CC BY
22Ветеринарный врач. 2023. № 6. С. 15 - 19 The Veterinarian. 2023; (6): 15 - 19
Научная статья УДК 543.3
DOI: 10.33632/1998-698Х_2023_6_15
ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА КАЧЕСТВА РОДНИКОВОЙ ВОДЫ
Лилия Илгизовна Альмитова, [email protected], https: Венера Ильгизовна Макаева, [email protected], https:
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Федеральный центр токсикологической, радиационной и биологической безопасности», Казань, Россия
Автор, ответственный за переписку: Лилия Илгизовна Альмитова.
Аннотация. В наши дни, в результате все возрастающего антропогенного воздействия на окружающую среду, особенно остро стоит водная проблема: важно обеспечить население качественной питьевой водой. Родники - природные источники и с давних времен их использовали как источник питьевой воды. Они имеют большое хозяйственное, рекреационное и культурно-историческое значение. На сегодняшний день подземную воду родников используют в основном жители небольших населенных пунктов и дачники в летний период. У населения такая вода ассоциируется с экологически чистой и полезной водой. Однако качество природной воды на урбанизированных территориях в последние десятилетия значительно ухудшилось. Питьевая вода из местного источника водоснабжения по химическому составу и свойствам должна соответствовать нормативам, изложенным в СанПиН 1.2.368521. В статье представлены данные мониторинга воды из родника Апакай вблизи села Ленино-Кокушкино Пестречинского района Республики Татарстан в летний период 2020 и 2023 годов по органолептическим и химическим показателям. Учитывая, что состав питьевой воды является важным фактором окружающей среды, влияющим на здоровье человека, целью данной работы является изучение проблемы безопасности воды нецентрализованных источников питьевого водоснабжения населения. Выявлено, что вода в роднике не соответствует санитарно-гигиеническим требованиям к качеству воды по показателям нитраты и содержанию солей жесткости. Содержание нитратов, превышающее предельно-допустимую концентрацию в 2,32 раза, создает риск для здоровья населения. В связи с этим необходимо и в дальнейшем проводить мониторинг качества воды и продолжать информировать население о непригодности ее к употреблению.
Ключевые слова: родник, качество воды, химические показатели, предельно-допустимая концентрация (ПДК), нитраты, общая жесткость.
Для цитирования: Альмитова Л.И., Макаева В.И. Гигиеническая оценка качества родниковой воды // Ветеринарный врач. 2023. №6. С.15-19. DOI: 10.33632/1998-698Х_2023_6_15
HYGIENIC ASSESSMENT OF SPRING WATER QUALITY
Liliyа I. Almitova, [email protected] Venera I. Makaeva, [email protected]
Federal State Budgetary Scientific Institution «Federal Center for Toxicological, Radiation and Biological safety», Kazan, Russia
Corresponding author: Liliyа Ilgizovna Almitova.
Abstract. Nowadays, as a result of the ever-increasing anthropogenic impact on the environment, the water problem is especially acute: it is important to provide the population with high-quality drinking water. Springs are natural sources and have long been used as a source of drinking water. They are of great economic, recreational, cultural and historical importance. To date, the groundwater of the springs is used mainly by residents of small settlements and vacationer in the summer. The population associates such water with environmentally friendly and healthy water. However, the quality of natural water in urbanized areas has deteriorated significantly in recent decades. Drinking water from a local source of water supply in terms of chemical composition and properties must comply with the standards from SanPiN 1.2.3685-21. The article presents water monitoring data from the Apakai spring in the village of Lenino-Kokushkino, Pestrichinsky district of the Republic of Tatarstan in the summer of 2020 and 2023 in terms of organoleptic and chemical indicators. Given that the composition of drinking water is an important environmental factor affecting human health, the purpose of this work is to study the problem of water safety of sources of non-centralized drinking water supply of the population. It was revealed that the water in the spring does not meet the sanitary and hygienic requirements for water quality in terms of nitrates and the content of hardness salts. The content of nitrates exceeding the maximum permissible concentration in 2.32 times creates a public health risk. In this regard, it is necessary to continue to monitor the quality of water and continue to inform the population about its unsuitability for use.
Keywords: springs, water quality, chemical indicators, maximum permissible concentration (MРC), nitrates, total hardness.
Введение. Вода - основной жизненно необходимый живым организмам ресурс окружающей среды. В воде происходят все биохимические и физиологические процессы, организм взрослого человека примерно на 60 % состоит из воды. Для нормального функционирования организма необходимо поступление достаточного количества воды, а также от качества и безопасности потребляемой воды зависит здоровье населения. По мнению экспертов Всемирной организации здравоохранения вклад химико-физического состава питьевой воды в здоровье человека является существенным и составляет в среднем 20 % [1, 2]. Кроме того, качество воды является вторым фактором риска, оказывающим влияние на здоровье [3]. На сегодняшний день остро стоит вопрос обеспечения населения доступной качественной питьевой водой.
Жители сельских районов в качестве источников водоснабжения используют централизованные, а также применяют нецентрализованные источники, в т. ч. собственные водозаборные скважины и родники, особенно в летний период [4].
Качество подземных вод зависит от ее природного состава, воздействия сельскохозяйственных и промышленных объектов, а также большое влияние оказывает чистота снежного покрова [5].
Анализ качества воды является важным мероприятием. В нашей стране оценка качества воды из нецентрализованного источника водоснабжения производится на основании санитарных правил и нормативов. С марта 2021 г. вступили в действие два нормативно-правовых документа: СанПиН 1.2.368521 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания» [6] и СанПиН 1.2.3684-21 «Санитарно-эпидемиологические требования к содержанию территорий городских и сельских поселений, к водным объектам, питьевой воде и питьевому водоснабжению населения, атмосферному воздуху, почвам, жилым помещениям, эксплуатации производственных, общественных помещений, организации и проведению санитарно-противоэпидемических (профилактических) мероприятий» [7]. Данные документы объединили ранее действующие гигиенические нормативы и санитарные нормы и упразднили часть ранее действующих актов, среди них СанПиН 2.1.4.1175-02 «Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения. Санитарная охрана источников».
В СанПиН 1.2.3685-21 установлены различные параметры среды, безопасной для обитания человека. Раздел 3 данного документа содержит данные, характеризующие безопасность питьевой воды и нормативы качества для централизованного и нецентрализованного водоснабжения. В СанПиН 1.2.368421 в том числе изложены общие требования к обеспечению населения питьевой водой и организацией контроля за ее качеством.
В 2020 году нами был проведен анализ качества воды из некоторых родников Республики Татарстан, в том числе родника Апакай вблизи села Ленино-Кокушкино Пестречинского района. Результаты исследований показали значительное превышение ПДК по нитратам в 1,89 раз (84,9 мг/дм3) и по жесткости, что делало ее непригодной для употребления [8].
Нитраты являются основными химическими загрязнителями подземных вод и относятся к токсичным веществам органического происхождения [9]. Выявлено, что нитратное загрязнение связано преимущественно с сельскохозяйственной деятельностью, в частности, широким применением минеральных удобрений [10, 11]. В сельском хозяйстве нашей страны, особенно в советские годы, в зоне рискованного земледелия, в больших количествах использовались минеральные удобрения. Практикой мирового земледелия доказано и подтверждено важное значение удобрений в повышении плодородия почв и урожаев сельскохозяйственных культур.
Удобрения являются важным компонентом для жизнедеятельности растений, в том числе для наращивания зеленой массы и, как следствие, получения обильных урожаев. С другой стороны, при избыточном содержании в почве азотсодержащих удобрений возникают серьезные проблемы со здоровьем человека: при участии специфических бактерий в условиях щелочной среды происходит восстановление нитратов в нитриты, приводящее к образованию метагемоглобина [12]. Нитраты имеют свойства накапливаться в воде. Поэтому увеличение и накопление солей азотной кислоты в подземных водах требует снятия антропогенных нагрузок.
Общая жесткость является важным показателем качества подземных вод, которое обуславливается наличием в воде солей кальция и магния. У подземных вод данный показатель зависит от глубины и расположения горизонта водоносного слоя. По санитарным нормам жесткость воды из нецентрализованного водоисточника не должна превышать 10 0Ж. Выявлено, что вода в роднике относится к очень жестким (более 9) - превышение нормативного содержания общей жесткости в 1,29 раза и составляет 12,88 0Ж. Употребление жесткой воды неблагоприятно сказывается на ее органолептических свойствах и также на здоровье людей и животных.
Фтор - жизненно важный микроэлемент. По значению показателя фторид-ионы Республика Татарстан относится к территориям с низким содержанием ее в воде и почве. Анализ воды в 2020 году показал содержание фторидов 0,24 мг/дм3, что ниже минимальной нормы полноценности потребляемой воды [13].
Родник использовался местным населением как основной источник водоснабжения до 1960-х годов. В последние годы проведены работы по его благоустройству - прилегающая территория заасфальтирована, огорожена. На территории источника вывешены результаты анализа природной воды,
из которых следует, что она не пригодна для употребления. Поэтому в настоящее время источник не используется для забора воды, является местом отдыха местного населения.
С показателями качества и безопасности питьевой воды связано здоровье населения. Поэтому целью данной работы является исследование качества родниковой воды и ее гигиеническая оценка по органолептическим и химическим показателям.
Материалы и методы. Объектом исследования являлась вода из родника, расположенного вблизи села Ленино-Кокушкино Пестречинского района Республики Татарстан. Пробы воды отбирались в 2020 и 2023 годах в летний период. Исследования проведены в Испытательном центре ФГБНУ «ФЦТРБ-ВНИВИ» с использованием аналитических методов в соответствии с областью аккредитации. Для каждого показателя проводилось 2 параллельных определения. Для анализа качества воды применяли следующие методы исследования:
- органолептический (запах, привкус);
- ионометрический (водородный показатель);
- фотометрический (цветность, мутность, железо, фториды, нитраты, нитриты, ионы аммония, фосфаты);
- титриметрический (жесткость, хлориды, сульфаты, перманганатная окисляемость);
- гравиметрический (сухой остаток).
Использовали следующие средства измерения: весы GR-120, АДВ-200, ВЛТЭ-510, рН-метр/иономер ИТАН, спектрофотометр UNICO 2100 и другие. Данное оборудование проходит периодическую поверку и имеет соответствующий документ - свидетельство о поверке.
Выявленные результаты исследования воды сопоставлялись с санитарно-гигиеническими требованиями, предписанными в СанПиНа 1.2.3685-21.
Результаты исследований и их обсуждение. Мониторинг и постоянное исследование качества водных источников необходимы для сохранения здоровья населения.
Результаты исследований проб воды из родника Апакай за 2020 и 2023 года представлены в таблице 1.
Таблица 1 - Результаты исследований проб воды
Показатель, единица измерения Норма ПДК, не более Метод испытания 2020 г. 2023 г.
Запах, при 20/60 °С, балл 3/3 ГОСТ Р 57164-16, пункт 5.8.1 0/1 0 / 0
Привкус, балл 3 ГОСТ Р 57164-16, пункт 5.8.2 1 0
Цветность, градусов 30 ГОСТ 31868-2012, метод Б 4 ± 1 менее 1
Мутность, ЕМФ 2,6 ГОСТ Р 57164-16, пункт 6 менее 1,0 менее 1,0
рН, единиц в пределах 6,0-9,0 ПНД Ф 14.1:2:3:4.121-97 7,04 ± 0,2 7,41 ± 0,2
Общая щелочность, ммоль/дм3 - ГОСТ 31957-2012, метод А1 7,5 ± 0,9 6,6 ± 0,8
Гидрокарбонаты, мг/дм3 - ГОСТ 31957-2012, метод А1 456,3 ± 54,8 399,3 ± 47,9
Общая жесткость, оЖ 10 ГОСТ 31954-12, метод А 12,88 ± 1,93 11,3 ± 1,7
Кальций, мг/дм3 - ПНД Ф 14.1:2:3.95-97 165,0 ± 18,2 136,4 ± 15,0
Магний, мг/дм3 50 РД 52.24.395-2017 56,5 ± 10,5 54,6 ± 10,2
Нитраты, мг/дм3 45 ГОСТ 33045-2014, метод Д 84,9 ± 12,7 104,5 ± 15,7
Нитриты, мг/дм3 3,0 ГОСТ 33045-2014, метод Б 0,008 ±0,004 0,008 ±0,004
Ионы аммония, мг/дм3 1,5 ГОСТ 33045-2014, метод А 0,23 ± 0,03 менее 0,1
Фториды, мг/дм3 1,5 ГОСТ 4386-89, вариант А 0,24 ± 0,04 0,17 ± 0,03
Фосфаты, мг/дм3 3,5 ГОСТ 18309-2014, метод А 0,27 ± 0,11 0,18 ± 0,05
Сульфаты, мг/дм3 500 ГОСТ 31940-2012, метод 2 175 ± 18 172 ± 17
Железо, мг/дм3 0,3 ГОСТ 4011-72, раздел 2 менее 0,1 менее 0,1
Хлориды, мг/дм3 350 ГОСТ 4245-72, раздел 2 111,4 ± 2,0 75,3 ± 1,4
Перманганатная окисляемость, мгО/дм3 7,0 ГОСТ Р 55684-13, способ Б 3,11 ± 0,31 2,04 ± 0,20
Сухой остаток, мг/дм3 1500 ГОСТ 18164-72 1012±20 920 ± 26
В исследуемой воде в первую очередь определялись органолептические показатели (запах, привкус, цветность, мутность). Из таблицы видно, что они полностью соответствуют требованиям нормативного документа.
Водородный показатель воды должен составлять 6,0-9,0 единиц. В исследованных образцах рН воды соответствовал предъявляемым требованиям.
При анализе химических показателей в норме оказалось содержание нитрит-ионов, ионов аммония, сульфат-ионов, хлорид-ионов, общего железа, фосфатов и перманганатной окисляемости.
Концентрация фторидов равна 0,17 мг/дм3, что ниже ПДК и также минимальной нормы полноценности воды. Нехватка фтора вызывает кариес зубов и влияет на общую заболеваемость населения [13].
Минеральный состав воды влияет на ее вкусовые качества и на возможность развития заболеваний [14]. По санитарным нормам содержание сухого остатка воды из нецентрализованного водоисточника не должна превышать 1500 мг/дм3. По степени минерализации вода в роднике относится к повышенной минерализации и составляет более 1000 мг/дм3.
Из таблицы видно, что качество родниковой воды не соответствует санитарным нормативам в 2020 и 2023 годах. Так, содержание нитратов не должно превышать 45 мг/дм3. Результаты исследований показали превышение в 1,89 раз в 2020 и в 2,32 раза в 2023 году. Повышенное содержание нитратов, скорее всего, связано с тем, что район является сельскохозяйственным, и в советские годы широко использовались азотсодержащие удобрения. Повышенное содержание нитратов представляет угрозу для здоровья человека, поэтому вода в роднике не может использоваться в питьевых целях [8].
Для данного родника характерно высокое содержание солей жесткости: выявлено превышение ПДК в 1,29 раз (12,88 0Ж) в 2020 году и в 1,13 раза в 2023 году (11,3 0Ж) и соответственно ионов кальция и магния. Жесткость воды обусловлена ее природными свойствами и не является результатом антропогенного воздействия.
Таким образом, в результате исследования было установлено, что качество родниковой воды не соответствует требованиям СанПиН 1.2.3685-21 по показателям нитраты, общая жесткость и соответственно ионов кальция и магния.
Заключение. В последние годы, в результате урбанизации территорий, возрастания антропогенной нагрузки ухудшилось качество воды в родниках. Не исключение и родник Апакай вблизи села Ленино-Кокушкино Пестречинского района Республики Татарстан: по результатам мониторинга качество воды по санитарно-гигиеническим показателям не соответствует требованиям. Загрязнение подземных вод соединениями азота является одной из основных проблем. Родник не используется населением для питьевых целей, является местом отдыха. Актуальны дальнейшие исследования и информирование населения о непригодности воды для употребления.
Список источников
1. Келлер А.А. Медицинская экология / А.А. Келлер, В.И. Кувакин. - Петроградский и К., Санкт-Петербург, 1998. - С. 255.
2. Соловьева, Е. А. Экология и состояние природных водных источников г. Ельца / Е. А. Соловьева // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Экология и безопасность жизнедеятельности. - 2014. - №. 1. - С. 72-76.
3. Крикало, И.Н. Оценка качества питьевой воды из источников нецентрализованного водоснабжения Мозырского района / Крикало И.Н., Бодяковская Е.А., Радионова Е.Н. // Весшк Мазырскага дзяржаунага педагапчнага ушверсггэта iмя 1П Шамяшна. - 2017. - №. 1. - С. 48-56.
4. Лукашевич, О.Д. Безопасность воды в родниках города Томска / Лукашевич О.Д., Чернышова Н.А. // XXI век. Техносферная безопасность. - 2018. - № 2(10). - С. 81-97.
5. Потехина, Р.М. Снежный покров как индикатор загрязнения атмосферного воздуха вблизи ТЭЦ мицелиальными грибами и тяжелыми металлами / Потехина Р.М., В.И. Макаева, Л.И. Альмитова, И.И. Идиятов, А.М. Тремасова, Ю.В. Кузовкова, И.Ф. Вафин // Ветеринарный врач. - 2021. - № 3. - С. 39-45.
6. СанПиН 1.2.3685-21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды» - Москва АО «Кодекс». - 469 с.
7. СанПиН 1.2.3684-21 «Санитарно-эпидемиологические требования к содержанию территорий городских и сельских поселений, к водным объектам, питьевой воде и питьевому водоснабжению населения, атмосферному воздуху, почвам, жилым помещениям, эксплуатации производственных, общественных помещений, организации и проведению санитарно-противоэпидемических (профилактических) мероприятий» - Москва АО «Кодекс». - 75 с.
8. Альмитова, Л.И. Результаты исследований качества родниковых вод Республики Татарстан / Альмитова Л.И., Макаева В.И., Макаева А.Р. // Водное хозяйство России: проблемы, технологии, управление. - 2021. - № 5. - С. 75-83.
9. Аверина, Е.А. Нитраты в колодезной воде Владивостока / Аверина Е.А., Андаякова И.А., Зарецкая С.В., Ковалева Ю.В. // Здоровье. Медицинская экология. Наука. - 2013. - Т. 52. - №. 2-3. - С. 2829.
10. Новых, Л.Л. Влияние положения родников в ландшафтах на содержание нитратов в их водах / Новых Л.Л., Юдина Ю.В., Орехова Г.А. // Региональные геосистемы. - 2012. - Т. 18. - №. 3. - С. 242-250.
11. Bratovcic, A. Quality assessment and health safety of natural spring water / Bratovcic A., Petrinic I. // Technologica Acta. - 2020. - vol. 13, no. 1, P. 33-40.
12. Сигора, Г.А. Проблема исследования экологического состояния родников Севастопольского региона / Сигора Г.А., Хоменко Т.Ю., Ляшко Т.В., Ничкова Л.А. // Экономика строительства и природопользования. - 2019. - №. 1 (70). - С. 115-123.
13. Альмитова, Л.И. Гигиеническая оценка питьевой воды Республики Татарстан по содержанию фторид-ионов / Альмитова Л.И., Макаева В.И., Макаева А.Р., Шлямина О.В. // Актуальные проблемы экологии и природопользования. - Издательство ФГБОУ ВО «Курганская ГСХА имени Т.С. Мальцева». - 2021. - С. 12-15.
14. Изкеев, С.С. Физико-химический анализ питьевой воды поселка Новоорск / Изкеев С.С., Сибиркина А.Р. // Бюллетень науки и практики. - 2016. - №. 3. - С. 11-17.
References
1. Keller A.A. Medical ecology / A.A. Keller, V.I. Kuvakin. - Petrogradsky and K., St. Petersburg, 1998. -P. 255.
2. Solovyeva, E.A. Ecologi and conditions of natural water sources of Yelets town / E.A Solovyeva // Bulletin of the Peoples' Friendship University of Russia. Series: Ecology and life safety. - 2014. - № 1. -p. 72-76.
3. Krikalo, I. N. Assessment of the quality of drinking water from sources of non-centralized water supply of the Mozyr district / Krikalo I. N., Bodyakovskaya E. A., Radionova E. N. // Bulletin of the Mozyr State Pedagogical University named after IP Shamyakin. - 2017. - №. 1. - p. 48-56.
4. Lukashevich, O.D. Water safety in the springs of the city of Tomsk / Lukashevich O.D., Chernyshova N.A. // XXI century. Technosphere safety. - 2018. - №. 2 (10). - p. 81-97.
5. Potekhina, R.M Snow cover as an indicator of atmospheric air pollution near TPP with mycelial fungi and heavy metals / Potekhina R.M., V.I. Makaeva, L.I. Almitova, I.I. Idiyatov, A.M. Tremasova, Yu.V. Kuzovkova, I.F. Vafin // Veterinary doctor. - 2021. - No. 3. - P. 39-45.
6. SanPiN 1.2.3685-21 «Hygienic standards and requirements for ensuring the safety and (or) harmlessness of environmental factors for humans" - Moscow JSC "Codex». - 469 p.
7. SanPiN 1.2.3684-21 "Sanitary and epidemiological requirements for the maintenance of the territories of urban and rural settlements, for water bodies, drinking water and drinking water supply to the population, atmospheric air, soils, residential premises, operation of industrial, public premises, organization and conduct of sanitary and anti-epidemic (preventive) measures" - Moscow JSC "Codex". - 75 p.
8. Almitova, L.I. Results of quality studies of spring waters of the Republic of Tatarstan / Almitova L. I., Makaeva V. I., Makaeva A. R. // Water sector of Russia: problems, technologies, management. - 2021. -№. 5. - P. 75-83.
9. Averina, E.A. Nitrates in well water Vladivostok / Averina E.A., Andayakova I.A., Zaretskaya S.V., Kovaleva Y.V. // Health. Medical ecology. The science. - 2013. - Vol. 52. - № 2-3. - p. 28-29.
10. Novikov, L.L. The influence of the position of springs in landscapes on the content of nitrates in their waters / L.L., Yudina Yu.V. G. Orekhova.A. // Regional geosystems. - 2012. - V. 18. - №. 3. - p. 242250.
11. Bratovcic, A. Quality assessment and health safety of natural spring water / Bratovcic A., Petrinic I. // Technologica Acta. - 2020. - V. 13, no. 1, P. 33-40.
12. Sigora, G.A. The problem of the study of the ecological sondition of spring of the Sevastopol region / Sigora G. A., Khomenko T.Yu., Lyashko T.V., Nichkova L.A. // Economics of construction and environmental management. - 2019. - №. 1 (70). - P. 115-123.
13. Almitova, L.I. Hygienic evaluation of drinking water of the Republic of Tatarstan ion terms of fluoride content / Almitova L.I., Makaeva V.I., Makaeva A.R., Shliamina O.V. // Actual Problems of Ecology and Nature Management. - Actual problems of ecology and nature management. - Publishing house of the Kurgan State Agricultural Academy named after T.S. Maltsev. - 2021. - p. 12-15.
14. Iskeev, S.S. Physico-chemical analysis of drinking water in the village of Novoorsk / Iskeev S.S., Sibirkina A.R. // Bulletin of Science and practice. - 2016. - № 3. - p. 11-17.
Все авторы сделали эквивалентный вклад в подготовку публикации.
Авторы подтверждают отсутствие конфликта финансовых/нефинансовых интересов, связанных с
написанием статьи.
All authors have made an equivalent contribution to the preparation of the publication.
The authors declare that there is no conflict of interest.
Принята к публикации / Accepted for publication 16.10.2023;
© Альмитова Л.И., Макаева В.И. 2023
