Научный журнал
Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований

ISSN 1996-3955
ИФ РИНЦ = 0,570

К ВОПРОСУ О КАЧЕСТВЕ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ В ГОРОДСКОМ ОКРУГЕ САМАРА

Сазонова О.В. 1 Исакова О.Н. 1 Бедарева Л.И. 1 Сухачева И.Ф. 1 Вистяк Л.Н. 1 Тупикова Д.С. 1
1 ГБОУ ВПО СамГМУ Минздрава России
Проведен анализ качества питьевой воды в административных районах г.о.Самара (2010-2013 гг.). Отбор проб воды осуществлялся посезонно (весна, лето, осень). Исследования воды проводились по санитарно-химическим и санитарно-бактериологическим показателям в соответствии с документами санитарного законодательства. Исследования были дополнены определением химической потребности воды в кислороде (ХПК). Показано, что качество питьевой воды из кранов потребителей расходится с требованиями санитарных правил по цветности, перманганатной окисляемости, нефтепродуктам, фенолу (источник питьевого водоснабжения – Саратовское водохранилище), жесткости и сухому остатку (источник питьевого водоснабжения – подземные воды). Обнаружение в питьевой воде трудноокисляемого органического вещества (по ХПК) в количествах, превышающих нормативный уровень, обосновывает необходимость использования ХПК в качестве дополнительного показателя при контроле качества воды.
городской округ Самара
централизованное хозяйственно-питьевое водоснабжение
качество питьевой воды
приоритетные загрязнители
1. Балашов А.Л., Попова О.В. Роль отдельных экологических факторов в формировании заболеваемости населения // Изв. Самарского науч. центра Рос.акад.наук. – Самара. – 2012. – Т.14, №5(2). – С.524-526.
2. Березин И.И., Мустафина Г.И. Региональные особенности химического состава питьевой воды хозяйственно-питьевого водоснабжения города Самары // Изв. Самарского науч. центра Рос.акад.наук. – Самара. – 2011. – Т.13, №1(8). – С.1837-1840.
3. Выявление риска в оценке качества окружающей среды Самарской области / Котельников Г.П., Самыкина Л.Н., Сухачева И.Ф. и др. // Изв. Самарского науч. центра Рос.акад.наук. – Самара. – 2008. – С.168-170.
4. Государственный доклад о состоянии окружающей среды и природных ресурсов Самарской области за 2013 год. – Самара, 2014.
5. Зайцева Н.В., Май И.В., Шур П.З. Актуальные проблемы состояния среды обитания и здоровья населения стран содружества независимых государств // Изв. Самарского науч. центра Рос.акад.наук. – Самара. – 2012. – Т.14, №5(2). – С.527-533.
6. Мысякин А.Е., В.Б.Королик. Зависимость качества питьевой воды от режимов водопользования и типов водопроводных труб // Гиг. и сан. – 2010. – №6. – С.31-33.
7. Онищенко Г.Г. Гигиеническая оценка обеспечения питьевой водой населения Российской Федерации и меры по ее улучшению // Гиг. и сан. – 2009. – №2. – С.4-13.
8. Онищенко Г.Г. О состояниях и мерах по обеспечению безопасности хозяйственно-питьевого водоснабжения населения Российской Федерации // Гиг. и сан. – 2010. – №3. – С.4-7.
9. Орлова Л.Е. К вопросу о загрязнении питьевой воды органическим веществом (по ХПК) // Вестн. РВМА. – 2008. – Приложение 2 (часть II). – №3(23). – 458с.
10. Оценка современной эколого-гигиенической ситуации Саратовского водохранилища и ее многолетняя динамика: отчет о НИР / Науч.-исслед. ин-т гигиены и экологии человека ГОУ ВПО «Самарский гос. мед. ун-т»; дир. Л.Н.Самыкина; отв. Исполн. И.Ф.Сухачева, Л.Е.Орлова, Н.И.Дроздова. – Самара, 2006. – 117с. – №ГР01200710275. – Инв.№02200705028.
11. Оценка современной эколого-гигиенической ситуации притоков реки Волги 1-го, 2-го, 3-го порядков: отчет о НИР / Науч.-исслед. ин-т гигиены и экологии человека ГОУ ВПО «Самарский гос. мед. ун-т»; дир. Самыкина Л.Н.; отв. исполн.: Сухачева И.Ф., Дроздова Н.И. – Самара, 2007. – 157с. – №ГР01200903949. – Инв.№02200902648.
12. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. Гигиенические требования к обеспечению безопасности систем горячего водоснабжения: СанПиН 2.1.4.1074-01. – М., 2012.
13. Проблемы гигиенической безопасности питьевого водопользования в регионах Верхней Волги / Тулакин А.В., Сайфутдинов М.М., Жуков А.А. и др. // Гигиенические проблемы оптимизации окружающей среды и охраны здоровья населения. – Самара, 2006. – С.11-13.
14. Стрелков А.К., Егорова Ю.А., Быков П.Г. Выбор наиболее эффективных реагентов при очистке воды // Питьевое водоснабжение. – 2014. – №8.
15. Эльпинер Л.И. Медико-экологические аспекты кризиса питьевого водоснабжения // Гиг. и сан. – 2013. – №6. – С.38-44.

По данным литературы качество воды источников питьевого водоснабжения по санитарно-химическим и санитарно-микробиологическим показателям в большинстве регионов России продолжает оставаться неудовлетворительным [1,3,5,7,13]. Отмечается законодательно запрещенный сброс загрязненных сточных вод в поверхностные водоемы. по данным Онищенко Г.Г. [8] около 70 % населения России обеспечивается питьевой водой из поверхностных источников, 40 % которых не соответствует гигиеническим нормативам.

Неудовлетворительное состояние источников питьевого водоснабжения, изношенность разводящих водопроводных сетей, аварии являются основными причинами ухудшения качества водопроводной воды [6,8].

Результаты широкого круга целенаправленных научных исследований, ведущихся в нашей стране и за рубежом, позволяют сделать вывод о сформировавшейся глобальной проблеме – дефицит качественной воды, установлены прямые причинно-следственные связи повышенной неинфекционной, инфекционной и паразитарной заболеваемости с водным фактором [15].

Самарскому водопроводу более 120 лет. Централизованное хозяйственно-питьевое водоснабжение г.о. Самара смешанное: из поверхностного и подземного водоисточников.

Качество воды Саратовского водохранилища в местах водозаборов характеризуется высоким содержанием трудноокисляемого органического вещества (по ХПК), цветности и др., не отвечая требованиям водоема 1-й категории водопользования [2,4,9,10,11]. В период паводка в воде водоема присутствуют техногенные загрязнения (поверхностно-активные вещества), увеличивается концентрация марганца, обнаруживается фенол [14]. Качество воды Саратовского водохранилища после водоподготовки соответствует гигиеническим нормативам по всем исследуемым показателям [2].

В воде подземного водоисточника имеет место превышение содержания марганца, общего железа и значений жесткости, что может свидетельствовать о природном «геохимическом» влиянии водоносного горизонта на состав питьевой воды [2]. по данным Государственного доклада [4] основными загрязнителями подземных вод являются нефтепродукты и легкоокисляемая органика. Подземный водоносный горизонт имеет гидравлическую связь с рекой Самарой.

Цель работы: проведение лабораторных исследований питьевой воды в г.о. Самара для выяснения причин ухудшения ее качества и усиления эффективности контроля.

Материалы и методы исследования

НИИ гигиены и экологии человека проведен мониторинг качества питьевой воды из разводящей сети централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения населения г.о.Самара по девяти административным районам. Пробы воды отбирались весной, летом и осенью в течение 2010-2013 гг. Исследования проводились по санитарно-химическим и санитарно-микробиологическим показателям в соответствии с СанПиН 2.1.4-01 [12]. Исследования были дополнены определением химической потребности воды в кислороде (по ХПК), учитывая особенности качества воды поверхностного источника питьевого водоснабжения и р.Самары.

Результаты исследования и их обсуждение

Результаты лабораторных исследований химического состава питьевой воды г. о. Самара обобщены в табл. 1, 2.

Таблица 1

Качество питьевой водопроводной воды, поступающей к потребителям (среднемноголетние данные)

Показатели

Питьевая вода в квартирах потребителей г.о.Самара

Норматив

Факт

1

Водородный показатель, ед.рН

6,0-9,0

7,42

2

Запах, бал.

2

1

3

Мутность, мг/л

1,5

0,68

4

Цветность, град.

20

20,67

5

Жесткость, мг-экв/л

7,0

5,4

6

ПО, мг02/л

5,0

5,22

7

ХПК, мг02/л

15,0

21,47

8

Ионы аммония, мг/л

2,0

0,31

9

Нитриты, мг/л

3,0

0,006

10

Нитраты, мг/л

45

3,31

11

Хлориды, мг/л

350

35,87

12

Сульфаты, мг/л

500

110,83

13

Сухой остаток, мг/л

1000

396,13

14

аСПАВ, мг/л

0,5

0,007

15

Фенолы, мг/л

0,001

0,002

16

НПР(ИК), мг/л*

0,1

0,16

17

НПР(УФ), мг/л**

0,1

0,09

18

Железо общее, мг/л

0,3

0,25

* – детектирование в инфракрасной области спектра; ** – детектирование в ультрафиолетовой области спектра.

Таблица 2

Качество питьевой воды у потребителей по административным районам г.о.Самара (среднемноголетние данные)

п/п

Показатели

ПДК

Административные районы г.о.Самара

Самарский

Ленинский

Железнодорожный

Октябрьский

Советский

Промышленный

Кировский

Красноглинский

Куйбышевский

1

Водородный показатель, ед.рН

6,0-9,0

7,44

7,36

7,10

7,52

7,49

7,40

7,48

7,42

7,53

2

Запах, балл

2

1

1

1

1

1

1

1

1

1

3

Мутность, мг/л

1,5

0,54

0,82

0,75

0,64

0,83

0,59

0,84

0,54

0,57

4

Цветность, град.

20

20

23

23

24

20

20

21

22

13

5

Жесткость, мг-экв/л

7,0

3,9

4,4

4,7

4,6

4,7

3,7

4,6

3,7

14,3

6

ПО, мг 02/л

5,0

5,2

5,8

5,7

5,2

5,5

6,0

5,1

6,25

2,21

7

ХПК, мг 02/л

15,0

23,4

20,8

21,7

19,0

21,4

18,2

21,6

18,2

28,9

8

Ионы, аммония, мг/л

2,0

0,41

0,35

0,27

0,28

0,27

0,36

0,28

0,38

0,18

9

Нитриты, мг/л

3,0

<0,003

0,004

0,005

<0,003

0,004

<0,003

0,005

<0,003

0,028

10

Нитраты, мг/л

45

1,90

2,49

3,75

3,67

3,85

2,40

3,88

2,43

5,42

11

Хлориды, мг/л

350

25,5

28,0

24,7

25,4

25,79

27,3

23,7

31,2

111,2

12

Сульфаты, мг/л

500

90,8

84,0

101,6

94,9

102,4

43,0

96,8

75,0

309,0

13

Сухой остаток, мг/л

1000

29,0

310,3

345,4

331,6

346,0

258,7

332,0

261,2

1090

14

аСПАВ, мг/л

0,5

0,001

0,006

0,008

0,013

0,008

0,005

0,006

0,1

0,006

15

Фенолы, мг/л

0,001

0,001

<0,001

0,003

0,003

0,003

0,002

0,003

<0,001

<0,001

16

НПР(ИК)*, мг/л

0,1

0,08

0,12

0,22

0,32

0,24

0,18

0,14

0,05

0,1

17

НПР(УФ)**, мг/л

0,1

0,06

0,16

0,05

0,06

0,07

0,16

0,08

0,07

0,11

18

Железо общее, мг/л

0,3

0,23

0,36

0,25

0,20

0,23

0,26

0,26

0,25

0,17

* – детектирование в инфракрасной области спектра; ** – детектирование в ультрафиолетовой области спектра.

Как видно из табл. 1 и 2, питьевая вода из кранов потребителей по большинству показателей химического состава соответствует требованиям СанПиНа. Вместе с тем, имеет место несоответствие ряда показателей гигиеническим требованиям: по цветности, окисляемости перманганатной, фенолам, нефтепродуктам, жесткости и сухому остатку. Питьевая вода всех районов не отвечает гигиеническим нормативам по величинам ХПК.

В табл. 3 обобщены данные по числу нестандартных проб питьевой воды по ведущим загрязнителям.

Как видно из табл. 3, все нестандартные пробы питьевой воды по цветности, окисляемости перманганатной, содержанию нефтепродуктов и фенолов приходятся на районы, связанные питьевым водоснабжением с Саратовским водохранилищем; по жесткости и сухому остатку на Куйбышевский район. Наблюдается тенденция увеличения числа нестандартных проб по цветности к 2013 году, что могло быть связано с гидрогеологическими процессами в водохранилище, климатическими условиями (высокие температуры). Превышение показателей цветности воды в большей степени отмечено в Ленинском, Железнодорожном, Октябрьском, Кировском и Красноглинском районах.

Таблица 3

Число (в %) нестандартных проб питьевой воды г.о.Самара по среднегодовым величинам приоритетных загрязнителей

Показатели

Источник водоснабжения

Саратовское водохранилище

Подземный источник

% нестандартных проб

% нестандартных проб

2010

2011

2012

2013

2010

2011

2012

2013

1

Цветность

58

25

33

75

0

0

0

0

2

Жесткость

0

0

0

0

100

100

100

100

3

Сухой остаток

0

0

0

0

100

100

100

100

4

Перманганатная окисляемость (ПО)

54

50

75

66

0

0

0

0

5

Химическая потребность в кислороде (по ХПК)

100

100

100

100

100

100

100

100

6

Нефтепродукты по ИК*

79

75

66

12

0

0

0

30

7

Нефтепродукты по УФ**

4

87

6

0

0

0

0

0

8

Фенолы

100

87

58

12

0

0

0

0

* – детектирование в инфракрасной области спектра; ** – детектирование в ультрафиолетовой области спектра.

Как среднемноголетние, так и среднегодовые показатели по превышали норматив. Процент нестандартных проб колебался в течении исследуемого периода: 54 % в 2010, 75 % в 2012, 66 % в 2013 годах. Самое высокое значение показателя по отмечено в Красноглинском районе. Разноплановость значений цветности и по говорит скорее всего о связи неблагоприятного качества питьевой воды с состоянием труб распределительной водопроводной системы.

Число нестандартных по фенолам проб составило 100 % в 2010 г. и 12 % в 2013 г., т.е. отмечена явная динамика улучшения качества воды по этому показателю. Фенолы обнаруживались в питьевой воде с превышением ПДК в три раза – в Железнодорожном, Октябрьском, Советском, Кировском районах; с превышением ПДК в два раза – в Промышленном районе. Не обнаруживались фенолы в Куйбышевском, Красноглинском и Ленинском районах. В Самарском районе содержание фенолов было на уровне ПДК. Разброс значений показателя в питьевой воде свидетельствует о зависимости его содержания от состояния труб разводящей сети.

Нефтепродукты постоянно присутствовали в течении всего периода наблюдений в питьевой воде всех административных районов, связанных питьевым водоснабжением с Саратовским водохранилищем. Причем, были определены и легкие фракции углеводородов, и ароматические. Отмечено снижение процента нестандартных проб по легким фракциям нефтепродуктов от 2010 к 2013 гг. (79 % и 12 % соответственно). по ароматическим углеводородам в 2012 г. процент нестандартности проб небольшой, в 2013 г. во всех пробах нефтепродукты отсутствовали.

Как артефакт, отмечен высокий процент (87 %) нестандартных по ароматическим углеводородам проб в 2011 г. в Железнодорожном, Октябрьском, Советском и Кировском районах. В Самарском, Красноглинском и Куйбышевском районах количество нефтепродуктов не превышало ПДК. В воде Ленинского и Промышленного районов отмечалось превышение ПДК по обеим группам нефтепродуктов. В питьевой воде Железнодорожного, Октябрьского, Советского и Кировского районов в концентрации выше ПДК присутствовали легкие фракции углеводородов. Источником появления нефтепродуктов в питьевой воде являются трубы распределительной системы.

В 100 % исследованных проб питьевой воды в Куйбышевском районе наблюдались отклонения от норматива по жесткости и минерализации по сухому остатку. Это обусловлены высокой жесткостью и сухим остатком подземного источника водоснабжения, влиянием воды р.Самары и неэффективностью работы станции обеззараживания.

Все исследованные пробы питьевой воды во всех районах не соответствовали гигиеническому нормативу по содержанию трудноокисляемого органического вещества. В питьевой воде Октябрьского, Железнодорожного, Промышленного и Красноглинского районов значения ХПК составили 1,2 норматива, Кировского – 1,4; Самарского – 1,5 нормативной величины. Присутствие трудноокисляемого органического вещества в воде районов г.Самары, связанных питьевым водоснабжением с Саратовским водохранилищем, свидетельствует о прохождении им барьера водоочистки. А разноплановость значений ХПК в воде у потребителя не исключает вмешательства неблагоприятного состояния труб водопроводной сети в формировании величины показателя. В питьевой воде Куйбышевского района определены самые высокие значения ХПК, в среднем 28,9 мг/л, что в два раза выше норматива. В этом явно просматривается влияние загрязненных вод р.Самара и низкий эффект водоочистки.

Химическая потребность в кислороде не входит в перечень гостированных оценочных показателей качества питьевой воды. Полученные данные обосновывают необходимость использования ХПК в качестве дополнительного критерия при контроле качества питьевой воды в г.Самаре и эффективности водоочистки.

Санитарно-микробиологическими исследованиями показано отсутствие во всех пробах питьевой воды общих колиформных и термотолерантных колиформных бактерий, колифагов, сульфитредуцирующих клостридий, а также сапрофитных бактерий (ОМЧ 37°С).

Это свидетельствует, на первый взгляд, об отсутствии фекального загрязнения питьевой воды, что можно объяснить двояко: достаточно эффективной очисткой и обеззараживанием исходной воды, поступающей на НФС, или же возможным ингибирующим влиянием трудноокисляемой органики на микрофлору поверхностного водоисточника.

Следовательно, нормативное содержание санитарно-показательной микрофлоры не исключает этапа обеззараживания при водоподготовке.

Заключение

Неудовлетворительное качество питьевой воды в административных районах, связанных с поверхностным источником питьевого водоснабжения, по цветности, перманганатной окисляемости, фенолам, нефтепродуктам обусловлено в основном плохим санитарно-техническим состоянием разводящих водопроводных сетей, поскольку отмечается соответствие приготовленной питьевой воды на НФС – 1, 2 гигиеническим требованиям.

Качество питьевой воды в Куйбышевском районе не соответствует гигиеническим требованиям по жесткости и минерализации по сухому остатку, что обусловлено неэффективной работой НФС-3.

Питьевая вода во всех районах г.о.Самара не соответствует гигиеническим требованиям по ХПК. Это является свидетельством недостаточного эффекта очистки на всех НФС в отношении трудноокисляемого органического вещества. Данное положение является основанием к использованию ХПК в качестве дополнительного критерия при контроле качества питьевой воды, подаваемой населению и оценки эффективности водоподготовки исходной воды на НФС.


Библиографическая ссылка

Сазонова О.В., Исакова О.Н., Бедарева Л.И., Сухачева И.Ф., Вистяк Л.Н., Тупикова Д.С. К ВОПРОСУ О КАЧЕСТВЕ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ В ГОРОДСКОМ ОКРУГЕ САМАРА // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2015. – № 6-1. – С. 86-90;
URL: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=6849 (дата обращения: 19.09.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.252