CC BY-ND
51
20
ЗНиСО сентябрь IW (202)
УДК 614.79:504.5
ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РИСКА ЗДОРОВЬЮ СЕЛЬСКОГО НАСЕЛЕНИЯ, СВЯЗАННОГО С ХИМИЧЕСКИМ ЗАГРЯЗНЕНИЕМ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ
Ш.Ж. Мусаев1, Ю.Ю. Елисеев2, И.Н. Луцевич2, В.Н. Долич2
1ГБОУ ВПО «Саратовский ГМУ им. В.И. Разумовского» Минздрава России,
г. Саратов, Россия
2ФБУН «Саратовский научно-исследовательский институт сельской гигиены» Роспотребнадзора, г. Саратов, Россия
Результаты исследований дают возможность ранжировать открытые водоисточники агропромышленных районов Саратовского Заволжья по степени опасности их использования для питьевого водоснабжения населения. Характер и количество проб воды водоемов, не соответствующих гигиеническим нормативам по химическим показателям, а также оценка неканцерогенного риска позволяют квалифицировать водоемы Новоузенского (Варфоломеевский групповой водопровод) и Дергачевского (пруд Сокорный и Чапаевское водохранилище) районов как наиболее опасные для здоровья сельского населения. Рассчитанный суммарный неканцерогенный индекс опасности (Н1сум.) загрязнения изучаемых водоисточников в отношении критических систем и органов организма оказался наиболее высоким для водоемов Новоузенского (0,17) и Дергачевского (0,16) районов левобережья Саратовской области. Тем самым получено научное обоснование для разработки соответствующих схем очистки воды из этих источников.
Ключевые слова: химическое загрязнение поверхностных водоемов, неканцерогенный риск здоровью сельского населения, ранжирование территорий.
Sh.Zh. Musayev, Yu.Yu. Eliseyev, I.N. Lutsevich, V.N. Dolich □ HYGIENIC ASSESSMENT OF HEALTH RISKS OF RURAL POPULATION WITH CHEMICAL WATER POLLUTION □ Razumovsky Saratov State Medical University of the Ministry of Healthcare of Russia, Saratov, Russia; Saratov Scientific Research Institute of Rural Hygiene of Rospotrebnadzor, Saratov, Russia.
The results of the research give the opportunity to rank public water sources in the agricultural districts of the Saratov Volga region on the degree of danger of their use for drinking water supply. The nature and number of non-compliant samples of the water reservoirs of the chemical indicators and the assessment of non-carcinogenic risk allow to qualify the water sources of Novouzensk and Dergachi areas as the most dangerous to the health of the rural population. Thus, was obtained the scientific justification for the development of appropriate schemes of water purification from these sources. Key words: chemical pollution of surface water sources, non-carcinogenic risk to the health of the rural population, the ranging of the territories.
Обеспечение доступа населения к доброкачественной питьевой воде является важнейшим условием сохранения и укрепления его здоровья, без которого невозможно динамичное социально-экономическое развитие страны [16, 21]. Контаминация химическими загрязнителями водоисточников с учетом малой эффективности водоочистки питьевой воды требует не только осуществления постоянного гигиенического мониторинга за их содержанием, но и создает реальную угрозу здоровью населения [4, 8, 9, 19, 20, 22]. Вместе с тем, потребление недоброкачественной питьевой воды может приводить не только к росту инфекционных заболеваний, но и болезней неинфекционной природы, связанных с неудовлетворительным химическим составом воды [12]. В этом отношении особый интерес могут представлять малые реки, пруды и водохранилища, расположенные на территории левобережья Саратовского Заволжья [14, 18]. В связи с высокой минерализацией подземных водоисточников и отсутствием экономических возможностей для установки локальных систем опреснения, сельское население Заволжья вынуждено использовать для питьевых целей воду из санитарно необустро-енных поверхностных водоемов. По данным обследований, проводимых сотрудниками
ц
ФБУН «Саратовского научно-исследовательского института сельской гигиены» Роспотребнадзора, в регионе эксплуатируется 229 поверхностных источников питьевого водоснабжения, 90 % воды из которых подается населению без обеззараживания и какой-либо другой очистки. Так, обеспеченность очищенной водой жителей сел Перелюбского, Питерского, Новоузенского, Краснокутского, Федоровского, Ершовского, Пугачевского и Дергачевского районов составляет от 4,8 до 12,5 %. При этом количество проб воды из поверхностных источников, не соответствующих гигиеническим нормативам по химическим показателям, достигает 25 %, а по микробиологическим - 5,0 %. В целом по Саратовской области не соответствует санитарно-эпидемиологическим правилам и нормативам 39,3 % поверхностных источников питьевого водоснабжения [11].
Наиболее неблагополучная ситуация с санитарным состоянием поверхностных источников водоснабжения сложилась в сельских поселениях Краснокутского, Перелюбского, Пугачевского, Советского, Новоузенского районов, где все эксплуатируемые водоисточники не соответствуют санитарно-эпидемиологическим правилам и нормативам [13].
сентябрь №Ч (282) ЗНиСО
21
—Р Цель исследования - гигиеническая оцен-рГ ка риска для здоровья населения химического загрязнения воды, подаваемой из открытых источников сельских населенных пунктов Саратовского Заволжья. а Материалы и методы. Определение содержания химических загрязнений в воде, подагр ваемой населению Саратовского Заволжья, осуществлялось в соответствии с общепринята той в санитарно-гигиенической практике методологией, изложенной в регламентируемых ^^ и действующих нормативных документах: = ГОСТ 2761-84 [7], СанПиН 2.1.4.1175-02 [3] и ¡=Г СанПиН 2.1.4.1074-01 [15].
Определение содержания фенолов проводи-^ лось в соответствии с МУК 4.1.1263-03 [5] флуориметрическим методом на анализаторе
_ жидкости «ФЛЮ0РАТ-02». Содержание неф-
^ тепродуктов анализировали люминесцентно-хроматографическим методом путем хромато-графического отделения нефтепродуктов от полярных углеводородов и примесей воды не нефтяного происхождения в колонке с активированным оксидом алюминия при использовании экстрагентов (хлороформа, гексана) и дальнейшего определения выделенных нефтепродуктов люминесцентным методом. Определение содержания синтетических поверхностно-активных веществ (СПАВ) проводилось согласно «Методическим указаниям по санитарной охране водоемов от загрязнения синтетических поверхностно-активных веществ» № 1407-76 [10]. Определение массовой концентрации общего железа с сульфосалициловой кислотой проводили в соответствии с ГОСТ 4011-72 [1]. Содержание марганца в воде определяли колориметрическим методом в соответствии с ГОСТ 4974-72 [2].
Оценка возможного риска влияния химических загрязнителей, содержащихся в воде, используемой для питьевых целей, на здоровье сельского населения Саратовской Заволжья проводилась в соответствии с «Руководством по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду» (Р 2.1.10.1920-04) [17], методическими рекомендациями «Интегральная оценка питьевой воды централизованных систем водоснабжения по показателям химической безвредности» (МР 2.1.4.0032-11) [6].
Статистическая обработка данных проводилась с использованием программы «81ай8йса 6.0». Значимость различий между двумя выборками с нормально распределенными признаками определяли по 1-критерию Стьюдента. Различия считали достоверными при значении р < 0,05.
Результаты исследования. Проведенными в период с 2012 по 2014 гг. мониторинговыми исследованиями содержания химических загрязнителей в открытых водоемах сельской местности Саратовского Заволжья было установлено стабильное превышение допустимых концентраций для ряда ингредиентов: железо, марганец, фенол, СПАВ, нефтепродукты. Так, в
реках Б.Караман с. Степное Советского района, Иргиз Пугачевского района, Еруслан Федоровского и Краснокутского районов, а также Ка-мелик и Сестра Перелюбского района на протяжении всего периода наблюдения отмечалось стабильное загрязнение нефтепродуктами с превышением допустимых концентраций в 1,52, 5 раза. В вышеуказанных водоемах за исключением р. Иргиз в исследуемые сроки также регистрировалось и повышенное (1,2-2 ПДК) содержание СПАВ. На протяжении трех лет исследования на том же уровне стабильно выявлялось превышающее ПДК содержание марганца в открытых водоемах Саратовского Заволжья (реки Б.Узень, Б.Караман, Иргиз, Еруслан, Камелик и Сестра). Содержание железа, превышающее допустимые значения не более чем в 1,4 раза, обнаруживалось лишь в открытом искусственном водоеме, подпитываемом Варфоломеевским групповым водопроводом в Новоузенском районе и в Сокорном пруду у села Демьяс Дергачевского района. Фенол был обнаружен лишь в одном из изучаемых водоемов в реке Еруслан у сел Первомайское, Ивановка, Калуга Федоровского района Саратовского Заволжья в максимальной концентрации, превышающей ПДК в 2,2 раза.
С целью гигиенической оценки риска здоровью населения содержания химических веществ в воде, подаваемой из изучаемых открытых источников, было проведено ранжирование прилегающих к ним территорий сельских населенных пунктов Саратовского Заволжья (табл.). Из представленных в таблице данных следует, что суммарные неканцерогенные индексы опасности в водоемах Новоузенского (0,17), и Дергачевского (0,16) районов были в 1,3-8,0 раз (р < 0,05-0,001) выше, чем в водах Мар-ксовского (0,12), Советского (0,09), Перелюб-ского (0,07), Краснокутского (0,07), Пугачевского (0,04) и Федоровского (0,02) районов.
Повышенный уровень марганца, отмечаемый в реках Б.Караман, Иргиз, Еруслан, Б.Узень, Камелик и Сестра, протекающих по территории Саратовского Заволжья, вызывает в последние годы явную обеспокоенность санитарной службы и экологического комитета Саратовской области. Однако установлено, что высокий уровень марганца в воде, носит природный характер, так как техногенных выбросов в исследуемых левобережных районах зафиксировано не было. Высокие концентрации природного марганца в малых реках, особенно Пугачевского и Перелюбского районов Саратовской области, ранее обнаруживали авторы в других исследованиях [11, 14, 18], объясняя наличие высоких концентраций этого химического элемента в водоемах результатом геологических процессов - его миграцией из разломов донных структур. Выявленные показатели с превышением в 1,5-2 раза допустимых концентраций содержания нефтепродуктов в исследуемых нами малых реках Саратовского Заволжья были связаны с интенсивным использо-
22
ЗНиСО сентябрь над (202)
ванием водоемов в летний период для мытья сельскохозяйственного и других видов транспорта, наличия малого дизельного судоходства у населения. На указанный факт, представляющий опасность для здоровья сельского населения, использующего открытые водоемы и малые реки в качестве водоисточников, обращали внимание отечественные авторы [4, 8, 19, 20]. Более того, обнаруженное значительное количество нефтепродуктов (превышающее от 2 до 5 раз ПДК) в р. Б.Караман объясняется расположением в селах Степное и Советское рядом с водоемом мест добычи нефти заволжскими нефтяниками. Этот факт обосновывает и высокие показатели содержания в водоеме анионак-тивных СПАВ, которые используются в качестве компонентов в технологии бурения скважин. Высокие концентрации СПАВ в водоемах Дергачевского, Перелюбского, Краснокутского и Федоровского районов, по-видимому, можно объяснить тем, что население этих степных районов интенсивно занимается первичной обработкой шерсти овец, где используются значительные объемы детергентов.
Незначительное, в 1,4-2,2 раза, превышение ПДК фенола, регистрируемое в воде р. Еруслан Федоровского района, связано с выбросами
сточных вод от красильных производств. Превышение содержания железа в открытых водоисточниках (искусственный пруд и водоем) можно объяснить его вымыванием из коррозирующих материалов систем группового водоснабжения [18].
Гигиенические основы формирования перечня показателей, используемых для оценки и контроля безопасности питьевой воды, широко известны [9]. Проведенное ранжирование территорий населенных пунктов районов Саратовского Заволжья по неканцерогенному риску здоровью населения при воздействии химических веществ (железо, марганец, нефтепродукты, СПАВ), загрязняющих питьевую воду, выявило, что наиболее опасными оказались поверхностные водоемы Новоузенского (Варфоломеевский групповой водопровод) и Дергаче-ского (пруд Сокорный и Чапаевское водохранилище, подпитываемые из Орлово-Гайского группового водопровода, р. Б.Узень и Б.Чалык-ла) районов (табл.). Их суммарные неканцерогенные индексы опасности (Н1сум. 0,17 и 0,16) в отношении критических систем и органов организма (слизистая, кожа, кровь, иммунная система) оказались наиболее высокими.
1
Таблица. Ранжирование территорий малых населенных пунктов районов Саратовского Заволжья по неканцерогенному риску здоровью населения при воздействии химических веществ, загрязняющих питьевую воду поверхностных водоемов
Районы Саратовского Заволжья Вещество Сср.*3 мг/дм ЛББ мг/кг в день ид Критические системы Суммарный индекс опасности, Н1сум.
Советский р-он: р. Б.Караман, р. Нахой марганец 0,19 0,005 0,04 ЦНС, кровь 0,09
СПАВ 1,0 0,03 0,02 слизистые
нефтепродукты 0,35 0,01 0,03 слизистые, ЖКТ, почки
Новоузенский р-он: Варфоломеевский групповой водопровод железо 1,4 0,04 0,13 слизистые, кожа, кровь, иммунная система 0,17
марганец 0,19 0,005 0,04 ЦНС, кровь
Пугачевский р-он: р. Иргиз марганец 0,15 0,004 0,03 ЦНС, кровь 0,04
нефтепродукты 0,14 0,004 0,013 слизистые, ЖКТ, почки
Дергачевский р-он: пруд Сокорный и Чапаевское водохранилище, подпитываемые из Орлово-Гайского группового водопровода, р. Б.Узень и р. Б.Чалыкла железо 1,3 0,04 0,13 слизистые, кожа, кровь, иммунная система 0,16
СПАВ 0,6 0,02 0,01 слизистые
нефтепродукты 0,22 0,006 0,02 слизистые, ЖКТ
Федоровский р-он р. Еруслан, пруды СПАВ 0,7 0,02 0,01 слизистые 0,02
нефтепродукты 0,15 0,004 0,013 слизистые, ЖКТ, почки
фенол 0,0018 0,0001 0,0003 ЖКТ, ЦНС, почки
Перелюбский р-он: р. Камелик и р. Сестра марганец 0,2 0,006 0,04 ЦНС, кровь 0,07
СПАВ 0,7 0,02 0,01 слизистые
нефтепродукты 0,2 0,006 0,02 слизистые, ЖКТ, почки
Краснокутский р-он: р. Еруслан, р. Солянка, Лебедевское и Ахмато-Лав-ровское водохранилища марганец 0,14 0,004 0,03 ЦНС, кровь 0,07
СПАВ 0,9 0,003 0,02 слизистые
нефтепродукты 0,2 0,006 0,02 слизистые, ЖКТ, почки
* Сср. - среднегодовые концентрации химических загрязнителей в воде водоемов (2012-2014 гг.)
сентябрь M (202) ЗНивО
23
i
Выводы:
1. Результаты исследований дают возможность ранжировать открытые водоисточники агропромышленных районов Саратовского Заволжья по степени опасности их использования для питьевого водоснабжения населения.
2. Характер и количество проб воды водоемов, не соответствующих гигиеническим нормативам по химическим показателям, а также оценка неканцерогенного риска позволяют квалифицировать водоемы Новоузенского и Дер-гачевского районов, как наиболее опасные для здоровья сельского населения. Тем самым получено научное обоснование для разработки соответствующих схем очистки воды из этих источников.
ЛИТЕРАТУРА
1. Вода питьевая. Методы измерения массовой концентрации общего железа: ГОСТ 4011-72 (утв. и введен в действие Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 09.10.72 № 1855).
2. Вода питьевая. Методы определения содержания марганца: ГОСТ 4974-72 (утв. и введен в действие Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 25.12.72 № 2320).
3. Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения. Санитарная охрана источников: СанПиН 2.1.4.1175-02 (утв. Главным государственным санитарным врачом РФ 17 ноября 2002 г.).
4. Григоренко Л.В. и др. Показатели химического состава воды из Карачуновского водохранилища Криворожской зоны урбанизации / Л.В. Григоренко, О.А. Шевченко, Н.В. Дзяк [и др.] // Гигиена и санитария. 2015. № 6. С. 29-39.
5. Измерение массовой концентрации фенолов общих и летучих флуориметрическим методом в пробах питьевой воды и воды поверхностных и подземных источников водопользования: МУК 4.1.1263-03 (утв. Главным государственным санитарным врачом РФ 01.04.2003).
6. Интегральная оценка питьевой воды централизованных систем водоснабжения по показателям химической безвредности: МР 2.1.4.0032-11 (утв. Главным государственным санитарным врачом РФ 31.07.2011).
7. Источники централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения. Гигиенические, технические требования и правила выбора: ГОСТ 2761-84. М.: Стандарт-информ, 2006.
8. Коньшина Л.Г. и др. Оценка качества питьевой воды и риска для здоровья населения / Л.Г. Коньшина, В.Л. Леж-нин // Гигиена и санитария. 2014. № 3. С. 5-11.
9. Красовский Г.Н. и др. Гигиенические основы формирования перечней показателей для оценки и контроля безопасности питьевой воды / Г.Н. Красовский, Ю.А. Рах-манин, Н.А. Егорова [и др.] // Гигиена и санитария. 2010. № 4. С. 8-13.
10. Методические указания по санитарной охране водоемов от загрязнения синтетических поверхностно-активных веществ (утв. заместителем Главного государственного санитарного врача СССР 5 марта 1976 г. № 1407-76).
11. Мосияш С.А. и др. Гигиенические аспекты использования малых водотоков Нижнего Поволжья для сельского водоснабжения / С.А. Мосияш, А.А. Орлов, М.В. На-карякова [и др.] // Здоровье населения и среда обитания. 2011. № 11. С. 27-29.
12. Мусаев Ш.Ж. и др. Барьерная роль водоочистных сооружений, расположенных в агропромышленных районах Саратовской области на поверхностных водоисточниках / Ш.Ж. Мусаев, Ю.Ю. Елисеев, И.Н. Луцевич [и др.] // Современные проблемы науки и образования. 2013. № 6. С. 575-576.
13. Мусаев Ш.Ж. и др. Проблемы риска для здоровья населения процессов концентрирования химических загрязнений в малых реках Саратовской области / Ш. Ж. Му-саев, Ю. Ю. Елисеев, И. Н. Луцевич // Гигиена и санитария. 2012. № 5. С. 101-103.
14. Орлов А.А. Гигиенические особенности сельского водоснабжения в современных условиях (обзор) // Гигиена и санитария. 2010. № 4. С. 25-28.
15. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества: СанПиН 2.1.4.1074-01 (утв. Постановлением Главного государственного санитарного врача РФ от 26 сентября 2001 г. № 24).
16. Рахманин Ю.А. и др. Актуальные проблемы обеспечения населения доброкачественной питьевой водой и пути их решения / Ю. А. Рахманин, Р. И. Михайлова, Л.Ф. Кирьянова [и др.] // Вестник РАМН. 2006. № 4. С. 9-17.
17. Руководство по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду: Р 2.1.10.1920-04 (утв. и введено в действие Главным государственным санитарным врачом РФ 5 марта 2004 г.).
18. Сергеева Е.С. и др. Комплексная санитарно-гигиеническая оценка рек питьевого назначения / Е. С. Сергеева, Ю.Ю. Елисеев // Саратовский научно-медицинский журнал. 2008. № 4. С. 18-21.
19. Унгуряну Т.Н. и др. Результаты оценки риска здоровью населения России при воздействии химических веществ питьевой воды (обзор литературы) / Т.Н. Унгуряну, С.М. Новиков // Гигиена и санитария. 2014. № 1. С. 19-25.
20. Эльпинер Л.И. Медико-экологические аспекты кризиса питьевого водоснабжения // Гигиена и санитария. 2013. № 6. С. 38-45.
21. Якубова И.Ш. и др. Гигиеническая оценка обеспечения населения Санкт-Петербурга безопасной, безвредной и физиологически полноценной питьевой водой / И.Ш. Якубова, А.В. Мельцер, Н.В. Ерастова [и др.] // Гигиена и санитария. 2015. № 4. С. 21-25.
22. Larson C. Drinking Water Act. Amendments, Regulations and Standards / Ed E. J. Calabrese [et al.] Michigan, 1990. P. 3-15.
Контактная информация: Елисеев Юрий Юрьевич, тел: +7 (8452) 66-97-42, e-mail: [email protected] Contact information: Eliseyev Yury, phone: +7 (8452) 66-97-42, e-mail: [email protected]
