Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Эколого-химическая оценка питьевых вод г. Уссурийска и влияние их качества на здоровье населения

ВАК РФ 03.02.08, Экология (по отраслям)

Автореферат диссертации по теме "Эколого-химическая оценка питьевых вод г. Уссурийска и влияние их качества на здоровье населения"

На правах рукописи

КЛЮЧНИКОВ Денис Александрович

ЭКОЛОГО-ХИМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПИТЬЕВЫХ ВОД Г. УССУРИЙСКА И ВЛИЯНИЕ ИХ КАЧЕСТВА НА ЗДОРОВЬЕ НАСЕЛЕНИЯ

03.02.08-экология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

28 НОЯ 2013

Владивосток — 2013

005541388

005541388

Работа выполнена в Федеральном государственном автономном образовательном учреждении высшего профессионального образования "Дальневосточный федеральный университет" (ДВФУ) в экологической лаборатории инструментального контроля и на кафедре экологии, Школа естественных наук

Научный руководитель: Ковековдова Лидия Тихоновна,

доктор биологических наук, старший научный сотрудник

Официальные оппоненты: Бортнн Николай Николаевич,

доктор географических наук, старший научный сотрудник, Дальневосточный филиал ФГУП «Российский научно-исследовательский институт комплексного использования и охраны водных ресурсов», директор

Юрчснко Светлана Грнгорьевна,

кандидат географических наук, ФГБУН «Тихоокеанский институт географии» Дальневосточного отделения РАН, научный сотрудник лаборатории геохимии

Ведущая организация: Федеральное государственное бюджетное

учреждение науки «Институт водных и экологических проблем» Дальневосточного отделения Российской академии наук

Защита состоится «16» декабря 2013 г. в 14.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.056.02 при ФГАОУ ВПО «Дальневосточный федеральный университет» по адресу: 690091, г. Владивосток, ул. Октябрьская, 27, ауд. 435

Отзывы на автореферат просим направлять по адресу: 690091, г. Владивосток,

ул. Октябрьская, 27, каб. 417, кафедра экологии ШЕН ДВФУ.

Факс (423) 245-94-09 E-mail: marineecology@rambler.ru, res-water@yandex.ru

С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке ФГАОУ ВПО «Дальневосточный федеральный университет»

Автореферат размещён на сайтах:

http://vak2.ed.gov.ru/catalogue и http://www.dvfu.ru/web/science/doc_asp Автореферат разослан «15» ноября 2013 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат биологических наук

Ю.А. Галышева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Обеспечение населения России качественной питьевой водой является для многих регионов страны одной из приоритетных задач, решение которой предопределяет сохранение здоровья населения. Поскольку значительная часть рек и озер России утратили свое значение как источники питьевого водоснабжения, для этих целей в отдельных регионах страны используются подземные воды (Лопатин С.А. Современные проблемы водоснабжения мегаполисов и некоторые перспективные пути их решения // Гигиена и санитария. 2004. № 3. С. 19-24).

Их широкое использование для хозяйственно-питьевых нужд ставит ряд задач, связанных с оценкой качества, физиологической полноценности, химического состава и анализа причин изменения в процессе эксплуатации (Онищенко Г.Г. Гигиеническая оценка обеспечения питьевой водой населения Российской Федерации и меры по ее улучшению // Гигиена и санитария. 2009. № 2. С. 4-13).

Результаты систематических исследований, выполненных в последние десятилетия, показали, что повсеместно качество воды поверхностных и подземных источников ухудшается из - за массированного сброса в водоемы неочищенных бытовых, хозяйственных, промышленных, ливневых вод, содержащих патогенные микроорганизмы и токсичные химические соединения (Дмитриева В.А. Экологическое состояние вод как следствие современного механизма водопользования // Водные ресурсы. 2010. № 5. С. 1015). На сегодняшний день основным источником питьевой воды является водопроводная вода, забираемая из поверхностных, подрусловых и подземных водозаборов, которая по своим санитарно-химическим показателям не всегда соответствует нормативным требованиям.

В г. Уссурийске забираемая из поверхностного водохранилища вода обеззараживается. В результате возможно присутствие в воде опасных хлорорганических соединений, что увеличивает риск возникновения онкологических заболеваний у населения. Износ водопроводных сетей составляет 70%, что вызывает частые аварийные ситуации и приводит к вторичному микробному загрязнению питьевой воды в разводящей сети города (Красовский Г.Н., Егорова H.A. Хлорирование воды как фактор повышенной опасности для здоровья населения // Гигиена и санитария. 2003. № 1. С. 1-21; Ключников Д А. Мамонтов И.Е. Организация водоснабжения и качество питьевой воды в городе Уссурийске. Сборник научных трудов молодых специалистов, преподавателей и аспирантов по результатам проведения Третьего молодежного экологического Конгресса "Северная Пальмира", 21-22 ноября 2011, Санкт-Петербург. СПб НИЦЭБ РАН, 2011.С. 149-152).

Альтернативными источниками питьевой воды в г. Уссурийске являются воды подземных источников. Качество этих вод практически не исследовано, в то время как в результате интенсивного антропогенного воздействия на все компоненты окружающей среды химический состав не только поверхностных, но и подземных вод заметно изменился (Белоусова А.П., Проскурина И.В. Подходы к оценке техногенной нагрузки как фактора опасности загрязнения подземных вод // Вода: химия и экология. 2010. № 12. С. 2-11; Laurence Thomas. Water -a worldwide challenge. ISO Focus -June 2004. P. 19-22; Szpakowska Barbara, Karlik Bogdan, Krzesinski Wlodzimierz / Heavy metal contamination of waters in reservoirs in an urban agglomeration // Oceanol. and Hydrobiol. Stud. : Institute of Oceanography University of Gdansk. 2010. 39, № 2. С. 113-120).

Несмотря на относительно высокую защищенность подземных вод от загрязнения, в них были обнаружены соединения свинца, ртути, хрома, меди, цинка. Содержание тяжёлых металлов и других загрязняющих веществ в подземных водах увеличивается на территории городов и промышленных центров (Шварёва И.С. Тяжёлые металлы в наземных водных экосистемах (на примере бассейна реки Клязьма): дис. канд. хим. наук: 03.00.16.М.: 2006. -146 е.; Дмитриев ВВ., Примак Е.А. Интегральная оценка уязвимости и экологического благополучия водных объектов // Окружающая среда и устойчивое развитие регионов: новые методы и технологии исследований: Труды Всероссийской научной конференции с международным участием, Казань, 19-22 мая, 2009. Т. 1. Геоэкология и экзодинамика

окружающей среды. Ландшафтно-экологический анализ геопространства. Казань, 2009. С. 63-67).

Актуальность темы работы связана с необходимостью комплексной оценки современного качества питьевых вод централизованного и децентрализованного водоснабжения г. Уссурийска и выяснением влияния их качества на здоровье населения.

Цель работы - оценить химико-экологическое состояние питьевых вод из источников централизованного и децентрализованного водоснабжения г. Уссурийска и их потенциальный риск для здоровья населения.

Задачи:

1. Определить качество вод источников централизованного и децентрализованного водоснабжения г. Уссурийска по эколого-химическим показателям.

2. Ранжировать источники питьевых вод по интегральному индексу загрязнения вод.

3. Выяснить физиологическую полноценность питьевых вод.

4. Оценить потенциальный риск для здоровья населения при употреблении питьевых вод г. Уссурийска.

5. Обосновать профилактические рекомендации по оптимизации питьевого водоснабжения населения г. Уссурийска.

Научная новизна. Впервые дана комплексная сравнительная оценка качества источников централизованного и децентрализованного питьевого водоснабжения в г. Уссурийске.

Впервые выявлено возможное влияние эколого-химических показателей питьевой воды (индекс загрязнения вод, комплексный показатель химического загрязнения, потенциальная опасность) на здоровье людей г. Уссурийска и показаны возможные канцерогенные и неканцерогенные риски для здоровья населения при употреблении питьевой воды.

Практическая значимость работы. Химико-экологическая оценка качества вод каждого из исследуемых источников выявила специфику состава вод источников централизованного и децентрализованного водоснабжения, позволяющую применить определенные меры для улучшения их состояния.

Рекомендации по улучшению качества вод предложены Центру охраны окружающей среды г. Уссурийска.

Мониторинг содержания физиологически значимых и токсичных элементов в питьевой воде, проводившийся в течение 3-х лет, позволяют делать оценку и прогноз состояния водоисточников.

Результаты комплексного подхода к оценке качества вод источников включены в курсы лекций по экологии и экологическому мониторингу в Дальневосточном федеральном университете.

Защищаемые положения:

1. Воды Раковского водохранилища и колодцев общего пользования относятся к категории «загрязненная» и «грязная», скважинных водозаборов - «чистая» и «очень чистая».

2. Химический состав питьевых вод источников децентрализованного водоснабжения не соответствует физиологически оптимальному содержанию компонентов. Повышенные концентрации свинца, кадмия, меди, железа и марганца могут являться фактором риска заболевания населения.

3. Традиционная оценка состояния объектов окружающей среды, основанная на сопоставлении содержания химических веществ с гигиеническими регламентами в отдельных объектах, в настоящее время недостаточна. Современное гигиеническое заключение о безопасности питьевой воды должно учитывать величину риска комбинированного воздействия химических веществ на здоровье населения.

Апробация работы. Результаты работы были представлены на ежегодных региональных конференциях Академии экологии, морской биологии и биотехнологий ДВФУ

«Актуальные проблемы экологии, морской биологии и биотехнологии» (Владивосток, 2009, 2011), Всероссийской научно-практической конференции «Город как система» (НГГУ, Нижневартовск, 2009), на международных конференциях: «Интеллектуальный потенциал вузов - на развитие дальневосточного региона России» (ВГУЭС, Владивосток, 2008), «Экосистемы, организмы, инновации-11» (МГУ им. Ломоносова, Москва, 2009), на международном экологическом форуме «Окружающая среда и здоровье человека» (Санкт-Петербург, 2008).

Публикации. Результаты исследований опубликованы в 15 работах, в том числе в двух статьях в ведущих рецензируемых научных изданиях.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 157 стр. Состоит из введения, 4 глав, выводов, списка литературы, включающего 257 источников, в том числе 65 иностранных, приложения. Работа содержит 31 таблицу, 53 рисунка.

Личный вклад автора. Диссертационная работа является законченным исследованием, выполненным в течение 2009 - 2012 гг. Автором непосредственно проводился отбор проб воды, выполнялось определение эколога - химических показателен, рассчитаны индексы загрязнения и оценена физиологическая полноценность вод; проведён анализ и обобщение полученных материалов.

Автор выражает огромную благодарность и признательность своему научному руководителю, д.б.н., ст.н.с. Л.Т. Ковековдовой за неоценимую помощь в выполнении работы, неизменный интерес к работе, а также доброжелательное и внимательное отношение. Автор очень признателен и благодарен за ценные замечания д.б.н., профессору, заслуженному деятелю науки РФ Н.К. Христофоровой, а также сотрудникам ФГУП «ТИНРО-Центр» H.H. Ковалеву и О.Н. Лукьяновой за внимание к работе и полезные советы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. Формирование минерального состава питьевых вод и методы оценки влияния их качества на здоровье людей (Обзор литературы)

В главе проводится анализ источников отечественной и зарубежной литературы по теме исследования. Проведен обзор исследований в области водопользования. Рассмотрены пути поступления химических веществ в источники питьевой воды. Проанализированы методы оценки качества природных вод на основе интегральных показателей.

Рассмотрена классификация химических веществ и показателей в связи с особенностями влияння качества питьевых вод на организм человека.

Показана целесообразность и необходимость исследования состояния питьевых вод и их влияния на здоровье человека в промышленных городах России.

Глава 2. Район работ, материалы и методы

Районами работ были г. Уссурийск и Уссурийский городской округ.

Объекты исследования - вода источников питьевого водоснабжения: воды Раковского водохранилища, главного источника питьевого водоснабжения города, вода источников централизованного и децентрализованного водоснабжения (колодцы общего пользования, скважинные водозаборы) (рис. 1).

г^ч

*т X & - М- \

*

I I

л!

I л \ \ \

XI

щ т.....ж

/ Я-Ш

щ \

| Ми^ка/плый

Р

Г" "• \

р1МШ

Ъс'ОрО.

УССУРИЙСК - •

«5,

ИГ Ч

■ Сг.обопх*:

Ж^^Сах. мт

\

«Ж

V щ.

Ш

Ярии«,

/

! ян .41Л

Рис. 1. Карта-схема расположения источников водоснабжения

Условные обозначения'

| №п- Скважина ) №п- Колодец

Рызп- Водопроводная вода Щ №1 -Раковское водохранилищу

Реестр обследованных источников питьевой воды:

1. Раковское водохранилище, расположенное на р. Раковка в 44,5 км от ее устья и на 1,5 км выше по течению от с. Раковка. Имеет санитарно-защитную зону. На очистных сооружениях проводится предварительная подготовка.

2. Колодец № 1 на ул. Садовая. Восточная часть города. Глубина 7-8 м. Вблизи находится низководный ручей.

3. Колодец № 2 на ул. Ломоносова. Восточная часть города. Глубина 12 м.

4. Колодец № 3 в микрорайоне «Сахарный завод». Юго-восточная часть города. Глубина 12-15 м. Вблизи проходит автомобильная дорога федерального значения.

5. Колодец № 4 на ул. Ивасика. Частный сектор, глубина 12 м.

6. Колодец № 5 на ул. Артемовская пос. Доброполье. Колодцем пользуются жители ближайших 4-х домов. Глубина 5-6 м. В 30 м расположен общественный туалет.

7. Колодец № б на ул. Урожайной. Северная часть города. Глубина б м. Вблизи проходит дорога федерального значения.

8. Скважина № 1. Ул. Ломоносова. Глубина 20 м. Водоносный горизонт верхнечетвертичных аллювиальных отложений перекрыт глинистыми перекрытиями, подвержен загрязнению.

9. Скважина № 2. Славянский водозабор, расположен на левой пойме р. Раздольной. Перекрыт мощными глинистыми отложениями. Глубина 50 м. Снабжает водой северозападный промышленный узел и п. Доброполье.

10. Скважина № 3. Ул Лемичевская. Глубина 70 м. Водоносный комплекс миоценовых отложений. Перекрыт двумя водоносными горизонтами.

11. Скважина № 4. Проспект Блюхера. Глубина до 20 м. Находится вблизи локомотивно-ремонтного завода.

12. Коммунальный водопровод № 1. Ул. Пушкина. Старые разводящие сети.

13. Коммунальный водопровод № 2. Новоникольское шоссе. Южная часть города.

14 Коммунальный водопровод № 3. П. Доброполье. Водоисточник Славянский водозабор.

Глава 3. Эколого-хнмнческая оценка качества воды источников централизованного и децентрализованного водоснабжения г. Уссурийск

Набор эколого-химических показателей качества воды источников водоснабжения включал в себя:

- обобщенные показатели, характеризующие наличие органических веществ (содержание Ог, БПК5, ХПК (по перманганатной окисляемости);

- показатели и химические элементы, характеризующие физиологическую полноценность вод (общая минерализация, жесткость, Са+, Mg +,Na+, SO42" и СГ);

- элементы, которые способны вызывать токсические эффекты у живых организмов, если их концентраций превышают ПДК (Cu2+, Zn1+, Fe06m, Мпобщ, Pb2+, Cd2+, Ni2+);

- микробиологические показатели (количество МАФАнМ (ОМЧ) в 1 мл, бактерии группы кишечной палочки (Е. coli) в 100 мл, термотолерантные колиформные бактерии в 100 мл).

Оценка качества вод по содержанию растворенного кислорода, БПК5 и ХПК

Внутригодовое распределение содержание Ог, БПК5 и ХПК в водах Раковского водохранилища, изученное в течение 2010 и 2011 гг., показало, что зимнее время характеризуется самыми высокими концентрациями растворенного кислорода, наиболее низкими величинами БПК5 и промежуточными между весной и летом значениями ХПК (рис. 1). Очевидно, это связано с низкими температурами и, соответственно, повышенной растворимостью Ог и резким снижением жизнедеятельности водных и околоводных организмов, что проявляется в минимальном поступлении в воду продуктов метаболита (видно по величине БПК;). Более высокое, чем летом, значение ХПК говорит о трате кислорода на окисление продуктов распада организмов, после осенней деструкции.

Весной с повышением температуры содержание кислорода несколько снижается, но возрастает жизнедеятельность организмов, что сказывается в увеличении метаболитов (фиксируем по БПК5). Поступление в водохранилище талых вод и поверхностного смыва приводит к росту концентрации органического вещества, окисление которых сопровождается увеличением ХПК.

Рис. 1. Изменение показателей Ог, БПК5 и ХПК в воде Раковского водохранилища за 2010 г

(А) и 2011 г. (Б)

Летом снижение содержание Ог в воде продолжается, снижается также значение БПК5, что говорит о начале угасания активности жизнедеятельности организмов и меньшем поступлении в воду их прижизненных выделений.

Осенью содержание кислорода в воде вновь возрастает. Он мало расходуется как на окисление продуктов метаболизма (который резко снижен), так и на окисление

постмартапьной органики. Небольшое превышение ХПК над летней величиной связано, скорее всего с попаданием в водоем трудноразлогаемых органических веществ со сточными водами и дождевыми поверхностными смывами с почвы (рис.1).

В соответствии с оценкой качества по уровню загрязненности вод (Гидрохимические показатели состояния окружающей среды: справочные материалы / Т В. Гусева. -М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2009. 192 с), вода Раковского водохранилища по содержанию растворенного кислорода относится ко 2-му классу качества «чистая» - зимой и от «умеренно-загрязненной» до «чистой» - летом. По показателям БПК5 и ХПК вода водохранилища относится к 3 классу качества - «умеренно-загрязненная».

В питьевой воде из разводящих сетей содержание растворенного кислорода, БПК5 и ХПК находилось в норме.

Оценка качества источников децентрализованного водоснабжения

Содержание Ог, БПК5 и ХПК были определенны в шести колодцах общего пользования и четырех скважинных водозаборах.

Таблица 1. Категории качества колодцев общего пользования с различной степенью

загрязненности

Источник водоснабжения Категории качества

Растворенный Ог БПК5 мг 02/л ХПК, мг О/л

лето, мг/л зима, мг/л лето, мг/л зима, мг/л лето, мг/л зима, мг/л

Колодец № 1 Грязная,V (2,6 + 0,6) Загрязненная, IV (4,1+ 1,0) Грязная,V (6,7+1,2) Чистая, II (1,3+0,3) Грязная.У (6,2 + 1,5) Грязная,V (8,5+ 2,1 )

Колодец № 2 Грязная,V (3,3 + 0,9) Чистая, II (11,1 ±2,7) Умеренно загрязненная, II (2,7 + 0,6) Чистая, II (1,6 + 0,4) Умеренно загрязненная, III (3,2 ± 0,8) Чистая, И (2,2+ 0,5)

Колодец Кг 3 Умеренно загрязненная, 111(6,3 + 1,6) Чистая, II (10,3 ±2,5) Очень чистая, I (0,9 + 0,2) Очень чистая,I (1,0 + 0,2) Загрязненная, IV (4,6 ±1,5) Чистая, II (2,0+0,5 )

Колодец Кг 4 Загрязненная, IV (4,4+1,1) Загрязненная, IV (4,7 ±1,2) Умеренно загрязненная, II (2,8 + 0,7) Чистая, II (1,8 ±0,5) Загрязненная, IV (4,3 ±1,1 ) Чистая, II (2,2 ± 0,5)

Колодец № 5 Грязная,V (3,1 ±0,8) Умеренно загрязненная, III (9,3+2,3) Умеренно загрязненная, II (2,9 ± 0,7) Чистая, II (1,7 ±0,4) Грязная.У (8,2 + .2,0) Грязная, V (7,4+.1,8)

Колодец № 6 Умеренно загрязненная, III (6.6_+ 1,6) Чистая, II (11,5_± 2,9) Загрязненая, III (3,7 ± 0,9) Чистая, II (1,2 ±0,2 ) Грязная ,V (6,0 ± 1,5) Грязная,V (5,4+1,3)

Содержание кислорода в воде колодцах №№ 1, 2 и 5 было ниже 4 мг/л, что не соответствует требованиям к воде водоемов пунктов питьевого и санитарного водопользования, где содержание О2 в пробе, отобранной до 12 ч дня, не должно быть ниже 4 мг/л (табл. 1).

Дефицит кислорода наблюдается в водных объектах с высокими концентрациями органических соединений и в водоемах, содержащих большое количество биогенных и гумусовых веществ. Низкое содержание О2 зависит от глубины залегания подземных вод и их защищенности от поверхностного загрязнения. Глубины колодцев находились в интервале 5-20 м.

Качество воды по содержанию Ог колодцах № 3 и № 6 относится к 2-му классу качества

- «чистая» зимой и к 3 классу - «умеренно-загрязненная» летом, в колодце № 2 - ко 2-му классу

- «чистая» зимой и «грязная» летом. Колодцах №№ 1, 4, 5 - к 4 и 5 классу - «загрязненная» и «грязная». Загрязнение этих вод связанно с подтоком поверхностных вод.

Значения БПК5 в воде колодцев в течение осенне-зимнего периода не превышали регламентируемую величину (не более 3 мг Ог/л для водоемов хозяйственно-питьевого водопользования). Весной значения БПК5 находились в диапазонах от 0,3 до 1,9 мг Ог/л, т.е.

в пределах нормы, за исключением колодца № 4, где БПК5 достигало 6,16 мг/л, что превышает норму в 2 раза. Летом в воде всех колодцев была отмечена тенденция роста БПК5 до уровня или выше нормы (М), что свидетельствует об увеличении доли в воде легкоокисляемого органического вещества. В колодце № 4 БПК5 достигало 6,7 мг Ог/л, что в 2,7 раза выше ПДК.

Колодцы общего пользования г. Уссурийска осенью, зимой и весной, квалифицируются как «чистые». Летом, вода по качеству переходит в категорию «умеренно загрязненная» или даже «грязная» (колодец № 1). Это связано с поступлением загрязненных поверхностных стоков. Следует отметить, что лишь источник № 3 имеет 1 класс качества вод «очень чистые» во все сезоны года. Это очевидно обусловлено защищенностью их от поверхностного стока водоупорным горизонтом.

Во всех колодцах в теплое время года (лето и частично весна) наблюдался рост величин ХПК, обусловленный, по-видимому, подтоком органических веществ, который заметно снижался зимой.

Таким образом, загрязненными источниками водоснабжения по содержанию О2, являются колодцы № 1, № 4 и № 5, по показателю БПК5 и ХПК колодец № 1, вода которого относится к категории - «грязная».

Таблица 2. Категории качества скважинных водозаборов с различной степенью

загрязненности

Источник водоснабжения Категории качества

Растворенный Ог БПК5 мг 02/л ХПК, мг О/л

лето, мг/л зима, мг/л лето, мг/л зима, мг/л лето, мг/л зима, мг/л

Скважина № 1 Грязная, V (2,3+0,5) Умеренно •загрязненная, III (9,1 +2,1) Загрязненная, IV (3,1± 0,8) Умеренно загрязненная, III (2,6 ±0.6) Грязная.У (5,5 + 1,4) Чистая, II (2,8+0,7)

Скважина № 2 Очень чистая, I (9,6 + 2,4) Очень чистая, 1(12,5 + 3,1) Очень чистая, I (0,8 ± 0,2) Очень чистая, I (0,5±0,1) Очень чистая, I (1,5 ±0,4) Очень чистая, I (0,9 + 0,2)

Скважина № 3 Очень чистая, I (9,2+ 2,3) Очень чистая, I (12,3 ± 3,1) Очень чистая, I (0,7 ± 0,2) Очень чистая, I (0,6±0,1) Очень чистая, I (1,7+ 0,4) Очень чистая, I (0,8+ 0,2)

Скважина № 4 Чистая, II (9,1+2,1) Чистая, II (11,1 ±2,8 ) Чистая, II (1,7+ 0,4) Чистая, II (1,1+0,3) Чистая, II (2,4+ 0,6) Очень чистая, I (1,7+ 0,4)

Химико-экологический анализ вод скважинных водозаборов (табл. 2) показал, что уровень концентрации Ог не опускался ниже 4 мг/л, что соответствует требованиям к воде водоемов пунктов питьевого и санитарного водопользования. Такое постоянство и невысокие концентрации О2 характерны для подземных вод, изолированных от поверхности. Исключение составила скважина № 1, где содержание растворенного кислорода было нормативного в 2 раза, что объясняется недостаточной герметичностью источника и поступлением в него загрязненных талых и дождевых вод.

Вода скважинных водозаборов, за исключением скважины № 1, относиться к 1 и 2 классам качества - «очень чистая» и «чистая»

Питьевые воды скважинных водозаборов по показателя БПК5 относятся к категории «очень чистая» и «чистая». И лишь вода скважины № 1 относится к «умеренно загрязнённой» или «загрязненной».

Значения перманганатной окисляемости для вод скважинных водозаборов подтвердили представление, полученные по содержанию Ог и величине БПК5, выявив дополнительно загрязнение трудно разлагаемым органическим веществом.

Оценка питьевых вод по показателям, характеризующим физиологическую полноценность

Понятие физиологической полноценности питьевой воды и соответствующие нормативы были впервые введены в РФ в 2002 г. с момента утверждения и введения в действие санитарных правил на питьевую воду -СанПиН 2.1.4.1116-02.

При наличии нескольких источников водоснабжения равной санитарной надежности и равной возможности обеспечения населения водой выбор источника должен осуществляться с учетом физиологической полноценности.

Для определения физиологической полноценности питьевых вод, в 2009 - 2012 гг. в источниках централизованного и децентрализованного водоснабжения, а также в Раковском водохранилище были определены показатели: жесткости, содержание Са2+, М§2+, Ка+, хлоридов и сульфатов, а также общей минерализации (табл. 3).

В образцах воды Раковского водохранилища за исследуемый период уровень общей жесткости почти не менялся, и находился в пределах 6-7 мг-экв/дм , что соответствует оптимальному содержанию компонентов физиологически полноценной питьевой воды. Средние концентрации Са2+ в 2009-2011 гг. были в пределах нормы физиологической полноценности, в 2012 г. наблюдалось снижение значений ниже минимального предела нормы. Содержание № в водохранилище было значительно ниже минимального предела физиологической нормы.

Содержание хлоридов в поверхностных водах Раковского водохранилища было ниже минимального порога нормы, за исключением воды отобранной летом 2010 г., что связанно с повышенным количеством осадков.

Таблица 3. Диапазоны концентрации показателей, характеризующих физиологическую полноценность питьевых вод источников децентрализованного водоснабжения г. Уссурийска,

мг/дм3

Жесткость, мг-экв/л

Примечание:

'. :. Ниже физиологической нормы __| Выше физиологической нормы

Общая

минерализация (сухой остаток)

Максимальные величины сульфатов отмечены в период летней межени, когда они не превышали нижнего предела нормы физиологической полноценности.

Величина общей минерализации находилась в пределах нормы 100-500 мг/л. Воды р. Раковка по химическому составу гидрокарбонатные, с преобладанием ионов Са.

Химический состав проб питьевых вод коммз'нального водопровода показал, что после водоподготовки исходной воды наблюдается снижение ниже нормы показателей жесткости, кальция и натрия, только в коммунальном водопроводе № 3 содержание сульфатов превышало норму в 1,5 раза.

Децентрализованные источники водоснабжения

Колодцы общего пользования. Показатели жесткости воды колодцев общего пользования значительно отличались. Очень жесткая вода - около 12 мг-экв/дм5 наблюдалась в колодце № 3, расположенном на площади водосбора р. Раздольной. По постановлению Главного государственного санитарного врача общая жесткость физиологически полноценной питьевой водой не должна превышать 7,0 мг-экв/дм3 (Онищенко Г. Г. О состоянии и мерах по обеспечению безопасности хозяйственно-питьевого водоснабжения населения Российской Федерации / Г. Г. Онищенко // Гигиена и санитария. 2010. № 3. С. 4 - 7). Воды из остальных колодцев характеризовались средней жесткостью от 4 до 8 мг-экв/дм3. Концентрация Са2+ в воде колодцев была ниже или в пределах нормы, за исключением колодца № 3 летом 2010 г. Концентрация М§2+ в колодцах находилась в пределах норматива физиологической полноценности питьевых вод (табл. 3).

Содержание Г^24" в водах подвержено заметным колебаниям: максимальные концентрации наблюдались в меженный период, минимальные - в период половодья. Во всех колодцах содержание было ниже минимального физиологического оптимума для питьевых вод.

Концентрация хлоридов в колодцах общего пользования не превышала нижний предел физиологической нормы. Максимальные значения (2,6 Ы) наблюдались весной и летом 2011 г. в питьевой воде колодца № 1. Поскольку колодец расположен в пределах низкой поймы р. Раковки, водоносный горизонт залегает первым от поверхности.

Содержание сульфатов в воде всех колодцев на всем протяжении наблюдения находилось выше максимального порога физиологического оптимума (табл. 3). Сульфаты появляются в воде в результате процессов растворения серосодержащих минералов, присутствующих в подстилающих породах, а также окисления сульфидов (Мозжерин, В. И. Сток растворенных веществ в бассейне р. Казанки // Окружающая среда и устойчивое развитие регионов: новые методы и технологии исследований: труды Всероссийской научной конференции с международным участием. - Казань, 2009. - С. 131-135).

Общая минерализация вод в колодцах №№ 2, 3, 5 и 6 выше нормы физиологической полноценности питьевой воды, что связанно с недостаточной защищенностью грунтовых вод от антропогенного загрязнения и выщелачиванием растворимых солей из поверхностного слоя почвы и горных пород. В пределах физиологической нормы находятся питьевые воды колодцев № 1 и № 4. Превышение нормы общей минерализации в воде наблюдалось летом 2009 г. в колодце № 6. (табл. 3). Глубина колодца составляет 6 м, водоносный горизонт не защищен глинистыми отложениями и подвержен значительному загрязнению в период паводков.

Скважинные водозаборы. Наибольшие значения жесткости характерны для скважины № 1. Здесь водоносный горизонт подвержен загрязнению поверхностным стоком. Концентрация N8 была ниже минимального предела физиологической полноценности питьевых вод, что связанно с гидрогеологическими особенностями района. Концентрации хлоридов в питьевых водах скважинных водозаборов были значительно ниже нормы. Для всех скважин характерно повышенное содержание сульфатов.

Значение общей минерализации в воде скважинных водозаборов на протяжении 2009 -2012 гг. в среднем составляли 0,8-1,1 N. Содержание Mg в воде находилось в норме (СанПиН 2.1.4.1116-02 Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды, расфасованной в

емкости. Контроль качества. - М. Минздрав России, 2002. - 17 е.). Сезонной динамики изменения общей минерализации в скважинных водозаборах не наблюдалось.

Таким образом, питьевая вода Раковского водохранилища перед поступлением в распределительную сеть по показателю общей жесткости и минерализации характеризуются как средне жесткая и пресная, что соответствует оптимальному содержанию физиологически полноценной питьевой воды, после водоподготовки исходной воды наблюдается снижение ниже нормы показателей жесткости, кальция и натрия.

В воде колодцев были превышены следующие показатели, характеризующие физиологическую полноценность питьевых вод: жесткость, содержание Са, сульфатов и общая минерализация, в воде скважин: общая минерализация и содержание сульфатов.

Оценка физиологической полноценности питьевой воды децентрализованных источников показала, что содержание хлоридов, Са и № в колодцах и скважинных водозаборах находиться ниже минимального порога оптимальной нормы.

Статистическими исследованиями установлено и экспериментально подтверждено влияние жестких вод на частоту возникновения мочекаменной болезни (Бокина А.И. Сдвиги некоторых показателей у людей, длительно потребляющих жесткие питьевые воды // Гигиена и санитария. - 1996. - № 12. С.16-21; Ильин Ф. Е. Физиологические основы валеологии: Монография. Тобольск, 2002. С146). Хлориды определяют совокупность находящегося в теле хлора, который способствует поддержанию кнелотно-щелочного баланса жидкостей ц играет важную роль при производстве желудочной кислоты (Белоусов В.П. Влияние водного фактора на заболеваемость населения //Региональные проблемы охраны здоровья населения центрального Черноземья.-Белгород, 2000. С. 117-119). В общественных колодцах и скважинных водозаборах концентрации сульфатов в летнее-осенний период были выше норма. При повышенном содержании сульфатов в воде нарушается функция системы пищеварения. (Даринский Ю.А. Физиологическая экология населения Тюменской области: учеб. пособие. - Тобольск: ТГПИ, 2007. С. 132; Денисов Л.А. Гигиеническая оценка влияния микроэлементного состава воды подземных источников на здоровье населения г. Зеленограда.М.,1997. 27 е.).

Опепка качества питьевых вод по содержащие тяжелых металлов

В таблице 4 приведены средние концентрации тяжелых металлов в воде источников децентрализованного и централизованного водоснабжения за период с 2009 по 2012 гг.

Как видно, в воде Раковского водохранилища наблюдается превышение норм содержания элементов: Си (2,7 ПДК), гп(1,5 ПДК), Ре (4 ПДК), Мп (10 ПДК), Сс1 (9 ПДК). Высокие концентрации этих элементов, связаны со сбросом сточных вод «Уссурийского Локомотиворемонтного завода» и выбросами печных труб частного сектора, который отапливается углем.

В воде коммунального водозабора средние концентрации тяжелых металлов не превышают значений ПДК, за исключением содержания Бе. Концентрация железа в пробах воды из разводящих сетей в 80 % случаев превышает ПДК, скорее всего, это результат коррозии трубопроводов и жизнедеятельности железистых бактерий.

Содержание Си, Ъп, РЬ, Сс1 и N1 в воде колодцев общего пользования не превышало

ПДК.

Содержание Бе в колодце №4 достигало 2 ПДК, Мп в колодцах №1 и №6 концентрация соответственно составляла - 5 ПДК и 4 ПДК. Превышение норм содержания элементов связано с общей геохимической спецификой почв г. Уссурийска, в этой части города велась добыча угля. В колодце № 1 наблюдалось превышение Си в 2 ПДК, выше уровня колодца находится городская свалка, вблизи находятся крупные промышленные предприятия «Уссурийский локомотиворемонтный завод» и «Промтехмонтаж».

Концентрации Си, Ъп, РЬ, N1 и С(1 в воде скважин не превышало ПДК. Содержание железа в скважинах №№ 1, 2, 4 была заметно выше ПДК. Высокие концентрации железа по сравнению с содержанием элемента в колодезной воде объясняются естественными факторами - месторождение подземных вод находится на территории Уссурийской

геохимической аномалии (Голицин М.С. Проблема оценка качества, экологического значения и использования питьевых подземных вод России// Разведка и охрана недр.2010. № 4. С.72-73). Содержание Мп превышает ПДК в воде скважин №1 и № 2 в 1,2 - 4 раза (выше уровня скважины велась добыча угля шахтным способом). Отмечено превышение в 2 раза ПДК РЬ в воде скважины № 4, глубиной 20 м., что обусловлено недостаточной герметичностью, подтоком талых вод из незаконсервированных брошенных скважин.

Таблица 4. Диапазоны концентраций тяжелых металлов в воде источников, мг/л

Источник водоснабжения Медь Цинк Железо Марганец Свинец Кадмий Никель

Раковское водохранилище 0,52-2,7Г: 3,8.' 0,7-1,2;:;: ; 0,6-1,9.;:;:. 0,00050,0018 0,0020,009 0,002

Коммунальный водопровод № 1 <0,02 <0,01 0,7.1,2 <0,01 н/о н/о н/о

Коммунальный водопровод № 2 <0,01 <0,01 .0,11 - <0,01 н/о н/о н/о

Коммунальный водопровод № 3 <0,01 <0,02 : 0,48 ! - 0,01-0,02 н/о н/о н/о

Колодец № 1 0,45М,9 : 1,12,4 0,030,05 0,3-0,5;.;. .:.:■ 0,0020,011 < 0,0002 0,0010,003

Колодец № 2 0,01 0,52,1 0.1 0,05-0,09 0,0050,015 0,00010,0005 0,0020,009

Колодец № 3 0,01-0,06 0,31,5 0,090,11 0,02-0,07 0,0020,012 0,0002 -0.0006 0,0030,007

Колодец № 4 0,01-0,03 0,41,2 0,410,72 : 0,02-0,04 0,0070,018 0,0005 -0,001 0,001

Колодец № 5 0,04-0,23 5,5• ■ 0,280.47 0,02 0,0040,012 0,00020,0003 0,0030.005

Колодец № 6 0,02-0,09 0,31,6 0,160,26 0,06-0,4 0,0030,012 0,00010,0003 0,0020,004

Скважина № 1 0,02-0,06 0,71.3 0,9-2,1; :: 0,06-0,18 0,0040,018 0,0004 -0,0006 <0,001

Скважина № 2 0,01-0,03 0,040,06 ■1,8-3,3 , ■0,1-0,4 -,: 0,001 0,0001 -0,0004 0,0020,004

Скважина № 3 0,01-0,1 0,50,8 0,1-0,28 0,02 0,0030,015 0,0002 -0,0004 0,0010,003

Скважина № 4 0,01-0,05 0,020,08 0,5-0,7 '■ 0,01-0,06 0,01-0,02: 0,0006 -0,001 0,0010,005

ПДК, мг/л .1,0 5.0 0,3 0,1 0,01 0,001 0,02

н/о - не обнаружено

Оценка питьевых вод по микробиологическим показателям

Бактериологический анализ проб воды показал, что вода из исследуемых источников не соответствует санитарно-гигиеническим нормативам по величине общего микробного числа (ОМЧ) (табл. 5). В них обнаружены бактерии группы кишечной палочки и термофильные бактерии. Наличие баютрий в воде источников указывает на слабую защищенность этих вод от загрязнения, связанного с антропогенной деятельностью. Реки в районах городов часто являются приемниками несанкционированных стоков хозяйственных и фекальных нечистот.

Для вод из колодцев общего пользования значения ОМЧ значительно превышали норму, за исключением колодца № 4 (рис.2), Это связано с биохимическими процессами окисления, происходящими в результате гниения опавшей листвы, растительности и т.п.. В период таяния снега вместе с талыми водами путем инфильтрации различные бактерии и микроорганизмы могут попадать в грунтовые воды.

Таблица 5. Микробиологические показатели Раковского водохранилища и коммунального

водопровода

Источник Время отбора Количество МАФАнМ (OiM4) в 1 мл. Бактерии группы кишечной палочки (Е. coli) в 100 мл. Термотолерантные колиформные бактерии в 100 мл.

Раковское водохранилище Июль 2012 г. 700 ±35 обнаружены обнаружены

Коммунальный водопровод № 1 Июль 2012 г. 15 ± 3 н/о н/о

Коммунальный водопровод № 2 Июль 2012 г. 10 ±2 н/о н/о

Коммунальный водопровод № 3 Июль 2012 г. н/о н/о н/о

Гигиенический норматив (СанПиН 2.1.4.11750-02) 50 отсутствие отсутствие

Ш I 1 1 1 ............

1 1 11......1 1 1

и L.*] 1

Колодцы :ПДК

1 2 3 4 5 6 № колодца

g Скважины S пдк

2 3 J42 скважнны

Рис. 2. Общее микробное число в воде скважин и колодцев

Для воды из скважинных водозаборов ОМЧ было ниже нормативных показателей, за исключением источника № 1, ОМЧ для воды из источников №№ 2, 3 и 4 было близко к норме.

Таким образом, высокая численность микроорганизмов в Раковском водохранилище и в колодцах общего пользования обусловлена хозяйственно-бытовым воздействием. Присутствие бактерий группы кишечной палочки указывает на значительное поступление фекального загрязнения и крайне неблагополучную санитарно-гигиеническую обстановку.

Глава 4. Оценка качества вод по индексу загрязнения водотока (ИЗВ), суммарному показателю химического загрязнения (ПХЗ-10) и потенциальной опасности для здоровья человека

Сравнение воды источников между собой проводили по действующему в сети Росгидромета комплексному показателю качества воды — ИЗВ. Для совокупной оценки опасных уровней загрязнения водных объектов использовали суммарный показатель химического загрязнения (ПХЗ-10). Такой подход позволяет провести оценку состояния питьевой воды по классу качества и отметить экологическое состояние вод (табл.6).

Таким образом, воды Раковского водохранилища соответствовали 4 классу качества -«загрязненная», экологическому состоянию - «кризис», что свидетельствует о высокой степени загрязнения водохранилища.

Воды колодцев соответствовали II классу качества - «чистая», экологическому состоянию -«экологический риск», за исключением колодца № 6, где вода соответствовала категории «норма».

Таблица б. Значение ИЗВ и ПХЗ-10 для источников питьевого водоснабжения

Источники водоснабжения ИЗВ Класс качества ПХЗ-10 Экологическое состояние

п ПХЗ-10 = У—i— ЪПДК,

Раковское водохранилище 6,6 IV- Загрязненная 51,5 Кризис

Колодец № 1 0,7 II - чистая 11,6 Экологический риск

Колодец № 2 0,1 II — чистая 16,4 Экологический риск

Колодец № 3 0,7 II - чистая 11,3 Экологический риск

Колодец № 4 0,4 II - чистая 11,4 Экологический риск

Колодец № 5 0,6 11 - чистая 11,3 Экологический риск

Колодец № б 0,5 II- чистая 8,9 Норма

Скважина № 1 1,1 III— умеренно загрязненная 24,6 Экологический риск

Скважина № 2 0,6 II чистая 11,4 Экологический риск

Скважина № 3 0,6 II чистая 11,0 Экологический риск

Скважина № 4 0,5 II чистая 8,7 Норма

Воды скважинных водозаборов соответствовали II классу качества - «чистая», экологическому состоянию - «экологический риск», за исключением скважины № 4, где вода соответствовала III классу - «умеренно загрязненная», экологическому состоянию «норма».

Оценка потенциальной опасности питьевых вод г. Уссурийска для здоровья человека

Потенциальная опасность питьевых вод для здоровья человека складывается из следующих компонентов: благоприятность по органолептическим и физическим свойствам (Ki); безвредность по химическому составу (Кг); физиологическая полноценность (К3); безопасность в эпидемиологическом отношении (IQ), каждый из которых имеет свою весомость (Методика эколого-гигиенической оценки интегрального качества воды и риска здоровью населения. Утверждена Минздравом РФ 18.01.2002 г. - Иваново - Спб., 2002. С. 74). Согласно методике, вклад компонентов в качество питьевой воды (И), которое принято за 100 % (или 1), распределяется следующим образом: К, - 20 % (0,2); К2 - 30 % (0,3), К3 - 30 % (0,3); К4 - 20 % (0,2).

Как следует из данных табл.7., показатель качества воды, отобранной из Раковского водохранилища, составлял 100 %. эта вода считается не благоприятной по органолептическим и физическим свойствам, вредной по химическому составу, опасной в эпидемиологическом отношении.

Диапазон показателей опасности качества питьевой воды колодцев составил 34-81 %. Анализ данных по отдельным компонентам составляющих ПО показал, что вода колодцев опасна в эпидемиологическом отношении, поскольку вклад К4 в величину ПО составляет 20 % (чем ниже значение К4, тем качество воды лучше), лишь вода в колодце № 4 -эпидемиологически безопасна. Вода колодцев общего пользования была физиологически полноценной, так как Кз был значительно ниже 30 %., она обладала благоприятными

органолептическими свойствами за исключением колодца № 2, где величина К] = 20 %, (чем ниже показатель К[, тем качество воды лучше). Безвредной по химическому составу вода была в колодцах № 1, № 4 и № 6, так как диапазон Кг = 6-22 % и не превышала установленного для Кг критического значения - 30 % (чем ниже величина Кг, тем качество воды лучше).

Таблица 7. Потенциальная опасность питьевых вод источников водоснабжения г.

Уссурийска

Компоненты качества Источник

Раковское водохранилище Коммунальный водопровод № 1 Коммунальный водопровод № 2 Коммунальный водопровод № 3 Колодец I Колодец 2 Колодец 3 чГ Я ё о Колодец 5 Колодец 6 Скважина 1 Скважина 2 Скважина 3 Скважина 4

Благоприятность, 0.2 (20%) И К, 0,2 0,10 0,05 0,06 0,13 0,2 0,13 0,03 0,05 0,03 0,02 0,20 0,15 0,09

Безвредность. 0.3 (30 %) И К, 0.3 0,05 0,04 0,05 0,22 0,3 0,3 0,22 0,3 0,06 0,3 0,12 0,07

Физиологическая полноценность, 0,3 (30 %) И К, 0,3 0.12 0,08 0,08 0,16 0,11 0,09 0.05 0,02 0,2 0,14 0,06 0,07 0,08

Безопасность, 0,2 (20%) И К4 0,2 0,05 0,04 0,04 0,20 0,20 0,20 0,04 0,20 0,2 0,2 0,07 0,08 0,06

Общая сумма индексов 1,0(100%) 1,0 0,32 0,21 0,23 0,71 0,81 0,72 0,34 0,57 0,49 0,66 0,45 0,45 0,30

Потенциальная опасность качества питьевой воды скважинных водозаборов находилась в пределах 30-60%. Вода скважин № 3 и № 4 по всем компонентам, определяющим общую потенциальную опасность, была ниже количественных границ, т.е. вода не опасна при ее употреблении. В скважине № 1 вода являлась опасной в эпидемиологическом отношении. Вода скважинного водозабора № 2 не отвечала благоприятным органолептическим показателям.

Потенциальная опасность питьевой воды коммунального водопровода составляла 2132 %, что имеет минимальную сумму индексов всех водоисточников.

Таким образом, наиболее потенциально опасными для здоровья человека являются воды Раковского водохранилища, за ними следуют воды колодцев общего пользования и самыми безопасными являются воды скважинных водозаборов и вода централизованного водоснабжения.

Характеристика канцерогенных и неканцерогенных рисков для веществ, загрязняющих питьевую воду

В соответствии с методологией оценки риска для здоровья населения химических веществ проведён анализ параметров опасности канцерогенных и неканцерогенных эффектов для здоровья человека при пероралъном поступлении питьевой воды исследуемых водозаборов г. Уссурийска.

Из спектра исследованных веществ в воде источников централизованного и нецентрализованного водоснабжения для анализа отобраны железо, медь, кадмий, свинец, марганец, цинк, никель.

Среди идентифицированных веществ канцерогенным эффектом обладают свинец и кадмий (по классификации МАИР 1 и 2А, соответственно). Согласно существующей методике (Руководство по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду. — М. : ФЦ Госсанэпиднадзора Минздрава России, 2004. - 143 с.) индивидуальный канцерогенный риск (рис. 3) относится ко второму диапазону (индивидуальный риск в течение всей жизни более 1 х 10~6, но менее 1 * 10"4), что соответствует предельно допустимому риску, т.е. верхней границе приемлемого риска. Для

питьевой воды ВОЗ в качестве допустимого риска использует величину 1 х 10~5. При появлении таких рисков в отдельных случаях проводятся дополнительные мероприятия по их снижению.

Оценка неканцерогенных рисков показала - риск от воздействия питьевой воды колодцев общего пользования по всем показателям, кроме меди находится в приемлемых значениях, не превышает 1,0. Коэффициент опасности (НО) меди в колодце №1 не значительно превышает 1,0, составляя 1,54, что говорит о вероятности развития у человека вредных эффектов при ежедневном поступлении данного вещества в течение жизни.

0,000035 -

0,00003 ■

0,000025 ■

0,00002 '

0,000015 ■

0.00001 -

0,000005 ■

л? ¿г > ^ у Л

,=\ ,оа МЬ \ <%. > X

-у- л- + ^ ^ -г- -у- Ч"-

V Л. ■ " ^ ^ ^ ^ ^

¡¡Г сЯ О' ОТ &

с* с* с* с

/.о/

Рис. 3. Ранжирование источников питьевого водопользования по величине суммарного канцерогенного и неконцерогенного рисков

В структуре органов и систем, подвергаемых опасности вредного действия меди находятся печень, почки желудочно-кишечный тракт.

Суммарный индекс опасности Н1 (сумма коэффициентов опасности всех химических веществ) во всех источниках питьевого водоснабжения, кроме колодца №1 не превышают допустимых значений. Значительное превышение допустимого уровня по суммарному индексу опасности наблюдается в колодце №1, значение Ш составляет 1,76. Превышение данного показателя обусловлено в основном медью. Поэтому возможными путями сокращения риска до минимальных приемлемых уровней, т.е. управление риском, являются: ликвидация или техническое перевооружение колодца, употребление для питья воды с пониженным содержанием меди. Вместе с тем индексы опасности поражения критических органов и систем организма населения, употребляющего питьевую воду из источников централизованного и децентрализованного водоснабжения не превышали допустимый предел. Таким образом, вероятность развития у населения неканцерогенных эффектов в результате употребления питьевой воды колодцев общего пользования несущественна.

Полученные значения риска отражают количественные характеристики потенциального ущерба здоровью от воздействия различных химических веществ на исследованной территории и тенденции его формирования.

Учитывая низкие показатели как канцерогенного, так и неканцерогенного (общетоксического) рисков для населения г.Уссурийска, которые соответствуют предельно допустимому уровню, то есть верхней границе приемлемого риска, можно определить уровень риска как приемлемый.

Рекомендации по улучшению качества питьевой воды в г. Уссурийске:

- учитывать оценку риска влияния качества питьевой воды на здоровье населения в системе эколого-гигиенического мониторинга;

- осуществлять контроль за несанкционированным сбросом загрязненных сточных вод в поверхностные водные объекты, которые являются источниками питьевого водоснабжения города;

- потребовать он индивидуальных предприятий, осуществляющих эксплуатацию децентрализованных источников водоснабжения, провести инвентаризацию скважин и колодцев и исключить из системы водоснабжения источники, не отвечающие нормам;

- рекомендовать предприятиям, осуществляющим водоподоготовку в городе, применение наиболее безопасных реагентов для очистки воды с учетом региональных особенностей исходной воды;

- проводить работу по информированию населения о качестве питьевой воды.

ВЫВОДЫ:

1. Определено качество вод источников децентрализованного водоснабжения г. Уссурийска: скважины № 2, № 3 и № 4 относятся к категории «очень чистые» и «чистые»; воды скважины № 1, колодцев № 1-6 - к категории «загрязненная» и «грязная». Воды Раковского водохранилища относятся по показателям БПК5 и ХПК к 3-ей категории качества

— «умеренно-загрязненные».

2. Оценка физиологической полноценности питьевой воды децентрализованных источников показала: содержание хлоридов, кальция и натрия в колодцах и скважинных водозаборах ниже минимального порога оптимальной нормы; показатель минерализации вод в общественных колодцах не отвечает физиологическому оптимуму. Вода коммунального водопровода физиологически неполноценна по показателям жесткости, кальция и натрия.

3. В воде колодцев г. Уссурийска концентрации железа, марганца и меди превышают ПДК. Максимальное превышение концентрации железа в воде обнаружено в скважине N° 211 ПДК, В Раковском водохранилище концентрации меди, железа, цинка, марганца и кадмия превышают ПДК, что связано с локальным техногенным воздействием.

4. Оценка качества вод по индексу загрязнения водотока и суммарному показателю химического загрязнения позволила отнести воды Раковского водохранилища к 4 классу качества - «загрязненная», экологическому состоянию - «кризис». Воды скважин и колодцев относится ко II классу качества — «чистая», экологическому состоянию - «экологический риск», за исключением колодца № 6, где вода соответствовала категории «норма», экологическому состоянию - «экологический риск» и скважины № 4, где вода соответствовала III классу - «умеренно загрязненная», экологическому состоянию «норма».

5. Определена потенциальная опасность питьевых вод источников водоснабжения г'. Уссурийска для людей. Выявлено, что наиболее потенциально опасными для здоровья человека являются воды Раковского водохранилища, за ними следуют воды колодцев общего пользования и самыми безопасными для здоровья человека являются воды скважинных водозаборов и питьевая вода коммунального водопровода.

6. Индивидуальный канцерогенный риск для здоровья населения при употреблении питьевой воды соответствует предельно допустимому риску, верхней границе приемлемого риска. Суммарный индекс опасности в источниках питьевого водоснабжения не превышают допустимых значений. Значительное превышение допустимого уровня по суммарному индексу опасности наблюдается в колодце №1, значение HI составляет 1,76.

7. Для улучшения качества питьевых вод в г. Уссурийске необходимо провести инвентаризацию скважин и колодцев и исключить из системы водоснабжения источники, не отвечающие нормам; провести техническое переоборудование колодцев общего пользования, которые не отвечают санитарным нормам; ликвидировать существующие химическое и микробиологическое загрязнение водных источников.

Список публикаций по теме диссертации Статьи, опубликовапные в ведущих рецензируемых научных журналах:

1. Ключников, Д.А. Экологическое состояние подземных источников питьевой воды г. Уссурийска /Д.А. Ключников// Вестник Российской военно-медицинской академии. - 2008.

- № 3 (23). Прил. 2. - С. 423-424.

2. Ключников, Д.А. Эколого-гпгиеническая оценка воды из скважин и колодцев общего пользования / Л.Т. Ковековдова, Д.А. Ключников // Вода: химия и экология -2012 -№11.- С.22-26.

Работы, опубликованные в материалах региональных и международных конференции:

3. Ключников, Д.А. Геоэкологическая оценка подземных вод на территории г.Уссурийска / Д.А. Ключников // Экологии России и сопредельных территорий: Мат. конф. Новосибирск. - 2007. - С. 55-56.

4. Ключников, Д.А. Оценка качества источников питьевого водоснабжения г. Уссурийска / Д.А. Ключников // Интеллектуальный потенциал вузов - на развитие дальневосточного региона России: материалы X Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученных. Владивосток: Изд-во ВГУЭС. - 2008. - С. 34-36.

5. Ключников, Д.А. Пути поступления тяжелых металлов в природные среды УГО / Д.А. Ключников, Е.В. Соболева // VIII Региональная конференция по актуальным проблемам экологии, морской биологии и биотехнологии студентов, аспирантов вузов и научной организации Дальнего Востока России: Тез. Докл. Владивосток: Изд-во Дальневост. Федерального ун-та, 2008. С. 132-134.

6. Ключников, Д.А. Качество питьевых вод г. Уссурийска и меры по его улучшению t Д.А. Ключников // Бюллетень Московского общества испытателей природы. М.: МГУ им. Ломоносова. - 2009. - Т. 114, вып. 3. Прил. 1. - С. 450-455.

7. Ключников, Д.А. Эколого-хнмический мониторинг природных вод используемых для питьевого водоснабжения / Д.А. Ключников // Экосистемы, организмы, ннновацин-11: Мат. 11-ой международной конф. Москва: МГУ им. Ломоносова. - 2009. - С. 45-46.

8. Ключников, Д.А. Оценка состояние подземных вод используемых для питьевого водоснабжения урбанизированных территорий / Д.А. Ключников, Ю.Ф. Железников, Е.В. Соболева // Город как система. Материалы научно-практической конференции. Нижневартовск: НГГУ. - 2009. - С. 232-237.

9. Ключников, Д.А. Оценка степени загрязнения органическими веществамн источников водоснабжения г. Уссурийска / Д.А. Ключников // Региональные проблемы экологии. Материалы второго молодежного экологического конгресса. Санкт-Петербург -2010. - С. 112-113.

10. Ключников, Д.А. Изменение гидрохимических условий формирования подземных вод под влиянием урбанизации / Д.А. Ключников // Поиск молодых: Сборник научных статей аспирантов и соискателей. Выпуск XI / Отв. Редактор Г.А. Капранов. Уссурийск: Изд-во УГПИ. - 2011. - С. 19-21.

11. Ключников, Д.А. Оценка качества питьевых вод г. Уссурийска по показателям, характеризующим физиологическую полноценность / Д.А. Ключников // VIII Региональная конференция по актуальным проблемам экологии, морской биологии и биотехнологии студентов, аспирантов вузов и научной организации Дальнего Востока России: Тез. Докл. Владивосток: Изд-во ДВФУ. - 2011. - С. 112-116.

12. Ключников, Д.А. Организация водоснабжения и качество питьевой воды в городе Уссурийске / Д.А. Ключников, И.Е. Мамонтов // Сборник научных трудов молодых специалистов, преподавателей и аспирантов по результатам проведения Третьего молодежного экологического Конгресса "Северная Пальмира", 21-22 ноября 2011 Санкт-Петербург. СПб НИЦЭБ РАН. - 2011. - С. 149-152.

13. Ключников, Д.А. Экологическое состояние водотоков урбанизированной территории / Д.А. Ключников // Сборник научных трудов молодых специалистов, преподавателей и аспирантов по результатам проведения Третьего молодежного экологического Конгресса «Северная Пальмира», 21-22 ноября 2011 Санкт-Петербург СПб НИЦЭБ РАН. - 2011. - С. 132-136.

14. Ключников, Д.А. Процесс водоподготовки питьевой воды в городе Уссурийске / Д.А. Ключников // Materialy VII Miedzynarodowej naukowi-praktyczhej konferencji

"Pcrspcktywiczne opracowania sa nauka i technikami-2011" Volume 44.Weterynaria. Ekologia.: Przemysl.Nauka i studia. - 2011. - P. 75-78.

15. Ключников, Д. А. Качество питьевой воды и здоровье человека / Д.А. Ключников, А.А. Яровенко // Современные проблемы геологии, географии и геоэкологии. Материалы Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 150-летпю со дня рождения В.И. Вернадского. Г. Грозный 25-28 марта 2013 г. - Махачкала: АЛЕФ (ИП Овчиников М.А.) - 2013. - С. 243 - 246.

Ключников Денис Александрович

ЭКОЛОГО-ХИМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПИТЬЕВЫХ ВОД Г. УССУРИЙСКА И ВЛИЯНИЕ ИХ КАЧЕСТВА НА ЗДОРОВЬЕ НАСЕЛЕНИЯ

03.02.08-экология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Подписано в печать 14.11.2013 Формат 60x84/16 Усл. печ. л. 1,16. Уч.-изд. л 1,08. Тираж 100 Заказ 631 Отпечатано в Дирекции публикационной деятельности ДВФУ 690990, г. Владивосток, ул. Пушкинская, 10

Текст научной работыДиссертация по биологии, кандидата биологических наук, Ключников, Денис Александрович, Владивосток

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

На правах рукописи

04201453823

КЛЮЧНИКОВ Денис Александрович

ЭКОЛОГО-ХИМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПИТЬЕВЫХ ВОД Г. УССУРИЙСКА И ВЛИЯНИЕ ИХ КАЧЕСТВА НА ЗДОРОВЬЕ НАСЕЛЕНИЯ

Специальность 03.02.08 - экология

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Научный руководитель: доктор биологических наук, старший научный сотрудник КОВЕКОВДОВА Лидия Тихоновна

Владивосток -2013

Оглавление

Введение...........................................................................................................................4

Глава 1 Формирование минерального состава питьевых вод и методы оценки влияния их качества на здоровье людей (Обзор литературы)....................................8

1.1 Пути поступления химических веществ в источники питьевой воды.............8

1.2 Влияние химического состава питьевой воды на здоровье человека............21

1.3 Основные критерии качества питьевой воды...................................................34

1.4 Связь между заболеваемостью населения и соответствием питьевой воды требованиям стандартов и нормативов...................................................................43

Глава 2 Материалы и методы.......................................................................................47

2. 1 Район работ..........................................................................................................47

2.1.1 Физико-географическая характеристика района работ.............................47

2. 1.2 Гидрогеологическая характеристика водоносных горизонтов................48

2.2 Материалы............................................................................................................53

2.2.1. Методы исследований..................................................................................55

2.3 Метод эколого-гигиенической оценки качества питьевой воды....................57

Глава 3 Результаты и обсуждение............................................................................71

3.1 Эколого-химические показатели качества воды источников централизованного и децентрализованного водоснабжения г. Уссурийска.......71

3.2 Оценка питьевых вод по показателям, характеризующим физиологическую полноценность............................................................................................................80

3.3 Оценка качества питьевых вод по содержанию тяжелых металлов...............98

Глава 4 Оценка загрязнения воды по интегральным показателям........................108

4.1 Эколого-гигиеническая оценка качества воды...............................................108

4.2 Оценка качества вод по индексу загрязнения водотока (ИЗВ) и суммарному показателю химического загрязнения (ПХЗ-10)..................................................1 12

4.3 Оценка потенциального риска для здоровья населения г. Уссурийска при

употреблении питьевой воды.....................................................................................114

4. 3.1 Идентификация опасности химических веществ, загрязняющих питьевую воду....................................................................................................... 114

4.3.2 Оценка экспозиции...................................................................................... 1 1 5

4.3.3 Оценка зависимости «доза-эффект»......................................................... 1 18

4.4 Рекомендации по улучшению качества питьевой воды в г. Уссурийске.....127

Выводы.........................................................................................................................130

Список литературы.....................................................................................................132

Приложение.................................................................................................................158

Введение

Проблема обеспечения населения качественной питьевой водой - важная проблема настоящего времени. В обществе ее доступность, необходимое количество и качество выступают одновременно как медико-экологическая, техногенная, социальная и экономическая компоненты образа и условий жизни (Лопатин С. А. Современные проблемы водоснабжения мегаполисов и некоторые перспективные пути их решения // Гигиена и санитария. 2004. № 3. С. 19-24; Ways for presentation of systematized materials on water bodies state and conservation measures in SKIOVO: State contract number M-08-14 from 01 September 2008. Federal State Unitary Enterprise Russian: Ekaterinburg, 2008). Результаты систематических исследований последних десятилетий показывают, что из года в год практически повсеместно качество воды поверхностных и подземных источников ухудшается по причине массированного сброса в водоемы неочищенных бытовых, хозяйственных, промышленных, ливневых вод, содержащих патогенные микроорганизмы и токсичные химические соединения (Новиков Ю. В. Экология, окружающая среда и человек: учебное пособие для вузов, а так же учащихся средних школ и колледжей. М: Флир-Пресс, 1999. 320 е.; Коронкевич, Н.И. Водные ресурсы России на современном этапе // Использование и охрана природных ресурсов в России. М.: НИА -ПРИРОДА. -

2003. № 9-10. С. 83-89; Лопатин С. А. Современные проблемы водоснабжения мегаполисов и некоторые перспективные пути их решения // Гигиена и санитария.

2004. № 3. С. 19-24).

Одной из наиболее острых проблем города является качество полных объектов - источников питьевого водоснабжения населения (артезианских скважин, поверхностных вод и водотоков). С ростом техногенной нагрузки растет риск ухудшения качества питьевых вод одновременно с истощением эксплуатируемых водоносных горизонтов (Белоусова А. П. Подходы к оценке техногенной нагрузки как фактора опасности загрязнения подземных вод // Вода: химия и экология 2010. № 12. С. 2-11).

На сегодняшний день основным источником питьевой воды во многих городах России является водопроводная вода из поверхностных водозаборов, которая по своим санитарно-химическим показателям не всегда соответствуй нормативным требованиям. В некоторых городах России, в том числе и в г. Уссурийске, для обеззараживания воды используется хлорирование с использованием хлорсодержащих реагентов, при котором в воде образуется ряд опасных хлорорганических соединений, что увеличивает риск возникновения онкологических заболеваний у населения (Онищенко, Г. Г. О состоянии и мерах по обеспечению безопасности хозяйственно-питьевого водоснабжения населения Российской Федерации // Гигиена и санитария. 2010. № 3. С. 4 - 7). Альтернативными источниками питьевой воды являются воды подземных источников. Качество этой воды практически не исследуется. В то время как в результате интенсивного антропогенного воздействия на все компонент окружающей среды химический состав не только поверхностных, но и подземных вод заметно изменился (Бахир В.М. Дезинфекция питьевой воды: проблемы и решения // Вода и экология. 2003. № 1. С. 3-11; Красовский Г.Н., Хлорирование воды как фактор повышенной опасности Для здоровья населения // Гигиена и санитария. 2003. № 1. С. 1-21; Laurence Thomas. Water -a worldwide challenge. ISO Focus -June 2004. P. 19-22; Онищенко Г.Г. Гигиеническая оценка обеспечения питьевой водой населения Российской Федерации и меры по ее улучшению. // Гигиена и санитария. 2009. № 2. С. 4-13). Несмотря на относительно высока ю защищенность подземных вод от загрязнения, в них обнаруживают соединения свинца, ртути, хрома, меди, цинка, и других элементов. Содержание тяжёлых металлов и других загрязняющих веществ в подземных водах увеличивается на территории городов и промышленных центров (Долотов A.B. Оценка загрязнения тяжелыми металлами Уводьского водохранилища // Водные ресурсы. 2010. 37, № 1. С. 58-64.; Щербинина С. В. Очаги загрязнения подземных вод в пределах урбанизированных территорий // Экология России: на пути к инновациям: Межвузовский сборник научных трудов. Вып. 4. - Астрахань, 2011. - С. 56-57).

К настоящему времени имеются данные о содержании ряда компонентов в питьевых водах г. Уссурийска (Ключников Д.А. Геоэкологическая оценка подземных вод на территории г. Уссурийска // Экологии России и сопредельных территорий: Мат. конф. Новосибирск, 2007. С. 55-56).

Актуальность темы работы связана с необходимостью комплексной опенки современного качества питьевых вод централизованного и децентрализованного водоснабжения г. Уссурийска и выяснением влияния их качества на здоровье населения.

Цель работы - оценить химико-экологическое состояние питьевых вод из источников централизованного и децентрализованного водоснабжения г. Уссурийска и их потенциальный риск для здоровья населения.

Задачи:

1. Определить качество вод источников централизованного и децентрализованного водоснабжения г. Уссурийска по эколого-химическим показателям.

2. Ранжировать источники питьевых вод по интегральному индексу загрязнения вод.

3. Выяснить физиологическую полноценность питьевых вод.

4. Оценить потенциальный риск для здоровья населения при употреблении питьевых вод г. Уссурийска.

5. Обосновать профилактические рекомендации по оптимизации питьевого водоснабжения населения г. Уссурийска.

Научная новизна. Впервые дана комплексная сравнительная оценка качества источников централизованного и децентрализованного питьевого водоснабжения в г. Уссурийске.

Впервые выявлено возможное влияние эколого-химических показателей питьевой воды (индекс загрязнения вод, комплексный показатель химического загрязнения, потенциальная опасность) на здоровье людей г. Уссурийска и показаны возможные канцерогенные и неканцерогенные риски для здоровья населения при употреблении питьевой воды.

Практическая значимость работы. Химико-экологическая оценка качества вод каждого из исследуемых источников выявила специфику состава вод источников централизованного и децентрализованного водоснабжения, позволяющую применить определенные меры для улучшения их состояния.

Рекомендации по улучшению качества вод предложены Центру охраны окружающей среды г. Уссурийска.

Мониторинг содержания физиологически значимых и токсичных элементов в питьевой воде, проводившийся в течение 3-х лет, позволяют делать оценкч и прогноз состояния водоисточников.

Результаты комплексного подхода к оценке качества вод источников включены в курсы лекций по экологии и экологическому мониторингу в Дальневосточном федеральном университете.

Защищаемые положения:

1.Воды Раковского водохранилища и колодцев общего пользования относятся к категории «загрязненная» и «грязная», скважинных водозаборов -«чистая» и «очень чистая».

2. Химический состав питьевых вод источников децентрализованною водоснабжения не соответствует физиологически оптимальному содержанию компонентов. Повышенные концентрации свинца, кадмия, меди, железа и марганца могут являться фактором риска заболевания населения.

3. Традиционная оценка состояния объектов окружающей среды, основанная на сопоставлении содержания химических веществ с гигиеническими регламентами в отдельных объектах, в настоящее время недостаточна. Современное гигиеническое заключение о безопасности питьевой воды должно учитывать величину риска комбинированного воздействия химических веществ на здоровье населения.

Глава 1 Формирование минерального состава питьевых вод и методы оценки влияния их качества на здоровье людей (Обзор литературы)

1.1 Пути поступления химических веществ в источники питьевой воды

Формирование химического состава природных вод определяется группой факторов, таких как:

- прямые факторы, непосредственно воздействующие на воду (т.е. действие веществ, которые могут обогащать воду растворенными соединениями или, наоборот, выделять их из воды), - состав горных пород, живые организмы, хозяйственная деятельность человека;

- косвенные факторы, определяющие условия, в которых прогекас) взаимодействие веществ с водой: климат, рельеф, гидрологический режим, растительность, гидрогеологические и гидродинамические условия и пр.

По характеру своего воздействия факторы, определяющие формирование химического состава природных вод, разделяются на следующие группы:

- физико-географические (рельеф, климат, выветривание, почвенный покров);

геологические (состав горных пород, тектоническое строение, гидрогеологические условия);

- физико-химические (химические свойства элементов, кислотно-щелочные и окислительно-восстановительные условия, смешение вод и катионный обмен);

- биологические (деятельность растений и живых организмов);

- антропогенные (все факторы, связанные с деятельностью человека) (Алешня В.В. Введение в химию окружающей среды. М.: Мир, 1999. 271 е.; Гидрохимические показатели состояния окружающей среды: справочные материалы. М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2009. 192 е.).

Природными источниками токсичных элементов являются породы (магматические и осадочные) и породообразующие минералы. Многие минералы в виде высокодисперсных частиц включаются в качестве акцессорных (микропримеси) в массу горных пород. Примером таких минералов являются

минералы титана (брукит, ильменит, анатас), хрома (FeCr204). Многие элементы поступают в биосферу с вулканическими газами, горячими источниками, газовыми струями (Добровольский В.В. География микроэлементов. Глобальное рассеяние. М.: Мысль, 1983. С.272.; Craid P.J. Environmental Aspects of ChemLstr\ // Comprehensive Chemistry. N.Y.: Pergamon Press, 1987. Vol. 2. P.979-1020; Богдановский Г.А. Химическая экология: учебное пособие. М.: Изд-во МГУ, 1994. 237 с; Фелленберг Г. Загрязнение природной среды. Введение в экологическую химию. М.: Мир, 1997. 232 с).

Загрязнение металлами водной сферы особенно возросло с индустриализацией. В природных (грунтовых, поверхностных) водах присутствуют тяжелые металлы, попадающие туда при выветривании пород, концентрация их в обычных условиях не велика. Ионы металлов поступают в воды при добыче нефти, угля, руды, с промышленными отходами (Бокрис Дж. О. Химия окружающей среды. М.: Химия, 1982. 672 с; Будников Г.К. Тяжелые металлы в экологическом мониторинге водных экосистем //Соросовский Образовательный журнал. 1998. № 5. С. 23-29.; Кадацкий В.Б. Распределение форм тяжелых металлов в естественных ландшафтах Беларуси // Экология 2001. № 1. С. 33-37). Источником металлов являются и гигиенические препараты, моющие средства, которые содержат ионы цинка, селена и др. Токсичные элементы вносятся в воды и с сельскохозяйственными стоками. Тяжелые металлы в воде присутствуют в виде коллоидных частичек в смеси с органическими и неорганическими веществами (Алексеенко В. А. Геохимия ландшафт и окружающая среда. М.: Наука, 1990. 142 с; Русакова Н.В. Химия окружающей среды. Серия «Высшее образование». Ростов-на-Дону: Феникс, 2004 г. 192 е.).

Особенности поступления в воду веществ, как железо, марганец, кальций, магний, хлориды и сульфаты и формы их нахождения в воде зависят от различных факторов. Химические вещества, присутствующие в питьевой воде, условно разделены на несколько групп. Первая группа - эссенциальные, т.е. жизненно необходимые элементы. Отклонение от нормального уровня поступления этих веществ в организм человека могут вызвать определенные

негативные последствия для здоровья. В эту группу вошли железо, фтор, марганец, калий, натрий, хлориды и сульфаты. Во второй группе - наиболее опасные для человека канцерогенные вещества, в том числе кадмий, мышьяк, хром, хлорорганические соединения. Остальные вещества - это такие наиболее распространенные загрязняющие вещества, как нитриты и нитраты, фенол, пестициды и тяжелые металлы (Биглхол Р. Основы эпидемиологии: ВОЗ. Женева, 1994. 259 е.; Рыжков Л.П. Водная токсикология и комплексная оценка природных вод // Антропогенные влияния на водные экосистемы: Материалы конф., посвященной 100-летию со дня рождения проф. Н.С. Строганова. М.: Т-о науч. изд.КМК. 2005. С. 21-32).

Из первой группы рассмотрим поступление таких веществ как железо, марганец, кальций, магний, хлориды и сульфаты.

Железо

В водной среде железо находиться в растворенных (неорганических и органических) и коллоидных (неорганических и органических) формах В силу гидрохимических закономерностей в подземных водах железо встречается в различных соотношениях(от 1 до пв100) с марганцем (Ахметов Н.С. Неорганическая химия: учебное пособие для вузов. М., «Высшая школа», 1975. 672 е.; Богдановский Г.А. Химическая экология: учебное пособие. М.: Изд-во МГУ, 1994. 237 с; Иванов В.В. Экологическая геохимия элементов. Справочник. Книга 3. Редкие р-элементы. М.: Недра, 1996. 352 е.).

В питьевой воде железо может присутствовать, вследствие использования железосодержащих коагулянтов, а также в результате коррозии труб системы распределения воды (Фелленберг Г. Загрязнение природной среды. Введение в экологическую химию. М.: Мир, 1997. - 232 е.; Кульский Л.А. Технология очистки природных вод. 2-е изд., перераб. и доп. К. : Вища шк. Головное изд-во, 1986.352 с.).

Марганец

Содержание марганца в подземных водах, не связанных с месторождениями, достигает 0,7 мг/л, связанных с месторождениями, - до 300

мг/л и выше. В поверхностных водах наблюдается концентрации марганца до 8 мг/л, чаще всего за счет экзогенного поступления.

Значительные количества марганца образуются в процессе разложения водных животных и растительных организмов. Марганец это элемент, поступающий в воду с промышленными стоками. Кроме того, он мигрирует в воду из материалов водопроводных конструкций (Зайцев В.А. Вклад промышленных загрязнений в круговорот химических элементов в биосфере. Масштабы и перспективы // Биологический круговорот и процессы почвообразования. Пущино, 1984. С.165-172; Иванов В.В. Эко�