CC BY
3
Проблемные стать
Г I
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 1990
УДК 614.445+614.777
Л. В. Воробьева, Г. б. Селюжицкий, Г. И. Чернова, А. Г. Клименко,
М. А. Рыгалин, И. Н. Малеванный 1
ГИГИЕНИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ РЕГИОНАЛЬНОЙ САНИТАРНОЙ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ВОДЫ В УСЛОВИЯХ СЕВЕРО-ЗАПАДНОГО
ПРОМЫШЛЕННОГО РЕГИОНА
Ленинградский санитарно-гигиенический медицинский институт
Быстрые темпы развития промышленности, водного транспорта, жилищного строительства, индустриализации сельского хозяйства создают значительную антропогенную нагрузку на водные объекты- Северо-Западного региона. Районы антропогенного воздействия характеризуются образованием на водной акватории бассейна постоянных аномальных гидрохимических зон, что ухудшает условия санитарного водопользования, создает угрозу для здоровья населения [8]. Это определяет необходимость изучения и прогнозирования качества воды водных объектов с целью научной разработки мероприятий по оптимизации условий водопользования и снижению отрицательного воздействия водного фактора на здоровье населения.
Учитывая это, а также в соответствии с заданием Государственного комитета СССР по науке и технике Ленинградский санитарно-гигиенический медицинский институт в рамках общесоюзного пятилетнего плана научных медицинских исследований на 1986—1990 гг. совместно с санитарной службой Ленинградской, Новгородской областей и Карельской АССР выполняют гигиенический раздел программы «Ладога». В научных исследованиях участвуют 8 районов Ленинградской, 2 района Новгородской области и 4 района Карельской АССР. Наблюдения проводятся в 48 створах. Постоянный контроль по 26 санитарно-химическим и 4 бактериологическим показателям осуществляется практически на всех основных водоисточниках бассейна Ладожского озера в местах питьевого водоснабжения, массового отдыха населения, а также в черте крупных населенных пунктов. Санитарный режим водных объектов оценивается поквартально и обязательно в паводок, зимнюю и летнюю межени.
В настоящее время проведены паспортизация источников загрязнения и оценка их санитарной
1 В исследованиях принимали участие А. П. Еромалоева-Маковская, С. Ф. Воронин, В. А. Жигалов, О. Л. Потыль-чанская, А. Ф. Юркин, Э. А. Булатов, Л. И. Малин, Г. И. Македонская.
значимости, а также гигиенической эффективности водоохранных мероприятий; изучены в динамике санитарное состояние и качество воды основных водных объектов бассейна Ладожского озера, условия современного водопользования населения. С учетом региональных особенностей осуществляется комплексное изучение состояния ^ здоровья населения. т
Основным источником питьевого, хозяйственного водоснабжения значительной территории Северо-Запада СССР служит Ладожское озеро, которое принимает сток с обширного водосборного бассейна. Изменения условий формирования качества воды как естественного, так и антропогенного характера, происходящие на этой территории, влияют на качество воды озера. Около 84 % общего притока воды в озеро приходится на реки Свирь, Волхов и Вуоксу. Географическое положение, редкая смена воды, большой объем водной массы определяют термический режим озера: оно медленно прогревается, что замедляет течение процессов самоочищения. Плотностные течения, возникающие в результате неоднород- ^ ности температуры воды, усиливаемые действием к ветра, способствуют быстрому распространению любых локальных загрязнений на всю акваторию озера [9].
Гидрохимический состав воды Ладожского озера и его притоков имеет свои характерные особенности, что учитывалось при гигиенической оценке природоохранных мероприятий, расчете реальной нагрузки на водоем, прогнозирования санитарной ситуации и изучении здоровья населения. Все реки Ладожского бассейна имеют смешанное питание с преобладанием снегового (до 40—50 % ) и дождевого (до 30 % ) стока, что определяет их малую степень минерализации и жесткости, бедность микроэлементного состава; в частности, для водоисточников этого региона характерно исчезающе малое содержание фтора (от 0 до 0,2 мг/л). Состав вод гидрокарбонатно-кальциевый [6]. Величина сухого остатка для ^ основных рек бассейна и самого озера колеблет-^ ся от 55,7+1,8 мг/л (р. Свирь) до 57,26+1,9 мг/л
(р. Вуокса); жесткость — 0,48—0,67 мг/экв на 1 л; содержание катионов Са'— от 5,05±0,2 мг/л (р. Вуокса) до 9,6+0,1 мг/л (Ладожское озеро);
— от 1,2±0,3 мг/л (р. Вуокса) до 2,65 мг/л (р. Свирь). Характерно относительно высокое содержание гуминовых веществ, а следовательно, большие фоновые значения цветности, пер-манганатной и бихроматной окисляемости. Это затрудняет процесс водоподготовки на водопроводных станциях, способствует образованию в процессе хлорирования воды галогенсодержащих веществ, дающих отдаленные биологические эффекты [2, 7].
Существенно отличаются от всех водоисточников Ладожского бассейна по своему гидрохимическому составу воды р. Волхов, которые более минерализованы, жестки, характеризуются большим содержанием катионов Са- и Мд*•, хлоридов, сульфатов, еще более богаты гуминовыми соединениями.
Особенности гидрохимического состава и кислородного режима водоисточников Северо-Запад-ного региона учитывались при оценке течения процессов самоочищения. Низкие температуры воды, значительное количество стойких к биохимическому окислению гуминовых органических веществ замедляют их течение. Поэтому расходование кислорода на биохимическое окисление невелико, изменение его содержания с глубиной незначительно. В связи с этим использование таких общепринятых интегральных показателей качества воды поверхностных водоисточников, как БПК5, уровень растворенного в воде кислорода, дефицит насыщения, мало значимо для водоисточников бассейна Ладожского озера. Изменение этих показателей, как правило, имеет место только в случае массивного загрязнения водных объектов. В то же время при оценке антропогенного влияния на водоемы Северо-Запада необходимо учитывать и другие региональные особенности качества воды; цветность, перманганат-ную и бихроматную окисляемость, содержание хлоридов, сульфатов, азотсодержащих веществ. Так, например, содержание хлоридов более 7— 10 мг/л, сульфатов более 3—11 мг/л свидетельствует, как правило, о фекальном либо промышленном загрязнении большинства водных объектов региона.
Обобщение материалов, касающихся изучения санитарного состояния водоисточников в бассейне Ладожского озера, позволило выявить и систематизировать основные источники антропогенной нагрузки на водную акваторию и установить их влияние на условия водопользования. К таким источникам относятся сбросы недостаточно очищенных хозяйственно-бытовых и промышленных сточных вод, поверхностные стоки с территорий населенных пунктов и сельскохозяйственных угодий, на которых используются удобрения и ядохимикаты более чем 70 наименований, что способствует ухудшению качества воды по со-
держанию органических и биогенных веществ, бактериальных загрязнений, нефтепродуктов.
В структуре промышленного производства Северо-Западного региона выделяются деревообрабатывающая, целлюлозно-бумажная (ЦБП), лесохимическая, нефтехимическая отрасли, а также многочисленные сельскохозяйственные объекты. Особенно большой ущерб водоемам наносят предприятия целлюлозно-бумажной и деревообрабатывающей промышленности.
В Северо-Западном регионе до настоящего времени применяется сульфитный способ производства целлюлозы — один из наиболее сложных и опасных в природоохранном отношении. Сточные воды сульфитцеллюлозных и спиртодрожже-вых производств содержат легкоокисляемые органические вещества (до 300 мг на 1 т целлюлозы по БПКб), 68 % которых окисляется в течение 5 сут. Спуск их резко нарушает кислородный режим водоемов, способствует бурному развитию микрофлоры, водных грибов, дрожжей, появлению хлопьевидных осадков, вторичному загрязнению водоемов [1, 9]. Сточные воды как сульфит-, так и сульфатцеллюлозных производств содержат трудноокисляемые лигнинные вещества, смоляные и жирные кислоты, фенолы, галогенсодержащие соединения, только 40—50 % которых разрушается на сооружениях биологической очистки. Стабильность этих соединений в водных средах, способность к аккумуляции в экосистемах озера, донных отложениях, биосубстратах, трансформации в процессе очистки в более токсичные соединения, отдаленные эффекты делают их опасными в экологическом и гигиеническом отношении [10, 11].
Оценка динамики качества воды за 1980— 1988 г. показала изменение санитарно-химиче-ских, бактериологических характеристик водных объектов в районах размещения предприятий ЦБП. Как правило, зона загрязнений распространяется на значительные расстояния (от 500 м до нескольких километров), нарушаются условия питьевого и культурно-бытового водопользования. При этом наиболее информативными показателями являются из интегральных — цветность воды, перманганатная окисляемость, химическое потребление кислорода (ХПК), удельное ХПК (отношение цветности к ХПК); из специфических — лигносульфонаты, фенолы, мета< нол, формальдегид, серосодержащие соединения,, В районах сброса сточных вод сульфитцеллюлозных производств ухудшаются микробиологические и биологические показатели качества воды: увеличивается количество сапрофитной микрофлоры, обнаруживаются клетки грибов из ро* да Candida, Trichosporon, интенсифицируются процессы эвтрофикации водных объектов.
Как по берегам основных водотоков, так и в бассейнах малых рек Ладожского региона расположены крупные животноводческие и птицеводческие комплексы, сельскохозяйственные угодья.
Образование высококонцентрированных сточных вод, недостаточная степень их очистки способствуют ухудшению санитарной ситуации на отдельных участках изучаемых водных объектов, что приводит к изменению органолептических, са-нитарно-химических показателей, увеличению ВПК, перманганатной и биохроматной окисляе-мости, накоплению азотистых и серосодержащих веществ, микробному загрязнению воды. В случае расположения крупных сельскохозяйственных объектов по берегам малых рек изменение природных качеств воды регистрируется на всем их протяжении (например, реки Марья, Воро-нежка). При этом уменьшается содержание растворенного в воде кислорода с 7,4—8,5 до 5,5— 7,6 мг/л, увеличивается количество взвешенных веществ до 2,4—4,7 мг/л, азота аммиака до
1,38 мг/л, БПК5 до 2,9 мг/л.
Интенсивное использование ядохимикатов, минеральных удобрений, средств защиты растений, нарушения при применении и хранении их усиливают влияние данного вида хозяйственной деятельности в регионе на качество воды. На отдельных участках рек в весенне-осенние периоды в воде обнаруживались ядохимикаты, в частности гранозан, ДДТ, линдан, рамрод и др.
В настоящее время в регионе осуществляется целевая программа, предусматривающая проведение мероприятий по утилизации и рациональному использованию в сельском хозяйстве животноводческих отходов. Программой намечены строительство торфокомплексов, навозохранилищ, внедрение установок по механическому обезвоживанию осадков и ила, организация земледельческих полей орошения, скользящих полей запахивания, что позволит улучшить санитарную обстановку в районе размещения предприятий агропрома, стабилизирует качество воды водных объектов.
На наш взгляд в качестве приоритетных критериев антропогенной нагрузки на водные объекты бассейна Ладожского озера могут использоваться следующие группы веществ: 1) хлорсо-держащие соединения (12 веществ) — компоненты сточных вод ЦБП, химической, нефтеперерабатывающей, сланцевой промышленности, образующиеся в процессе хлорирования воды в зонах повышенной антропогенной нагрузки, являющиеся мутагенами, канцерогенами, трансформирующиеся (хлорфенолы) в процессе очистки в липофильные хлорвератролы с высоким коэффициентом кумуляции; 2) лигнин и его производные, соляные и жирные кислоты, приоритетные токсиканты ЦБП, концентрирующиеся в водных организмах, мигрирующие по биологической цепочке, устойчивые к биодеградации; 3) полициклические ароматические углеводороды; 4) пестициды (11 веществ); 5) соли тяжелых металлов, источниками которых служат гальваническое производство, добыча металлических руд, предприятия ЦБП; 6) серосодержащие сое-
динения — дурнопахнущие компоненты стокоб ЦБП, ухудшающие органолептические свойства воды, отличающиеся стабильностью.
Уровни интегральных санитарно-химических показателей (цветность, перманганатная и био-хроматная окисляемость, БПК) и солевого со-става воды (сухой остаток, жесткость, хлориды, сульфаты и т. д.) установлены с учетом фоновых и региональных особенностей водных объектов Северо-Западного региона.
Анализ данных многолетних наблюдений и лабораторных исследований качества воды в зонах питьевого и культурно-бытового водопользования позволил ранжировать водные объекты Ладожского региона по степени их санитарной опасности. Зонирование и картографирование водных акваторий проводились по классификации НИИ общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сыси-на [3]. Наиболее напряженные по интенсивности антропогенной нагрузки участки водоемов выделены в зонах размещения предприятий ЦБП, крупных населенных пунктов, агропромышленных комплексов, химических производств. Наибольшую нагрузку в регионе несет р. Волхов и малые реки ее бассейна. Классификация основных водных артерий Ладожского озера по ГОСТу 2761—84 «Источники централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения. Гигиенические, технические требования и правила выбора» позволила оценить системы подготовки воды на водопроводных станциях, выделить наиболее незащищенные водопроводы, определив тем самым районы выборочной оценки состояния здоровья населения в связи с водным фактором.
Для этой цели применяются методы анкетирования, определения уровня инфекционной и общей заболеваемости, смертности населения, а также учитываются результаты экспериментальной токсикологической оценки влияния основных компонентов сточных вод и донных отложений ЦБП, их хлорпроизводных на организм теплокровных животных. Кроме антропогенных факторов, при изучении состояния здоровья населения учитываются природные региональные особенности водоисточников Ладожского бассейна.
Использование для питья маломинерализованных вод с небольшим содержанием кальция и магния способствует учащению хронических заболеваний почек, желудочно-кишечного тракта, нарушений сердечно-сосудистой системы, случаев остеопороза, отклонений в обмене веществ [4, 5]. Уровень общей минерализации воды Ладожского озера и его притоков, содержание в ней кальция и магния значительно ниже нормативно обоснованных оптимальных величин. Из проблем, связанных с микроэлементным составом поверхностных вод, для Ладожского бассейна наиболее актуальна проблема кариеса, что обусловлено низкой концентрацией фтора в питьевой воде.
Комплексные гигиенические исследования во-
доемов Ладожского бассейна позволили установить основные закономерности распространения загрязнений, выявить региональные особенности санитарного режима с учетом антропогенных факторов, оценить эффективность водоохранных мероприятий, наметить пути оптимизации условий водопользования и профилактики инфекционных заболеваний у населения бассейна Ладожского озера.
Литература
1. Грушко Я. М., Кожова О. М. Сточные воды сульфат-целлюлозных предприятий и охрана от загрязнения.— М., 1978; 1987.
2. Красовский Г. Н„ Михайловский Н. ЯМарченко 10. Г. и др.//Гиг и сан.—1985. —№ 10. —С. 33—35.
3. Красовский Г. Н., Егорова Н. А. //Там же.— 1987.— № 3. — С. 8—10.
4. Левин А. И., Новиков 10. В., Плитман С. И. и др. // Там же. — 1984. — № 10. — С. 16—19.
5. Новиков Ю. В., Акаок А. Ф., Пархомчук Т. К. // Современные вопросы водопользования населения и санитарной охраны водоемов. — М,. 1976.— С. 84—91.
6. Расплетина Г. Ф., Ульянова Р. 3., Шерман Э. Ж. Гидрохимия и гидрооптика Ладожского озера. — Л., 1967.
7. Руководство по контролю качества питьевой воды. — Т. 1. Рекомендации. — Женева, 1986.
8. Селюжицкий Г. В., Воробьева Л. В., Чернова Г. И., Ермолаева-Маковская А. П.// Гигиенические и эпидемиологические проблемы охраны окружающей среды и укрепления здоровья населения Смоленской области. — Смоленск, 1987. — С. 7—8.
9. Соловьева Н. Ф. Гидрохимия и гидрология Ладожского озера. — Л., 1967.
10. Kringsted К. P.,' Lindstrom К.// Environ. Sci. Technol.— 1984. — Vol. 18. — P. 236—248.
11. Poole N. JWildish, D. J., Kristmanson D. D. // Critical Reviews in Environmental Control.— 1978.— P. 81 — 195.
Поступила 07.07.88
Summary. Results of the investigation of the sanitary state of water objects of the North-Western Region made it possible to identify zones of increased antropogenic stress, to evaluate the efficacy of water protection activities, to determine regional peculiarities of self-purification processes and of water use in the basin of Lake Ladoga, as well as to draft a complex of activities aimed at their optimization.
) ,
Гигиена воды, санитарная
охрана водоемов и почвы
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ. 1990 УДК 614.445:579.68:579.843.11-078
Т. А. Кудрякова, Л. Д. Македонова, Л. Р. Черкасова, Б. М. Дегтярев
СРАВНИТЕЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ ХОЛЕРНЫХ ФАГОВ, ИЗОЛИРОВАННЫХ ИЗ ВОДЫ ОТКРЫТЫХ ВОДОЕМОВ, И ЛИЗОГЕННЫХ ШТАММОВ ВИБРИОНОВ ЭЛЬ-ТОР
Ростовский-на-Дону научно-исследовательский противочумный институт
Обнаружение холерных фагов в объектах окружающей среды свидетельствует о наличии на данной территории невыявленных источников инфекции и косвенно указывает на санитарное неблагополучие местности. Об одновременном выделении холерных фагов и вибрионов из проб воды в весенне-летний, зимний периоды имеется ряд сообщений [2, 3].
Целью настоящей работы явилось исследование на наличие вибриофагов сточных вод и воды открытых водоемов для установления периода синхронного выделения возбудителя холеры и фагов из анализируемых проб. В задачи экспериментов входили сравнительное изучение свойств фагов и идентификация изолятов из воды и лизогенных штаммов вибрионов Эль-Тор.
0 Материалы и методы. Индикаторная система включала холерные вибрионы двух биотипов.
V. с1ао1егае 145, 154 С. еНог 75, Р-131169. На на^ личие фагов проверяли надосадочные жидкости из проб пептонной воды, в которую вводили исследуемую воду. Титры обнаруженных фагов проверяли по Грациа. Для проверки на лизоге-нию были взяты штаммы V. еНог Р-13167, Р-13169, Р-13183, Р-13019. В исследовании осу^ ществляли идентифицирование фагов по классическим методикам. Морфологию частиц изучали в электронном микроскопе ^М-100, биологические свойства фагов характеризовали по Адамсу [1]. Диапазон действия и специфичность определяли нанесением фагов (108 частиц в 1 мл) на газон гомо- и гетерологичных культур с последующим выращиванием посевов при 37 °С в течение суток. УФ-облучение фагов, разведенных в бульоне в 100 раз, проводили на чашках Петри лампой ПРК-2 на расстоянии
