CC BY
133
удк
КАЧЕСТВО ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ В Г. НОВОДВИНСКЕ АРХАНГЕЛЬСКОЙ ОБЛАСТИ ПО ДАННЫМ МНОГОЛЕТНЕГО МОНИТОРИНГА
© 2008 г. *Т. Н. Унгуряну, А. В. Лыжина,
В. С. Дементьевский, А. А. Алешин, *Р. В. Бузинов
*Управление Роспотребнадзора по Архангельской области,
Северный государственный медицинский университет, г. Архангельск
Целью исследования была санитарно-гигиеническая оценка качества питьевой воды в г. Новодвинске Архангельской области за период с 1994 по 2006 год. Основным водопользователем города является ОАО «Архангельский целлюлозно-бумажный комбинат», вклад которого в общий объем сбросов от всех предприятий составляет более 98 %. Установлено, что среднемноголетние и среднегодовые значения большинства исследуемых показателей качества питьевой воды не превышали предельно допустимых. Однако в отдельные годы отмечалось превышение предельно допустимых концентраций содержания железа, ртути и перманганатной окисляе-мости. В ходе исследования сравнивалось качество питьевой воды в разных мониторинговых точках города. Выявлены статистически значимые корреляционные связи между отдельными показателями качества воды. Для улучшения качества питьевой воды требуется снижение объема сбросов от промышленных предприятий, совершенствование системы очистки сбросов, замена водопроводных сетей на трубы из современного материала, а также поиск альтернативных источников водоснабжения.
Ключевые слова: питьевая вода, мониторинг, органолептические, санитарно-химические показатели.
Роль воды в жизнеобеспечении человека неоценима. В обществе ее доступность, необходимое количество и качество выступают одновременно как медико-экологическая, техногенная, социальная и экономическая компоненты образа и условий жизни. Проблема обеспечения населения качественной питьевой водой — важная проблема настоящего времени.
результаты систематических исследований последних десятилетий показывают, что из года в год практически повсеместно качество воды поверхностных источников ухудшается по причине массированного сброса в водоемы неочищенных бытовых, хозяйственных, промышленных, ливневых вод, содержащих различные микроорганизмы, в том числе и патогенные, а также множество токсичных химических соединений, весьма широко, а зачастую и бесконтрольно используемых в производственной сфере и в быту [4].
По данным наблюдений Северного управления по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, уровень загрязненности большинства водных объектов Архангельской области остается высоким. Одна из наиболее загрязненных рек области —Северная Двина. По комплексным показателям ее вода оценивается как «весьма загрязненная» и «загрязненная». Между тем Северная Двина является основным водоисточником; более 70 % населения, проживающего вблизи реки, используют ее воду в качестве питьевой [1].
Речная система Северной Двины в течение многих десятилетий испытывает значительное антропогенное воздействие, связанное, прежде всего с работой предприятий целлюлозно-бумажной промышленности и энергетики. На долю целлюлозно-бумажных комбинатов (ЦБК) приходится около 85 % загрязняющих веществ, поступающих в реку со сточными водами всех предприятий, и в частности веществ, характеризующихся биологическим потреблением кислорода (БПК5) — 67 %, химическим потреблением кислорода (ХПК) — 96 %; взвешенных веществ — 85 %, нефтепродуктов — 89 % и лигносульфонатов — 100 %. Даже после очистки сточные воды ЦБК содержат значительное количество трудно-окисляемых органических соединений (лигносульфонаты, сульфоновые и смоляные кислоты, сульфиды, меркаптан и др.), тормозящих и без того слабые процессы самоочищения реки. Вследствие этого характерными загрязняющими веществами для речной системы Северной Двины являются нефтепродукты, органические вещества, соединения меди, цинка, общего железа, фенолы, метанол, лигнинные вещества [2]. Таким образом, определяющее влияние на уровень загрязненности вод Северной Двины оказывают ЦБК, крупнейший из которых — ОАО «Архангельский целлюлозно-бумажный комбинат», расположенный на территории г. Новодвинска.
б
Безопасная питьевая вода не представляет никакого значительного риска для здоровья человека в результате ее потребления в течение всей жизни, даже при различной уязвимости организма, которая может возникать на разных этапах жизни [5]. Однако традиционная практика очистки питьевой воды не гарантирует ее высокого качества и полной безопасности для здоровья населения [3]. В связи с этим управление качеством питьевой воды предполагает проведение сложного комплекса мер по организации зон санитарной охраны водоисточников и водопроводной сети, обеспечению мероприятий по охране водоисточников от загрязнения, водоподго-товки, лабораторному контролю и оценке качества воды. Оценка качества воды производится на основе совокупности свойств воды, которая характеризуется ее природным составом и антропогенным загрязнением водоисточников. Управление качеством питьевой воды на основе оценки ее влияния на состояние здоровья может быть эффективным при условии, что указанная оценка многопланова, т.е. производится учет влияния факторов среды на различные органы и системы человека, а также на заболеваемость в целом.
Целью исследования была санитарно-гигиеническая оценка качества питьевой воды в г. Новодвинске за период с 1994 по 2006 год. Материалом послужили сводные отчеты «Данные о качестве питьевой воды в г. Новодвинске за 1994 — 2006 гг. по месяцам» и данные базы «Вода питьевая» Управления Роспотребнадзора по Архангельской области и ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии». Методы исследования: санитарно-гигиеническое описание качества питьевой воды и статистический метод с расчетом экстенсивных показателей, средних величин и показателей наглядности.
При анализе структуры потребления воды предприятиями было установлено, что крупнейшим водопользователем города является Архангельский целлюлозно-бумажный комбинат (АЦБК). Удельный вес выбросов и сбросов целлюлозно-бумажного комбината в общем объеме выбросов и сбросов предприятий города составляет более 98 %. Следует отметить, что за период с 2000 по 2006 год объем использованной свежей воды и сброшенных предприятием сточных загрязненных вод по сравнению с 2000 годом снизился в среднем на 31,2 и 9,5 % соответственно. Сточные воды АЦБК характеризуются высоким уровнем хПК (54,64 %), взвешенных веществ (16,19 %), БПК5 (14,74 %) и лигнина (13,58 %). Кроме того, сточные воды содержат метанол, алюминий, скипидар, аммоний, фосфор, нефтепродукты, формальдегид, синтетические поверхностно-активные вещества, нитраты и фенолы.
Среднемноголетние и среднегодовые значения большинства исследуемых показателей качества питьевой воды за 13-летний период (1994 — 2006) не превышали предельно допустимых концентраций (табл. 1). Так, среднемноголетние значения орга-
нолептических показателей: запаха (0,61 балла), привкуса (0,67 балла) и мутности (1,32 мг/л) были ниже ПДК в 3,28, 2,98 и 1,98 раза соответственно. Цветность питьевой воды превышала предельно допустимую в отдельные годы исследованного периода (1995 и 2004), а в среднем на протяжении всего этого периода показатель цветности (18,3 градуса) был ниже ПДК на 9,15 %.
Таблица 1
Среднемноголетние значения показателей качества питьевой воды в г. Новодвинске в 1994—2006 годах в сравнении с предельно допустимой концентрацией
Показатель качества Среднемноголетнее значение ПДК
Запах, баллов 0,61 2
Привкус, баллов 0,67 2
Цветность, градусов 18,30 20
Мутность, мг/л 1,32 2,6
pH 6,81 В пределах 6-9
Общая минерализация, мг/л 252,05 1000
Железо, мг/л 0,34 0,3
Хлориды, мг/л 16,38 350
Сульфаты, мг/л 82,46 500
Жесткость общая, мг/л 3,15 7
Аммиак, мг/л 0,31 2
Нитриты, мг/л 0,02 3,3
Нитраты, мг/л 0,87 45
Фтор, мг/л 0,06 1,5
Марганец, мг/л 0,05 0,1
Медь, мг/л 0,0025 1
Цинк, мг/л 0,0097 5
Кадмий, мг/л 0,0001 0,001
Никель, мг/л 0,0020 0,1
Свинец, мг/л 0,0005 0,03
Ртуть, мг/л 0,0001 0,0005
Хром, мг/л 0,0019 0,05
Мышьяк, мг/л 0,0015 0,05
Алюминий, мг/л 0,26 0,5
Окисляемость, мг/л 5,62 5
Метанол, мг/л 0,07 3
Лигнинные в-ва, мг/л 0,25 1
Нефтепродукты, мг/л 0,0087 0,1
Фенол, мг/л 0,0001 0,001
Формальдегид, мг/л 0,0074 0,05
Кальций, мг/л 41,81 -
Магний, мг/л 10,61 -
ХПК, мг/л 18,96 -
Среди исследованных санитарно-химических показателей превышения предельно допустимых концентраций за многолетний период были обнаружены только по железу. Содержание железа в питьевой воде (0,34 мг/л) было больше ПДК в 1,13 раза. Среднегодовая концентрация железа превышала ПДК в отдельные годы на протяжении исследованного периода (1994—1995, 1999—2000, 2002—2004 и 2006) и была близка к предельно допустимой в остальные годы. Среднемноголетнее значение концентрации ртути (0,0001 мг/л) в питьевой воде Новодвинска меньше предельно допустимого в 3,57 раза, однако были выявлены превышения ПДК этого вещества в отдельные годы (среднегодовое значение концентрации ртути за 1999 год (0,0012 мг/л) больше ПДК в 2,4 раза).
Перманганатная окисляемость превышала ПДК во все годы исследованного периода, кроме 2004-го. Максимальный уровень отмечался в 2006 году (6,68 мг/л), что больше предельно допустимого на 33,6 %. Средние концентрации тяжелых металлов (медь, цинк, кадмий, никель, ртуть, свинец, мышьяк и хром) и значения большинства специфических показателей (формальдегид, нефтепродукты, СПАВ и метанол) за исследованный период были во много раз меньше предельно допустимых.
При анализе внутригодовой динамики качества питьевой воды за многолетний период выявлено, что значения многих показателей подвержены выраженным сезонным изменениям (индекс сезонности
— ИС больше 100 %). Так, среднемесячные значения запаха больше среднегодового в феврале — марте, мае, июле — октябре; привкуса — в марте — июне, августе — сентябре и декабре; мутности — в мае, августе, октябре — декабре. Цветность питьевой воды за 1994—2006 годы была подвержена сезонному повышению в мае — июле и ноябре — январе, превышала ПДК в мае (20,44 градуса, ИС = 122,74 %) и декабре (22,4 градуса, ИС = 122,6 %).
Изучение внутригодовых изменений содержания железа в воде за многолетний период показало, что его концентрация превышает ПДК с мая по август и с октября по декабрь. Максимальная концентрация железа отмечается в июле (0,43 мг/л) и декабре (0,42 мг/л). Окисляемость питьевой воды превышала ПДК в июне, августе и с ноября по январь. Ее максимальное значение на протяжении многолетнего периода наблюдалось в декабре (6,38 мг/л, ИС = 121,33 %, выше ПДК на 27,6 %). Средние значения большинства санитарно-гигиенических показателей качества питьевой воды в отдельные месяцы на протяжении исследуемого многолетнего периода не превышали ПДК.
В ходе исследования было проведено сравнение качества питьевой воды в разных мониторинговых точках: «Водоколонка на ул. Уборевича, 23» (точка 1), «Водопровод химчистки и школы № 7» (точка 2),
«Водопровод школы № 2» (точка 3), «Водопровод школы № 3» (точка 4) (табл. 2).
Выявлено, что питьевая вода по органолептическим и санитарно-химическим показателям более благоприятна в точке 1. Наибольший показатель цветности отмечался в точке 3 (18,59 градуса), мутности — в точке 2 (1,84 мг/л). Среднемноголетнее значение концентрации железа в отобранных пробах питьевой воды в мониторинговых точках 2, 3 и 4 за 1996—2006 годы превышало ПДК в 1,37, 3,13 и 1,67 раза соответственно. Среднее содержание железа в точке 1 (0,24 мг/л) за 11-летний период не превышало предельно допустимого. Среднемноголетнее значение окисляемости питьевой воды превышало предельно допустимое во всех мониторинговых точках.В точке 1 окисляемость (5,56 мг/л) была больше ПДК на 11,2 %, в точке 2 (5,88 мг/л) — на 17,6 %, в точках отбора 3 и 4 (5,9 мг/л) — на 18,0 %. Во всех точках отбора концентрация нитритов, нитратов и фтора за исследованный 11 -летний период были во много раз меньше предельно допустимых уровней. Не было выявлено превышений ПДК и существенных различий в значениях pH, жесткости, общей минерализации, концентрациях хлоридов, сульфатов, остаточного алюминия, кальция и магния в зависимости от точки отбора проб воды.
Таблица 2
Значения среднемноголетних показателей качества питьевой воды в мониторинговых точках в г. Новодвинске за 1996-2006 годы
Показатель качества Точка 1 Точка 2 Точка 3 Точка 4
Запах, баллов 0,47 0,41 0,40 0,37
Привкус, баллов 0,85 0,86 0,87 0,88
Цветность, градусов 15,56 17,53 17,52 18,59
Мутность, мг/л 1,14 1,84 1,57 1,35
pH 6,79 6,77 6,78 6,78
Железо, мг/л 0,24 0,41 0,94 0,50
Хлориды, мг/л 16,27 16,72 16,81 16,23
Сульфаты, мг/л 85,49 85,72 87,60 87,57
Жесткость, мг/л 3,21 3,28 3,25 3,19
Аммиак, мг/л 0,28 0,30 0,32 0,38
Нитриты, мг/л 0,00 0,04 0,05 0,03
Нитраты, мг/л 0,88 0,91 0,84 0,77
Фтор, мг/л 0,19 0,14 0,15 0,00
Кальций, мг/л 31,10 31,58 31,08 31,60
Магний, мг/л 7,00 7,00 7,30 6,69
Марганец, мг/л 0,07 0,09 0,09 0,08
Алюминий, мг/л 0,25 0,26 0,26 0,28
Окисляемость, мг/л 5,56 5,88 5,90 5,90
Сухой остаток, мг/л 212,1 235,6 236,68 223,53
Таблица 3
Корреляционные связи между показателя качества питьевой воды г. Новодвинска
Показатель Запах Привкус £ о о е и М Мутность л н о § н о й Общая минерализация Железо Хлориды Сульфаты а £ © Нитриты Нитраты л Я Я Я 8 л п V Цинк
Мутность +
Жесткость -
Общая минерализация - - +
Железо + +
Хлориды - + +
Сульфаты - - + + +
Фтор +
Нитраты + + +
Кальций + + + + + + +
Магний + + + + + + +
Лигнины +
Медь +
Цинк + +
Алюминий + + + +
Окисляемость + +
Метанол +
Аммиак + -
Марганец +
Примечание. « + » — положительная корреляционная связь, « — » — отрицательная корреляционная связь (р < 0,05).
При анализе полученных данных установлено наличие корреляционной связи средней силы (г = 0,5—0,7; р < 0,05) между запахом питьевой воды и содержанием в ней цинка, между привкусом и концентрацией метанола (табл. 3). Цветность воды повышается с увеличением ее мутности, повышением концентрации железа, аммиака и формальдегида и имеет обратную корреляционную связь с общей минерализацией питьевой воды, концентрацией хлоридов и сульфатов. Мутность имеет положительные корреляционные связи с цветностью, концентрацией железа, меди и алюминия и отрицательные с жесткостью, общей минерализацией и концентрацией сульфатов.
Для снижения токсического действия химических веществ в питьевой воде необходимо изыскивать пути снижения сбросов от промышленных предприятий в поверхностные водоисточники и совершенствования системы очистки и лабораторного контроля сбросов; разрабатывать программы по внедрению локальных систем доочистки питьевой воды, адаптированных к характеру загрязнения воды; в плановом порядке заменять водопроводные сети, подвергшиеся коррозии, на трубы из современного материала.
Наиболее эффективным средством непрерывного
обеспечения безопасности питьевого водоснабжения является использование метода всеобъемлющей оценки риска и управления риском, который предусматривает все этапы водоснабжения от водозабора до потребления воды.
Список литературы
1. Боголицын К. Г. Анализ и математическая оценка современного гидрохимического состояния реки Северной Двины / Боголицын К. Г., Кузнецов В. С., Попова Н. Р. и др. // Экология Северной Двины. — Архангельск, 1999.
— С. 96-110.
2. Бреховских В. Ф. Проблемы качества поверхностных вод в бассейне Северной Двины / В. Ф. Бреховских, 3. В. Волкова, Н. Н. Колесниченко. — М. : Наука, 2003. — 233 с.
3. Бузинов Р. В. Социально-гигиенический мониторинг в Архангельской области: достижения и перспективы : монография / Р. В. Бузинов, Т. Н. Зайцева, Н. К. Лазарева, А. Б. Гудков. — Архангельск : Изд. центр СГМУ, 2005.
— С. 81.
4. Лопатин С. А. Современные проблемы водоснабжения мегаполисов и некоторые перспективные пути их решения / С. А. Лопатин, В. И. Нарыков, К. К. Раевский и др. // Гигиена и санитария. — 2004. — № 3. — С. 19—24.
5. Руководство по обеспечению качества питьевой воды.
— ВОЗ, 2004. — Т. 1. — С. 1.
QUALITY OF DRINKING WATER IN NOVODVINSK OF ARKHANGELSK REGION ACCORDING TO A LONGTERM MONITORING
*T. N. Unguryanu, *A. V. Lyzhina, V. S. Dementevsky,
A. A. Alyoshin, *R. V. Buzinov
*Administration of Rospotrebnadzora in the Arkhangelsk region, Northern State Medical University, Arkhangelsk
The aim of research was a sanitary-and-hygienic estimation of drinking water quality in Novodvinsk for the period from 1994 to 2006. The basic water-user of town is OAO «Arkhangelsk pulp-and-paper mill» which contribution to total amount of dumps from all enterprises makes more than 98 %. It is established, that average for all period and mid-annual values of the majority of investigated parameters of drinking water quality for the period did not exceed maximum permissible. However in separate years excess of maximum permissible concentration of the maintenance of iron, mercury and permanganat oxidability
was observed. During research comparison of drinking water quality in different points of monitoring in the town has been lead. Statistically significant correlation between separate parameters of drinking water are revealed. It is necessary to note, that improvement of drinking water quality demands decrease in dumps from the industrial enterprises, perfection of system of clearing of dumps, replacements of water supply systems by pipes from a modern material, search of alternative sources of water supply.
Key words: drinking water, monitoring, organoleptic, sanitary-chemical parameters.
Контактная информация:
Унгуряну Татьяна Николаевна — кандидат медицинских наук, доцент, главный специалист-эксперт Управления Роспотребнадзора по Архангельской области
Адрес: 163061, г. Архангельск, ул. Гайдара, д. 24
Тел. (8182) 21-04-61; е-mail: unguryanu_tn@mail.ru
Статья поступила 01.10.2007 г.
