Научная статья на тему 'Оценка содержания железа и марганца в питьевых водах Еврейской автономной области'

Оценка содержания железа и марганца в питьевых водах Еврейской автономной области Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY-ND
174
21
Поделиться
Ключевые слова
ПИТЬЕВАЯ ВОДА / ЖЕЛЕЗО / МАРГАНЕЦ / ПРЕВЫШЕНИЕ ПДК / DRINKING WATER / IRON / MANGANESE / MAXIMUM PERMISSIBLE CONCENTRATION

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — Суриц Ольга Владленовна, Христофорова Н.К., Копылов П.В., Бондарева Д.Г.

Проанализированы уровни содержания железа и марганца в питьевых водах на территории Еврейской автономной области за 2008-2012 годы. Выявлено, что только в отдельных случаях концентрации Fe и Mn соответствуют ПДК. Основная часть населения пьет воду, загрязненную этими элементами.

Похожие темы научных работ по наукам о Земле и смежным экологическим наукам , автор научной работы — Суриц Ольга Владленовна, Христофорова Н.К., Копылов П.В., Бондарева Д.Г.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Assessment of iron and manganese content in drinking-water of Jewish autonomous region

It was observed the levels of iron and manganese concentrations in drinking-water of Jewish autonomous region which were monitored during 2008-2012 years. It was revealed that only in some cases drinking water corresponds to the established standard, and population of the region use polluted by iron and manganese water.

Текст научной работы на тему «Оценка содержания железа и марганца в питьевых водах Еврейской автономной области»

24

ЗНиСО АПРЕЛЬ №4 (253)

9. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества: СанПиН 2.1.4.559—96.

10. Одерышев Б.С. Математическая статистика. СПб., 1996.

11. Сайфуллина Ш.М. Кариес зубов у детей и подростков: Учебное пособие. М.: МЕД пресс, 2000.

12. Хоменко Л.А. и др. Современные средства экзогенной профилактики заболеваний полости рта / Л.А. Хоменко, Н.В. Биденко, Е.И. Остапко, В.И. Шматко. Киев: Книга плюс, 2001.

Контактная информация:

Омариева Элеонора Ярагиевна, тел.: 8 (928) 670-10-67, e-mail: eleonora.omarieva@mail.ru

Contaс1 information:

Omarieva Eleanora,

phone: 8 (928) 670-10-67,

e-mail: eleonora.omarieva@mail.ru

УДК 613.1

ОЦЕНКА СОДЕРЖАНИЯ ЖЕЛЕЗА И МАРГАНЦА В ПИТЬЕВЫХ ВОДАХ ЕВРЕЙСКОЙ АВТОНОМНОЙ ОБЛАСТИ

О.В. Суриц1, Н.К. Христофорова2 3, П.В.Копылов1, Д.Г. Бондаревй3 'ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в ЕАО», г. Биробиджан Дальневосточный федеральный университет, г. Владивосток 3ФГБОУ ВПО «ПГУ имени Шолом-Алейхема», г. Биробиджан

Проанализированы уровни содержания железа и марганца в питьевых водах на территории Еврейской автономной области за 2008—2012 годы. Выявлено, что только в отдельных случаях концентрации Fe и Mn соответствуют ПДК. Основная часть населения пьет воду, загрязненную этими элементами. Ключевые слова: питьевая вода, железо, марганец, превышение ПДК.

O.V. Surits, N.K. Khristoforova, P.V. Kopylov, D.G. Bondareva □ ASSESSMENT OF IRON AND MANGANESE CONTENT IN DRINKING-WATER OF JEWISH AUTONOMOUS REGION □ FBIH «Center Hygiene and Epidemiology of JAR», Birobidzhan; FEFU, Vladivostok; FSBEI HPE «Sholom-AIeichem PSU», Birobidzhan □ It was

observed the levels of iron and manganese concentrations in drinking-water of Jewish autonomous region which were monitored during 2008—2012 years. It was revealed that only in some cases drinking water corresponds to the established standard, and population of the region use polluted by iron and manganese water. Key words: drinking water, iron, manganese, maximum permissible concentration.

Известно, что длительное использование питьевой воды, отклоняющейся от гигиенических требований по химическому составу, вызывает различные заболевания у населения. По данным региональных органов Роспотребнадзора, около 50 млн человек в РФ потребляют воду с повышенным содержанием железа [4]. Это население многочисленных областей, расположенных в лесной, а также тундровой зонах России. Сведений о содержании марганца в питьевых водах намного меньше, хотя известно, что в ряде мест его концентрации превышают ПДК. Для Еврейской автономной области (ЕАО) избыток Бе и Мп в питьевой воде является также актуальной проблемой [7].

В организм человека железо поступает с пищей и водой. Считается, что оптимальным является поступление 10—20 мг Бе/сут. Избыточное поступление железа извне может способствовать его накоплению в организме, что вызывает физическую слабость, потерю веса, частые болезни [6]. При длительном употреблении воды с содержанием Бе более 1,0 мг/дм3 возможно появление сухости, шелушения и раздражения кожи. Потребление воды с концентрацией элемента более 30 мг/дм3 в течение 15—20 лет приводит к заболеваниям крови и сидерозу [5].

В воде, где есть растворенное железо, обычно присутствует и марганец. Такая вода имеет вяжущий вкус и желтоватую окраску, образуя темно-коричневые и черные пятна на внутренней поверхности сантехники. Мп, как и Бе, является истинным биоэлементом. Он обладает высоким окислительно-восстановительным потенциалом и необходим растениям для осуществления фотосинтеза. Поскольку Мп также отвечает за процессы роста, клеточного и энергетического обмена, потребность в нем выше у молодых растущих ор-

ганизмов. Однако он является сильным окислителем и в высоких концентрациях отрицательно действует на животные организмы, поэтому, как показано на беспозвоночных, они регулируют его содержание. В то же время марганцевый обмен регулируется в довольно узких пределах, и при снижении активности метаболизма (например, с возрастом) возможно накопление металла [3, 8].

Содержание марганца в питьевой воде выше ПДК (0,1 мг/дм3) приводит к заболеваниям костной системы, сопровождается утомляемостью, заторможенностью, депрессией, скованностью движений, а в далеко зашедших случаях — нарушением функций ЦНС. Адекватный уровень среднесуточного потребления марганца — 2 мг, верхний допустимый уровень потребления — 11 мг/сут [6].

Таким образом, длительное проживание человека на территории с повышенным содержанием Бе и Мп в питьевой воде может привести к серьезным нарушениям в организме.

ЕАО является биогеохимической провинцией, дефицитной по I, Б, Са, Mg, Си, Бе и избыточной по ряду элементов, в том числе Бе и Мп. Наиболее ярко избыток железа проявляется в природных водах. К ним относятся реки, протекающие по заболоченным территориям, а также по содержащим железные руды районам (Мало-Хинганский железорудный район, например, руды которого обогащены минералами Бе и Мп, протягивается в северо-восточном направлении территории ЕАО как единое рудное поле), и подземные воды, которые формируют питьевые воды на территории автономии [7].

Однако на содержание марганца природные воды ЕАО анализировались редко.

Водоснабжение населенных пунктов и промышленных предприятий ЕАО осуществляется

АПРЕЛЬ №4 (253)

25

преимущественно за счет подземных вод (99 %). Они залегают на глубине 10—15 м от верхнего горизонта на возвышенных участках и 3—5 м в пониженных зонах. В сельской местности используются индивидуальные колодцы и скважины. Индивидуальным водоснабжением пользуются около 50 % населения области [7].

В горной части области (на севере и северо-западе) питьевые воды имеют низкую концентрацию железа и марганца. Подземные воды этой части ЕАО связаны с зонами открытой трещиноватости и имеют высокое качество. Их питают в основном мелкие горные реки и родники. Однако в равнинной части (на юге и востоке) в качестве питьевых населением широко используются воды из Средне-Амурского артезианского бассейна с повышенным содержанием железа (до 14—40 мг/дм3) и марганца (до 6,2 мг/дм3) [2].

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Наблюдение за водой источников централизованного и децентрализованного водоснабжения, а также водой из разводящей сети проводится лабораториями учреждений Роспотребнадзора по ЕАО с использованием атомно-абсорбционного и фотометрического методов. В данной работе проведен анализ результатов определений Бе и Мп за 2008—2012 гг. (см. таблицу).

Как видно, в источниках нецентрализованного водоснабжения (колодцы, неглубокие скважины) концентрации марганца в Смидовичском, Облученском и особенно Биробиджанском районе, а также в Биробиджане превышают ПДК, в Ленинском районе находятся на уровне ПДК, в Октябрьском районе пробы на содержание марганца не исследовались. Повышенными концентрациями железа выделяются питьевые воды Биробиджана, а также Биробиджанского и Смидовичского районов. Наиболее низки концентрации железа в водах Облученского района, расположенного в горной части области, марганца — в водах Ленинского района, занимающего юго-восточную часть области, имеющего наилучшие условия для разностороннего развития сельского хозяйства. Заметим, однако, что количество проб воды из источников нецентрализованного водоснабжения, проанализированных на содержание Мп, недостаточно для убедительных выводов.

Централизованным питьевым водоснабжением обеспечено также около 50 % населения области. Средние концентрации марганца и железа в воде централизованных источников (артезианские и подрусловые скважины, выведенные на станции обезжелезивания) во всех районах области не превышают ПДК. Однако в Смидовичском районе в 10 % проб воды из этих источников наблюдается повышенное содержание марганца, удельный же

Таблица. Средние концентрации марганца и железа в питьевой воде на территории ЕАО

Район/город Мп, мг/дм3 Всего проб Доля неуд. проб, % Бе, мг/дм3 Всего проб Доля неуд. проб, %

Источники нецентрализованного водоснабжения (СанПиН 2.1.4.1175—02)

ПДК, мг/дм3 0,1 0,3

г. Биробиджан 0,95 25 60 2,4 96 17

Биробиджанский район 0,49 18 50 0,92 45 36

Облученский район 0,17 7 29 0,11 19 16

Смидовичский район 0,16 4 50 1,78 35 31

Ленинский район 0,10 3 33 0,29 161 19

Октябрьский район - - - 0,41 81 12

Источники централизованного водоснабжения (ГОСТ 2761—84)

ПДК, мг/дм3 1,0 10,0

г. Биробиджан 0,17 104 0 0,25 114 7

Биробиджанский район 0,10 62 0 3,49 157 40

Облученский район 0,13 56 0 0,3 349 -

Смидовичский район 0,65 40 10 6,7 223 43

Ленинский район 0,16 24 0 4,99 49 21

Октябрьский район 0,11 9 0 3,23 61 5

Разводящая сеть (СанПиН 2.1.4.1074—01)

ПДК, мг/дм3 0,1 0,3

г. Биробиджан 0,10 80 25 0,78 769 25

Биробиджанский район 0,34 33 15 0,80 957 50

Облученский район 0,13 72 29 0,17 1176 17

Смидовичский район 0,16 44 41 1,73 1348 48

Ленинский район 0,18 13 77 1,13 699 46

Октябрьский район 0,21 9 56 1,20 504 44

Примечание: «—» — пробы на содержание марганца не исследовались

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

вес проб с превышением ПДК железа здесь самый высокий — 43 %.

Содержание вредных химических веществ в питьевой воде после очистки перед подачей в сеть улучшается и во многом определяется эксплуатацией водопроводных сооружений [1].

В разводящей сети централизованного водоснабжения во всех районах области средние концентрации марганца и железа в воде превышают ПДК, за исключением Мп в питьевой воде Биробиджана. Следовательно, добегающая к потребителю вода загрязняется от труб, превышая допустимый уровень элементов на порядки величин и сводя на нет водоподготовку на станциях обезжелезивания.

На рисунке показаны отношения марганца и железа в питьевой воде к соответствующей ПДК. В равнинных и заболоченных районах (Смидовичский, Ленинский, Октябрьский) превышение ПДК сильнее выражено у железа, чем у марганца. В Облученском районе, а также в столице автономии г. Биробиджане и Биробиджанском районе (с низкогорным рельефом), напротив, более выражено преобладание над ПДК у марганца.

Такое распределение исследованных элементов в питьевых водах региона вызвано, несомнен-

26

ЗНиСО

Рис. Превышение средних концентраций марганца и железа относительно ПДК (разы) в питьевой воде Биробиджана и районов области

1 — г. Биробиджан, 2 — Биробиджанский район, 3 — Облученский район, 4 — Смидовичский район, 5 — Ленинский район, 6 — Октябрьский район

но, природно-климатическими, геологическими, гидрогеологическими и геоморфологическими условиями. Марганец, имеющий большее количество степеней валентности, чем железо, является, очевидно, более подвижным в тех условиях среды, которые складываются в центральных, северных и западных территориях области. Железо же в условиях окисленной биосферы приобретает подвижность в восстановительных условиях, в болотных кислых водах преимущественно восточных и южных территорий, оказывая влияние на формирование поверхностных и подземных вод автономии.

ЛИТЕРАТУРА

1. Болдырева В. В. и др. Оценка качества питьевой воды централизованного водоснабжения в районах Тульской области за 2005—2007 годы / В.В. Болдырева, В.А. Щеглова, А.Н. Ряполова, Н.Н. Ястребова, Н.С. Поликанова, Н.В. Сиротина //Здоровье населения и среда обитания, 2009. № 1 (190). С. 30—36.

2. Болотова Т.Н. Государственный мониторинг состояния недр. Информационный бюллетень о состоянии недр на территории Еврейской автономной области за 2002 г. Вып. 7. Биробиджан—Хабаровск, 2003. 98 с.

3. Карпевич А.Ф. и др. Роль марганца в обменных процессах моллюсков Балтийского моря / А.Ф. Карпевич, А.Т. Шурин //Биол. моря. 1977. № 6. С. 50—57.

4. Онищенко Г.Г. Гигиеническая оценка обеспечения питьевой водой населения Российской федерации и меры по ее улучшению //Гигиена и санитария. 2009. № 2. С. 4—13.

5. Ревич Б.А. и др. Экологическая эпидемиология: Учебник для высш. учеб. заведений / Б.А. Ревич, С.Л. Авалиани, Г.И. Тихонова / Под ред. Б.А. Ревича. М.: Издательский центр «Академия», 2004. 384 с.

6. Скальный А.В. и др. Биоэлементы в медицине / А.В. Скальный, И.А. Рудаков. М.: Издательский дом «ОНИКС 21 век»: Мир, 2004. 272 с.

7. Христофорова Н.К. и др. Еврейская автономная область как биогеохимическая провинция: Монография / Н.К. Христофорова, Е.О. Клинская, О.В. Суриц, Д.Г. Бондарева, М.С. Антонова. Биробиджан: Изд-во ФГБОУ ВПО «ПГУ им. Шолом-Алейхема», 2012. 250 с.

8. Phillips D.J.H. Quantitative aquatic biological indicators. London: Elsevier Applied Science Publishers, 1980. 488 p.

Контактная информация:

Суриц Ольга Владленовна, тел.: 8 (42622) 2-14-85, e-mail: sangilab@mail.ru

Contact information: Surits Olga,

phone: 8 (42622) 2-14-85, e-mail: sangilab@mail.ru