Мониторинг подземных вод Полесья Текст научной статьи по специальности «Науки о здоровье»

Вісник Днiпpoпeтpoвcькoгo yнiвepcигeтy. Бioлoгiя. Мєдщиш. - 2011. - Вип. 2, т. 2. - С. 41-48. Visnyk of Dnipropetrovsk University. Biology. Medicine. - 2011. - Vol. 2, N 2. - P. 41-48.

УДК 574.58.001.8(477.41)

І. В. Захаpкeвич1, А. К. Задальський2

‘Національний університет біоресурсів і природокористування 2Національний університет харчових технологій

МОНІТОРИНГ ПІДЗЕМНИХ ВОД ПОЛІССЯ

Проаналізовано якісний склад питної води з підземних джерел децентралізованого водопостачання Поліського регіону з інтенсивною сільськогосподарською діяльністю. Проведено санітарне обстеження джерел води. Вміст хлоридів перебуває в межах нормативних вимог, фторидів -значно нижчий, ніж фізіологічна потреба. Підвищений вміст заліза відмічається в усіх досліджуваних районах, а нітрат-іона - в Народицькому та Попілянському. У Народицькому та Овруцькому р-нах питна вода помірно забруднена. Наведено рекомендації щодо поліпшення якісного стану питної води.

И. В. Захаpкeвич1, А. К. Зашльский2

‘Национальный университет биоресурсов и природопользования 2Национальный университет пищевых технологий

МОНИТОРИНГ ПОДЗЕМНЫХ ВОД ПОЛЕСЬЯ

Проанализирован качественный состав питьевой воды из подземных источников децентрализованного водоснабжения Полесского региона с интенсивной сельскохозяйственной деятельностью. Проведено санитарное обследование источников воды. Содержание хлоридов находится в пределах нормативных требований, фторидов - значительно ниже физиологической потребности. Повышенное содержание железа отмечается во всех исследуемых районах, а нитрат-иона - в Народицком и Попилянском. В Народицком и Овруцком р-нах питьевая вода умеренно загрязненная. Приведены рекомендации относительно улучшения качества питьевой воды.

I. V. Zakharkevich1, A. K. Zapolskiy2

‘National University of Bioresources and Nature Management

2National University of Food Technologies

GROUNDWATER MONITORING OF POLISSYA

Qualitative composition of the drinking water from underground sources of the decentralized water-supply of the Polissya region with intensive agriculture has been analysed. The sanitary inspection of water sources was conducted. Monitoring of underwaters quality testifies the admissible content of chlorides which are within the normative limits, but fluorides are considerably less than physiological requirements. High level of iron was registered in all studied districts but the nitrate-ion is in Naroditscky and Popylyansky districts. In Naroditscky and Ovrutsky districts the quality of drinking water may be characterized as moderately polluted. Advices on the improvement of the drinking water quality are proposed.

Вступ

Однє з пpиpoдних багатств, з яким зycтpiчаєтьcя y cвoємy житті людина, - вoда. Boда стає нepoзлyчним супутнишм людини на всє життя, з дня її тяви на світ аж дo ocтанньoгo. Упpoдoвж y^oro життя людина щoдня з pанкy дo шчі має cпpавy з вoдoю -кopиcтyєтьcя нєю для пpигoтyвання їжі та пиття, yмиваєтьcя. У дoщoвy гогоду

© І. В. Захаpкeвич, А. К. Зашльський, 2011

вкривається під парасолькою від води, що ллється з неба, улітку відпочиває поблизу води, узимку обігрівається батареями водяного опалення та любується візерунками на вікнах, інеєм і снігом, що іскряться на сонці. Немає жодної галузі промисловості, в якій не застосовувалася б вода для варіння, очищення, розчинення, вимочування, нагрівання, охолодження, миття, кристалізації тощо. Без води не змогла б виліпити свої перші горщики людина кам’яного віку, без води не обходиться найсучасніше виробництво транзисторів і космічних ракет [11].

Один із найважливіших факторів успішного функціонування господарства, а також здорового життя людини - питна вода. Досить зазначити, що близько 70 % населення сіл і селищ міського типу задовольняє свої потреби в питній воді за рахунок ґрунтових вод чи глибших водоносних горизонтів. Із 15 млн. сільського населення України 4 млн. чоловік (27 %) користуються послугами централізованих систем водопостачання, 7 % мають внутрішній водопровід з уводом до будинку, 4 -водовідведення та каналізацію, 8 - водяне опалення, 0,3 - гаряче водопостачання, близько 19 % - розбірні вуличні колонки. Решта населення використовує для питних потреб місцеві джерела (колодязі, свердловини тощо), які зазнають впливу господарської діяльності, інтенсивність якої з кожним роком зростає [10].

На початку ХХІ сторіччя одна з найважливіших проблем розвитку людської цивілізації - екологічна. Стан забезпечення сільського населення України питною водою характеризується низьким рівнем, у результаті чого мешканці багатьох сіл споживають неякісну питну воду. Особливо актуальна ця проблема для сільської місцевості України, де традиційно користуються водою без додаткового її очищення. Часто це призводить до невідворотних негативних наслідків. Проблема водопостачання сільського населення вже тривалий час є однією з найскладніших соціальних проблем держави. Якщо в містах і селищах міського типу централізованим водопостачанням забезпечено майже 95-100 % їх мешканців, то у сільській місцевості тільки кожний четвертий із понад 15 мільйонів чоловік має можливість споживати якісну питну воду. Близько 6,5 тис. сіл (кожне п’яте від їх загальної кількості) мають питні водопроводи господарсько-побутового призначення. Понад половину проб питної води з підземних джерел у сільській місцевості не відповідає чинним стандартам і нормативним вимогам [8; 10].

Нині недостатньо досконало вивчати тільки кількісну характеристику прісних вод, тобто їх експлуатаційні запаси. Не менш важливо досліджувати та враховувати їх якісний склад. Сучасний стан розвитку водного господарства вимагає підвищеної точності обліку водних ресурсів, їх раціонального використання у зв’ язку з виникаючим дефіцитом питної води [7; 10]. Вивченню забруднення підземних джерел водопостачання присвячено значну кількість публікацій, у яких розглядається широке коло проблем, що стосуються особливостей антропогенного метаморфізму підземних вод [5; 12; 13].

Мета даного дослідження - оцінити якість підземних вод Житомирського Полісся, зокрема Попілянського, Радомишльського, Коростишівського, Брусилівського,

Малинського, Народицького та Овруцького р-нів. Дана територія розташована на півночі країни, переважно в межах Українського Полісся, на півдні в межах Придніпровської височини. Рельєф області тісно пов’язаний із геологічною будовою. Клімат - помірно континентальний із теплим вологим літом і м’якою та хмарною зимою. На досліджуваній території активно розвиваються сільське господарство та промисловість. Характерною для даного регіону є мала глибина залягання підземних вод, унаслідок чого вони чутливо реагують на вплив антропогенних факторів [6].

Матеріал і методи досліджень

Під час моніторингу проведено дослідження хімічного складу підземних джерел і оцінено якість води відповідно до гігієнічних нормативів для питної води. Програма моніторингу розроблена з урахуванням міжнародних і вітчизняних нормативних документів, що регламентують якість питної води. Відбір проб здійснювали згідно з ГОСТом 24481-80 [4] упродовж 2009 року. Фізико-хімічні аналізи проб води передбачали обмежений перелік показників (запах, присмак, кольоровість, каламутність, прозорість, твердість, уміст заліза, натрію, калію, хлоридів, фтору та нітратів). Результати одержані у триразовій повторності, проведені згідно [9], наведені в таблицях 1-4 і рисунках 1-4.

Результати та їх обговорення

Вміст хлоридів у всіх пунктах відбору перебуває в межах нормативних вимог згідно з ГОСТом 2874-82 [3], тобто < 350 мг/дм3. У пробах за період осінь - весна вміст хлоридів перебуває в межах 10-30, а влітку збільшується до 80 мг/дм3. Що стосується концентрації фізіологічно активних компонентів, таких як фтор, то у переважній більшості проб питної води концентрація значно нижча, ніж фізіологічна потреба (0,7-

1,5 мг/дм3). Наприклад, у Попілянському р-ні вміст фторидів становить 0,08, у Брусилівському і Малинському - 0,36, у Радомишльському і Народицькому р-нах -

0,23 мг/дм3, тобто таку воду перед вживанням необхідно фторувати.

Таблиця 1

Результати хімічних досліджень підземних вод Житомирського Полісся (зима 2009 р.)

Місце відбирання проби Дата Фізичні властивості води Катіони, мг/дм3 Аніони, мг/дм3 £ е І у § і & і £ Санітарний стан

запах, бал присмак, бал д & І 1 кол каламутність, НОК* прозорість, см Ге3+ Ма+ К СГ Г 1 ^ і

с. Турбівка По-пілянський р-н 20.01 0 0 5 0,001 30 0,22 110,8 95,3 15 0,09 77,5 11,0 чиста

с. Осички Радомишльський р-н 13.01 0 0 20 0,060 21 0,24 105,9 100,7 13 0,22 < 0,1 0,5 дуже чиста

с. Вільня Коро-стишівський р-н 04.12 0 0 15 0,075 20 3,15 225,3 130,6 20 0,27 0,4 5,5 помірно забруднена

с. Ставище Брусилівський р-н 13.01 0 0 5 0,015 30 0,54 150,1 100,6 15 0,37 1,7 3,2 чиста

с. Вербівка Ружинський р-н 28.01 0 0 15 0,085 26 0,74 165,2 103,2 30 0,21 27,7 7,3 чиста

с. Горинь Малинський р-н 20.01 0 0 25 0,090 30 0,22 105,0 93,6 15 0,4 2,5 11,0 чиста

с. Калинівка Народицький р-н 04.02 0 0 5 0,100 25 2,19 215,1 158,2 110 0,23 113,2 15,2 помірно забруднена

с. Прилуки Овруцький р-н 04.02 2 2 5 0,100 30 3,23 193,5 150,6 52 0,16 40,7 14,8 помірно забруднена

Примітка: НОК - нефелометричні одиниці каламутності.

Підвищений вміст нітрат-іона (137,3 і 77,5 мг/дм3) відмічається в Народицькому і Попілянському р-нах. Вода із природних підземних джерел належить до ґрунтових вод, які пролягають у першому від поверхні землі водоносному пласті і легко можуть забруднюватися промисловими та побутовими стоками.

Фізичні властивості води Катіони, мг/дм3 Аніони, мг/дм3 £ е І ц § і & і £

Місце відбирання проби Дата запах, бал присмак, бал д & I 1 8 каламутність, НОК 2 с £ О 'а ! Ма+ К С- Г т3- Санітарний стан

с. Турбівка По-пілянський р-н 14.05 0 0 5 0,005 30 0,17 197,8 127,4 10 0,08 35,9 18,5 чиста

с. Осички Радомишльський р-н 15.03 0 0 20 0,060 21 0,24 125,5 110,3 13 0,22 < 0,1 0,5 дуже чиста

с. Вільня Коро-стишівський р-н 15.03 0 0 15 0,025 30 0,83 124,4 96,1 15 0,28 1,9 3,5 чиста

с. Ставище Брусилівський р-н 30.03 0 0 15 0,003 30 0,47 135,6 110,9 15 0,35 1,2 8,2 чиста

с. Вербівка Ружинський р-н 31.03 0 0 15 0,025 25 1,00 182,5 113,4 10 0,20 3,3 8,2 чиста

с. Горинь Малинський р-н 05.04 0 0 5 0,005 30 0,14 130,5 125,1 51 0,40 35,9 14,0 чиста

с. Калинівка Народицький р-н 22.05 0 0 5 0,100 25 2,16 197,2 160,9 93 0,29 100,8 11,9 помірно забруднена

с. Прилуки Овруцький р-н 24.05 2 2 5 0,100 30 2,23 237,0 162,2 59 0,10 78,1 13,2 помірно забруднена

Таблиця 3

Результати хімічних досліджень підземних вод Житомирського Полісся (літо 2009 р.)

Фізичні властивості води Катіони, мг/дм3 Аніони, мг/дм3 іц і 1 & і £

Місце відбирання проби Дата запах, бал присмак, бал кольоровість, град каламутність, НОК прозорість, см Ге3+ Ма+ К СГ Г т3- Санітарний стан

с. Турбівка По-пілянський р-н 07.06 0 0 5 0,010 30 0,18 223,1 125,3 38 0,08 7,7 14,8 чиста

с. Осички Радомишльський р-н 02.06 0 0 5 0,005 19 0,41 165,8 97,4 15 0,17 < 0,1 8,5 чиста

с. Вільня Коро-стишівський р-н 15.06 0 0 15 0,015 30 0,57 186,9 89,6 15 0,25 < 0,1 5,5 чиста

с. Ставище Брусилівський р-н 06.08 0 0 15 0,120 15 2,70 169,7 120,4 15 0,36 < 0,1 3,6 помірно забруднена

с. Вербівка Ружинський р-н 14.08 0 0 10 0,090 17 0,73 193,0 136,6 78 0,20 1,9 7,5 чиста

с. Горинь Малинський р-н 07.06 0 0 5 0,005 30 0,28 191,0 124,5 38 0,38 < 0,1 14,8 чиста

с. Калинівка Народицький р-н 19.06 0 0 5 0,100 28 2,05 210,5 163,8 77 0,22 137,3 13,9 помірно забруднена

с. Прилуки Овруцький р-н 19.06 1 1 5 0,100 30 3,05 204,6 152,3 163 0,21 71,4 15,9 помірно забруднена

Місце відбирання проби Дата Фізичні властивості води Катіони, мг/дм3 Аніони, мг/дм3 І'І і І & і £ Санітарний стан

запах, бал присмак, бал £ 1 і каламутність, НОК прозорість, см Ке3+ Ма+ К СГ К О ^ 1

с. Турбівка По-пілянський р-н 12.10 0 0 5 0,005 30 0,13 125,1 106,3 30 0,08 5,5 14,7 чиста

с. Осички Радомишльський р-н 27.11 0 0 5 0,005 30 0,23 120,7 95,0 9 0,12 < 0,1 6,4 чиста

с. Вільня Коро-стишівський р-н 03.10 0 0 20 0,100 15 1,63 124,8 72,5 15 0,22 4,1 8,4 чиста

с. Ставище Брусиліський р-н 13.10 0 0 10 0,010 30 0,77 189,0 140,2 10 0,36 22 8,3 чиста

с. Вербівка Ружинський р-н 07.10 0 0 10 0,015 30 0,39 134,5 86,5 15 0,19 2,0 8,4 чиста

с. Горинь Малинський р-н 12.10 0 0 5 0,005 30 0,11 163,6 94,1 30 0,35 5,5 14,7 чиста

с. Калинівка Народицький р-н 24.10 0 0 5 0,128 28 2,31 200,6 175,3 86 0,23 101,5 11,2 помірно забруднена

с. Прилуки Овруцький р-н 24.10 1 1 5 0,100 30 3,05 206,0 163,8 136 0,27 34,2 14,9 помірно забруднена

Природне джерело Попілянського р-ну (с. Турбівка) розташоване неподалік районного центру, не захищене від забруднення з поверхні і тому хімічний склад досліджуваної води та рівень її забруднення нітратами може змінюватися (зима - 77,5, весна - 35,9, літо - 7,7, осінь - 5,5 мг/дм3) залежно від пори року, гідрометеоумов, санітарного стану навколишньої території та інших чинників. Упродовж досліджуваного року майже в усіх районах спостерігався підвищений вміст заліза. Причиною цього у Коростишівському (0,57-3,15 мг/дм3), Брусилівському (0,47-2,7 мг/дм3), Ружинському (0,39-1,00 мг/дм3), На-родицькому (2,05-2,31 мг/дм3) та Овруцькому (2,23-3,23 мг/дм3) районах може бути відносно висока корозійна активність води підземного походження. Навіть у вищих концентраціях, що нешкідливі для здоров’я, залізо своєю наявністю робить воду непридатною для питних і у багатьох випадках промислових і господарських потреб, оскільки за концентрації заліза понад 0,5 мг/л вода має неприємний присмак. У результаті гідролізу бікарбонату тривалентного заліза утворюється гідроксид заліза а-КєО(ОН), що викликає каламутність і підвищення кольоровості води. Підвищена кількість у воді радіоактивних речовин (натрію та калію) в Овруцькому (237,0 мг/дм3) та Народицькому (215,1 мг/дм3) р-нах зумовлена її зіткненням із мінералами, що містять радіоактивні ізотопи, а також техногенною катастрофою на ЧАЕС. У зв’язку з використанням атомної енергії у підземні води все інтенстивніше потрапляють зі стоками радіоізотопи неприродного походження.

Проблема полягає в тому, що глибина більшості колодязів становить 1,5-6,0 м, тобто вони живляться з поверхневих горизонтів, які мають значно гірший бактеріальний стан порівняно з підземними. Інша причина бактеріального забруднення води - помилки архітектурного планування садиб і господарських присадибних об’єктів, розташованих у безпосередній близькості до джерел питного водопостачання. Більшість колодязів не чистили впродовж тривалого періоду експлуатації.

Г^я

І І - Не досліджувалось І І-Дуже чиста Чиста Помірно забруднена

Рис. 1. Санітарний стан підземних вод Житомирщини взимку

І І - Не досліджувалось І І - Дуже чиста

□ - Чиста Помірно забруднена

Рис. 2. Санітарний стан підземних вод Житомирщини навесні

Олевський

Ємільчинський

./' Лугинський

Коростенський

Новоград-Волинський Володарськ Волинський

ЧервоноармійськийЧеРнях'вський РаД°мишльс Баранівський

^ д- ҐГ"^ Коростишівсь

Романівський Житомирський

ІЛюбарськийС. . „.

Чуднівськии

І

Ч.Л-

Андрушівський

І ІСПІЛЬНЯНСЬКИїГі

Бердичевський

Ружинський

Рис. 3. Санітарний стан підземних вод Житомирщини влітку

І І - Не досліджувалось І І - Дуже чиста Чиста |- Помірно забруднена

Олевський

Лугинський

Ємільчинський Коростенський

Малинський

Новоград-Волинський Володарськ Волинський

"^ЄрвоноармійськЙЙ^еРня>сівськ^ ^аДОМ11ШЛЬСКИЙ Баранівський

Корости ш івський Романівський Житомирський Брусилівськии

Любарський

Чудн івський

Андру і ляський

Попільмянськии

Бердичевський _

___. _ Ружинський

| | - Не досліджувалось □-Дуже чиста ^

□ - Чиста Помірно забруднена

Рис. 4. Санітарний стан підземних вод Житомирщини восени

Відсутність планового чищення погіршує якість колодязної води на 18 %, збільшує ризик виникнення хвороб, пов’язаних зі споживанням неякісної води. Невідповідність якості питної води нормативним вимогам - одна з причин поширення в регіоні багатьох інфекційних (вірусний гепатит А, черевний тиф, ротавіруси тощо) та неінфекційних хвороб (порушення системи травлення, серцево-судинної, ендокринної системи тощо). Органи державної виконавчої влади та місцевого самоврядування, керівники підприємств і господарств не приділяють належної уваги забезпеченню населення якісною питною водою, що є порушенням ст. 18 Закону України “Про забезпечення санітарного та епідемічного благополуччя населення” та ст. 7 Закону України “Про питну воду та питне водопостачання” [1; 2]. Для поліпшення ситуації пропонуємо реалізувати низку заходів з очищення та знезараження криничної води:

I етап - проведення в обов’язковому порядку санітарно-хімічного та санітарно-бактеріологічного моніторингу криниць із складанням приписів і паспортів щодо кожного колодязя, які першочергово потребують доведення якості води до санітарно-гігієнічних вимог;

II етап - припинення експлуатації тих колодязів, де реєструються відхилення показників якості питної води, й доведення їх до необхідного санітарного стану;

III етап - проведення системного очищення та дезінфекції колодязів спільними силами органів місцевого самоврядування та власників криниць.

Висновки

Інтенсивне ведення сільського господарства спричинює забруднення криничних вод Житомирської області нітратами. Відсутність регулярного очищення криниць від намулу викликає підвищення рівня органічного забруднення води. Із метою поліпшення якості питної води пропонується впровадити комплекс заходів щодо очищення та ремонту криниць, здійснити знезаражування води. У місцях забруднення джерел підземних вод слід розробити та впровадити автономні системи водоочищення невеликої потужності.

Бібліографічні посилання

1. Закон України “Про забезпечення санітарного та епідемічного благополуччя населення” від 24.02.1994 р. № 4004-ХІІ.

2. Закон України “Про питну воду та питне водопостачання” від 10.01.2002 р. № 2918-111.

3. ГОСТ 2874-82. Вода питьевая. Гигиенические требования и контроль за качеством.

4. ГОСТ 24481-80. Вода питьевая. Отбор проб.

5. Волошин П. К. Моніторингові дослідження підземних вод урбосистеми Львова // Наукові праці УкрНДГМІ. - К., 2003. - Вип. 252. - С. 80-96.

6. Гуцуляк В. М. Ландшафтно-геохімічна екологія. - Чернівці : Рута, 1995. - 317 с.

7. Крайнов С. Р. Геохимия подземных вод хозяйственно-питьевого назначения / С. Р. Крайнов, В. М. Швец. - М. : Недра, 1987. - 237 с.

8. Микитюк О. Ю. Якісна питна вода для сільської громади. - К., 2005. - 32 с.

9. Набиваноїіі> Б. Й. Аналітична хімія природного середовища / Б. Й. Набиванець, В. В. Сухан, Л. В. Калабіна. - К. : Либідь, 1996. - 304 с.

10. Національна доповідь про стан навколишнього природного середовища в Україні у 2006 році. - К. : Мінекоресурси України, 2007. - 349 с.

11. Спенглер О. А. Слово о воде. - Л. : Гидрометеоиздат, 1980. - 165 с.

12. Троянський О. І. Моніторинг якості води. - Житомир : Волинь, 2004. - 161 с.

13. Яцик А. В. Водогосподарська екологія. - К. : Генеза, 2004. - 494 с.

Надійшла до редколегії 17.06.2011 48