Загрязнение источников питьевого водоснабжения в условиях трансграничного стока

февраль N02 (287) ЗНиСО

35

УДК 614.777

ЗАГРЯЗНЕНИЕ ИСТОЧНИКОВ ПИТЬЕВОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ В УСЛОВИЯХ ТРАНСГРАНИЧНОГО СТОКА

А.Г. Сетко, У.З. Зинуллин

ФГБОУ ВО «Оренбургский государственный медицинский университет» Минздрава России,

Оренбург, Россия

Приводятся результаты изучения воздействия факторов окружающей среды на открытые источники питьевого водоснабжения, в частности, на реку Урал. Проведен анализ данных системы экологического мониторинга, проведенного экологическими службами ФГУ «Оренбургский ЦГМС» и Казгидромет в рамках межгосударственного взаимодействия, начиная от границы Челябинской и Оренбургской областей Российской Федерации и заканчивая местом впадения реки Урал в Каспийское море (Атырауская область республики Казахстан). Дана сравнительная оценка качества и безопасности источника питьевого водоснабжения в десятилетней динамике. Ключевые слова: факторы окружающей среды, источник питьевого водоснабжения, экологический мониторинг, качество и безопасность воды.

A.G. Setko, U.Z. Zinullin  POLLUTION SOURCES OF DRINKING WATER SUPPLY IN THE CROSS-BORDER FLOW  Orenburg State Medical University of the Ministry of Health of Russia, Orenburg, Russia.

The results of studying the impact of environmental factors on public sources of drinking water supply, in particular the Ural River, are presented. The analysis of the data system of environmental monitoring carried out by environmental services FGU «Orenburg CGMS» and Kazhydromet as part of intergovernmental cooperation, starting from the border of the Russian Federation, Chelyabinsk and Orenburg regions and ending with the confluence of the Ural River to the Caspian Sea in Atyrau region of Kazakhstan. The comparative evaluation of the quality and safety of drinking water supply in the ten-year dynamics are given.

Key words: environmental factors, the source of drinking water, environmental monitoring, quality and safety of water.

С учетом чрезвычайной биологической и хозяйственной ценности воды для человека значительно возрастает роль мер, направленных на сохранение водных ресурсов, поддержание необходимой чистоты водоемов, обеспечение населения водой питьевого качества. Качественный состав воды характеризует условия водопользования населения и рассматривается как фактор, обеспечивающий, с одной стороны, нормальную жизнедеятельность человека за счет сбалансированного водно-солевого обмена, в том числе водного пути потребления эс-сенциальных макро- и микроэлементов, и, с другой стороны, являющийся потенциальным источником поступления в организм вредных химических веществ, приводящих к неблагоприятным сдвигам в состоянии здоровья [2-4].

Санитарное состояние водоемов, используемых как для питьевого водоснабжения, так и для рекреации, продолжает вызывать серьезные опасения и отрицательно влияет на состояние здоровья населения. Многие источники питьевого водоснабжения по-прежнему испытывают значительное антропогенное воздействие и оцениваются как «загрязненные» (например, реки Волга, Дон, Кубань, Обь, Лена, Печора, Урал). Актуальность проблемы водообеспече-ния подтверждается и тем, что предыдущее десятилетие (2005-2015 гг.) отмечено ООН международной декадой «Вода для жизни» [5].

Цель исследования - эколого-гигиеничес-кая оценка загрязнения источника питьевого водоснабжения (реки Урал) как трансграничного водного объекта.

Материалы и методы. Оценка загрязнения источников питьевого водоснабжения проведена по результатам анализа данных системы экологического мониторинга, проведенного эко-

логическими службами ФГУ «Оренбургский ЦГМС» и Казгидромет за период 2006-2014 гг. Качество и безопасность воды оценивалось по 30-35 показателям на соответствие требованиям СанПиН 2.1.5.980-00 [1] и ГН 2.1.5.1315-03 [6]. Проанализировано более 3 000 проб воды из 10 контрольных створов.

Максимальные ресурсы пресных подземных вод сосредоточены в незащищенных и недостаточно защищенных от загрязнения водоносных горизонтах, на базе которых организовано крупное централизованное водоснабжение основных городов региона.

Для водоснабжения населения используются воды Урала, самой крупной реки, и Сакма-ры, главного ее притока. Общая протяженность реки Урал составляет 2 428 км. В административном отношении бассейн реки Урал расположен на территориях трех субъектов Российской Федерации (Оренбургская, Челябинская области и Республика Башкортостан) и трех регионов Республики Казахстан (Западный Казахстан, Актюбинская и Атыраусская области). С 1991 года река приобрела статус межгосударственного трансграничного водного объекта.

В данные водные объекты постоянно идет сброс сточных вод, образующихся в результате ее использования населением и различными отраслями промышленности. Основной объем сбрасываемых загрязненных сточных вод (90,6 %) поступает в водные объекты бассейна реки Урал.

В реку Урал в районе Орска 9 предприятий осуществляют сброс сточных вод. Наиболее крупные из них - АО «Орскнефтесинтез», Ор-ское отделение ЮУЖД, Орско-Халиловский металлургический комбинат и Гайский горнообогатительный комбинат.

ЗНиСО Февраль N2

Далее по течению река Урал достигает Оренбурга, где загрязняется сточными водами городской станции аэрации, сточными водами Оренбургэнерго, а также поверхностным стоком с сельскохозяйственных полей и населенных пунктов Оренбургского района. В составе сточных вод содержатся азот аммонийный и нит-ритный, цинк, медь, железо общее, нефтепродукты, хлориды, сульфаты, сухой остаток и взвешенные вещества. Приоритетными поллютантами, характерными для водоемов Оренбургской области, являются соединения тяжелых металлов, азот аммонийный и нитритный, нефтепродукты, сульфаты, хлорорганические пестициды.

Результаты исследования. Наблюдения за качеством воды реки Урал в Оренбургской области проводятся в 4 пунктах наблюдений и 9 створах. Пункт наблюдений в районе поселка Березовский является пограничным с Челябинской областью. За предыдущий период УКИЗВ (удельный комбинированный индекс загрязненности воды) составил 3,09. Качество поверхностных вод 3«б» (в 2006 г. - 3«а»). Среднегодовой уровень загрязнения аммиаком составил 0,2 ПДК, железом - 0,4 ПДК, медью - 1,5 ПДК, цинком -2,3 ПДК, нефтепродуктами - 0,5 ПДК.

Наблюдения за уровнем загрязнения воды р. Урал в районе г. Орска ведутся в 4 створах: выше г. Орска (фоновый створ); в 6,5 км ниже г. Орска (контрольный створ); в г. Новотроицке (контрольный створ); в 5,4 км ниже устья ручья Известковый Дол в районе г. Новотроицка (контрольный створ). В районе г. Орска значение УКИЗВ составило 3,41 (в 2006 г. - 2,68). Вода характеризовалась как «очень загрязненная» (в 2006 г. как «весьма загрязненная») (рис.).

Максимальные превышения допустимых концентрации составили: по соединениям меди - 4,0 ПДК, азоту нитритному - 4,3 ПДК, сульфатам - 1,3 ПДК, нефтепродуктам - 2,2 ПДК, что выше прошлогодних значений (в 2006 г. -3,0; 2,0; 1,1; 1,8 ПДК соответственно). Максимальная концентрация железа общего составила 1,3 ПДК (в 2006 г. - 2,5 ПДК). Также повысились среднегодовые концентрации соединений меди (с 2,2 до 2,6 ПДК) и азота нитритного (с 1,5 до 2,0 ПДК).

Содержание в поверхностных водах фенолов не зарегистрировано. Среднегодовые концентрации по аммиаку составили 0,16 ПДК, железу - 0,25 ПДК, меди - 1,4 ПДК, цинку -3,2 ПДК, нефтепродуктам - 0,6 ПДК.

Наблюдения за качеством поверхностных вод реки Урал в районе города Оренбурга ведутся в 3 створах: выше г. Оренбурга (фоновый створ); в 0,5 км ниже сброса сточных вод с городских очистных сооружений (ГОС) (контрольный створ); в 5 км ниже ГОС (контрольный створ). Поверхностные воды в фоновом створе реки Урал отнесены к 3«а» классу качества и характеризуются как «весьма загрязненные». Значение УКИЗВ составило 2,50 (в 2006 г. - 1,61), качество поверхностных вод в сравнении с прошлыми годами снизилось (рис.).

Среднегодовая концентрация соединений меди составила 0,98 ПДК (в 2006 г. - 0,4 ПДК). Среднегодовые концентрации превысили норму также по цинку до 2,8ПДК, азоту нитритно-му - в 1,1 раза и БПК5 - в 1,3 раза, по осталь-

ным определяемым показателям концентрации не были превышены. Максимальные концен- ^ трации по соединениям меди и сульфатам составили 3,0 и 1,3 ПДК соответственно (в 2006 г.

- 2,0 и 1,1 ПДК), по соединениям железа общего и азоту нитритному регистрировались превышения максимально разовых концентраций до 2 раз. Превышения концентраций по фенолам не зарегистрировано. ^

Река Илек является левобережным прито- =>> ком реки Урал, приграничным створом с Республикой Казахстан. Вода соответствовала 3«б» а классу качества и характеризовалась как «очень =Р загрязненная». Значение УКИЗВ составило 3,74 (в 2006 г. - 3,66). В сравнении с прошлыми периодами уровень загрязнения воды изменился незначительно. На протяжении многолетнего периода река загрязняется соединениями хрома. Источник загрязнения - Актюбинский завод хромовых соединений (Республика Казахстан). Концентрации хрома шестивалентного превышали ПДК в каждой обработанной пробе, за исключением паводкового периода, когда наблюдается максимальная водность реки. Среднегодовая концентрация хрома шестивалентного составила 3,6 ПДК (2006 г. - 2,5 ПДК), максимальная равнялась 6,2 ПДК (в 2006 г. - 4,3 ПДК) (рис.).

Среднегодовые концентрации превысили ПДК по соединениям меди в 2,0 раза, азоту нитритному и сульфатам - в 1,2 раза (в 2006 г.

- 1,3; 1,3; 1,1 ПДК соответственно). Максимальное значение по хлорорганическим пестицидам было в пределах 0,9 усл. ПДК. Среднегодовое содержание других ингредиентов было в пределах допустимых нормативов.

Выходной створ на реке Урал - поселок Илек. Данный створ является пограничным с территорией Республики Казахстан. Качество воды соответствовало критерию «очень загрязненная». Значение УКИЗВ - 3,41 (в 2006 г. -«весьма загрязненная», УКИЗВ - 2,87) (рис).

В 60 % отобранных проб наблюдалось превышение предельно-допустимых концентраций по соединениям меди, железу общему, азоту нитритному. Максимальные концентрации составили 3,0; 4,8; 3,3 ПДК соответственно. Среднегодовое содержание соединений меди, железа общего и азота нитритного составило 1,3; 1,9 и 2,0 ПДК соответственно. Концентрации сульфатов превышали норму в 50 % проб, максимальная концентрация составила 1,4 ПДК. Хлорорганические пестициды регистрировались во всех отобранных пробах, максимальная концентрация составила 0,6 усл. ПДК. Превышение нормы по остальным загрязняющим веществам не зарегистрировано.

Река Урал - главный водоток Атырауской области республики Казахстан и главный источник питьевого, промышленного и хозяйственного водоснабжения, поэтому чистота вод этого водотока имеет огромное санитарно-гигиеническое значение для населения и определяющее - для благополучия уникальных рыбных запасов. Загрязнение нижнего течения реки Урал (город Уральск - взморье реки Урал) обуславливается, главным образом, приносом из вышележащих участков реки (из среднего течения от Ириклинского водохранилища до Уральска).

февраль N02 (287) ЗНиСО

37

Рис. Характеристика загрязнения р. Урал при трансграничном стоке

На территории Западно-Казахстанской и Аты-рауской областей нет организованных сбросов сточных вод в реку Урал, однако Западно-Казахстанская область наряду с Оренбургской и Актюбинской является источником поступления загрязнителей сельскохозяйственного происхождения: биогенных элементов и пестицидов.

Анализ многолетних данных показал, что в реке Урал ниже впадения реки Илек (на территории Казахстана) происходит снижение концентрации в воде основных загрязнителей с приближением к морю. Тяжелые металлы, вероятнее всего, осаждаются на дно, адсорбиру-ясь на минеральных частицах или образуя комплексы с органическими веществами, находящимися в воде.

На территории Атырауской области среднегодовые концентрации большинства загрязнителей не превышают ПДК, что в какой-то степени связано с процессами самоочищения. В низовьях Урала их концентрация значительно ниже, чем на границе Казахстана с Россией. В последние годы снизилось использование пестицидов в сельском хозяйстве. В результате этого сократилось их поступление в Урал. Однако ДДТ и ГХЦГ и их изомеры, несмотря на самоочищение вод, продолжают периодически обнаруживаться в низовьях Урала. Содержание в низовьях реки Урал таких загрязнителей, как нефтепродукты, некоторые тяжелые металлы (медь, марганец), превышает соответствующие ПДК. Так, среднегодовые концентрации нефтепродуктов достигают 8 ПДК; содержание свинца - 2 ПДК, меди - 5 ПДК и марганца - 1,9 ПДК. Зарегистрирован уровень фтора в черте г. Аты-рау, превышающий в 6,0-7,0 раз ПДК.

Выводы. Проблема загрязнения источников водоснабжения населения в многолетней динамике остается одной из приоритетных. Качество и безопасность воды водоемов снижается, что не может не оказать негативного воздействия на здоровье населения, использующего воды Урала как источник питьевого водоснабжения.

ЛИТЕРАТУРА

1. Гигиенические требования к охране поверхностных вод: СанПиН 2.1.5.980-00 (утв. Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации 22.06.2000).

2. Красовский Г.Н. и др. Классификация опасности веществ, загрязняющих воду / Г.Н. Красовский, Н.А. Егорова, И.И. Быков // Гигиена и санитария. 2006. № 2. С. 5-8.

3. Малышева А.Г. и др. Физико-химические исследования и методы контроля веществ в гигиене окружающей среды / А.Г. Малышева, Ю.А. Рахманин. М.: НПО «Профессионал», 2012. 720 с.

4. Онищенко Г.Г. и др. Научно-методические аспекты обеспечения гигиенической безопасности населения в условиях воздействия химических факторов / Г.Г. Они-щенко, Ю.А. Рахманин, Н.В. Зайцева. М.: МИГ «Медицинская книга», 2004. 368 с.

5. Онищенко Г.Г. Проблемы питьевого водоснабжения населения России в системе международных действий по проблеме «Вода и здоровье. Оптимизация путей решения» // Гигиена и санитария. 2005. № 5. С. 3-8.

6. Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования: ГН 2.1.5.1315-03 (утв. Главным государственным са-

итарным врачом Российской Федерации 27.04.2003).

Контактная информация:

Сетко Андрей Геннадьевич, тел.: +7 (3532) 77-64-24, e-mail: a_isetko@mail.ru Contact information: Setko Andrej, рИопе: +7 ^ (3532) 77-64-24, e-mail: a_isetko@mail.ru