Гигиенические аспекты использования малых водотоков Нижнего Поволжья для сельского водоснабжения

НОЯбРЬ №11

27

ГИГИЕНИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МАЛЫХ ВОДОТОКОВ НИЖНЕГО ПОВОЛЖЬЯ ДЛЯ СЕЛЬСКОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ

С.А. Мосияш1, А.А. Орлов1, М.В. Накарякова1, Т.Г. Кураева1, Ю.Ю. Елисеев2

HYGIENIC ASPECTS OF LOWER VOLGA SMALL WATERCOURSES FOR RURAL WATER SUPPLY

S.A. Mosiyash, A.A. Orlov, M.V. Nakaryakova, T.G. Kuraeva, U.U. Eliseev

'ФБУН Саратовский НИИ сельской гигиены Роспотребнадзора, г. Саратов, 2ГОУ ВПО Саратовский государственный медицинский университет им. В.И. Разумовского Минздравсоцразвития России, г. Саратов

В статье излагаются результаты санитарно-гигиенической оценки качества воды поверхностных водоисточников, используемых для водоснабжения сельских поселений. Показаны основные факторы неблагоприятного воздействия на малые водотоки сельской местности. Даны рекомендации по оптимизации условий сельского водоснабжения из поверхностных водоемов.

Ключевые слова: сельское водоснабжение, факторы воздействия, качество воды.

The article presents the results of sanitary-hygienic assessment of water quality of surface water sources used for water supply to rural settlements. Shows the main factors adversely impact on small streams in rural areas. The recommendations for optimizing the conditions of rural water supply from surface water.

Keywords: agriculture, water, impacts, water quality.

Широкое использование малых рек сельским населением Нижнего Поволжья предопределило актуальность проведения исследований по гигиенической оценке этих водоисточников. Большинство из них имеют небольшой расход, низкую скорость течения и малую глубину, что создает неблагоприятные условия для разбавления и смешения загрязнений, снижая тем самым самоочищающую способность водотоков. Именно открытые водоемы подвергаются наиболее интенсивному загрязнению бытовыми стоками, а также стоками сельскохозяйственного и промышленного производства [1; 2].

Высокий уровень зарегулированности малых рек Нижней Волги превращает их в цепь слабопроточных водохранилищ. К тому же высокие летние температуры способствуют эв-трофированию водоемов. Традиционное расположение сельских населенных пунктов в береговой зоне, широкое использование рек для орошения и рекреации, отсутствие или низкое качество сооружений для очистки сточных вод усугубляют неблагоприятную санитарную ситуацию на малых реках. Основное питание

рек Нижней Волги — снеговое, доля которого достигает 100 % в Заволжье. Реки, являющиеся притоками водохранилищ, находятся в подпоре от них. Дальность проникновения водохранилищных вод определяется расстоянием от регулирующей плотины, а также принадлежностью к левобережью или правобережью. Так, если дальность распространения водохранилищных вод в правобережные реки составляет около 2—3 км, то в левобережные притоки волжская вода в паводковый период проникает на десятки километров, существенно влияя на качество воды малых рек.

Характерной особенностью левобережных притоков Нижней Волги является наличие двух паводков. Первый кратковременный подъем воды (8—14 дней) обусловлен таянием снега и обычно проходит в марте — начале апреля. Второй наибольший (30—60 дней) связан с поступлением паводковых вод из вышерасположенных водохранилищ в мае и частично в июне.

В качестве модельных рек региона Нижнего Поволжья были выбраны левобережные притоки Волги — р. Большой Караман (Б. Ка-

28

ЗНиСО НОЯбРЬ №11

раман) и впадающая в него р. Нахой; а также правобережные притоки Волги — р. Терешка и впадающая в нее р. Карабулак.

Проведенными натурными исследованиями было установлено, что потенциальными источниками загрязнения левобережных притоков Волги — р. Нахой и Б. Караман являются паводковые воды, а также сточные воды с орошаемых территорий. Негативное влияние на санитарный режим р. Б. Караман могут оказывать фермы крупного рогатого скота в с. Александровка и Красная Поляна; птицефермы — в с. Калуга и Ленинское; лагеря выпаса скота — в с. Розовое, Александровка, Советское.

В правобережных районах имеются значительные запасы пресных подземных вод. В то же время из-за ухудшения качества питьевой воды в связи со значительным износом оборудования на артезианских скважинах все большее число жителей сел прибегают к использованию и речной воды для питьевых целей. Так, например вода из р. Карабулак и Терешка, на которых размещено 14 населенных пунктов, широко используется жителями этих сел для хозяйственно-питьевых нужд, а также для полива садов и огородов, водопоя скота и т. д. В прибрежной зоне малых рек располагаются многочисленные садоводческие кооперативы, а также места отдыха сельских и городских жителей. В зонах, непосредственно прилегающих к рекам, в летний период организуются лагеря выпаса скота.

Во всех населенных пунктах, расположенных вдоль р. Нахой, Б. Караман, Карабулак и Терешка, отсутствует очистка сточных вод.

Результаты изучения качества воды левобережной р. Нахой в весенний и летний сезоны показали, что запах и величина мутности имеют наибольшие значения в створах, расположенных в зоне выпаса крупного рогатого скота.

Перманганатная окисляемость воды р. На-хой за период исследований колебалась в интервале 10,17—29,40 мгО2/дм3. Наибольшие значения окисляемости были обнаружены в створах ниже сел Розовое и Александровка в паводковый период. Так, например, если в створе ниже с. Розовое величина окис-ляемости в паводковый период составляла (29,4 ± 1,3) гО2/дм3, то в летний период ее значение составляло (14,8 ± 0,8) мгО2/дм3.

Пятисуточное биохимическое потребление кислорода (БПК2) в воде реки составляло 6,7—7,4 мгО2/дм3. Наибольшие значения

БПК5 и химического потребления кислорода (ХПК), также как и перманганатной окисляе-мости, относились к паводковому периоду и были наиболее значительны в створах ниже с. Розовое и Александровка.

Содержание азота аммиака, величина которого достигала 0,72 мг/дм3, свидетельствовало о достаточно высоком уровне загрязнении реки отходами животноводческих комплексов и летних лагерей выпаса скота. Присутствие в воде всех форм азота указывает на сравнительно свежее загрязнение ее органическими веществами, в т. ч. и фекального происхождения. Это дает основания предположить, что процессы самоочищения в водоеме еще не закончены.

Анализ результатов изучения величины общей минерализации, а также содержания сульфатов и хлоридов не позволил выявить достоверного изменения этих показателей по протяжению реки. Вместе с тем, отмечалась тенденция к возрастанию величины сухого остатка в створах ниже населенных пунктов.

Касаясь особенностей специфического загрязнения воды р. Нахой, следует отметить, что содержание нефтепродуктов было в пределах 0,05—0,2 мг/дм3 с максимальным значением 0,2 мг/дм3 (2ПДК) в створах «до» и «после» с. Розовое. Поверхностно-активные вещества обнаруживались в интервале 0,07— 0,12 мг/дм3.

Исследование качества воды р. Б. Караман в весенний и летний периоды выявило существенное различие по сезонам. Так, для паводкового периода на реке Б. Караман были характерны повышенные значения мутности и цветности воды. Величина мутности в створе выше с. Калуга достигала (55,2 ± 0,32) мг/дм3, а цветности — (56,7 ± 2,1) градусов. Высокие значения этих показателей сохранялись до с. Советское (30 км от Волги). По мере приближения к Волге качество воды в р. Б. Караман улучшалось.

Содержание органических веществ в р. Б. Караман характеризовалось значительными колебаниями с ухудшением в створах ниже сельских населенных пунктов. При этом наибольшие значения перманганатной окис-ляемости и БПК5 (3—5 ПДК) как в весенний, так и летний периоды отмечались в акватории ниже с. Советское.

Анализ бихроматной окисляемости (ХПК) воды р. Б. Караман показал достоверное возрастание ее величины в зоне воздействия сельских населенных пунктов, в 3—5 раз превышающие предельно допустимые значения

НОЯбРЬ №11

29

для поверхностных источников хозяйственно-питьевого назначения. Максимальные значения ХПК отмечались в створах у села Калуга, наиболее низкие — в устье р. Б. Караман, что свидетельствует о благоприятном воздействии больших масс волжской воды на качество воды в малой реке.

Присутствие в воде р. Б. Караман, также как и в р. Нахой, значительных концентраций аммиака (до 1,2 мг/дм3), а также всех форм азота, позволяет говорить о незаконченности процессов самоочищения в водоеме, а также о свежем загрязнении реки органическими соединениями.

Характеризуя специфическое загрязнение р. Б. Караман, следует отметить, что нефтепродукты и ПАВ обнаруживались во всех пробах воды. Однако их содержание, как правило, не превышало гигиенических нормативов. Исключение составляли пробы воды у сел Степное и Советское, в створах ниже которых отмечались концентрации нефтепродуктов на уровне 4—5 ПДК.

Условия формирования малых рек правобережной части р. Волги более благоприятны по сравнению с левобережными реками. В отличие от заволжских рек, у которых годовой объем стока формируется более чем на 90 % за счет снега и осадков, основными источниками питания правобережных рек являются родники, а также более значительный по сравнению со степным левобережьем весенний сток из лесных массивов.

Проведенными исследованиями р. Кара-булак было установлено, что запах и цветность воды соответствовали первому классу источников питьевого водоснабжения. В то же время обращает на себя внимание резкое возрастание величины мутности (до 167,9 мг/дм3) в створе выше с. Жуковка в паводковый период. Длительность этого периода в р. Карабулак составляет от 7 до 12 дней.

О возрастании содержания органических соединений в паводковый период свидетельствуют результаты определения в воде перман-ганатной и бихроматной окисляемости, а также БПК5. При этом наибольшие значения бихро-матной окисляемости (24,2 ± 2,56) мгО2/дм3 отмечены в створе реки в акватории у с. Синодское, в месте впадения р. Карабулак в Терешку.

Следует отметить, что несмотря на то что пестициды, обнаруженные в воде как правобережных, так и левобережных малых рек, не превышают допустимых уровней загрязнения, их постоянное присутствие в воде свидетель-

ствует о потенциальной опасности этих веществ для санитарного режима водоемов. Выводы

1. Малые водотоки Нижнего Поволжья испытывают значительное антропогенное воздействие со стороны сельских населенных пунктов, животноводческих комплексов и птицеферм, лагерей летнего выпаса скота. Весенний паводок резко ухудшает органолеп-тические и санитарно-химические показатели качества воды. Значительное возрастание перманганатной окисляемости, БПК5 и ХПК, а также наличие всех форм азотистых соединений и нефтепродуктов, свидетельствуют о снижении процессов самоочищения.

2. Поступление значительных масс волжской воды в паводковый период в левобережные притоки способствует резкому увеличению (в 3—5 раз) объема стока, повышению самоочищающей способности водотоков, снижению уровня минерализации воды. В то же время в этот период происходит смыв с береговой зоны остатков органических и минеральных удобрений, СПАВ, нефтепродуктов и т. д., что приводит к ухудшению органолепти-ческих и санитарно-химических показателей качества воды. Особенность «челночного» характера движения воды в левобережные притоки Волги необходимо учитывать при организации зон санитарной охраны на водозаборах сельских водопроводов.

3. Учитывая высокий уровень загрязнения воды в паводковый период, малые р. Нахой, Б. Караман, Карабулак и Терешка могут быть отнесены к источникам второго класса водоснабжения, при использовании которых для питьевых нужд необходима обязательная очистка и обеззараживание воды (ГОСТ 2761—84).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Гончарук Е.И., Шостак Л.Б., Мотузинский Н.Ф., Червякова ТБ., Кундиев Ю.И. Гигиеничекое обоснование шкалы опасности выноса агрохимика-тов из почвы в поверхностный источник //Гигиена и санитария. 1985. № 6. С. 13—16.

2. Белотелов С.П. Оценка гигиенической эффективности водоохранных мероприятий на малых реках среднего Поволжья //Научно-технические и социально-экономические проблемы охраны окружающей среды: Тезисы докладов к VI научно-технической конференции. Горький, 1990. С. 70—72.

Контактная информация:

Орлов Александр Александрович, тел.: 8 (845-2) 92-78-90 Contact information:

Orlov Alexandr Alexandrovitch, phone: 8 (845-2) 92-78-90