CC BY
6
УДК 614.777(147 + 571-22)
Ю. В. Новиков, И. А. Калашников, В. А. Матеосова, /О. Г. Рыбальченко, М. М. Сайфутдинов, Л. Г. Царева, И. И. Горелова
МЕТОДИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ К ОЦЕНКЕ СОВРЕМЕННЫХ УСЛОВИЙ ФОРМИРОВАНИЯ САНИТАРНОГО состояния ВОДОЕМОВ СЕЛЬСКИХ РАЙОНОВ
¿Московским НИИ гигиены им. Ф. Ф. Эрнсмана
В связи с необходимостью надежного водо-обеспечения народного хозяйства и населения в нашей стране в последнее время принимаются меры по экономному использованию водных ресурсов с учетом осуществления нового хозяйственного механизма.
Проблемы водообеспечения сельскохозяйственного производства и водоснабжения сельского населения непосредственно связаны с решением вопросов рационального использования водных ресурсов и охраны их от загрязнения. Для сельских районов особенно важной является проблема охраны от загрязнения малых рек. Их водные ресурсы нередко составляют более 40 % от общего стока речного бассейна. Как установлено, в районах центра и юга европейской части СССР, Урала и Западной Сибири для нужд промышленности и сельского хозяйства используется до 50—70 % стока малых рек [3].
В основу деятельности по санитарной охране малых водоемов в нашей стране положены принципы и критерии, которые приняты и для крупных водоемов. На них распространяются ГОСТ на источники централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения. ГОСТ на зоны рекреации, «Правила охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами», «Методические указания по гигиенической оценке малых рек и санитарному контролю за мероприятиями по их охране».
Вместе с тем при реализации гигиенических требований в процессе текущего и предупредительного санитарного надзора представляется важным принимать во внимание особенности санитарного состояния водоемов в сельских районах, сложившиеся за последние годы в связи с интенсивными условиями землепользования. Одним из ведущих факторов в формировании санитарного состояния водных объектов является антропогенный. В этом плане важно учитывать, что водотоки и водоемы, особенно малые, в преобладающем большинстве находятся под влия-
нием рассеянных источников загрязнения. За последние десятилетия реки в сельских районах претерпели значительные количественные и качественные изменения вследствие регулирования нх стока, строительства водохранилищ небольших объемов. Это сказывается прежде всего^в замедлении течения, появлении мелководий, лебании уровня воды на отдельных участках, замедлении процессов самоочищения, накоплении органических веществ, интенсификации процессов эвтрофирования [1, 12, 14]. Так, в ходе наших исследований отмечено, что малые реки южных регионов в результате гидротехнического строительства фактически превратились в цепь малых прудов с очень низкими скоростями течения, заросших камышом и другой растительностью, засоряющей русла рек, ведущей к образованию иловых отложений большой толщины и снижению подпитки рек за счет родников. Распад и накопление остатков растительного мще-риала приводят к увеличению содержания в поде органических веществ и росту микробного загрязнения.
Заметное отрицательное влияние на состояние водоемов в сельскохозяйственных районах оказывают мелиоративные работы. Наши наблюдения и данные литературы показывают, что мелиорацией, как правило, охвачены огромные территории. При этом происходит значительное обмеление водоемов, а в условиях осушения часть рек и ручьев исчезает. Необоснованная вырубка лесов в границах водосборов уже привела не только к обмелению рек, но и к разрушению террасированных участков. Распашка пойм и склонов способствовала разрушению берегов рек [3].
На загрязнение водных объектов оказывают влияние следующие факторы: вынос биогенных веществ и пестицидов с сельскохозяйственных угодий, сброс сточных вод сельскохозяйственного производства, поступление ливневого стока с территории сельских населенных пунктов, сточ-
ных вод коммунального хозяйства, а также сточных вод и ливневого стока от производственных объектов; массовое использование берегов водоемов для отдыха, прогулок, спорта, рыбной ловли, купания; сброс сточных вод с очистных сооружений объектов рекреационного назначения.
Анализ материалов, полученных при изучении указанных выше источников загрязнения, и данных о санитарном состоянии водоемов сельскохозяйственных районов выявил, что основными поставщиками биогенных веществ в водоемы служат поверхностный сток с сельскохозяйственных угодий и приток в водоемы сточных вод животноводческих ферм и других объектов сельскохозяйственного производства. К наиболее важным факторам загрязнения малых водоемов относится применение минеральных удобрений и химических средств защиты растений. Объемы их использования в сельском хозяйстве возрастают [11, 16]. Установлено, что количество удобрений, выносимых с поверхностным стоком, достигает значительных размеров: до 25 % вносимого с удобрениями азота и до 5 % фосфора. Вынос биогенов велик весной при снеготая-
^ии и осенью в период интенсивных дождей. > растворенном виде в реки поступают соединения калия и азота. Из форм азота преобладает нитратная. В целом ежегодно с одного гектара пашни смывается около 2 т твердых веществ. При этом потери питательных веществ составляют 26,5 кг с одного гектара пашни, в том числе азота 1,5 кг, фосфора 1,3 кг, калия 23,7 кг [10]. Кроме того, с дождевым стоком может поступать в реки до 36 % всех загрязнений, стекающих с населенных и промышленных территорий. При этом величина биохимического потребления кислорода за 5 сут (БПК5) для поверхностного стока может достигать 120 мг О2/л, химического .^требления кислорода — 750 мг 02/л [13], уровень бактериального загрязнения может быть в 10—100 раз выше, чем хозяйственно-бытовых сточных вод [12]. Современное сельскохозяйственное производство является также мощным фактором загрязнения водоисточников. Величина БПК5 животноводческих стоков составляет от 7000 до 20 000 мг О2/л. Такие стоки служат массивными источниками загрязнения водоемов патогенными микроорганизмами [2, 5].
Ядохимикаты, используемые для защиты растений, могут поступать в водоемы из почвы с грунтовыми водами, с поверхностным стоком, особенно в период таяния снега, при их сносе ветром [6]. Указывается на возможность попа-
^ния ядохимикатов в водоемы из атмосферы
]. Особенно значительно загрязнение водоемов ядохимикатами в районах орошаемого земледелия, где их концентрации колеблются от следов до 0,1 мг/л. Проведенные разными авторами исследования свидетельствуют о длительном сохранении ядохимикатами в природных условиях токсических свойств, о миграции их на большие
расстояния с потоками воды, при больших концентрациях в окружающей среде ядохимикаты могут накапливаться в живых организмах, в том числе в организме человека [7]. Установлено, что препараты группы 2,4-Д способны оказывать гонадотоксическое и мутагенное действие, некоторые препараты обладают канцерогенной активностью [3].
Малые реки, протекающие по районам интенсивного землепользования, являются основными источниками загрязнения водохранилищ и крупных водоемов пестицидами.
В результате интенсивного использования в сельском хозяйстве минеральных удобрений, проведения водохозяйственных и мелиоративных мероприятий отмечается увеличение минерализации речных вод. Основной прирост суммарной минерализации происходит за счет суммы анионов С1- и SO
При неорганизованном рекреационном использовании водоемов можно наблюдать захламление прибрежной территории бытовыми отбросами и нечистотами. Такие загрязнения во время дождя смываются в водоемы [14]. По данным S. Hans [16], во время одного купального сезона в водоем поступает в расчете на одного отдыхающего 6,5 г фосфора и 70 г азота.
Современное сельское хозяйство располагает огромным парком тракторов, комбайнов, автомобилей. Растет число складов ядохимикатов, горючесмазочных материалов, кормозаготовительных машин, паровых котлов и другой техники. В водоемы от этих объектов поступают сточные воды, содержащие в больших количествах нефтепродукты, в том числе бензин, керосин, масла и другие органические вещества. Очень часто ливневый сток с неблагоустроенных участков населенных пунктов и территорий производственных объектов сельских районов беспрепятственно поступает в ручьи и маленькие речки. Как правило, это делает непригодным для водопользования участок реки, озера или другого водоема. В сельских населенных пунктах, где отсутствует централизованная система канализации, используются выгребные ямы, устроенные вблизи водоемов [11].
Повышение химической нагрузки на водные объекты приводит к глубоким нарушениям биотического круговорота веществ, дисбалансу продуктивно-деструктивных процессов, изменению структурно-функциональных характеристик водных экосистем.
В процессах самоочищения и эвтрофирования водоемов важную роль играют время оборота общей биомассы и суммарная нагрузка органическим веществом; при изменении этих характеристик меняются состав биологического сообщества и качество воды [13].
Одним из нежелательных последствий эвтрофирования является нарушение природного рав-
новесия экосистемы, выражающееся в «цветении» воды за счет неравномерного развития отдельных видов альгофлоры, и прежде всего си-не-зеленых водорослей. Цветение сине-зеленых водорослей в водоеме влияет на физико-химические и биологические показания качества воды. Кроме того, выделяемые ими органические вещества могут быть питательной средой для роста и развития патогенной микрофлоры [9]. В сухую жаркую погоду, когда отмечается особенно бурное развитие сине-зеленых водорослей, последние способствуют увеличению рН воды до 10—12, что создает благоприятные условия для развития микрофлоры, в том числе патогенной.
Наряду с эпидемической опасностью водоросли представляют и токсическую опасность. Токсины сине-зеленых водорослей могут оказывать неблагоприятное действие на человека — желудочно-кишечный тракт, дыхательную систему, кожу и т. д.; может наблюдаться так называемая графская болезнь [8].
Биогенные и органические вещества в составе животноводческих сточных вод и поверхностного стока с сельскохозяйственных угодий при попадании в водные объекты также создают благоприятные условия для развития микроорганизмов, в том числе патогенных бактерий.
Нашими комплексными исследованиями на ряде малых водоемов степной зоны южного региона показано, что в условиях высокой минерализации речной воды, малой проточности, интенсивного загрязнения органическими и биогенными веществами происходят количественные и качественные сдвиги в микробном ценозе воды малых рек. Дисбаланс в соотношениях и видовом составе микроорганизмов в микробном ценозе водных объектов выражался в увеличении количественных уровней патогенных бактерий (сальмонелл) в пределах 16—33 НВЧ (наиболее вероятное число)/л и условно-патогенных бактерий— клебсиелл до 240 м. т. (микробных тел)/л протеев до 2400 м. т/л при пониженном содержании индикаторной микрофлоры: индексы лак-тозоположительных кишечных палочек (ЛКП), фагов кишечных палочек колебались в пределах 6—700 м. т/л, энтерококков — от 6 до 240 м. т/л. Одновременно зарегистрированы повышенные величины БПКь — до 18 мг 02/л. К природным особенностям изученных водных объектов относятся высокий уровень минерализации (до 4— 5 г/л с содержанием сульфатов до 3 г/л), повышенная жесткость (до 17,5 ммоль/л). Особенности природного состава водоемов и отмеченные сдвиги в их качестве под влиянием антропогенного загрязнения делают непригодными реки для хозяйственно-питьевого водоснабжения и существенно ограничивают их использование для рекреационных целей.
Полученные результаты согласуются с данными литературы. Так, показано, что повышенная температура воды, богатой органическими ве-
ществами, способствует возникновению условий для размножения нежелательных с эпидемиологической точки зрения микробов [2, 4, 11]. Повышение индексов вульгарного протея в биотопах свидетельствует о наличии условий, способствующих размножению микробов, высоких уровней органических веществ и повышенной температуры воды. По сведениям Н. А. Юрико-вой [15] и Е. Оес1ге1сЬ [18], индексы протеев ^ клебсиелл являются показателями биологиче" ского загрязнения водоемов. Обнаружение в воде водоисточников патогенных микроорганизмов (сальмонелл, шигелл и др.) указывает на потенциальную эпидемическую опасность водоемов в отношении возможности распространения острых кишечных заболеваний (ОКЗ) [4, 17].
Таким образом, результаты комплексной сани-тарно-бактериологической характеристики изученных водных объектов свидетельствуют о наличии органического загрязнения воды и ее потенциальной эпидемической опасности в отношении возможности распространения ОКЗ (в летний сезон, в местах наиболее интенсивного рекреационного использования данных объектов).
Разработка мероприятий по санитарной охране водоемов в сельских районах, обеспечен^ безопасного и безвредного водопользования населения должна проводиться комплексно. В целях снижения количества органических веществ и биогенных элементов, поступающих с полей, рекомендуются обвалование территории животноводческих ферм, сбор навоза и навозной жижи только в специально устроенные навозохранилища, использование прогрессивных методов обработки почвы, переводящих поверхностный сток в подземный; строгое соблюдение норм, сроков и технологий применения минеральных и органических удобрений, ядохимикатов; осуществление организационно-хозяйственных мероприятий по складированию и использованию минеральных удобрений и ядохимикатов, организации мойки машин и сельхозтехники с применением систем оборотного водоснабжения, отвод ливневых стоков с территорий поселков и производственных объектов, проведение ряда лесомелиоративных и берегоукрепляющих мероприятий, создание и благоустройство зон рекреации. Существенное значение имеет повышение эффективности работы и увеличение мощности коммуникационных очистных сооружений в сельских населенных пунктах. В комплексе мероприятий по улучшению санитарного состояния водоемов важное место отводится организации прибрежных зон и полос. Эти мероприятия предусматщ-вают запрещение строительства новых предприятий и объектов и расширения существующих, а также размещения животноводческих комплексов, ферм, складов, площадок для заправки аппаратуры ядохимикатами, свалок мусора, кладбищ и скотомогильников, устройства взлетно-посадочных полос, авиаопыления и подкормки ми-
неральными удобрениями сельскохозяйственных, лесных угодий и использования пестицидов.
Выводы. 1. Отличительной особенностью современных условий формирования санитарного состояния водоемов сельских районов является возрастание роли антропогенных факторов, таких как расширение гидромелиоративных и гидротехнических мероприятий, широкое применение минеральных удобрений и пестицидов, увеличение мощности производственных объектов сельского хозяйства и др. Вследствие этого отмечается заметное уменьшение водности рек, увеличение содержания органических веществ и биогенных элементов, нарушение процессов самоочищения воды.
2. Ведущий источник загрязнения водоемов в сельских районах — поверхностный сток, содержащий биогенные элементы, органические вещества.
3. Наиболее информативными показателями качества воды водоемов в сельских районах являются: величина БПКб, содержание соединений азота (аммиака, нитритов, нитратов), фосфора, пестицидов, имеющих практически повсеместное ¡цспространение в различных регионах и характеризующих интенсивность загрязнения воды органическими веществами и биогенными элементами.
4. Приоритетными показателями бактериального загрязнения служат индексы ЛКП и индексы энтерококков. Дополнительно к определению этих показателей рекомендуется исследование воды на содержание клебсиелл, протеев и патогенных энтеробактерий.
5. Для улучшения санитарного состояния водоемов и повышения надежности водопользования в сельских районах необходимо выполнение комплекса технологических, санитарно-техниче-с*их, агротехнических, планировочных, организационных и других мероприятий.
Литература
1. Авакян А. В., Каминский В. С., Фальковская-Черны-шева Л. //.//Антропогенное эвтрофирование природных вод. — Черноголовка.— 1977.— С. 259.
2. Бабаринова Л. Н.Ц Гигиенические исследования окружающей среды и производственной среды в условиях Азербайджана. — Ваку, 1978. — Вып. 3. — С. 40—59.
3. Беличенко 10. П., Швецов М. М. Рациональное использование и охрана водных ресурсов. — М., 1986.
4. Вахула И. А. // Эпидемиология, клиника, диагностика и профилактика инфекционных болезней. — Таллин, 1978, —С. 61—63.
5. Влодавец В. В., Виноградова Л. А., Трухина Г. М. // Актуальные вопросы профилактики острых кишечных заболеваний. — Таллин, 1985. — С. 74—75.
6. Врочинский К. К■ // Формирование и контроль качества поверхностных вод.— Киев, 1976. — Вып. 3. — С. 20—36.
7. Генис В. И. // Материалы краевой эпидемиологии и гигиены. — Фрунзе, 1977.— Т. 16.— С. 92—96.
8. Горюнова С. В., Демина Н. С. Водоросли-продукты токсических веществ. — М., 1974.
9. Кирпенчо Ю. А., Сиренко Л. А., Орловский В. М. и др.//Водные ресурсы.— 1975. — .Va 6. — С. 100—104.
10. Нитраты, нитриты и N-нитрозосоединения: Пер. с англ. — М„ 1981.
11. Орлов А. А., Михайлова Т. Г., Кураев И. А. //Современные вопросы гигиены села. — М., 1985. — С. 22—26.
12. Полетаев П. И., Швецов М. М. Рациональное природопользование и охрана окружающей среды. — М., 1982.
13. Фокина В. Д. //Гиг и сан. — 1975. — № 10.— С. 74— 76.
14. Чижова В. П. Рекреационные нагрузки в зонах отдыха,— М„ 1977.
15. Юрикова И. А. Проблемы санитарной микробиологии окружающей среды. — М„ 1977.
16. Hans S. //Karnt. Nalurschutzbl. — 1973. — Bd 12. — S. 55—57.
17. Helmut h В.. Stephan R. //Infect. Immunol. — 1985. — Vol. 48.— P. 175—182.
18. Gedreich E. // J. Water pollut. Fed. — 1983. — Vol. 6.— P. 865—881.
Поступила 05.07.88
Summary. It is demonstrated that an increasing impact of anthropogenic factors becomes characteristic of the modern sanitary state of water reservoirs in rural areas. Priority indices of water quality in rural water reservoirs are proposed. Proceeding from the data thus obtained there is recommended a set of water-protective measures aimed at raising safety of water management conditions.
УДК 613.32:577.1181-074
С. И. ГРлитман, /О. В. Новиков, Н. В. Тулакина, Г. Н. Метельская, Т. А. Кочеткова, Р. М. Хвастунов
К ВОПРОСУ КОРРЕКТИРОВКИ ГИГИЕНИЧЕСКИХ НОРМАТИВОВ С УЧЕТОМ УРОВНЯ ЖЕСТКОСТИ ПИТЬЕВЫХ ВОД
Московский НИИ гигиены им. Ф. Ф. Эрнсмана
Обоснование гигиенических нормативов в пить-е§Ьй воде отличается от регламентирования в воде водоемов лишь количеством учитывающихся критериев (в первом случае их два, во втором три), но не методикой выполнения санитарно-ток-сикологического эксперимента. В результате при обосновании подпороговых (безвредных) уровней для веществ, попадающих в питьевую воду, без
всяких к тому предпосылок не учитывается минеральный состав. В то же время данные литературы свидетельствуют о влиянии минерального состава, и црежде всего солей жесткости, на функциональные показатели экспериментальных животных и здоровье населения. Отмечено, что при потреблении вод, жесткость которых превышает 10 мг-экв/л, происходит усиление местного кровото-
