CC BY
63
УДК 628.1.033
В. Ф. Шакиров, И. Л. Ревуцкая, В. Ю. Поляков
СОДЕРЖАНИЕ ЖЕЛЕЗА В ПИТЬЕВОЙ ВОДЕ Г. БИРОБИДЖАН
В статье рассмотрены проблемы качества питьевой воды города Биробиджана, среди которых одной из актуальных является проблема высокого содержания железа общего в питьевой водопроводной воде. Фотометрическим методом устанавлено содержание железа общего в водопроводной воде в 5 точках города. Исследование показало, что во всех исследуемых точках города водопроводная вода не соответствует санитарным нормам и непригодна для питья.
Ключевые слова: питьевая вода, железо общее, фотометрический метод, Биробиджан.
Проблема качества питьевой воды затрагивает очень многие стороны жизни человеческого общества в течение всей истории существования. В настоящее время качество питьевой воды — это проблема социальная, политическая, медицинская, географическая, экологическая, а так же инженерная и экономическая.
В Российской Федерации проблема обеспечения населения доброкачественной питьевой водой остается нерешенной, а в ряде регионов приобретает кризисный характер. Десять городов РФ, в водоемах которых самая грязная вода: Москва, Санкт-Петербург, Самара, Нижний Новгород, Владивосток, Челябинск, Екатеринбург, Казань, Коряжмя, Красноярск [6].
Для Еврейской автономной области (ЕАО) эта проблема также актуальна, так как область относится к биогеохимической провинции, дефицитной по большому набору элементов (I, F, Са, Mg, Си, Se, Со) и избыточной по железу, марганцу и радону. «Среди избыточных элементов в природных водах в наибольших количествах присутствует железо, доставляющее большие неудобства населению области как при употреблении воды для хозяйственно-питьевых целей, так и для технических нужд. Для снижения концентрации железа в воде строятся станции обезжелезивания. В на-
Шакиров Вадим Фагимович — магистрант (Приамурский государственный университет имени Шолом-Алейхема, Биробиджан); е-mail: [email protected].
Ревуцкая Ирина Леонидовна — кандидат биологических наук, доцент, доцент кафедры географии и экологии (Приамурский государственный университет имени Шолом-Алейхема, Биробиджан); е-mail: [email protected].
Поляков Владимир Юрьевич — кандидат химических наук, доцент, доцент кафедры географии и экологии (Приамурский государственный университет имени Шолом-Алейхема, Биробиджан); е-mail: [email protected].
© Шакиров В. Ф., Ревуцкая И. Л., Поляков В. Ю., 2017
111
стоящее время их число в ЕАО достигло 18, но не все население с централизованным водоснабжением охвачено их действием. Более того, половина сельского населения по-прежнему пьет воду из источников нецентрализованного водоснабжения (шахтных колодцев, неглубоких скважин). Однако после станции обезжелезивания, проходя по старым и заржавевшим водопроводным трубам, вода вновь загрязняется железом. Население области, как пользующееся водопроводом, так и не пользующееся им, как имеющее станции обезжелезивания, так и не имеющее их, недостаточно осведомлено о негативном воздействии железа на здоровье» [1, с. 3].
Для города Биробиджана, как и для всей территории Еврейской автономной области актуальна проблема высокого содержания железа в питьевой воде централизованного и нецентрализованного водоснабжения [8].
В связи с этим цель работы — оценить качество питьевой воды в г. Биробиджане по уровню содержания железа общего и выявить степень пригодности воды для водопользователя.
«Природные условия ЕАО связаны с особенностями географического положения. Автономия расположена на восточной окраине Евразийского континента, в бассейне реки Амур, в области действия дальневосточного муссона. Муссонная циркуляция в летний период выражается в обильных осадках, что приводит к паводкам на реках и переувлажнению почв. Поч-вообразующими породами служат древнеозерные и аллювиальные глины и тяжелые суглинки, что вызывает переувлажнение и заболачивание (28 % территории занимают болота). Как известно, болота, болотистые кислые почвы способствуют повышенному содержанию железа в воде» [1, с. 6].
«Наличие на территории области достаточно крупного железорудного района, расположенного в горной северо-западной части автономии, где в настоящее время создается Кимкано-Сутарский ГОК и уже ведутся вскрышные работы, также способствует повышенной концентрации железа в поверхностных водотоках. Горные лесные почвы являются поставщиком железа, связанного органическими лигандами (гуминовыми кислотами) и мигрирующего в составе металлорганических комплексов с водосбора в реки области». «Таким образом, большая часть поверхностных водотоков области имеет повышенное содержание железа в воде, что может оказывать влияние на качество питьевых вод населенных пунктов, имеющих подрусловый водозабор» [1, с. 7].
Большинство подземных вод области некондиционные, имеют повышенное содержание железа, марганца, бария, кремния, поэтому всю территорию Среднеамурского артезианского бассейна в пределах ЕАО относят к природной аномалии. Воды этого бассейна слабоминерализованные, с общей жесткостью 0,2—2,18 ммоль/дм3, величиной рН от 5,2 до 8,5. Именно эти воды являются основными в водоснабжении города Биробиджан [2].
По данным ФМФ СГМ в 2016 году приоритетными показателями химического загрязнения питьевой воды ЦХВП в Еврейской автономной области являются:
112
- железо, марганец, кремний, нитраты — за счет поступления из источника водоснабжения (природное или антропогенное загрязнение);
- железо — поступающие в питьевую воду в процессе транспортирования воды.
В 2016 году по данным ФИФ СГМ перед подачей в водопроводную сеть и в разводящей сети около 40,7 % воды не соответствует гигиеническим нормативам по содержанию в ней железа [4].
Причинами низкого качества питьевой воды на территории области являются как факторы природного характера — в первую очередь, повышенное содержание в воде водоносных горизонтов соединений железа и марганца; отсутствие или ненадлежащее состояние зон санитарной охраны водоисточников; так и антропогенные — высокая изношенность водопроводов и разводящих сетей, приводящая к вторичному загрязнению воды, недостаток специализированных санитарно-технических служб, отсутствие плановых капитальных ремонтов, проведение производственного контроля в сокращенном объеме, нестабильная подача воды [3].
Отбор проб проведен в период с июня 2016 г. по апрель 2017 г. Анализ проб на содержание Бвобщ. проводился в соответствии с методикой измерений массовой концентрации общего железа в питьевых, поверхностных и сточных водах фотометрическим методом с сульфосалицило-вой кислотой (ПНД Ф 14.1:2:4.50-96) [7].
Фотометрический метод определения массовой концентрации Feoбщ. основан на образовании сульфосалициловой кислотой или ее натриевой солью с солями железа окрашенных комплексных соединений, причем в слабокислой среде сульфосалициловая кислота реагирует, только с солями железа (III) (красное окрашивание), а в слабощелочной среде — с солями железа (II) и железа (III) (желтое окрашивание).
Быыло отобрано и проанализировано 50 проб водопроводной питьевой воды. Проба воды отбиралась из-под крана с холодной водой в квартире. Предварительно бутылка для отбора пробы ополаскивалась отбираемой водой. Объем пробы составлял не менее 250 см3. Вода отбиралась в любое время суток. Перед отбором пробы, воде давали стечь пять минут. Расположение точек отбора проб воды отражено на картосхеме (рис. 1).
Содержание Feoбщ. в точке № 1 (ул. Дружбы, 3) показано на рисунке 2. По данным проанализированных проб можно увидеть, что содержание Feoбщ. в питьевой воде в точке № 1 (ул. Дружбы, 3) превышало ПДК во все месяцы, кроме марта 2017 г. Превышение ПДК колебалось между 1,5—2 раза. В марте содержание Feoбщ. быпло ниже ПДК. На протяжении времени с июля по ноябрь 2016 г. наблюдалось небольшое понижение концентрации в отобранной пробе. С ноября по декабрь 2016 г. видно по-выгшение концентрации на 0,1 мг/дм3. Далее в январе и феврале 2017 г. концентрация нестабильна, в марте 2017 г. заметно сильное понижение концентрации Feoбщ. в отобранной пробе. В апреле содержание Feoбщ. в питьевой воде снова повышается.
113
Рис. 1. Картосхема точек отбора проб на территории города Биробиджан:
1 — ул. Дружбы, 3; 2 — ул. Пионерская, 86б; 3 — ул. Шолом-Алейхема, 88; 4 — ул. Димитрова, 17; 5 — ул. Пушкина, 4
0,7
Рис. 2. Содержание Feобш, в водопроводной воде, ул. Дружбы, 3 (красной линией отмечена предельно допустимая концентрация, равная 0,3 мг/ дм3)
Содержание Feобщ. в точке № 2 (ул. Пионерская, 86б) показано на рисунке 3. В течение всего периода исследования содержание Feобщ. в питьевой воде превышает ПДК на 0,05 — 0,15 мг/дм3. Лишь в марте 2017 г. концентрация Feобщ. была ниже ПДК. С июля по октябрь 2016 г. следует небольшое понижение концентрации, с октября по ноябрь 2016 г. оно остается на одном уровне. В зимний период концентрации Feобщ. повышаются и понижаются от месяца к месяцу. В марте 2017 г., как и в первой точке, заметно сильное понижение концентрации Feобщ., ниже ПДК. В апреле содержание Feобщ. в питьевой воде снова превышает ПДК.
114
0,5
Рис. 3. Содержание Feобш, в водопроводной воде, ул. Пионерская, 86б
(красной линией отмечена предельно допустимая концентрация, равная 0,3 мг/ дм3)
Содержание Feoбщ. в точке № 3 (ул. Шолом-Алейхема, 88) показано на рисунке 4. На протяжении всего исследуемого периода концентрации Feoбщ. были относительно стабильны, но, тем не менее, превышали ПДК в среднем в 1,5 раза. Среди всех месяцев заметно небольшое повышение концентрации в декабре 2016 г. Далее в январе, феврале и в марте 2017 г. следует небольшое понижение концентрации. В апреле 2017 г. содержание Feoбщ. в водопроводной воде снова возрастает на 0,1 мг/ дм3.
0,6
Рис. 4. Содержание Feобш, в водопроводной воде, ул. Шолом-Алейхема, 88
(красной линией отмечена предельно допустимая концентрация, равная 0,3 мг/ дм3)
Содержание железа общего в четвертой точке по ул. Димитрова, 17 показано на рисунке 5. Как видно, содержание Feoбщ. в питьевой воде в точке № 4 нестабильно и колеблется от месяца к месяцу. В период с июня по сентябрь 2016 г. концентрация превышала ПДК и была примерно
115
одинаковой, но в октябре 2016 г. она резко уменьшилась на 0,1 мг/дм3 и стала ниже ПДК. Далее в ноябре и декабре 2016 г. концентрация возросла, достигнув максимального значения 0,45 мг/дм3 за весь период исследования в этой точке. В январе, феврале и в марте 2017 г. заметно снижение концентрации, причем в марте 2017 г. она вновь достигла 0,3 мг/ дм3, что является предельно допустимым содержанием железа в воде. В апреле 2017 г. концентрация Feoбщ. в водопроводной воде снова возрастает.
Рис. 5. Содержание в водопроводной воде, ул. Димитрова, 17 (красной линией отмечена предельно допустимая концентрация, равная 0,3 мг/ дм3)
Результаты определения Feoбщ. в водопроводной воде в точке № 5 по ул. Пушкина, 4 представлены на рисунке 6.
Рис. 6. Содержание Feобш, в водопроводной воде, ул. Пушкина,4 (красной линией отмечена предельно допустимая концентрация, равная 0,3 мг/ дм3)
На графике видно, что на протяжении практически всех месяцев концентрация была выше ПДК. С июня по октябрь 2016 г. заметно понижение концентрации, причем в октябре 2016 г. до значения ниже
116
ПДК. Далее в ноябре 2016 г. концентрация Feoбщ. в воде оставалась почти на одном уровне вплоть до февраля. В марте 2017 г. концентрация снова упала ниже ПДК, достигнув минимума для данной точки за весь период исследования. В апреле 2016 г. содержание Feoбщ. снова превысило ПДК, достигнув 0,36 мг/дм3, что на 0,06 мг/дм3 превышает ПДК.
Таким образом, среди всех изучаемых точек отбора проб ни в одной точке вода не является пригодной для питья, поскольку в ней есть превышение концентрации Feoбщ. Наибольшее превышение ПДК железа общего было отмечено в точке № 1 (ул. Дружбы, 3) в 1,6 раза. За ней идет точка № 2 (ул. Пионерская, 86б) с превышением ПДК в 1,4 раза. Далее точка № 4 (ул. Димитрова, 17), превышающая ПДК в 1,3 раза. Наименьшее превышение концентрации Feoбщ. было отмечено в точках № 3 (ул. Шолом-Алейхема, 88) и № 5 (ул. Пушкина, 4) в 1,2 раза каждая.
Поскольку превышение норматива содержания железа общего в питьевой воде выявлено во всех точках отбора проб питьевой воды, то можно сделать вывод, что водопроводная вода по такому показателю как железо общее не соответствует СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества» и, соответственно, непригодна для питья.
Список литературы
1. Бондарева Д. Г. Распределение железа в поверхостных и пиьевых водах Еврейской автономной области и его отражение на здоровье населения: автореф. дисс. ... канд. биол. наук: 03.10.16. Владивосток, 2010. 24 с.
2. Бондарева Д. Г., Христофорова Н. К. Экологическое состояние водотоков, бассейна Амура, расположенных в пределах ЕАО / / Проблемы региональной экологии. 2009. № 4. С. 39-40.
3. Государственный доклад «О санитарно-эпидемиологической обстановке в ЕАО в 2015 году». Биробиджан: Управление Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека по ЕАО, 2015.
4. Государственный доклад «О санитарно-эпидемиологической обстановке в ЕАО в 2016 году». Биробиджан: Управление Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека по ЕАО, 2016.
5. Еврейская автономная область как биогеохимическая провинция: монография / под общ. ред. Н. К. Христофоровой. Биробиджан: ПГУ им. Шолом-Алейхема, 2012. 249 с.
6. Зайцев И. В. Экологические особенности содержания микроэлементов в организме животных и человека. М.: Наука, 2004. 102 с.
7. ПНД Ф 14.1:2:4.50-96 «Методика измерений массовой концентрации общего железа в питьевых, поверхностных и сточных водах фотометрическим методом с сульфосалициловой кислотой».
8. Поляков В. Ю., Ревуцкая И. Л., Суриц У. В. Усугубление дефицита кальция и магния в питьевой воде Биробиджана при ионообменной деферризации // Экология человека. 2016. № 9. С. 3 — 9.
117
•Jc -Jc -Jc
Shakirov Vadim F., Revutskaya Irina L., Polyakov Vladimir Yu.
THE TOTAL IRON CONTENT IN THE DRINKING WATERS OF BIROBIDZHAN
(Sholom-Aleichem Priamursky State University, Birobidzhan)
The article deals with drinking water quality problems in the city of Birobidzhan, among which one of the topical problems is the high content of iron in drinking water. The photometric method establishes the iron content of the total in tap water at 5 points of the city. The study showed that tap water does not meet sanitary standards in all studied points of the city and is unsuitable for drinking.
Keywords: drinking water, photometric method, Birobidzhan, total iron
References
1. Bondareva D. G. Raspredelenie zheleza v poverkhostnykh i pi'evykh vodakh Evreyskoy avtonomnoy oblasti i ego otrazhenie na zdorov'e naseleniya (Distribution of iron in the upland and drinking waters of the Evrei Autonomous Region and its reflection on public health), Vladivostok, 2010. 24 p.
2. Bondareva D. G., Khristoforova N. K. The ecological state of the watercourses, the Amur basin, located within the EAO [Ekologicheskoe sostoyanie vodotokov, basseyna Amura, raspolozhennykh v predelakh EAO], Problemy regional'noy ekologii, 2009, no. 4, pp. 39-40.
3. State report «On the sanitary-epidemiological situation in the EAO in 2015». Birobidzhan: The Office of the Federal Service for Supervision of Consumer Rights Protection and Human Wellbeing in the EAO, 2015. (In Russ.).
4. State report «On the sanitary-epidemiological situation in the EAO in 2016». Birobidzhan: The Office of the Federal Service for Supervision of Consumer Rights Protection and Human Wellbeing in the EAO, 2016. (In Russ.).
5. Khristoforova N. K. (red.) Evreyskaya avtonomnaya oblast' kak biogeokhimicheskaya provintsiya: monografiya (The Jewish Autonomous Region as a biogeochemical province), Birobidzhan, 2012. 249 p.
6. Zaytsev I. V. Ekologicheskie osobennosti soderzhaniya mikroelementov v organizme zhivotnykh i cheloveka (Ecological features of the content of microelements in animals and humans), Moscow, Nauka Publ., 2004. 102 p.
7. PND F 14.1:2:4.50-96 «The method of measuring the mass concentration of total iron in drinking, surface and waste waters by photometric method with sulfosalicylic acid» (In Russ.).
8. Polyakov V. Yu., Revutskaya I. L., Surits U. V. [Usugublenie defitsita kal'tsiya i magniya v pit'evoy vode Birobidzhana pri ionoobmennoy deferrizatsii], Ekologiya cheloveka, 2016, no. 9, pp. 3- 9.
■A * *
118
