CC BY
6
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2005 УДК 614.78:644.62
А. П. Щербо, А. В. Киселев, Т. П. Гривкова, С. Н. Апейник, А. В. Воденко, Ю. В. Сарайкина, О. В. Неймарк
ГИГИЕНИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ВЗАИМОСВЯЗИ ЗДОРОВЬЯ НАСЕЛЕНИЯ И КАЧЕСТВА ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ
ГОУД ПО "Санкт-Петербургская медицинская академия последипломного образования МЗ и СР РФ", ГУ "Центр Госсанэпиднадзора в Невском районе Санкт-Петербурга"
В соответствии с Федеральным законом "О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения" от 30.03.99 № 52-ФЗ деятельность по изучению, оценке и прогнозированию здоровья населения в связи с качеством среды обитания осуществляется государственной санитарно-эпидемиоло-гической службой России совместно с органами исполнительной власти. Располагая данными о состоянии здоровья населения, динамике, особенностях и тенденциях его формирования, специалисты и власть получают возможность более адекватного планирования всего комплекса санитарно-проти-воэпидемических мероприятий с принятием корректных с медико-экологических позиций управленческих решений.
При анализе данных отечественных и зарубежных исследований, посвященных проблемам влияния качества окружающей среды на здоровье населения, мы пришли к выводу о существенном дефиците сведений о влиянии качества воды в системах горячего водоснабжения на здоровье населения.
Оценка риска для здоровья, связанного с наличием в горячей водопроводной воде химических веществ, появляющихся в результате водоподго-товки, хранения воды и ее распределения, сопряжена с известными трудностями из-за значительного количества детерминирующих факторов и изменяющихся соотношений между ними.
Сегодня еще недостаточно изучены очевидно значимые пути и последствия поступления вредных веществ в организм человека при различных видах бытового использования горячей воды, в частности при ингаляционном поступлении летучих соединений и чрескожном воздействии на организм с общесоматическими неблагоприятными эффектами, а также с развитием патологии внутренних органов, кожи и подкожной клетчатки. При
этом отметим, что изучение показателей заболеваемости населения России по классам и отдельным нозологическим формам показало [3], что доля впервые зарегистрированных заболеваний кожи и подкожной клетчатки составляет 5% всех впервые зарегистрированных болезней в Российской Федерации. Поэтому исследования в указанном направлении представляются нам весьма актуальными.
В Санкт-Петербурге используется открытая система горячего водоснабжения, предполагающая использование воды из теплосети как на отопление, так и на водообеспечение населения. В схеме водоподготовки подчеркнем такие моменты, как нагрев в котле водопроводной воды, противона-кипную и противокоррозионную защиту оборудования и трубопроводов, включающую физические и(или) химические методы удаления из горячей воды кислорода и углекислоты, хранение подготовленной воды в баках-аккумуляторах, транспортировку горячей воды к потребителю.
Подготовленная таким образом горячая вода является сложной химической системой с постоянными химическими и биологическими процессами, небезразличными для здоровья. Очевидно, что здесь пристальное внимание должно уделяться углубленному изучению природы внутренней коррозии трубопроводов, непосредственно влияющей на концентрацию определенных компонентов воды, включая кадмий, медь, цинк, железо и т. д.
Растворенный в воде кислород является одним из основных факторов, определяющих интенсивность коррозии теплосилового оборудования. Кислород извне поступает в воду через неплотности оборудования системы водоподготовки и, являясь деполяризатором, обеспечивает активную деятельность коррозионных элементов. Особенностью коррозии с участием кислорода в нейтральной или
Таблица 1
Характеристика методов обработки горячей воды
Применяемые антикоррозионные методы
физические химические
1-я Правобережная котельная
2-я Правобережная котельная ТЭЦ № 5 Пороховская ветка ТЭЦ № 5 Невская ветка
1-я Невская котельная
2-я Невская котельная ТЭЦ Обуховского завода ТЭЦ № 22
Высокотемпературный нагрев, ная деаэрация
Высокотемпературный нагрев, ная деаэрация
Высокотемпературный нагрев, ная деаэрация
Высокотемпературный нагрев, ная деаэрация
Высокотемпературный нагрев, ная деаэрация
Высокотемпературный нагрев, ная деаэрация
Высокотемпературный нагрев, ная деаэрация
Высокотемпературный нагрев, ная деаэрация
давление, вакуум-давление, вакуум-давление, вакуум-давление, вакуум-давление, вакуум-давление, вакуум-давление, вакуум-давление, вакуум-
Веокросол-карбон в концентрации 25 мг/л
Вескросол-карбон в концентрации 25—50 мг/л
Веокросол-карбон в концентрации 25 мг/л
Силикат натрия в концентрации по кремниевой кислоте 3,8—11,3 мг/л Не применяются
Не применяются
Силикат натрия в концентрации по кремниевой кислоте 5—22 мг/л
Силикат натрия в концентрации по кремниевой кислоте 4—12 мг/л
Таблица 2
Динамика концентрации железа (в мг/л) в сети горячего водоснабжения в зависимости от объекта водоподготовки и протяженности разводящих сетей (М ± т)
Антикоррозион ный реагент На объекте 450 м 1000 м 1500 м 2000 м 5000 м
Веокросол-карбон Силикат натрия Не применяется 0,13 ± 0,017 0,16 ± 0,019 0,12 ± 0,016 0,21 ± 0,02 0,22 ± 0,028 0,24 ± 0,029 0,22 ± 0,027 0,37 ± 0,04 0,26 ± 0,03 0,22 ± 0,027 0,39 ± 0,041 0,28 ± 0,031 0,21 ± 0,020 0,43 ± 0,05 0,48 ± 0,054 0,21 ± 0,020 0,43 ± 0,05 0,7 ± 0,06
щелочной среде является питтинговая (язвенная коррозия), создающая хорошие условия для развития сульфатредуцирующих и железобактерий и образования гидрата двухвалентного железа, обеспечивающего повышенную концентрацию железа в горячей воде [5].
Другим важным фактором, влияющим на процесс коррозии, является наличие в воде угольной кислоты. Кислота диссоциирует с образованием избытка ионов водорода, которые подкисляют воду, что ведет к возникновению коррозии с водородной деполяризацией. Продукты коррозии, возникающие на поверхности разрушаемого металла в присутствии угольной кислоты, оказываются весьма слабо с ним связанными, отслаиваются газообразным водородом и уносятся в распределительную сеть и далее потребителям [5].
Также одним из факторов, влияющих на качество горячей воды, является характер ее хранения и распределения. Нагрев воды в открытой системе составляет 70—150°С. В качестве исходной воды применяется водопроводная вода, прошедшая подготовку на водопроводной станции. Источником централизованного водоснабжения населения изучаемой территории является поверхностный водоем. При хранении в подземных полостях, в замкнутых пространствах (резервуары, трубопроводы) природная вода приобретает необычные термодинамические свойства. В этом случае реализуются межмолекулярные силы, не свойственные открытому свободному состоянию воды, способствующие синтезу новых, в том числе высокотоксичных веществ, хлорорганических соединений, негативно воздействующих на здоровье человека [5].
Кроме того, в процессе водоподготовки на котельных и ТЭЦ горячая вода приобретает щелочную реакцию, в результате чего, контактируя с организмом человека в присутствии используемых им синтетических моющих средств, она избыточно обезжиривает и сушит кожные покровы, слизистые оболочки, угнетает фагоцитоз, способствует повышенной чрескожной проницаемости, аллергизации организма в целом, снижая защитные функции и провоцируя тем самым многочисленные заболевания, в том числе болезни кожи и подкожной клетчатки [1, 2, 6, 9].
Цель наших исследований — разработка и эко-лого-гигиеническое обоснование модели управле-
ния здоровьем в аспекте его обусловленности качеством горячей воды, подаваемой населению централизованными системами водоподготовки и во-дораспределения.
Территорией исследования был выбран Невский район Санкт-Петербурга, где было выделено 7 зон наблюдения, примерно равноценных по уровню загрязнения атмосферного воздуха, качеству питьевой воды системы централизованного водоснабжения, загрязнению почвы, благоустройству жилого фонда и обеспеченности зелеными насаждениями. Принципиально различались в зонах наблюдения условия горячего водоснабжения, которые оценивались, исходя из особенностей объекта водоподготовки, системы водоподготовки, состояния и протяженности разводящих сетей.
Основные различия в системах горячего водоснабжения выделенных зон наблюдения заключались в том, что каждая из них поставляла горячую воду от собственного объекта водоподготовки — водогрейной котельной или ТЭЦ. Кроме того, изучение процесса водоподготовки на котельных и ТЭЦ выявило серьезные отличия технологических процессов водоподготовки для систем горячего водоснабжения населения в каждой из них. Основные отличия заключались в технологии процессов ингибирования коррозии оборудования и трубопроводов. Кроме физических антикоррозионных методов термической и вакуумной деаэрации, которые использовались на всех объектах исследования, в разных системах водоподготовки применялись два разных химических ингибитора коррозии — веокросол-карбон и силикат натрия. Несмотря на то что оба вещества прошли гигиеническую сертификацию, очевидно их существенное различие по химическому составу и, как мы предположили, по последствиям применения. Также в ходе исследования выявились факты длительных перебоев с поставкой ингибиторов коррозии на отдельных котельных и ТЭЦ, исключающие их постоянное применение для антикоррозионной обработки воды (табл. 1).
Оценка качества горячей воды проводилась нами по результатам многолетнего лабораторного контроля качества в ряде точек на объектах водоподготовки и в разводящей сети силами аккредитованных лабораторий Госсанэпиднадзора и ГП "Топливно-энергетический комплекс". Также при-
Таблица 3
Динамика концентрации мутности (в мг/л) в сети горячего водоснабжения в зависимости от объекта водоподготовки и протяженности разводящих сетей (М ± т)
Антикоррозионный реагент На объекте 450 м 1000 м 1500 м 2000 м 5000 м
Веокросол-карбон Силикат натрия Не применяется 0,51 ± 0,052 0,49 ± 0,05 0,49 ± 0,05 0,49 ± 0,05 0,57 ± 0,06 0,67 ± 0,07 0,49 ± 0,05 0,57 ± 0,06 0,73 ± 0,072 0,49 + 0,05 0,74 ± 0,078 0,75 ± 0,079 0,49 ± 0,05 0,83 ± 0,09 0,78 ± 0,08 0,66 ± 0,07 0,95 ± 1,13 0,95 ± 1,13
Таблица 4
Показатели заболеваемости (на 1000 детей) болезнями кожи и подкожной клетчатки в зависимости от методов водоподготовки
Удаленность от объекта водоподготовки, м
Антикоррозионный реагент
всохросол-карбон силикат натрия не применяется
450 4,93 14,17 24,31
1000 4,93 19,93 24,31
1500 4,93 19,93 24,31
2000 4,93 26,68 24,31
5000 4,93 26,68 24,31
влекались данные лабораторных исследований питьевой воды в системе централизованного водоснабжения в контрольных точках распределительной сети и на выходе из водопроводной станции. Для анализа полученных результатов лабораторного исследования применялись как традиционные методы, основанные на сопоставлении фактических концентраций с нормативными, так и методология оценки риска здоровью.
В связи с отсутствием на протяжении изучаемого периода неудовлетворительных бактериологических проб воды из системы горячего водоснабжения основное внимание уделялось результатам химических исследований воды на объектах водоподготовки и в разводящей сети, анализ которых выявил ряд закономерностей. Было установлено, что в тех случаях, когда химические ингибиторы коррозии не применялись или использовался силикат натрия, показатели цветности, мутности, концентрации железа в воде увеличивались в зависимости от степени удаления от объекта водоподготовки. Применение в схеме водоподготовки веокросол-карбона позволяло стабилизировать антикоррозионные свойства горячей воды независимо от протяженности разводящих сетей и обеспечивало поступление к потребителю воды нормативного качества (табл. 2, 3).
На следующем этапе нашего исследования мы применили метод геоинформационных технологий, который позволил определить границы влияния каждой из систем горячего водоснабжения и установить адресную привязку населения в соответствии с поликлиническими участками для дальнейшего сбора данных о заболеваемости.
Для анализа состояния заболеваемости было выбрано детское население Невского района Санкт-Петербурга в возрасте от 0 до 14 лет — 69 460 человек, постоянно проживающих на территории наблюдения. При анализе первичной заболеваемости детей болезнями кожи и подкожной клетчатки выявлена значительная неравномерность территориального распределения этой патологии.
При анализе полученных данных установлено, что самые высокие показатели заболеваемости детей болезнями кожи и подкожной клетчатки зарегистрированы в микрорайонах, население которых получает горячую воду от объектов водоподготовки, не использующих ингибиторы коррозии, вне зависимости от удаленности от этих объектов. Высокие показатели заболеваемости отмечаются также у населения, получающего горячую воду, подготовленную введением силиката натрия, но в этом случае имеет значение удаленность крана потребителя от объектов водоподготовки. Наиболее низкие показатели выявлены у детского населения, получающего горячую воду от источников, применяющих в качестве ингибитора коррозии веокросол-карбон (табл. 4).
Таким образом, результаты проведенных исследований показали, что различия в процессах водоподготовки на источниках теплоснабжения отражаются на качестве воды в распределительной сети горячего водоснабжения. Развитию заболеваний кожи и подкожной клетчатки способствуют изменения физико-химических свойств горячей воды в процессе водоподготовки и транспортировки. Внедрение оптимальных методов подготовки горячей воды является элементом механизма управления здоровьем населения при эксплуатации действующих объектов водоподготовки, а также при реконструкции и строительстве новых объектов систем горячего водоснабжения.
Литература
1. Атопический дерматит у детей // Союз педиатров России: Научно-практическая программа. — М.,
2000. - С. 21-23.
2. Бахир В. М. // Вода и экология. — 2003. — № 1. — С. 17-18.
3. Беляев Е. Н. и др. Здоровье населения и окружающая среда: Метод, пособие. — 1999. — Т. 1. — Вып. 3, ч. 2. - С. 20-23.
4. Голубев Д. А., Сорокин Н. Д. и др. Экологическая обстановка е районах Санкт-Петербурга. — СПб., 2003. - С. 443-466.
5. Лапотышкина Н. П., Сазонов Р. П. Водоподготовка и водно-химический режим тепловых сетей. — М., 1982.
6. Мамонтова Е. А. Гигиеническая оценка загрязнения диоксинами и родственными соединениями окружающей среды Иркутской области. — Новосибирск,
2001. - С. 3-21.
7. Окружающая среда и здоровье: подходы к оценке риска / Под ред. А. П. Щербо. — СПб., 2002.
8. Онищенко Г. Г. // Гиг. и сан. - 2003. - № 1. - С. 1 -3.
9. Равен А. С., Алексеева О. Г.,ДуеваЛ. А. Экспериментальный аллергический контактный дерматит. — М., 1970.
Поступила 26.03.04
