CC BY
129
Hygiene & Sanitation (Russian Journal). 2016; 95(5)
_DOI: 10.18821/0016-9900-2016-95-5-413-416
Original article
Гигиена окружающей среды и населенных мест
О КОНЬШИНА Л.Г., 2016 УДК 613.31-074
Коньшина Л.Г.
ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ВОДЫ ИСТОЧНИКОВ НЕЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ ЕКАТЕРИНБУРГА И ЕГО ОКРЕСТНОСТЕЙ
ФГБУН Институт промышленной экологии УрО РАН, 620290, Екатеринбург
Доступность качественной питьевой воды в настоящее время является одной из острых проблем в Российской Федерации. Проведен анализ химического состава питьевой воды источников нецентрализованного водоснабжения жителей Екатеринбурга и его окрестностей. Средние значения показателей качества воды в скважинах индивидуального пользования в районе Екатеринбурга не выходят за пределы нормативов, за исключением содержания марганца. В отдельных источниках обнаружены повышенные значения цветности, окисляемости, жесткости, содержания железа, нитратов, бария, сухого остатка, азота аммония, кремния. Процент источников, не отвечающих гигиеническим требованиям по ряду показателей, может достигать 21-23%.
Ключевые слова: источники нецентрализованного водоснабжения; питьевая вода; химический состав.
Для цитирования: Коньшина Л.Г. Оценка качества воды источников нецентрализованного водоснабжения Екатеринбурга и его окрестностей. Гигиена и санитария. 2016; 95 (5): 413-416. DOI: 10.18821/0016-9900-2016-95-5-413-416
Konshina L.G.
THE ASSESSMENT OF THE QUALITY OF WATER FROM SOURCES OF DECENTRALIZED WATER SUPPLY OF EKATERINBURG AND SURROUNDING AREAS
Institute of Industrial Ecology of Ural Branch of RAS, Ekaterinburg, 620290, Russian Federation
The availability of high-quality drinking water is currently the one out of the most acute problems in the Russian Federation. There was performed an analysis of the chemical composition of drinking water from sources of decentralized supply of inhabitants of the city of Yekaterinburg and the surrounding areas. Average values of indices of the water quality in the wells for individual use in the district of the city of Yekaterinburg not go beyond the standards, with the exception of manganese content. In some sources there were revealed elevated values of chromatic level, oxidability, hardness, content of iron, nitrates, barium, dry residue, ammonium nitrogen, silicon. Percentage of sources that do not meet hygienic requirements on a number of indices can reach 21-23%.
Keywords: sources of decentralized water supply; drinking water; chemical composition
For citation: Konshina L.G. The assessment of the quality of water from sources of decentralized water supply of Ekaterinburg and surrounding areas. Gigiena i Sanitaria (Hygiene and Sanitation, Russian journal) 2016; 95(5): 413-416. (In Russ.). DOI: 10.18821/0016-9900-2016-95-5-413-416
For correspondence: Lidia G. Konshina, MD, PhD, senior researcher of the Radiation Laboratory. E-mail: [email protected]
Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.
Funding. The study had no sponsorship.
Received: 3 February 2015
Accepted: 4 June 2015
Введение
Доступность качественной питьевой воды в настоящее время является одной из острых проблем в Российской Федерации. Несмотря на богатство водных ресурсов, население все более остро ощущает недостаток доброкачественной питьевой воды. Основными причинами этого являются: загрязнение источников питьевого водоснабжения, применение устаревших технологий водоочистки и обеззараживания, нарушения технологических условий эксплуатации сооружений водоподготов-ки, частые аварийные ситуации, вторичное загрязнение воды в изношенных распределительных
Для корреспонденции: Коньшина Лидия Геннадьевна, канд. мед. наук., старший научный сотрудник, ФГБУН Институт промышленной экологии УрО РАН, Россия, 620990, Екатеринбург, E-mail: [email protected]
сетях (40% водопроводных сетей требуют полной замены, капитального ремонта и т.д.) [1, 2, 3]. В среднем по России доля проб из водопроводной сети, не соответствующих гигиеническим требованиям по санитарно-химическим показателям, колеблется в пределах 19-26% [4]. В результате длительного контакта с водопроводными трубами (преимущественно стальными), подверженными в процессе длительной эксплуатации коррозии и биообрастаниям, питьевая вода может приобретать посторонний запах до 3-4 баллов, привкус, высокую цветность. В воду из материалов труб могут мигрировать такие токсичные элементы, как свинец, кадмий, мышьяк, повышается органическое загрязнение [5, 6].
Приоритетными загрязнителями питьевой воды, подаваемой населению Екатеринбурга системой централизованного водоснабжения, являются железо, марганец, а также вещества, поступающие в
гиена и санитария. 2016; 95(5)
РР1: 10.18821/0016-9900-2016-95-5-413-416_
Оригинальная статья
воду в результате процесса водоподготовки (остаточный алюминий, хлорорганические соединения: хлороформ, четыреххлористый углерод и пр.) [7]. Остаточные концентрации алюминия и хлороформа нередко превышают предельно допустимые концентрации (ПДК) до 2 раз, остаточного свободного хлора - до 4 раз.
Подземные воды, считающиеся более надежным источником питьевого водоснабжения, имеют, как правило, более высокий уровень минерализации и жесткости, повышенные концентрации железа, кремния и марганца, что не только ухудшает орга-нолептические свойства воды, но и может представлять риск для здоровья населения [8, 9].
В условиях интенсивной урбанизации увеличивается потребление подземных вод, в результате в границах города формируется обширная депресси-онная воронка, осложненная локальными воронками от работы наиболее крупных водозаборных узлов. В такой ситуации происходит перестройка гидродинамического и гидрогеохимического балансов месторождений пресных подземных вод, что приводит к следующим негативным последствиям: осушению целевых водоносных горизонтов, интенсификации процессов перетекания из смежных пластов и усиления притока подземных вод из областей с некондиционными водами, интенсификации процессов техногенного загрязнения и др. Ухудшение состава грунтовых вод происходит в результате фильтрации атмосферных осадков, попадания промышленных и бытовых сточных вод, технологических растворов предприятий и пр. Поэтому характерными признаками современного загрязнения подземных вод могут быть повышенные уровни сероводорода, марганца, тяжелых металлов, хлоридов, общей минерализации, нитратов, железа, высокая окисляемость, жесткость и т.д. [10, 11]. В пределах садоводческих товариществ, жилых поселков и земель сельскохозяйственного назначения не исключено попадание в грунтовые воды некоторого количества гербицидов, пестицидов, фталатов, поверхностно-активных веществ (ПАВ), компонентов удобрений (нитратов, фосфатов, сульфатов и т.д.) [12].
Забота о своем здоровье и здоровье своих близких вынуждает людей искать альтернативные источники питьевой воды. Возможные варианты решения проблемы: покупка бутилированной воды, очистка воды с помощью фильтров, бурение индивидуальных скважин, преимуществом которых является отсутствие хлорорганических соединений.
Довольно широкое использование источников нецентрализованного питьевого водоснабжения связано с тем, что часть населения начинает понимать причинно-следственную связь повышенной неинфекционной заболеваемости (в том числе канцерогенной, сердечно-сосудистой, органов пищеварения и др.) с водным фактором [13, 14]. Особенно тревожит влияние качества воды на состояние здоровья детей. Доказана зависимость частоты онкологических заболеваний, болезней органов пищеварения, кожи, спонтанных абортов, мутаций в соматических
Таблица 1
Химический состав воды индивидуальных скважин, мг/л
Показатель норматив средняя шт шах
Запах, баллы 2 0,13 0 4,0
Привкус, баллы 2 0,7 0 2,0
Цветность, град. 20 11,9 0 147,5
Мутность 1,5 0,74 < 0,5 32,0
рн 6-9 7,00 5,31 8,33
Окисляемость, мгО/л 5,0 2,17 < 0,25 39,2
Железо общее 0,3 0,18 < 0,05 4,5
Алюминий 0,5 0,02 < 0,02 0,12
Марганец 0,1 0,13 0,00029 2,51
Жесткость, град. < 7 4,77 0,21 15,1
Нитраты 45 32,3 < 0,1 228,0
Нитриты 3,0 0,08 0,01 2,55
Кремний 10,0 8,3 0,64 18,5
Сульфаты 500 43,2 < 0,2 264,1
Хлориды 350 23,0 1,1 189,7
Сухой остаток 1000 347,8 48,0 1121,0
Азот аммония 2,0 0,43 0,0 4,15
Кадмий 0,001 0,0000935 0,000013 0,00053
Кобальт 0,1 0,0004225 < 0,0001 0,003
Медь 1,0 0,0033 < 0,0005 0,024
Цинк 5,0 0,05536 < 0,001 2,14
Никель 0,1 0,008176 0,00074 0,038
Свинец 0,03 0,00028 < 0,0001 0,0013
Хром (III) 0,5 0,0059 < 0,001 0,025
Мышьяк 0,05 0,00086 0,0001 0,008
Стронций 7,0 0,289 0,058 1,19
Бериллий 0,0002 0,000016 < 0,0001 0,0002
Ртуть 0,0005 < 0,0001 < 0,0001 < 0,0001
Молибден 0,25 0,0009 < 0,0001 0,0067
Барий 0,1 0,038 < 0,005 0,134
Минерализация 1000 394,2 108,9 1226,8
Фториды 1,5 0,16 0,16 0,16
Нефтепродукты 0,1 < 0,005 < 0,005 < 0,005
Селен 0,1 < 0,0002 < 0,0002 < 0,0002
ПАВ 0,5 < 0,01 < 0,01 <0,01
клетках от уровня хлорорганических веществ в питьевой воде [15].
Цель исследования: анализ химического состава питьевой воды источников нецентрализованного водоснабжения жителей Екатеринбурга и его окрестностей.
Материал и методы
Скважины исследовали в коттеджах и частных домах, расположенных в радиусе до 60 км от Екатеринбурга в период с 2005 по 2014 г. Были изучены более 120 трубчатых колодцев, глубина которых колебалась от 15 до 40 метров, пробы отбирались в теплые сезоны года. Все исследованные источники
Таблица 2
Процент источников, вода в которых не отвечает требованиям по отдельным показателям
Показатель %
Запах 0,8
Цветность 8,1
Мутность 6,5
рн 2,6
Окисляемость 13,9
Железо общее 14,9
Марганец 23,8
Жесткость 14,9
Нитраты 22,1
Кремний 29,8
Сухой остаток 3,5
Азот аммония 5,2
Барий 21,7
относятся к глубоким трубчатым колодцам, находящимся в индивидуальном пользовании. В питьевой воде анализировали до 50 показателей, включающих широкий спектр химических соединений (А1, Ba, Be, Fe, СД, Мп, Си, Mo, As, №, Hg, Pb, Se, Sг, Сг, Zn, Li, Со, А§, Sb, W, Sn, Cs, хлориды, сульфаты, нитраты, нитриты, гидрокарбонаты и т.д.). Выбор определяемых микрокомпонентов обусловлен спецификой геохимического состава водовмещаю-щих пород. Исследования состава питьевой воды выполняли на оборудовании аккредитованной аналитической лаборатории Института промышленной экологии УрО РАН (Аттестат аккредитации N° РОСС RU.0001.510491 от 16.04.10) с использованием следующих методов: атомной абсорбции, титриметрии, спектрофотометрии, ионометрии, гравиметрии, по-тенциометрии, флюориметрии.
Результаты и обсуждение
Анализ местоположения индивидуальных домов со скважинами показал, что 10% находилось на территории муниципального образования (МО) Екатеринбург, 27% - к западу, 27% - к востоку, 23% - к югу и 13% - к северу от города. Изученные воды по химическому составу в основном относятся к классу гидрокарбонатно-кальциевых, однако встречаются магниево-кальциевые воды к югу от Екатеринбурга (2 скважины) и сульфатно-хлоридные воды (4 скважины) в юго-западном направлении.
Полученные результаты показали, что вода в эксплуатируемых индивидуальных скважинах, как правило, хорошего качества. При сравнении состава питьевой воды с санитарными требованиями [16] оказалось, что средние значения показателей не выходили за пределы нормативов у всех ингредиентов, кроме марганца. В то же время максимальные уровни превышали рекомендуемые также по запаху, цветности, мутности, окисляемости, железу, жесткости, нитратам, кремнию, азоту аммония, барию, сухому остатку и минерализации (табл. 1). В несколь-
Hygiene & Sanitation (Russian Journal). 2016; 95(5)
_DOI: 10.18821/0016-9900-2016-95-5-413-416
Original article
Таблица 3
Сравнение химического состава питьевой воды скважин коттеджных поселков и садовых товариществ, мг/л
Показатель Средняя концентрация Максимальная концентрация
коттеджные пос. СНТ коттеджные пос. СНТ
Цветность, град. 7,4 12,8 31 147,5
Окисляемость, мгО/л 2,4 2,2 6,1 39,2
Железо общее 0,22 0,17 3,1 4,5
Марганец 0,09 0,16 0,51 2,51
Жесткость, град. 4,2 4,9 14,3 15,1
Нитраты 6,8 40,3 37 228,0
Кремний 8,3 8,6 15,7 18,5
Сульфаты 23,9 50,3 66,4 264,1
Хлориды 13,3 30,4 55,0 189,7
Сухой остаток 310,9 369,9 951,0 1121,0
Натрий 8,1 11,5 19,9 72,1
Калий 1,6 2,8 3,6 10,7
Азот аммония 0,2 0,3 0,79 4,15
Кальций 42,6 61,8 89,7 191,5
Магний 13,6 22,1 39,8 68,4
Нитриты 0,07 0,03 0,46 2,55
Гидрокарбонаты 178,7 198,6 390,5 463,7
Кадмий 0,000041 0,000044 0,000041 0,00053
Кобальт < 0,0001 0,000462 < 0,0001 0,003
Медь 0,001 0,002203 0,001 0,024
Цинк 0,07 0,22948 0,07 2,14
Никель 0,0011 0,007514 0,0011 0,038
Свинец < 0,0001 0,000323 < 0,0001 0,0013
Хром (III) < 0,001 0,008213 < 0,001 0,025
Барий 0,0051 0,0474 0,012 0,134
ких пробах определялся более низкий водородный показатель. Отклонения установлены всего по 14 позициям. Особенно значительные превышения выявлены по цветности, железу, марганцу, окисляемости и нитратам.
Наиболее часто неудовлетворительное качество воды обнаруживалось по содержанию кремния, марганца, нитратов, железа, бария, окисляемости и жесткости (табл. 2).
Относительно частое превышение нормативов по нитратам связано с тем, что часть коттеджей построена на территориях бывших садовых участков или сельских усадеб. Если нарушение нормативов по марганцу, железу, кремнию, жесткости является следствием гидрогеологических особенностей района, то повышенные уровни нитратов и окисляемости - результат антропогенного загрязнения. Полностью соответствовала санитарным требованиям вода в 32,5% источников, выявлено нарушение по 1 показателю - в 29% случаев. Имели отклонения по 2 показателям - 9% скважин, вода в 19% источников индивидуального водоснабжения не отвечала нормативам по 3 и более ингредиентам.
гиена и санитария. 2016; 95(5)
DOI: 10.18821/0016-9900-2016-95-5-413-416_
Оригинальная статья
Отдельный анализ качества воды в скважинах, пробуренных на территории коттеджных поселков и садовых некоммерческих товариществ (СНТ), показал, что, как и ожидалось, на площадях, длительно использовавшихся в хозяйственных целях, в воде трубчатых колодцев повышенными в 6 раз оказались показатели цветности, марганца, нитратов, более чем в 2 раза - сульфаты и хлориды, а также сухой остаток и прочие макро- и микроэлементы (табл. 3). Максимальные уровни большинства показателей (окисляемость, марганец, нитраты, нитриты, азот аммония, цинк и пр.) были выше в несколько раз, а иногда и на порядок.
Таким образом, установлено, что в скважинах индивидуального пользования в районе Екатеринбурга и окрестностей средние значения всех изученных показателей соответствуют нормативам, за исключением содержания марганца. Наиболее часто превышение зафиксировано по марганцу, окисляемости, железу, нитратам, барию, кремнию и жесткости. Процент источников, не отвечающих гигиеническим требованиям по содержанию отдельных химических веществ, может достигать 21-30%.
Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки. Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Литература (п. 16 см. References)
1. Онищенко Г.Г., Пожидаева Т.Я., Роговец А.И. О состоянии питьевого водоснабжения в Российской Федерации. Здоровье населения и среда обитания. 2000; (6): 7-8.
2. Григорьев Ю.И., Ляпина Н.В. Оценка риска загрязнения питьевой воды для здоровья детей Тульской области. Гигиена и санитария. 2014; (3): 23-6.
3. Никифоров А.Ф., Мигалатий Е.В., Браяловский Б.С. Технология подготовки питьевой воды. Эколого-водохозяйствен-ный вестник. 1998; (2): 115-7.
4. Рахманин Ю.А. Актуализация проблем экологии человека и гигиены окружающей среды и пути их решения. Гигиена и санитария. 2012; (5): 4-8.
5. Спирин В.Ф., Орлов А.А. Гигиенические проблемы сельского водоснабжения и пути их решения. Гигиена и санитария. 2003; (6): 16-7.
6. Тулакин А.В., Сайфутдинов М.М., Горшкова Е.Ф., Росолов-ский А.П. Региональные проблемы обеспечения гигиенической надежности питьевого водопользования. Гигиена и санитария. 2007; (3): 27-30.
7. Никонов Б.И., Гурвич В.Б., Баевский А.М., Акрамов Р.Л. Проблемы водоснабжения и здоровье населения Свердловской области. Свердловский областной центр госсанэпиднадзора. http://hochuchistoyh2o.ucoz.ru/publ/2-1-0-12. (дата обращения 15.01.2015)
8. Борзунова Е.А., Коньшина Л.Г., Романцова О.А., Хаземова Л.А. Гигиеническая оценка влияния марганца питьевой воды на здоровье населения. В кн.: Вопросы гигиены и профессиональной патологии в металлургии. Сборник научных трудов. М.: НИИ гигиены им. Эрисмана; 1989: 11-7.
9. Онищенко Г.Г. Влияние состояния окружающей среды на здоровье населения. Нерешенные проблемы и задачи. Гигиена и санитария. 2003; (1): 3-10.
10. Иванов А.В., Тафеева Е.А. Значение подземных вод в водоснабжении населения нефтедобывающих районов республики Татарстан. Гигиена и санитария. 2010; (1): 23-7.
11. Клименко И.А., Поляков В.А., Соколовский Л.Г., Аксенова О.И., Скворцова О.Ю., Охрименко С.Е. Гигиеническое состояние природных вод на территории Москвы (по результатам изучения химического и радионуклидного состава). Гигиена и санитария. 2003; (5): 7-11.
12. Орлов А.А. Гигиенические особенности сельского водоснабжения в современных условиях (обзор). Гигиена и санитария. 2010; (4): 25-7.
13. Борзунова Е.А., Кузьмин С.В., Акрамов Р.Л., Киямова Е.Л. Оценка влияния качества питьевой воды на здоровье населения. Гигиена и санитария. 2007; (3): 32-4.
14. Скударнов С.Е., Куркатов С.В. Неинфекционная заболеваемость населения и риски для здоровья в связи с качеством питьевой воды. Гигиена и санитария. 2011; (6): 30-2.
15. WHO. Guidelines for drinking water quality - 4th ed. Geneva: WHO; 2011.
16. СанПиН 2.1.4.1074-01. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. М.; 2001.
References
1. Onishchenko G.G., Pozhidaeva T.Ya., Rogovets A.I. On the state of the drinking water supply in the Russian Federation. Zdorov'e naseleniya i sreda obitaniya. 2000; (6): 7-8. (in Russian)
2. Grigor'ev Yu.I., Lyapina N.V. Assessment of risk of drinking water contamination to the health of children Tula region. Gigiena i sanitariya. 2014; (3): 23-6. (in Russian)
3. Nikiforov A.F., Migalatiy E.V., Brayalovskiy B.S. The technology of preparation of drinking water. Ekologo-vodokhozyayst-vennyy vestnik. 1998; (2): 115-7. (in Russian)
4. Rakhmanin Yu.A. Actualization of the problems of human ecology and environmental hygiene and ways to solve them. Gigiena i sanitariya. 2012; (5): 4-8. (in Russian)
5. Spirin V.F., Orlov A.A. Hygienic problems of rural water supply and solutions. Gigiena i sanitariya. 2003; (6): 16-7. (in Russian)
6. Tulakin A.V., Sayfutdinov M.M., Gorshkova E.F., Rosolovskiy A.P. Regional problems of ensuring the hygienic safety of drinking water. Gigiena i sanitariya. 2007; (3): 27-30. (in Russian)
7. Nikonov B.I., Gurvich V.B., Baevskiy A.M., Akramov R.L. Problems of water supply and the health of the population of the Sverdlovsk region. Sverdlovsk Regional Center of Sanitary Inspection. http://hochuchistoyh2o.ucoz.ru/publ/2-1-0-12. (accessed 15 January 2015) (in Russian)
8. Borzunova E.A., Kon'shina L.G., Romantsova O.A., Khaze-mova L.A. Hygienic assessment of the impact of manganese drinking water on human health. In: Questions of Hygiene and Occupational Pathology in Metallurgy. Collection of Scientific Papers [Voprosy gigieny iprofessional'noypatologii v metallur-gii. Sbornik nauchnykh trudov]. Moscow: Nil gigieny im. Eris-mana; 1989: 11-7. (in Russian)
9. Onishchenko G.G. The impact of the environment on human health. Unsolved problems. Gigiena i sanitariya. 2003; (1): 3-10. (in Russian)
10. Ivanov A.V., Tafeeva E.A. The value of groundwater in the water supply of the population of the Republic of Tatarstan oil-producing areas. Gigiena i sanitariya. 2010; (1): 23-7. (in Russian)
11. Klimenko I.A., Polyakov V.A., Sokolovskiy L.G., Aksenova O.I., Skvortsova O.Yu., Okhrimenko S.E. The hygienic state of natural waters on the territory of Moscow (by the results of the study of the chemical and radionuclide composition). Gigiena i sanitariya. 2003; (5): 7-11. (in Russian)
12. Orlov A.A. Hygienic characteristics of rural water supply in modern conditions (for a review). Gigiena i sanitariya. 2010; (4): 25-7. (in Russian)
13. Borzunova E.A., Kuz'min S.V., Akramov R.L., Kiyamova E.L. Assessing the impact drinking water quality on public health. Gigiena i sanitariya. 2007; (3): 32-4. (in Russian)
14. Skudarnov S.E., Kurkatov S.V. Noncommunicable morbidity and health risks in connection with the quality of drinking water. Gigiena i sanitariya. 2011; (6): 30-2. (in Russian)
15. WHO. Guidelines for drinking water quality - 4th ed. Geneva: WHO; 2011.
16. SanPiN 2.1.4.1074-01. Drinking water. Hygienic requirements for water quality of centralized drinking water supply systems. Quality control. Moscow; 2001. (in Russian)
Поступила 03.02.15 Принята к печати 04.06.15
