Научная статья на тему 'РЕГИОНАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ГИГИЕНИЧЕСКОЙ НАДЕЖНОСТИ ПИТЬЕВОГО ВОДОПОЛЬЗОВАНИЯ'

РЕГИОНАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ГИГИЕНИЧЕСКОЙ НАДЕЖНОСТИ ПИТЬЕВОГО ВОДОПОЛЬЗОВАНИЯ Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

CC BY
12
2
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по энергетике и рациональному природопользованию , автор научной работы — А.В. Тулакин, М.М. Сайфутдинов, Е.Ф. Горшкова, А.П. Росоловский

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

The paper gives the recent results of researches made at the F.F. Erisman Federal Hygiene Research Center on water-supply hygiene. It presents a functional model of comprehensive assessment of the factors determining the sanitary reliability of drinking water supply, shows the specific features of formation of conditions for water consumption in a number of regions of the Russian Federation and the risk of a water factor to human health, and substantiates the mechanism of water quality control and management at the regional level.

Текст научной работы на тему «РЕГИОНАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ГИГИЕНИЧЕСКОЙ НАДЕЖНОСТИ ПИТЬЕВОГО ВОДОПОЛЬЗОВАНИЯ»

загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест. — М., 1982.

6. ОНД—86. Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий. — Л., 1987.

7. Пинигин М. А. // Санитарная охрана атмосферного воздуха городов. — М., 1976. — С. 15—47.

8. Пинигин М. А. // Гиг. и сан. - 1993. - № 7. - С. 5.

9. Пинигин М. А. // Экол. производств. — 2005. — № 7.

- С. 17-25.

10. Руководство по контролю загрязнения атмосферы.

- М., 1991.

11. Руководство по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду. Р 2.1.10.1920—04. — М., 2004.

12. Рязанов В. А. // Гиг. и сан. — 1949. - № 5. — С. 3—9.

13. Рязанов В. А. Санитарная охрана атмосферного воздуха. — М., 1954.

14. СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03. Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов. — М., 2003.

15. Федеральный Закон "Об охране атмосферного воздуха", № 96-ФЗ от 04.05.99 г. - М., 1999.

Поступила 07.12.06

Summary. The paper presents the results of developments of the scientific principles in ambient air protection in Russia and outlines the prospects of their further development. The problems associated with ambient air hygiene can be solved when public and privately owned enterprises take an active part and financially support.

Ф КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2007 УДК 614.777

А. В. Тулакин, М. М. Сайфутдинов, Е. Ф. Горшкова, А. П. Росоловский

РЕГИОНАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ГИГИЕНИЧЕСКОЙ НАДЕЖНОСТИ ПИТЬЕВОГО ВОДОПОЛЬЗОВАНИЯ

Федеральный научный центр гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана, Москва

Проблемы гигиенической безопасности водопользования населения России обусловлены широким спектром причин, связанных с антропогенным загрязнением водоисточников, недостаточной санитарной надежностью систем водоснабжения, дефицитом доброкачественных питьевых вод.

Научные исследования, выполненные ФНЦГ им. Ф. Ф. Эрисмана в последние годы, включали: разработку функциональной комплексной модели оценки факторов, формирующих питьевое водоснабжение; научное обоснование требований гигиенической безопасности водопользования населения в сложных гидрологических и гидрогеологических условиях; ранжирование территорий и оценку риска для здоровья в связи с влиянием водного фактора; совершенствование нормативно-методических подходов к гигиеническому регламентированию средств химизации сельского хозяйства; прогнозирование условий питьевого водопользования на основе данных социально-гигиенического мониторинга.

Предлагаемая схема оценки факторов, формирующих надежность питьевого водоснабжения, является функциональной комплексной моделью, состоящей из отдельных блоков: водоисточник, во-доподготовка, транспортировка, питьевая вода, лабораторный контроль (см. схему). Гигиеническая оценка результатов должна проводиться с учетом всех указанных структурных элементов [1, 4].

Первым ключевым звеном представленной модели является блок, отражающий санитарное состояние водоисточника и водосборной территории. Именно от показателей, характеризующих исходное качество воды, во многом зависит последующая надежность системы водоснабжения в целом. Остроту проблемы хотелось бы

подчеркнуть на примере регионов Верхней Волги и Центрального Черноземья.

Бассейн Верхней Волги следует рассматривать как единую гидротехническую систему, в которой происходит формирование качества воды водоисточников Тверской области (75% обеспеченности) и Волжского водоисточника Москвы (более 60% обеспеченности).

Качество исходной волжской воды мы оценивали ретроспективно в створах питьевого водопользования населенных пунктов в пределах Тверской области: пос. Пено, с. Волговерховье (исток Волги); городов Селижарово, Ржев (место предполагаемого строительства ржевского гидроузла), Зубцов (Вазузская гидротехническая система), Старица, Тверь, Конаково (Иваньковское водохранилище), Дубна (канал им. Москвы), Кимры (ниже канала им. Москвы).

Длина участка Волги от истока до Иваньковского гидроузла составляет более 600 км. Сток волжской воды на этом участке зарегулирован, с одной стороны, Верхневолжским, с другой — Иваньковским водохранилищами.

Модель комплексной оценки факторов, формирующих хозяйственно-питьевое водоснабжение

Основными стокообразующими факторами Верхней Волги являются гидрологические и климатические условия, а также регулирующее влияние гидротехнических сооружений. Многолетние наблюдения (1970—2005 гг.) свидетельствуют, что влияние природного характера выражено показателями цветности (до 100 град, и более), обусловленной присутствием гумусовых веществ и несколько нарастающей по течению величиной жесткости.

Ретроспективный анализ качества воды Верхней Волги свидетельствует об изменениях антропогенного характера. Так, в 1998—2005 гг. качество воды Волги характеризовалось увеличением содержания аммонийного азота (до 2,3—2,8 мг/л); нефтепродуктов (до 0,2—0,6 мг/л); уровня микробного загрязнения по индексу ЛКП (до 70 000-240 000 на участке Тверь—Кимры против 240—24 000 в 1974— 1985 гг.).

В последние годы на участке Верхней Волги (Ржев—Конаково) определяют свинец 0,01 — 0,03 мг/л, марганец до 0,2 мг/л. Это может быть связано с рядом причин, из которых основными являются снижение эффективности водоохранных мероприятий и ухудшение работы очистных сооружений.

Более наглядно напряженность сложившейся санитарной ситуации на участке Верхней Волги прослеживают при проведении интегральной оценки степени загрязнения речной воды по комплексным показателям [5].

Анализ данных показывает, что от Ржева ниже по течению в динамике изменяется лимитирующий признак вредности показателей с органолеп-тического на токсикологический и эпидемиологический, более опасные с гигиенических позиций. Увеличивается степень загрязнения — с умеренной до высокой и чрезвычайно высокой. Все это говорит об увеличении напряженности санитарной ситуации и снижении санитарно-эпидемиологиче-ского благополучия водопользования населения.

Подводя некоторый итог, следует отметить, что показанная ситуация во многом характерна и для регионов Средней и Нижней Волги. В результате длительного периода эксплуатации каскада гидротехнических сооружений сформировалась гидрологическая и гидрохимическая специфика, оказывающая выраженное негативное воздействие на условия водопользования населения и санитарно-эпидемиологическую обстановку.

Неравномерные попуски воды из гидроузлов в суточном режиме (вплоть до полного их прекращения), подчиняемые целям выработки электроэнергии и прохождения водного транспорта, формируют низкие величины расходов воды, снижая тем самым разбавление загрязнений, приводят к образованию обратных течений. Лабораторные исследования качества воды нижних бьефов волжских водохранилищ показали рост микробного (более чем в 100 раз) и химического (до 10—12 раз) загрязнения. Все это в свою очередь ухудшает качество исходной воды поверхностных водоисточников, подаваемой на водоочистные сооружения, снижает санитарную надежность водопользования населения практически всех волжских городов.

Сложная ситуация складывается в последние годы с качеством воды подземных водоисточников. В соответствии с основами водно-санитарного законодательства именно подземные воды всегда

считали наиболее благополучными в эпидемическом отношении. Вместе с тем рядом работ, выполненных в ФНЦГ им. Ф. Ф. Эрисмана [4, 7], было показано, что во многих центральных и южных регионах Европейской России, в различных районах Сибири в последние годы заметно прогрессирует загрязнение подземных водоисточников солями тяжелых металлов, пестицидами и агрохимиката-ми, нефтепродуктами, радионуклидами. Отмечено повышение концентраций отдельных природных макро- и микроэлементов (стронций, фтор, бор, литий и др.). Последнее, в частности, характерно для некоторых территорий Московской области.

Примером выраженного антропотехногенного влияния на качество подземных вод является Ста-рооскольский промышленный район Белгородской области 17].

Добыча железной руды открытым способом на значительных площадях (около 5 км2) с разработкой глубоких карьеров (более 300 м) обусловила нарушение гидрогеологического режима Старооскольского промышленного района. Следствием этого явились мощные водоотливы из подземных водоносных горизонтов, используемых для питьевых нужд. На двух крупнейших карьерах, Стойленском и Лебединском, водоотлив достигает 270 тыс. м3/сут при среднесуточном заборе воды на коммунальные нужды Старого Оскола в пределах 80 тыс. м3.

Оценка механизмов влияния железорудных разработок на качество воды источников коммунального водоснабжения Старого Оскола показала, что первый из них связан с изменением физико-хими-ческих процессов вследствие обезвоживания (водоотливов) и увеличения аэрации (за счет вскрышных работ) водоносных горизонтов. Это обусловливает преимущественно ухудшение органолепти-ческих показателей, таких как железо, марганец (среднегодовой темп роста 3—17%). Второй механизм заключается в инфильтрации (в зонах депрессии) в подземные воды из окружающей среды веществ с санитарно-токсикологическим признаком вредности (увеличение концентраций отдельных компонентов в среднем на 25% в год).

Выявленные изменения в целом характерны для многих районов интенсивного промышленного освоения. Санитарный прогноз гигиенической безопасности водопользования в этих условиях не может считаться благоприятным.

Следующим важным звеном в системе питьевого водоснабжения является блок водоподготовки. Данный блок во многом гарантирует обеспечение санитарной надежности питьевого водопользования, в том числе обеспечение эпидемической безопасности питьевой воды.

Известно, что сегодня обеззараживание питьевой воды практически повсеместно проводят хлором. Однако этот метод в настоящее время подвергают аргументированной критике, главным образом за счет появления хлорных запахов, повышения коррозионной активности воды, образования токсичных хлорорганических соединений. Выполненные исследования свидетельствуют, что в условиях гиперхлорирования суммарная нагрузка за счет хлорорганических соединений питьевой воды может достигать 3 ПДК и более, в том числе за счет хлороформа, который составляет около 60%. При этом канцерогенный риск (по классификации Ш

ЕРА) характеризуется как неприемлемый. В связи с этим проблема модернизации технологии хлорирования или ее обоснованная замена на альтернативные методы остается весьма актуальной.

Одним из вариантов решения проблемы является использование в технологии водоподготовки ги-похлорита натрия, получаемого методом электролиза из поваренной соли непосредственно на водоочистных сооружениях. На реальной воде Москворецкого и Волжского водоисточников Москвы было показано, что вероятность образования токсичных хлорорганических веществ относительно ниже (на 20—25%) при использовании гипохлорита натрия.

Альтернативными хлорированию методами обеззараживания являются безреагентные методы, в частности УФ-излучение.

Выполненными исследованиями показано, что с гигиенических позиций метод УФ-дезинфекции имеет ряд существенных преимуществ, главными из которых являются отсутствие изменений состава и свойств обеззараживаемой воды, отсутствие отрицательных эффектов в случае превышения эффективной дозы, простота используемого оборудования. На сегодняшний день имеются отечественные установки серии УД В производства НПО "ЛИТ", соответствующие по дозе стандарту США (стандарт ЫБР 16 мДж/см2). Именно доза 16 мДж/см2 позволяет снизить содержание общих и термотолерантных бактерий на 99,99%. Доза эффективна в отношении сальмонелл, псевдомонад, вируса гепатита А, простейших и т. д. [2].

Обеспечение эпидемической безопасности питьевой воды повсеместно связано еще с одной очень важной в гигиеническом отношении проблемой — санитарным состоянием разводящей водопроводной сети. В соответствии с принятой нами комплексной моделью это блок транспортировка.

В результате дтительного контакта с водопроводными трубами (преимущественно стальными), подверженными в процессе эксплуатации коррозии и биообрастаниям, питьевая вода может приобретать посторонний запах до 3—4 баллов, высокую цветность (в отдельных случаях до 100 град.). При этом значительно может увеличиваться содержание железа, повышается мутность. В воду из материалов труб могут мигрировать отдельные токсичные элементы, такие как свинец, кадмий, мышьяк [3].

Неудовлетворительное санитарно-техническое состояние водопроводов, их высокая аварийность являются во многих случаях причиной вторичного загрязнения питьевой воды, способствуют возникновению и распространению кишечных инфекций.

В связи с этим становится очевидной необходимость проведения неотложных реабилитационных мероприятий, направленных на устранение реально существующей угрозы вторичного загрязнения водопроводных сетей. Прежде всего это обязательное регламентирование методов защиты водопроводов от коррозии и биообрастания, совершенствование номенклатуры материалов, используемых при строительстве водоразводящих систем.

Многолетние исследования показывают, что на сегодняшний день наиболее полное представление о гигиенической надежности систем питьевого водоснабжения дают комплексные показатели. Важ-

ное значение при этом имеет также оценка интегрального блока питьевая вода, поскольку именно этот блок заключает в себе конечную характеристику качества питьевой воды у потребителя и соответственно определяет вероятность воздействия питьевой воды на состояние здоровья [6, 8].

В частности, оценка приоритетных показателей качества питьевой воды Ржева (Волжский водоисточник) и степени относительного риска для здоровья населения показала следующее. Питьевая вода в Ржеве характеризуется высокой цветностью (20—70 град.), мутностью (до 4,3 мг/л), содержанием железа (до 0,65 мг/л), марганца (до 0,28 мг/л), органических веществ (перманганатная окисляе-мостьдо 19,5 мгО/л), физиологическим неблагополучием (фтор менее 0,5 мг/л) и эпидемической опасностью.

Риск немедленного действия по показателям цветности (42,1%), содержания органических веществ (46%), железа (18,4%) и марганца (30,9%) следует рассматривать как неудовлетворительный. Отмечены частые случаи жалоб населения на различные дискомфортные состояния (запах, привкус). Риск длительного (хронического) воздействия в пределах от 16 до 50% может рассматриваться как опасный. В данном случае прослеживается этиологически связанная с влиянием водного фактора взаимосвязь средней силы (коэффициент корреляции в пределах 0,35—0,65): болезней мочеполовой системы и кожи с высокой цветностью питьевой воды; болезней крови и кроветворных органов, кожи с содержанием железа; новообразований с уровнем галогенсодержащих соединений.

Подтверждением указанного также является сравнительная характеристика заболеваемости острыми кишечными инфекциями (ОКИ) в Ржеве. Так, уровень ОКИ установленной этиологии за последние 5 лет в Ржеве был в 1,4 раза выше, чем по РФ (125,0 против 89,8 на 100 тыс. населения), а заболеваемость вирусом гепатита А в 2,75 раза выше, чем по РФ (78,3 против 28,4 на 100 тыс. населения).

Таким образом, если исходить из позиций, что качество исходной воды, ее водоподготовка и транспортировка в Ржеве останутся без изменений, санитарный прогноз питьевого водопользования следует считать крайне неблагоприятным.

Схожая картина прослеживается и для многих территорий с водоснабжением из подземных водоисточников, в частности по Воронежу, где питьевое водоснабжение осуществляется за счет ин-фильтрационных вод Воронежского водохранилища.

Важным звеном реализации текущего надзора в области гигиены водоснабжения является лабораторный контроль качества вод (как водоисточника, так и питьевых). Лабораторный контроль следует рассматривать как важный этап, координирующий работу всех элементов системы централизованного питьевого водоснабжения. Важно, чтобы этот контроль проводили в аккредитованных лабораториях с учетом конкретного вида потенциального загрязнения каждого водоисточника.

Наиболее результативным механизмом контроля и управления качеством вод является система мониторинга, основанная на непрерывности, комплексности и единстве информационного пространства. Как правило, в реализации различных моделей задействованы экологический, социаль-

но-гигиенический мониторинга, а также геомониторинг с привлечением геоинформационных систем и созданием единого информационно-аналитического поля по качеству воды водоисточников, питьевой воды, показателям здоровья населения в связи с водным фактором.

Практическая реализация мониторинга качества вод позволяет обеспечить своевременное выявление и прогнозирование развития негативных процессов, влияющих на качество питьевой воды и санитарное состояние водных объектов; оценку и перспективное планирование природоохранных и санитарно-противоэпидемических мероприятий; оперативное реагирование на вероятность возникновения чрезвычайных ситуаций; возможность адекватного контроля в области использования и охраны источников питьевого водоснабжения.

Отдельной строкой следует выделить особенности мониторинговых исследований водных объектов при испытаниях пестицидов. В первую очередь это оценка пространственно-временных показателей, характеризующих санитарную ситуацию, в том числе оценка стабильности препарата, обоснование климатических зон для натурных исследований, санитарная характеристика территорий, наличие адекватного метода контроля действующего вещества и т. д.

Таким образом, подводя итог, следует отметить, что в последние годы ФНЦГ им. Ф. Ф. Эрисмана разработан и научно обоснован системный подход к оценке и обеспечению удовлетворительных условий питьевого водоснабжения населения различных регионов Российской Федерации. Полученные результаты исследований мы реализовали в проектной и технологической документации водопроводных станций к водоочистных сооружений ряда городов Российской Федерации, при проектирова-

нии и эксплуатации водохранилищ, а также в документах водно-санитарного законодательства.

Литература

1. Алтлеева Г. П. Оптимизация методических основ санитарного надзора за условиями питьевого водопользования: Дис. в виде науч. докл. ... канд. мед. наук. - М., 1997.

2. Новиков Ю. В., Цыплакова Г. В., Мазаев В. Т. // Водоснабжение и сан. техника. — 1998. — № 12. — С. 6-8.

3. Новиков 10. В., Цыплакова Г. В., ТулакинА. В. // Гиг. и сан. - 1998. - № 2. - С. 8-11.

4. Новиков Ю. В., Тулакин А. В., Сайфутдинов M. М. // Здравоохр. Рос. Федерации. — 2001. — № 2. — С. 20-24.

5. Оценка гигиенической эффективности водоохранных мероприятий: Метод, рекомендации. — М., 1989.

6. Потапов А. И., Гильденскиольд Р. С., Тулакин А. В. // Научные труды ФНЦГ им. Ф. Ф. Эрисмана. — М., 2003. - Вып. 9. - С. 17-19.

7. Тулакин А. В., Евдокимов В. И. Критерии гигиенической безопасности среды обитания проблемных территорий: Под ред. А. И. Потапова. — М., 2002.

8. Тулакин А. В., Ракитский В. Н., Горшкова Е. Ф. // Гиг. и сан. - 2004. - № 1. - С. 56-58.

Поступила 07.12.06

Summary. The paper gives the recent results of researches made at the F.F. Erisman Federal Hygiene Research Center on water-supply hygiene. It presents a functional model of comprehensive assessment of the factors determining the sanitary reliability of drinking water supply, shows the specific features of formation of conditions for water consumption in a number of regions of the Russian Federation and the risk of a water factor to human health, and substantiates the mechanism of water quality control and management at the regional level.

© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2007 УДК 614.7-074

К. П. Селянкина, Е. А. Борзунова, С. П. Сайченко], В. В. Вепринцев

ЭФФЕКТИВНОСТЬ БИОТЕСТИРОВАНИЯ КАК ЭКСПРЕССНОГО МЕТОДА ОЦЕНКИ ОПАСНОСТИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ДЛЯ ЗДОРОВЬЯ ЧЕЛОВЕКА

ФГУН Екатеринбургский медицинский научный центр профилактики и охраны здоровья рабочих промпредприятий Роспотребнадзора

Биотестирование позволяет оценить опасность воздействия химического загрязнения с помощью живых организмов не по отдельным химическим компонентам, а в целом по смесям, в том числе неизвестной природы.

Токсические эффекты, регистрируемые методом биотестирования, включают оценки всех ингредиентов, неблагоприятно влияющих на физиологические, биохимические и генетические функции тест-организмов. Методы биотестирования должны быть экономичными и воспроизводимыми.

В наших исследованиях методами биотгстиро-вания дана оценка опасности питьевой воды, атмосферного воздуха и промышленных отходов.

Токсичность объектов оценивали с помощью бактериального теста "Эколюм" и гидробионтов дафния магна.

Бактериальный тест "Эколюм" основан на определении изменений биолюминесценции генно-ин-

женерных бактерий при воздействии химических веществ. Критерием токсического действия (индекс токсичности) является изменение интенсивности биолюминесценции, отражающее специфическую ферментативную функцию и общую метаболическую активность организмов в исследуемой пробе, по сравнению с контролем. Выделяют 3 пороговых уровня индекса токсичности:

1) допустимая степень токсичности — индекс токсичности меньше 20;

2) образец токсичен — индекс токсичности равен или больше 20 и меньше 50;

3) образец сильно токсичен — индекс токсичности равен или больше 50 [2].

Методика определения острого токсического действия с помощью гидробионтов основана на определении смертности низших ракообразных — дафния магна — в течение 96 ч. Критерием острой токсичности служит гибель 50% и более организмов [1].

- зо -

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.