильные коллоиды взаимодействуют с дисперсной средой и способны растворяться в ней. Фактически они представляют собой устойчивые растворы высокомолекулярных соединений с молекулярной массой 104–106 единиц.

Коллоидные примеси природных вод представляют собой минеральные и органоминеральные частицы почв и грунтов, недиссоциированные и нерастворимые формы гумуса.

Гумус вымывается из лесных, болотистых и торфяных почв или образуется в водоемах в результате жизнедеятельности растений и водорослей.

Коллоиды содержатся также в большинстве сточных вод, особенно в стоках нефтехимических и целлюлозно-бумажных производств.

Примеси коллоидной дисперсности имеют высокую удельную поверхность и обладают большой поверхностной энергией. С увеличением степени дисперсности растет количество молекул, находящихся на поверхности раздела фаз. Они расположены в несимметричном силовом поле и обладают избыточной свободной энергией из-за некомпенсированных молекулярных связей.

Ко II группе примесей Кульский относит и вирусы. Они не способны существовать на питательных средах и размножаются только в клетках организма-хозяина.

III группу примесей представляют органические соединения биологического и антропогенного происхождения — жиры, белки, углеводы, сахара, продукты жизнедеятельности бактерий, водорослей, человека и животных), фенолы, спирты, альдегиды и тому подобное, стоки химической промышленности, растворимые формы гумуса (фульвокислоты).

Эти соединения практически недиссоциированы и представляют собой неэлектролиты. В результате взаимодействия с водой они образуют гидраты, а взаимодействуя между собой — ассоциаты.

Эти соединения термодинамически устойчивы и могут существовать как угодно долго, не выделяясь из воды.

При превышении определенной концентрации (предела растворимости) они образуют двухфазные системы (выпадают в осадок) и переходят в примеси первой группы.

К этой группе относятся также минеральные соединения — растворенные газы. В природных водах, как правило, присутствуют кислород, азот, углекислый газ. Подземные воды могут содержать также сероводород. Эти газы также присутствуют в водах, где идут процессы гниения (хозяйственно-фекальные, болотные воды).

Примеси IV группы представляют собой растворы солей, кислот и щелочей и являются электролитами. Они образуются в результате диссоциации молекул веществ с ионными или сильно полярными связями под влиянием полярной структуры молекул воды.

В подавляющем количестве природных и сточных вод содержатся катионы кальция, магния, железа, натрия, калия, марганца, водородные ионы (ионы гидрониума Н3О+), а также анионы: гидрокарбонаты (НСО3-), карбонаты (СО32- ), сульфаты (SO42-), хлориды (Cl), фтор (F-), фосфаты (PO43-), нитраты (NO3 ), нитриты (NO2-), гидросиликаты (HSiO2-), гидроксильные группы OH-. Специфичные ионы содержатся в стоках гальванических производств, кожевенной и радиоэлектронной промышленности.

В результате взаимодействия ионы могут образовывать мало- или недиссоциированные соединения (например, газ СО2, осадок Fe(OH)3) и переходить таким образом в примеси других групп.

Источник: https://www.ecosgroup.com/press/articles/primesi-prirodnykh-i-stochnykh-vod/

Взвесь в околоплодных водах: что это такое и чем опасно для малыша

Несмотря на то, что амниотическая жидкость постоянно меняется, состав ее остается постоянным в течение всей беременности. В состав амниотической жидкости входят:

белки, углеводы, липиды;
гормоны;
ферменты;
микроэлементы;
иммуноглобулины,

Присутствие в околоплодных водах бактериолитической субстанции лизоцима, приводит к тому, что у здоровых женщин амниотическая жидкость обычно стерильна. Сохраняется постоянный показатель рН амниотической жидкости.

Но не только химический состав, но и физические характеристики околоплодных вод остаются стабильными. Нормальные околоплодные воды прозрачны, с несильным специфическим запахом.

Когда и как отходят околоплодные воды перед родами

Когда появляется взвесь в водах

Однако оставаться совершенно прозрачными на протяжении гестации околоплодные воды не могут, потому что это среда развития живого организма. По мере развития плода в амниотическую жидкость попадают пушковые волосы, слущенный эпителий, частички первородной смазки – все это делает околоплодные воды менее прозрачными.

Взвесь в амниотических водах – это свободноплавающие частички различного происхождения. Обычно они определяются в поздние сроки беременности. Причиной сниженной прозрачности может быть также повышенное количество белка в околоплодной жидкости.

Если есть на ранних сроках

Если появляются взвеси в амниотической жидкости при сроке беременности до 20 недель – это показатель инфицированности. Сниженные защитные реакции во время беременности, могут привести к заболеванию. Поэтому такие изменения на УЗИ, сопровождающиеся гипертермией, болями в животе – это повод, чтобы провести всестороннее обследование и лечение, чтобы не допустить инфицирования плода.

Если определяются взвеси на поздних сроках

Появление взвеси на поздних сроках беременности не оказывает никакого отрицательного действия ни на беременную, ни на плод, и расценивается как вариант нормы.

Патологическая

При патологии помутнение амниотической жидкости чаще возникают на сроках беременности до 20 недель. Это признак наличия инфекции у беременной либо признак внутриутробного инфицирования плода, что требует срочного обследования и лечения.

Если помутнение вод начинает определяться только в самом конце беременности, то это признак переношенности, состояние требует срочного родоразрешения.

Физиологическая

При нормальном течении беременности в поздние сроки в амниотической жидкости определяется мелкодисперсная взвесь. Это результат развития и роста плода (пушковые волосы, слущенный эпителий, фрагменты первородной смазки). Это норма, и на здоровье матери и плода никак повлиять не может.

Такие же безобидные изменения происходят при наличии в околоплодной жидкости повышенного количества белка. Это состояние достаточно редкое, никакой опасности ни для матери, ни для плода оно не несет.

Что такое крупнодисперсная взвесь

Крупнодисперсные взвеси в околоплодных водах образуются за счет появления в них мекония – первородного кала. В норме меконий отходит после рождения или во второй период родов. Какие причины способствуют появлению этого симптома во время внутриутробного развития, до конца не выяснено. По мнению академика Л.С.

Персианова и его школы, первичной причиной отхождения мекония является гипоксия плода, в результате чего усиливается перистальтика кишечника и выход мекония. Сейчас эту гипотезу разделяют не все.

Некоторые зарубежные авторы считают, то выделение мекония плодом – нормальный физиологический акт, связанный с созреванием ЖКТ плода и миелинизацией ВНС.

Что такое мелкодисперсная взвесь

Мелкодисперсная взвесь в амниотической жидкости, появляющаяся в поздние сроки беременности – это признак роста и развития плода. Совершенно нормальный тип взвесей.

Мелкодисперсные взвеси, появляющиеся в первой половине беременности, свидетельствуют об инфицировании матери или плода, и требуют тщательного обследования и лечения.

Как определяются гиперэхогенные включения в водах

Для наблюдения за состоянием амниотических вод существуют три основных метода исследования.

УЗИ-исследование

УЗИ-исследование – самый безопасный метод, который проводится несколько раз за время беременности. Метод позволяет определить факт наличия взвешенных частиц в водах, их дисперсность и количество. Так как УЗИ – метод мониторинговый, за этими показателями наблюдают во время всей беременности.

Амниоскопия

Амниоскопия – это осмотр плодного яйца особым прибором, для выявления изменений в качественном и количественном составе околоплодных вод.

Процедура проводится только с согласия женщины в условиях стационара. Амниоскоп вводят через цервикальный канал. Определяют объем, прозрачность и цвет амниотической жидкости. Также оценивают состояние околоплодного пузыря. Процедура проводится по строгим показаниям:

подозрение на гибель плода;
подозрение на гипоксию плода;
перенашивание беременности;
резус-конфликт.

Процедура невозможна если подтверждены:

воспаления влагалища и шейки матки;
хориоамнионит (воспаление плодовых оболочек);
предлежание плаценты.

Процедура может иметь осложнения:

механическое повреждение цервикального канала, кровотечение;
преждевременное повреждение плодных оболочек.

Амниоцентез

Амниоцентез – это операция взятия околоплодной жидкости для проведения гормонального, генетического, иммунологического обследования плода.

Это инвазивная процедура, делается она по строгим показаниям:

УЗИ-признаки врожденных пороков;
наличие у одного из родителей генной патологии;
определение насколько легкие плода готовы к самостоятельному функционированию, если необходимо досрочное родоразрешение;
внутриутробная инфекция;
кровнородственный брак.

Выбор места прокола (трансабдоминальный или трансвагинальный) определяется положением плаценты. Более безопасным считается трансабдоминальный прокол. В настоящее время амниоцентез проводится под обязательным УЗИ контролем.

Почему появляются дисперсные грязные включения и мутные хлопья в околоплодные воды

Крупнодисперсные включения – это результат попадания в амниотические воды мекония, первородного кала, он зеленого цвета и вязкой консистенции.

Меконий состоит из секрета желез ЖКТ, слущенного эпителия, поглощенных плодом околоплодных вод с пушковыми волосками, частичками первородной смазки. Наиболее тяжелое осложнение при мекониевом загрязнении околоплодных вод – это аспирация плодом мекония. Различают три степени загрязнения меконием амниотических вод:

Слабое окрашивание – воды без комочков мекония, зеленоватого цвета. Это состояние не приводит к неприятным последствиям для младенца.
Умеренное окрашивание Вероятны осложнения у новорожденного, возможно потребуется СЛР (сердечно-легочная реанимация).
Сильное окрашивание. Околоплодные воды густой консистенции, интенсивно окрашены. Требуется экстренная помощь, реанимационные мероприятия.

Стоит ли переживать, если эхогенная взвесь отмечалась при излитии вод во время родовой деятельности

Если в излившихся водах, во время начавшихся родов отмечаются мелкодисперсные включения, это не повод для волнений, а совершенно нормальная ситуация.

Если же включения крупнодисперсные – эта ситуация, конечно, более тяжелая. Многие ученые считают, что окрашивание вод в процессе родов, особенно слабо или умеренно выраженное никаких последствий в половине всех случаев, не имеет. Если же окрашивание выражено, то это состояние следует рассматривать как угрожающее для плода.

Выводы

УЗИ-заключение о наличие взвеси в околоплодной жидкости – это не диагноз. Является ли это патологией или симптомом нормально протекающей беременности, может сказать только врач, ведущий беременность. Поэтому так важно во время сдавать все положенные анализы и проходить все рекомендуемые обследования, а также осматриваться у специалиста.