Раздел 5. «Гигиеническая характеристика минерального состава воды подземных источников на территории Новосибирской области»

Е. В. Янчук1, Г. И. Крашенинина 1,2
1. ГБОУ ВПО Новосибирский государственный медицинский университет Минздрава России 2. ФБУН «Новосибирский НИИ гигиены» Роспотребнадзора
«Введение. Подземные источники централизованного водоснабжения на территории Новосибирской области по качественному составу в соответствии с ГОСТ 2761-84 «Источники централизованного водоснабжения», относятся ко 2-му классу, т. е. необходимо использовать дополнительную обработку для доведения их качественного состава до требования СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества». При этом большинство водопроводов из подземных источников не оборудовано необходимыми водоочистными сооружениями, в связи с чем, качество подаваемой населению питьевой воды не соответствует гигиеническим нормам. Удельный вес проб воды, не соответствующих гигиеническим нормам, в 2008–2012 годах определялся в пределах 25,9–29,3 %.
Кроме того, на территории области имеется 226 источников децентрализованного водоснабжения, из них 140 (64 %) расположены в Северном, Кыштовском, Усть-Таркском районах. При этом процент проб, превышающих гигиенические нормативы по показателям минерального состава, в динамике по годам 2008–2012 достигает 75,0–89,3 %, а доля населенных пунктов, обеспеченных доброкачественной питьевой водой в сельских поселениях, составляет лишь 31,7 %.
Результаты исследований. Гигиеническое ранжирование районов области по качеству питьевой воды, проведенное службой Роспотребнадзора, позволило выделить районы, в которых санитарно-химические показатели были выше среднеобластных значений (25,9 %):
Приоритетными гигиеническими факторами риска подземных вод на данных территориях были определены следующие: высокая минерализация (более 1000 мг/дм³), жесткость (более 7 мг/дм³), содержание железа (более 0,3 мг/дм³), бора (более 0,5 мг/дм³), марганца (более 0,1 мг/дм³) аммиака (более 1,5 мг/дм³).
В результате использования метода гигиенического районирования были выделены следующие категории территорий: благоприятные, условно благоприятные и неблагоприятные. На территориях, отнесенных к категории благоприятных, показатели минерального состава воды не превышали гигиенических норм. На территориях, выделенных как условно благоприятные, значения приоритетных показателей риска определялись в пределах гигиенических норм, допустимых существующим законодательством на ограниченный период времени. К 3-й категории — неблагоприятные — отнесены районы, где значения приоритетных показателей превышают допустимые гигиенические нормы до трех раз и выше.
Известно, что общая минерализация воды оказывает весьма значимое влияние на организм человека. Вода с повышенной минерализацией влияет на секреторную деятельность желудка, ухудшает пищеварение и нарушает водно-солевой баланс.
Повышенная жесткость питьевой воды может привести к увеличению распространенности среди населения болезней сердечно-сосудистой системы, органов пищеварения, эндокринной системы и нарушения обмена веществ [1, 2, 4, 8, 9].
Используя метод гигиенического картографирования, который представляет собой пространственное отображение санитарно-гигиенического состояния, в частности, водных объектов во взаимосвязи со здоровьем населения и позволяет с помощью тематической карты выразить результаты комплексных гигиенических исследований, были составлены оценочные гигиенические карты качества подземных вод [6].
На территории Новосибирской области к районам, представленным как неблагоприятные в отношении минерализации и жесткости, были отнесены следующие: Татарский, Усть-Таркский, Венгеровский, Куйбышевский, Барабинский, Чановский, Доволенский, Краснозерский, Коченевский, Северный.
В воде подземных питьевых источников Новосибирской области обнаружено высокое содержание бора (2-й класс опасности), оказывающего неблагоприятное влияние на состояние здоровья. Согласно гигиеническим исследованиям, избыточное количество бора в питьевой воде оказывает неблагоприятное воздействие на репродуктивную систему человека и желудочно-кишечный тракт, имеются также научные сведения о роли данного элемента в процессах остеогенеза [3]. На рис. 2 представлена карта с выделением территорий различной степени риска по содержанию бора: до 0,5 мг/л, от 0,5–1,5 мг/л, а также районы с превышением ПДК бора более чем в 3 раза: Чистоозерный, Купинский, Баганский и Карасукский.
В результате использования метода гигиенического картографирования выделены районы, в которых уровень аммиака был меньше значений ПДК (1,5 мг/л), а также районы со значениями, превышающими гигиеническую норму (рис. 2). Постоянное использование воды с повышенным содержанием аммиака вызывает изменения кислотно-щелочного баланса организма, а также ведет к образованию более токсичных соединений нитритов и нитратов [5].
Роль питьевой воды в развитии патологических состояний у человека возрастает по мере увеличения антропотехногенной нагрузки на здоровье, что отчетливо прослеживается в индустриально развитых регионах России [4].
В некоторых районах Новосибирской области в питьевой воде подземных источников в повышенных концентрациях присутствуют такие химические элементы как железо и марганец, которые относятся к веществам 3-го класса опасности с лимитирующим показателем вредности — органолептическим (рис. 3).
Наличие железа в питьевой воде ухудшает вкус и запах, придавая воде коричневатый цвет. При регулярном употреблении такой воды возрастает опасность различных заболеваний внутренних органов, в первую очередь печени и почек. Кроме того, избыточное количество железа неблагоприятно воздействует на кожу человека. Высокий уровень железа в питьевой воде повышает риск развития дефицита цинка и тяжелых форм атопического дерматита [10]. Избыток марганца приводит к заболеваниям костной системы [8]. Имеются научные сведения о том, что при хроническом отравлении марганцем может происходить усиление процесса гемолиза эритроцитов [7]. Повышенное содержание одновременно железа и марганца установлено на территориях Колыванского, Черепановского, Краснозерского и Сузунского районов.
Выводы
1. Выполнено гигиеническое районирование Новосибирской области. Выделены территории различной степени риска для здоровья населения по приоритетным показателям химического состава питьевой воды из подземных источников: минерализация, жесткость, содержание бора, аммиака, железа, марганца.
2. По результатам исследования составлены гигиенические карты.
Список литературы
1. Грищенко С. В. Екологічні детермінантихвороб системи кровообігу серед населення кокризисного регіону / С. В. Грищенко, В. И. Агарков, Г. К. Северин // Проблеми екології та охорони здоров’я. — 2010. — № 5. — С. 110–115.
2. Борзунова Е. А. Оценка влияния качества питьевой воды на здоровье населения / Е. А.; Борзунова, С. В. Кузьмин, Р. Л. Акрамов // Гигиена и санитария. — 2007. — № 3. — С. 32–34.
3. Захарова И. Н. Микроэлементоз как фактор формирования остеопатии у подростков, ; И. Н. Захарова, Т. М. Творогова, А. С. Воробьева // Педиатрия. — 2012. — Т. 91. — С. 151.
4. Ковальчук В. К. Гигиенические проблемы химического состава питьевой воды систем водоснабжения Приморского края / В. К. Ковальчук, Д. В. Маслов // Оригинальные исследования. — 2006. — № 3. — С. 60–63.
5. Коковкин В. В. Химический состав источников питьевых вод Прибайкалья как фактор риска повышенной заболеваемости местного населения / В. В. Коковкин,Ф. В. Сухоруков, О. В. Шуваева // Сиб. экол. журн. — 2008. — № 4. — С. 61–63.
6. Методические рекомендации по составлению гигиенических карт окружающей среды: методические рекомендации / Е. М. Трофимович [и др.]. — Новосибирск, 1989— 43 с.
7. Мосин О. В. Вода, которую мы пьём [Электронный ресурс]. — 2003. — Режим доступа:www.o8ove.ru/article/dwater
8. Прибылова В. Н. Состояние здоровья населения и его связь с качеством питьевой воды / В. Н. Прибылова, И. К. Решетов // Водні ресурси. Проблеми раціонально використання, охорони та відтворення. — 2010. — № 16. — С. 76–78.
9. Рылова Н. В. Влияние минерального состава питьевой воды на здоровье детей. / Н. В. Рылова // Гигиена и санитария. — 2005. — № 1. — С. 45–46.
10. Шарова Н. В. Особенности поражения кожи у детей с избыточным содержанием железа в питьевой воде : автореф. дис. … канд. мед. наук / Н. В. Шарова. — Смоленск, 2002. — 23 с.».
По мнению автора, приведенная статья может оказаться полезной не только для специалистов, но и для всех тех, кто интересуется затронутыми в статье вопросами обеспечения населения питьевой водой. Мы с вами, уважаемые читатели, обсудим только один её фрагмент, выделенный жирным шрифтом.
Как надеюсь, вы уже могли убедиться в том, что общая минерализация питьевой воды служит, хотя и обобщённым, но существенно менее информативным и значимым фактором для оценки качества питьевой воды. Сравните с рассмотренной выше обобщённой оценкой качества воды (ООК), включающей как концентрацию неорганических элементов (катионов и анионов), так и их соотношение (см. табл. 3-8.1). Для сравнения также проведём сопоставление «Приоритетных гигиенических факторов риска подземных вод на территории НСО» с их содержанием в крови человека в следующей таблице.
Таблица 8.1-б. Сопоставление «приоритетных гигиенических факторов риска подземных вод на территории Новосибирской области» с предельно допустимыми концентрациями неорганических элементов с их содержанием в крови человека


п/п Приоритетные гигиенические факторы риска
Е. В. Янчук, Г. И. Крашенинина, мг/дм³ Контролные параметры (табл. 1, 7 и 8,2), мг/л
Спдк, мг/л
(соотношение
Спдк/ Сопт) Класс
опасности Кровь человека
Сопт, мг/л
М-мужчины
Ж-женщины
(средние значения)
1 Общая минерализация (более 1000 мг/дм³) 1000-1500 ???
2 Жесткость (более 7 мг/дм³) Кальций 140 (+1.43) 1 М-97.4; Ж-98.2 (97.8)
Магний 85 (+4.0) 3 21.3
3 Содержание железа (более 0,3 мг/дм³) 0,3 (-0.21) 3 М-1.0; Ж-1.9 (1.45)
4 Содержание бора (более 0,5 мг/дм³) 0.5 (+3.85) 0.13
5 Содержание марганца (более 0,1 мгдм³) 0,1(-0.13) 3 0.75
6 Содержание аммиака (более 1,5 дм³) 1,9 по NH4+ (+3.58) 4 0.53
Как следует из приведенной таблицы принятые авторами цитируемой статьи приоритетные гигиенические факторы риска подземных вод на территории Новосибирской области, не всегда согласуются как с нормативными контрольными параметрами (ПДК и класс опасности), так и со средним содержанием неорганических элементов в крови человека. Наблюдаемые различия при сопоставлении приведенных величин в сторону превышения и занижения (хотя бы от Спдк), на наш взгляд, хотелось бы пояснить — надеюсь получить соответствующие разъяснения авторов цитируемой статьи. Что касается собственно факторов риска, то складывается такое впечатление, что для их определения более целесообразно использовать рассмотренный нами ранее полимолекулярный подход. Ранее мы уже обсуждали, что в соответствии с таким подходом, из всего набора нескольких десятков наименований катионов макро-, микро- и ультра-микроэлементов, а также анионов, присутствующих в питьевой воде или от соотношения их концентраций, может зависеть состояние здоровья человека. В свою очередь, из состава питьевой воды крайне необходимо полностью удалять примеси техногенного характера, которые вносят существенный вклад в состояние нашего здоровья. Интересно, догадываются ли наши руководители и депутаты всех уровней о наличии подобных зависимостей? Похоже, не только догадываются, но и знают о существовании такой связи. Для подтверждения этого, имеет смысл привести выдержки из Долгосрочной целевой программы «Чистая вода» в Новосибирской области на 2012 — 2017 годы». Вначале следует представить раздел документа «Краткая характеристика проблемы».
«Одной из самых острых задач на сегодняшний день являются проблемы обеспечения населения питьевой водой в достаточном количестве, нормативного качества и очистка образующихся бытовых стоков до экологически нормативного уровня.
Ежегодно население области потребляет более 294 млн. куб.м воды для питьевых и коммунальных нужд, от качества которой зависит сохранение здоровья населения на уровне, соответствующем критериям цивилизованного общества, обеспечение комфортных условий проживания, продолжительность жизни.
На территории Новосибирской области эксплуатируются 10 поверхностных и 2792 подземных водозаборов, 15 водопроводных очистных сооружений и 10 блочно-модульных установок водоподготовки, 18 канализационных очистных сооружений с биологической очисткой сточных вод, 209 канализационных насосных станций, более 9,7 тыс. км водопроводных и 2,3 тыс. км канализационных сетей.
Из 1580 городов и сельских населенных пунктов на территории Новосибирской области поверхностные источники питьевого и хозяйственно-бытового водоснабжения используются только в 39 городских округах и сельских населенных пунктах. Водоснабжение потребителей на остальной территории Новосибирской области осуществляется из подземных водозаборов. Качество и природно-экологические характеристики подземных вод на территории области не одинаковы. Зачастую в подземных водах наблюдается повышенное содержание железа, марганца, отмечается превышение общей жесткости, нередко присутствует аммиак и сероводород.
Около 20% населения Новосибирской области не обеспечено услугами централизованного водоснабжения. Кроме того, в некоторых населенных пунктах часть населения использует для питьевых целей воду из децентрализованных источников. Как правило, качество этой воды низкое вследствие слабой защищённости водоносных горизонтов от загрязнения с поверхностных территорий и несоблюдения установленных поясов зон санитарной охраны. На сегодняшний день дефицит мощностей сооружений по водоподготовке составляет более 100 тыс. куб.м в сутки».
А в разделе «Важнейшие целевые индикаторы» сообщается о следующем: «Реализация Программы позволит к 2017 году увеличить долю населения, употребляющего питьевую воду нормативного качества, соответствующую гигиеническим нормативам по органолептическим, химическим и микробиологическим показателям, до 81% (… на 4,8 процентных пункта выше аналогичного показателя 2011 года), что в свою очередь окажет влияние на снижение заболеваемости населения, в том числе органов пищеварения (снижение на 2,9 тыс. человек), брюшным тифом и паратифами A, B, C, сальмонеллезными инфекциями, острыми кишечными инфекциями, гепатитами (снижение на 0,45 тыс. чел.), онкологическими заболеваниями (снижение на 0,11 тыс. чел.), вирусными гепатитами (снижение на 0,03 тыс. чел.). (ДАН: естественно снова возникает ряд вопросов, например, об оптимальности показателей «нормативного качества» питьевой воды или (более общий) о возможности принципиального изменения системы водоподготовки, а также об эффективности использования выделяемых на реализацию Программы финансовых вложений). Продолжим цитирование.
«В рамках реализации Программы будут достигнуты следующие результаты: Обеспечение населения Новосибирской области питьевой водой, отвечающей требованиям безопасности. К 2017 году снизится доля проб воды, не отвечающих гигиеническим нормативам, в том числе по: санитарно-химическим показателям до 16,0 % (что на 7,8 процентных пункта ниже уровня 2011 года); по микробиологическим показателям до 1,8 % (аналогичный показатель на начало реализации Программы – 2,8 %). Немаловажной проблемой в Новосибирской области является техническое состояние сетей и сооружений водоснабжения и водоотведения. Транспортировка воды и стоков осуществляется по сетям, срок эксплуатации которых составляет более 40 лет, их изношенность достигает 70%. В связи с высокими показателями ветхости водопроводных и канализационных сетей, намечается ежегодный прирост утечек в системах водопроводно-канализационного хозяйства, возрастает ежегодное число аварийных ситуаций. Потери на водопроводных сетях составляют более 50 млн. куб.м воды в год. Кроме того, значительные утечки на сетях водоснабжения и водоотведения приводят к повышению уровня грунтовых вод и подтоплению территории населенных пунктов. Значительное влияние на состояние окружающей среды оказывают аварии в системе сетей канализации. Утечки на канализационных сетях ведут к загрязнению почв и верховодных водоносных горизонтов. Состояние систем водоснабжения в муниципальных образованиях Новосибирской области характеризуется также высоким уровнем износа водозаборных сооружений. Более 30% водозаборных скважин построенных в 70 х – 80-х годах выработали свой технический ресурс и дальнейшей эксплуатации не подлежат».
Как видно, конечно, руководители области и депутаты о проблеме питьевой воды знают. Ведь даже не догадываясь о наличии возможности обеспечения населения более качественной питьевой водой категории ФППВ и всего лишь увеличивая долю, отвечающую существующим требованиям нормативов, утверждается, что можно реально несколько сократить заболеваемость людей и комфортность их проживания на территории НСО. Надеюсь, что скоро мы узнаем о результатах.
Но можно полагать, что только методы, подобные предварительной дистилляции не только водопроводной воды хозяйственно — питьевого назначения, но и воды любого качества, могут позволить жителям Новосибирского региона в максимальной степени освободиться от указанных в табл. 8.1а многочисленных «добавок» техногенного происхождения и разнообразных микроорганизмов. В свою очередь, внесение рассчитанных количеств солевой нормализующей смеси может превратить получаемый дистиллят в функционально полноценную питьевую воду категории ФППВ (см. табл. 5). Похоже, что предлагаемый вариант водоподготовки имеет перспективы превращения в питьевую воду наиболее приемлемой категории качества, предназначенную для сохранения здоровья человека.
Вернёмся снова к рассмотрению предшествующих таблиц. Попытаемся ответить хотя бы на последний вопрос из представленного выше перечня. Это позволит нам вообще убрать из рассмотрения, установленные ПДК для разнообразных техногенных загрязнителей воды. Так как в крови человека они не содержатся, то не следует тратить усилия и средства на доказательство их «безвредности» и установление значений ПДК (весьма затратный и длительный процесс), если всё делать «по уму», а не от (известного в народе) «фонаря». Более правомерно было бы использовать информативные, но весьма трудоёмкие оценки, по токсикологическому действию и наличию у химических веществ отдаленных эффектов (гонадо — эмбриотоксического, мутагенного, канцерогенного, аллергенного) (см. далее).
Опыт автора по проверке качества питьевой воды на присутствие неорганических элементов (ниже максимально допустимых концентраций), прошедшей водопроводные коммуникации до р.п. Кольцово, свидетельствовал о якобы её достаточном уровне по всем значениям ПДК для неорганических элементов, кроме 1.5 — кратного превышения ПДК по содержанию цинка (правда, в то далёкое время практически не «регистрировались» примеси органического происхождения). По-видимому, отмеченное превышение концентрации этого элемента связано с его выщелачиванием из оцинкованных труб и такое превышение необходимо учитывать при определении нормативных показателей и при составлении специальных солевых нормализующих композиций. Фактически цинк можно не добавлять в питьевую воду и солевые композиции, учитывая повсеместную однотипную организацию разводки воды по жилым домам города, а не только для жителей р.п. Кольцово. Современные коммуникации должны предусматривать использование для разводки воды труб из пластмассы. Когда это произойдёт и во что это нам обойдётся? Вне всякого сомнения, регулярная оценка качества питьевой воды и доведения получаемой информации до населения должна осуществляться на всех уровнях местного, регионального и государственного управления. А качество воды, используемой жителями населённых пунктов для питья и приготовления пищи, будет служить (может быть и сейчас служит?) одним из основных критериев эффективности работы управленцев.
И ещё одно замечание — отсутствие превышения ПДК неорганических примесей в питьевой воде, вне зависимости от обозначения существующих в настоящее время официальных категорий качества, не делает воду физиологически полноценной. Это ещё одно напоминание о существовании «куполо — подобной зависимости» влияния БАВ на организм человека.
Собственно говоря, автор предлагает рассмотреть альтернативный наиболее приемлемый, по мнению автора, вариант получения физиологически полноценной питьевой воды (категории ФППВ) и различных напитков на её основе, пригодной также для приготовления пищи. При этом, предлагаемый вариант технологии водоподготовки (по задумке — нужны уточнённыё расчёты) может существенно изменить потенциальные затраты на производство воды категории ФППВ в сторону уменьшения и не повышать их в дальнейшем, в связи с вполне возможным ухудшением состояния окружающей среды.
Кстати, рассуждения автора о затратах на производство качественной питьевой воды могут вызывать неприятную ассоциацию с отмечаемым ранее сопоставлением, содержащим такое понятие, как «алчность». Предлагаю рассмотреть в качестве альтернативы сочетание двух понятий «научный подход» и «рациональная (рачительная) методология».