Современные медико-экологические аспекты учения о подземных водах

13. Тадевосян А.Э. Состояние здоровья и субъективные жалобы жителей сельских районов Араратской долины. Медицинская наука Армении. 2007; XLVII (1): 86-8.

References

1. UNEP. Global Chemical Outlook. 2012. Available at: http:// www.unep.org/pdf/GCO_Synthesis%20Report_CBDTIE_ UNEP_September5_2012.pdf (accessed 16 December 2013).

2. Rakhmanin Yu.A., Mikhaylova R.I. Environment and health priorities of preventive medicine. In: Proceedings of Plenary Session of Scientific Council on Human Ecology and Environmental Hygiene of Russian Federation "Priorities of Preventive Health Care for Sustainable Development of Society: Status and Approaches for Problems Solving " [Materialy Plenuma Nauch-nogo soveta po ekologii cheloveka i gigiene okruzhayushchey sredy Rossiyskoy Federatsii "Prioritety profilakticheskogo zdra-vookhraneniya v ustoychivom razvitii obshchestva: sostoyanie i puti resheniyaproblem"]. Moscow; 2013: 3-7.

3. Rakhmanin Yu.A., Rusakov N.V., Samutin N.M. Waste as an integrated ecological and hygienic criteria of complex effects on the environment and human health. In: Proceedings of Plenary Session of Scientific Council on Human Ecology and Environmental Hygiene of Russian Federation. "Complex Effect of Environmental Factors and Life Style on Human Health: Diagnostics, Correction, Prevention" [Materialy Plenuma Nauchnogo soveta po ekologii cheloveka i gigiene okruzhayushchey sredy Rossiyskoy Federatsii "Kompleksnoe vozdeystvie faktorov okruzhayushchey sredy i obraza zhizni na zdorov'e naseleniya: diagnostika, korrektsiya,profilaktika"]. Moscow; 2014; 3-10.

4. Rakhmanin Yu.A., Sinitsyna O.O. Status and actualization of tasks to improve the scientific-methodological and regulatory frameworks in the field of human ecology and environmental health. Gigiena i sanitariya. 2013; 5: 4-10.

5. Rudneva I.I. Agricultural aspects of aquatic ecotoxicology (re© ЭЛЬПИНЕР Л. И., 2015

УДК 614.777:628.1.036

Эльпинер Л.И.

view). Gigiena i sanitariya. 2007; 2: 24-8.

6. Ostroumov S. Biological effects of surfactants' exposure to organisms. Vestnik Rossiyskoy akademii nauk. 2002; 72

7. Foreign Trade of the Republic of Armenia for 2013 according to the Commodity Nomenclature of External Economic Activity at 4-digit level. Available at: http://www.armstat.am/ ru/?nid=82&id=1584

8. Statistical yearbook of Armenia. 2014. Available at: http://www. armstat.am/ru/?nid=45&year=2014

9. Klisenko M.A., Kalinina A.A., Novikova K.F., Khokhol'kova G.A. Methods for Determination of Trace Amounts of Pesticides in Food, Feed and the Environment. Directory [Metody opredeleniya mikrokolichestv pestitsidov v produktakh pitaniya, kormakh i vneshney srede. Spravochnik]. Vol. 1. Moscow: VO "Kolos"; 1992.

10. WHO. Guidance on short-term tests for identification of mutagenic and carcinogenic chemicals. Geneva: WHO; 1989.

11. Novikov Yu.V., Lastochkina K.O., Boldina Z.N. Methods of Investigation of Water Basin Quality [Metody issledovaniya kachestva vody vodoemov]. Moscow: Meditsina; 1990.

12. Khavezov I., Tsalev D. Atomic Absorption Analysis [Atomno-adsorbt-sionnyy analiz]. Leningrad: Khimiya; 1983: 101-14.

13. Tadevosyan A.E. Health status and subjective complaints of rural habitants from the Ararat valley. Meditsinskaya nauka Armenii. 2007; XLVII

14. Tadevosyan N., Tadevosyan A. Dynamics of Organochlorine Compounds Identification in Rural Female Population of Armenia and Related Health Issues. The New Armenian Medical Journal. 2012; 6 (3): 67-74.

15. Tadevosyan A., Tadevosyan N., Kelly K., Gibbs Sh.G., Rauti-ainen R.H. Pesticide use practices in rural Armenia. J. Agromedi-cine. 2013; 18 (4): 326-33.

Поступила 18.02.15

СОВРЕМЕННЫЕ МЕДИКО-ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ УЧЕНИЯ О ПОДЗЕМНЫХ ВОДАХ

ИВП РАН, Учреждение РАН «Институт водных проблем» РАН, 119991, Москва, Россия

В статье обосновывается изменение представлений о высокой безопасности использования подземных вод для питьевых целей на территориях, где нарушаются природные условия формирования и сохранения их качества. Изложены современные данные о характере и интенсивности антропогенных загрязнений и природных включений подземных вод. Приведены результаты медико-экологических исследований влияния их химического и микробного состава на неинфекционную и инфекционную заболеваемость населения. Показана необходимость совершенствования методов оценки и прогнозирования качества воды подземных питьевых водоисточников на основе комплексного междисциплинарного медико-экологического, гидрогеологического, гидрохимического и технико-технологического подхода.

К л юче вые слова: подземные воды; природный состав; антропогенные загрязнения; здоровье населения. Для цитирования: Гигиена и санитария. 2015; 94 (6): 39-46.

Elpiner L.I. MODERN MEDICAL ECOLOGICAL ASPECTS OF THEORY OF FRESH GROUNDWATER RESOURCES

Water Problems Institute, Moscow, Russian Federation, 119991

In the article there is substantiated the change in the perceptions of the high safety of the use of groundwater for drinking purposes in areas where there are disturbed natural conditions of the formation and preservation of their quality. There are reported current data on the character and intensity of natural and anthropogenic pollution of groundwater inclusions. There are presented results of medical and environmental studies of the impact of their chemical and microbial composition of non-infectious and infectious morbidity of the population. There is shown the necessity of the improving of methods of the assessment and prediction of water quality of underground drinking water sources on the base of comprehensive multidisciplinary medical and environmental, hydrogeological, hydrochemical, and technico-technological approach.

Key w ord s : groundwater; natural composition; anthropogenic pollution; public health. This work was financially supported by Russian Science Foundation, Grant № 14-17-00791. For citation: Gigiena i Sanitariya. 2015; 94(6): 39-46. (In Russ.) For correspondence: Elpiner Leonid I., e-mail: elpiner@rambler.ru Received 20.01.15

Учение о подземных водах суши. Знания о подземных водах суши имеют многовековую историю и связаны с основополагающими работами Аристотеля, Фа-леса Тита Лукреция Кара, Витрувия, сформировавших первые представления о свойствах и происхождении природных вод, условиях их накопления и круговороте воды на Земле. Научные представления о подземных водах как о природных растворах впервые в России были высказаны еще М.В. Ломоносовым.

Учение о подземных водах в середине XIX века было выделено в отдельную от геологии дисциплину - гидрогеологию. К настоящему времени это хорошо развитая наука, изучающая происхождение, условия залегания, состав и закономерности движений подземных вод, их взаимодействие с горными породами, поверхностными водами и атмосферой. Она опирается на данные математики, физики, химии и широко использует их методы исследования, особенно в прогнозных построениях, столь необходимых для реализации медико-экологических подходов в системе управления водными ресурсами [1].

Данные гидрогеологии широко используют, в частности, для решения вопросов водоснабжения, мелиорации, экологических последствий гидротехнического строительства (водохранилищ и др.), эксплуатации месторождений подземных питьевых, технических, минеральных, промышленных и термальных вод.

Использование подземных вод. В большинстве развитых и развивающихся стран мира подземные воды являются главным, а порой и единственным источником питьевой воды: 100% - в Австрии и Дании, более 90% - в Италии, 88% -в Венгрии, 70-80% - в Германии, Швейцарии и Польше, свыше 60% - в Греции, Бельгии и Голландии. Европейское общество в целом использует для этих целей почти 79% подземных вод [2]. Изучение особенностей использования подземных вод в водоснабжении населения России показывает, что их доля в настоящее время составляет 46% (41% в коммунальном и 83% в сельскохозяйственном водоснабжении). В то же время общие прогнозные ресурсы пресных и слабосолоноватых подземных вод страны составляют 870 млн м3/сут. Разведанные эксплуатационные запасы пресных подземных вод, пригодных для питьевого водоснабжения, составляют 89,4 млн м3/сут, а запасы подземных вод, утвержденные государственными органами по промышленным категориям и принятые к освоению, составляют 55,1 млн м3/сут. При этом для многих регионов страны изученность (разведанность) прогнозных ресурсов не превышает 8-10% (в Центральном федеральном округе 38%). Наибольшими модулями эксплуатационных ресурсов (более 2 л/с • км2) характеризуются Московская область, Республика Марий Эл, Адыгея, Карачаево-Черкессия, Кабардино-Балкария, Северная Осетия, Бурятия, Хакасия, Ханты-Мансийский автономный округ, Сахалинская область [1]. Отбор подземных вод, по данным Государственного водного

Для корреспонденции: Эльпинер Леонид Ицкович; elpiner@rambler.ru.

кадастра, составляет 33,9 млн м3/сут, а их использование -28,1 млн м3/сут. Наибольшее использование подземных вод отмечено в Московской области, Краснодарском крае, Кемеровской, Свердловской, Воронежской, Челябинской областях, Республике Башкортостан.

Наиболее важную роль подземные воды играют в водоснабжении городов. В Европе они являются и основным источником городского хозяйственно-питьевого водоснабжения крупных городов с населением свыше 1 млн человек [3].

Однако в нашей стране практически единственным источником хозяйственно-питьевого водоснабжения Москвы, Санкт-Петербурга, Нижнего Новгорода, Екатеринбурга, Омска, Волгограда, Челябинска, Ростова в значительной степени являются незащищенные от загрязнения поверхностные воды. Во многих крупных городах России потребности в хозяйственно-питьевых водах не могут быть обеспечены за счет пресных подземных вод ввиду их отсутствия (или ограниченности ресурсов) или из-за неудовлетворительного состава этих вод. Очевидно, что уже в настоящее время необходимо проведение изысканий с целью удовлетворения потребностей значительно более широких контингентов населения в питьевой воде высокого качества за счет подземных вод. Это предусматривает и возможности создания резервных водоисточников для использования экологически чистых защищенных от загрязнения пресных подземных вод в чрезвычайных ситуациях (резкое ухудшение качества поверхностных вод, используемых для водоснабжения, их загрязнение или заражение). При этом особенно важен выбор наиболее надежно защищенных подземных водоисточников.

Качество подземных вод. Интенсивно накапливающаяся информация, свидетельствует о существенных изменениях представлений о повсеместно высоком качестве подземных вод. Особенно это касается территорий, где в силу различных обстоятельств нарушаются природные условия формирования и сохранения их состава. Кроме того, сформировались и новые представления о патогенетическом значении повышенных или пониженных концентраций ряда природных химических компонентов подземных вод.

Деградация качества воды целого ряда подземных водоисточников России связана с грубыми нарушения режима зон санитарной охраны, авариями на накопителях токсичных отходов, закачкой неочищенных сточных вод в подземные горизонты, с утечками из объектов нефтяной промышленности, связанных с нефтью и нефтепродуктами, с проникновением загрязняющих веществ через устье скважин или техническими нарушениями обсадных труб, подток некондиционных вод из смежных неэксплуатируемых водоносных горизонтов или поверхностных водотоков и водоемов, в том числе интрузия морских вод; образование в подземных водах новых или увеличение содержания имеющихся нормируемых компонентов вследствие процессов физико-химического взаимодействия в системе «вода-порода» -таковы основные причины загрязнения подземных вод, часто достаточно опасного для здоровья населения [4].

На территории России, по данным государственного мониторинга состояния недр, выявлено 6456 участков загрязнения подземных вод, из них 3386 участков связаны с загрязнением подземных вод на водозаборах хозяйственно-питьевого назначения [5]. Во многих регионах России водоносные горизонты характеризуются повышенным по отношению к нормативам содержанием железа, фтора, брома, бора, марганца, стронция, нефтепродуктов и других нормируемых микро- и макроэлементов [6].

Например, в г. Кемерово и его пригородах содержание в подземных водах кадмия составляло 0,0017 мг/л, свинца - 0,016 мг/л, аминов - 0,05 мг/л. При этом в воде скважин на территории химических предприятий обнаруживались в концентрациях, превышающих ПДК, амины, анилин, фенол, метиловый спирт, формальдегид. Подземные воды г. Новокузнецка по сравнению с подземными водами загородной зоны содержат больше железа в 2,7 раза, цинка - в 2,2 раза, меди - в 1,3-3,5 раза, фтора - в 1,4 раза, марганца - в 3,3 раза [7]. Детальное изучение процессов загрязнения подземных вод в Московском регионе показало, что во всех случаях оно обусловлено расположением большинства водозаборов (в совокупности дающих 80% добываемой в регионе воды) вблизи производственных источников загрязнения подземных вод. В отдельных эксплуатируемых водоносных горизонтах здесь отмечено превышение в несколько раз стандартов содержания марганца, фтора, хлоридов, мышьяка, селена и свинца. Одной из причин является нарушение правил хранения и вноса в землю удобрений животноводческих хозяйств [8].

Особое внимание привлекают сведения [9] о случаях загрязнения подземных вод высокотоксичными хлорированными полиароматическими соединениями -диоксинами, являющимися высокотоксичными хлорированными полиароматическими соединениями с канцерогенными свойствами. К семейству диоксинов принадлежат и еще более опасные бром- и смешанные полихлорбромсодержащие дибензодиоксины и дибензо-фураны.

Наращивание всей этой информации связано как с интенсификацией антропогенного пресса, так и с совершенствованием методов гидрохимических исследований.

Загрязнение подземных вод особо опасными веществами - новый раздел экологической гидрогеологии. В совокупности с другими данными о влиянии антропогенного пресса на качество подземных вод и о патогенетическом значении возможных особенностей их природных включений он существенно изменяет ранние представления об экологической безопасности подземных водоисточников.

Естественно, новая ситуация, касающаяся качества подземных вод, определяет необходимость повышенного внимания гигиенистов к определению возможностей и условий их использования для питьевого водоснабжения.

Как хорошо известно, современные подходы к медико-экологической оценке качества питьевой воды базируются на критериях их эпидемической безопасности, безвредности химического состава, благоприятности органолептических показателей, а в последнее время и физиологической полноценности. В то же время, по данным Государственного доклада « О санитарно-эпидемиологической обстановке в РФ в 2010 г.», в целом по Российской Федерации не соответствовало санитарным

правилам и нормативам 17% подземных источников питьевого водоснабжения (в 2007 г. - 17,2%).

Влияние антропогенных загрязнений и природного состава подземных вод на здоровье населения. К настоящему времени сформирован значительный банк данных, демонстрирующий доказанные связи ряда серьезных заболеваний с использованием для питья некондиционных вод из подземных водоисточников. Медико-экологическая оценка современных данных о динамике и характере изменений качества подземных вод базируется на ряде обстоятельных эколого-эпидемиологиче-ских и эколого-токсикологических исследований, проведенных в последние десятилетия как в России, так и за рубежом по изучению причинно-следственных связей неинфекционной и инфекционной заболеваемости населения с природным составом и антропогенным загрязнением питьевой воды.

Достаточно полный обзор мировой литературы по этой проблеме содержат наши прежние публикации, и заинтересованный читатель сможет найти в них интересующие его подробности и библиографические ссылки [10-12]. Здесь же мы приведем основные обнаруженные данные, дополнив их рядом новых материалов из отечественных и зарубежных работ.

Инфекционные болезни. Достоверные причинно-следственные связи инфекционных (прежде всего желудочно-кишечных) заболеваний с микробным загрязнением питьевых вод достаточно хорошо известны специалистам. Эта проблема сохраняет свое значение и при оценке качества подземных вод. Обращает внимание тот факт, что в странах, отличающихся высоким уровнем развития систем коммунального водоснабжения и служб охраны окружающей среды, водный фактор распространения инфекционных заболеваний проявляется прежде всего в связи с использованием загрязненных подземных вод первого водоносного горизонта. Так, в 17 штатах США были зафиксированы 34 вспышки инфекций водного происхождения, связанных с применением для питьевых целей воды из колодцев, зараженной дизентерийными бактериями, вирусом гепатита А, лямблиями. Общее число пострадавших - 17 464 человека. В то же время в США отмечено 12 вспышек в связи с загрязнением подземных водоисточников криптоспоридиями. Речь идет о возбудителе инфекционного заболевания, подрывающего иммунную систему организма. Заражение подземных вод криптоспоридиями в последнее время все чаще отмечается в специальной литературе [13].

Использование плохо защищенных подземных водоисточников оказывается причиной вспышек кишечных инфекций вирусной этиологии. Известна вспышка острого гастроэнтерита (до 3000 человек пострадавших), зафиксированная в Финляндии и вызванная использованием колодезной воды, инфицированной аденовирусами А и С, ротавирусами, вирусами SRV. Водные вспышки кишечных инфекций, связанные с использованием загрязненных подземных вод, отмечены и в ряде регионов России. Установлено значительное вирусное загрязнение источников питьевого водоснабжения и питьевой воды. Случаи бактериального загрязнения подземных вод отмечены в Московской области. Одной из причин этого являлись нарушения правил хранения и вноса в землю удобрений животноводческими хозяйствами. Появились и работы, показывающие на примере Гаити, микробное загрязнение подземных вод попадающее в почвы, а далее в подземные водотоки, со сточными водами больниц [14].

Деградация качества большинства поверхностных водных объектов заставляет существенно повысить внимание к качеству воды подземных водозаборов ин-фильтрационного типа, расположенных вдоль русел рек. Оно непосредственно связано как с уровнем и характером загрязнения поверхностного водотока, так и с барьерными функциями фильтрующих пород. Длительное время, в период сравнительно умеренного антропогенного пресса на поверхностные водоемы, такие водозаборы обеспечивали получение воды достаточно высокого качества. В последние годы стала все чаще появляться информация иного рода. Прежде всего она связана с резким нарастанием антропогенных загрязнений водоемов. Примером может служить вспышка острых кишечных заболеваний, которая связана с бактериальным загрязнением воды, получаемой на инфильтрационном водозаборе на берегу р. Волги.

Рассматривая вопросы возможного влияния микробного состава поверхностных вод на качество воды ин-фильтрационных водозаборов, следует обратить внимание на новые результаты научных исследований. Они свидетельствуют о том, что в связи с интенсивным загрязнением открытых водоемов, сдвигами экологического равновесия происходит выделение обитающими в воде микроорганизмами стойких токсичных веществ, вызывающих поражение нервной, иммунной и пищеварительной систем человека, а также мутагенные последствия [15]. Необходимо изучение возможности проникновения этих соединений через фильтрующие породы в подземные водные горизонты.

Неинфекционная заболеваемость. Все большее внимание исследователей привлекают данные о негативном медико-экологическом значении химического загрязнения подземных вод. Установлено, что повышение заболеваемости хроническими нефритами и гепатитами, более высокая мертворождаемость, токсикозы беременности, врожденные аномалии развития у детей связаны в использованием питьевой воды, загрязненной азотсодержащими и хлорорганическими соединениями (гг. Кемерово, Юрга). На примере заболеваемости населения г. Липецка показана связь между повышенным уровнем содержания нитритов в подземной питьевой воде и подавлением кроветворной функции организма человека. Также установлена прямая связь между крайне высоким уровнем заболеваний желудочно-кишечного тракта и центральной нервной системы, онкологическими заболеваниями населения ряда районов Республики Бурятия с недостатком в питьевой воде ряда микроэлементов. Потребление подземных вод с «чрезвычайно высоким» природным содержанием бора и брома привело к росту заболеваемости органов пищеварения у детей в Курганской области. В Новгородской области питьевая вода, содержащая алюминий в концентрациях, более чем в 5 раз превышающих норматив, оказывала угнетающее действие на центральную нервную и иммунную системы детей.

Ряд новых работ посвящен влиянию на здоровье населения загрязнений подземных вод мышьяком. Авторы связывают с их потреблением нарушения беременности у женщин в Бангладеш [16], проявления общей интоксикации организма у жителей Гватемалы [17], гематурию у жителей одного из городов Пакистана [18], повреждения ДНК у жителей районов Камбоджи и Вьетнама [19]. В Западной Бенгалии выявлена прямая зависимость между присутствием мышьяка в образцах мочи и волос местных жителей и его концентрацией в подземной воде, используемой для питья. Случаи повреждений кожи (ме-

ланоз и/или кератоз) наблюдались в Пакистане даже при низком уровне загрязнения мышьяком подземных питьевых вод, но достаточно длительном их потреблении [20].

Судя по последним публикациям, сохраняют свое патогенетическое значение загрязнение подземных питьевых вод тяжелыми металлами. Эти данные очевидны для специалистов развитых стран [21-24], однако сейчас их дополняют и работы из Уганды [25], Лаоса [26], Пакистана [27] и Китая [28], отмечающие риски для здоровья населения этих стран в связи с загрязнением подземных вод кадмием, медью, мышьяком, никелем, цинком и хромом.

Продолжаются научные исследования по оценке риска для здоровья при потреблении подземных вод, загрязненных нефтепродуктами - бензином, толуолом, этилбензином и ксиленом. Интересно, что наибольшие риски для взрослых и детей были выявлены при перо-ральном и накожном воздействии этих вод. В последнем случае важны время, проводимое в душе, и размеры ванной комнаты [29].

Негативная картина заболеваемости связана и с обнаружением диоксинов в питьевой воде. У специалистов не возникает сомнений относительно их роли в формировании современной крайне неблагоприятной картины заболеваемости раком и пороков развития. Также очевидна высокая острая токсичность повышенных концентраций диоксинов. Пример тому - острое массовое отравление в г. Уфе, вызванное использованием питьевой воды, загрязненной диоксинсодержащим фенолом.

Весьма актуальной для России оказалась проблема вторичных продуктов хлорирования воды, обладающих канцерогенным действием. О влиянии вторичных продуктов хлорирования питьевой воды на уровень онкологической заболеваемости свидетельствуют развернутые научные исследования, положенные в основу рекомендаций ВОЗ [30].

Применительно к проблеме использования подземных вод для питьевых целей появление вторичных продуктов хлорирования воды сохраняет свою актуальность, поскольку речь идет об их образовании при взаимодействии хлора с природными гуминовыми соединениями или органическим загрязнением. Первые могут обнаруживаться в составе подземных вод, качество которых формируется под влиянием верховых заболоченных территорий, вторые могут появляться в инфиль-трационных водозаборах в связи с загрязнением речных вод, особенно уже хлорированной органикой. Однако речные воды часто содержат и природные гуминовые соединения. Из недавних работ, близких этой тематике, выделяется тайваньское исследование по оценке риска в связи с загрязнением подземных вод хлорированными растворимыми веществами. Показана связь повышения уровня заболеваемости раком печени с питьевым использованием этих вод [31].

Проблема канцерогенеза приобретает для российских гигиенистов-водников особое значение в свете официальных современных демографических данных. Показатели смертности по сравнению с российскими хуже только в Афганистане, Нигерии, Сомали и Украине. Анализ уровня и причин смертности в России показывает, что первых два места занимают новообразования и болезни системы кровообращения [32].

Свидетельства связи опасных раковых заболеваний с антропогенными загрязнениями и даже с особенностями природного химического состава питьевой воды содержат научные публикации, по крайней мере, последних

10-15 лет. Их аналитический обзор [33] свидетельствует об увеличении риска развития раковой патологии и в связи с использованием подземных вод, содержащих повышенные концентрации нитратов, асбестопродук-ты, радионуклиды, мышьяк, вторичные продукты хлорирования воды, пестициды (Национальный институт рака, США). Исследования, проведенные в Аргентине, подтверждают связи между повышением смертности от заболеваний раком мочевого пузыря и присутствием в питьевой воде неорганического мышьяка. Японские авторы обнаружили положительную корреляцию между раком матки и повышенными концентрациями фтора в питьевой воде в 20 районах страны. В современных публикациях все чаще появляются данные о проникновении в подземные воды канцерогенных соединений в связи с утечками топлива. Установлено, что, вероятность риска раковых заболеваний в связи с загрязнением подземных вод метил-3-бутил-эфиром (МТВЕ) связана с сохранением токсичности этого соединения при поступлении в организм с питьевой водой. В то же время около 5% населения США употребляют воду с высокими концентрациями этого вещества.

Высказываются предположения о связях повышенной заболеваемости раком молочной железы на Гавайях, где в течение 40 лет используют подземные воды, содержащие такие химикаты, как хлородан, гептахлор и 1,2-дибром-3-хлорпропан. Хорватские исследователи отмечают загрязнение широко используемым канцерогенным гербицидом - атразином. В одном из районов Египта обнаружено пестицидное загрязнение окружающей среды (подземные питьевые воды, пища, почва) и одновременно установлено наличие этих химикатов в женском молоке. Это настораживающие данные. В более ранних работах расшифрованы механизмы попадания пестицидов в грудное молоко за счет их миграции по цепи: почвы-питьевая вода-человек.

Все больше исследований подтверждают наличие значимой корреляционной связи между раковыми заболеваниями и содержанием в питьевой воде вторичных продуктов хлорирования питьевой воды - тригаломета-нов, образующихся при недостаточной очистке от органических соединений и последующем обеззараживании хлором.

Для ряда токсичных веществ, содержащихся в питьевой воде, отмечены положительные корреляции А1 с болезнью Альцгеймера, угнетающее воздействие на центральную нервную и иммунную системы детей, As -с раком мочевого пузыря. Ряд исследований посвящен влиянию на здоровье людей подземных вод, загрязненных токсичными веществами неорганической и органической природы, проникающими со свалок промышленных отходов, а также в районах добычи полезных ископаемых. В исследованиях, проведенных в Никарагуа, отмечено загрязнение ртутью подземных питьевых вод в районе добычи золота и показаны связи ртутной интоксикации у людей-потребителей этих вод. Установлено, что качество питьевой подземной воды является наихудшим вдоль загрязненной реки и рядом с заводами по очистке золота [34].

При оценке риска влияния подземных вод на здоровье населения большое значение приобретают работы, посвященные воздействию комплекса веществ, загрязняющих подземные воды. Обстоятельное изучение этой сложной проблемы ранее проведено университетом штата Колорадо (США), посвященное совершенствованию методологии оценки риска химических смесей. Но-

вые исследования, проведенные на Гаити, показали, что основные химические риски, прежде всего для детей, связаны с одновременным повышенным содержанием в подземных питьевых водах свинца, хрома, и никеля [35].

Анализ информации, накопленной контролирующими службами, заставляет с гигиенических позиций рассматривать и природные компоненты состава подземных вод. С необходимостью изучения влияния минерального состава питьевых вод на здоровье человека впервые столкнулись отечественные гигиенисты в связи с проблемой опреснения воды еще в 1970-е годы [36]. Проведенные исследования обосновали неприемлемость для питьевых целей деминерализованных вод и обосновали возможные пути кондиционирования их солевых составов. Однако на примере подземных водоисточников показано негативное влияние на состояние здоровья населения и повышенного содержания в питьевой воде некоторых микро- и макроэлементов природного происхождения. Прежде всего, речь идет о высокой минерализации. В частности, в подземных водах юга России, Поволжья величина общего солесодержания в целом ряде случаев значительно превышает допустимый уровень, достигая 3000 и более мг/л [37].

Ранее в Саратовском медицинском институте были проведены исследования, показавшие негативное влияние использования для питья подземных вод хлорид-но-сульфатного класса с повышенной общей минерализацией на женскую репродуктивную функцию. Также было установлено, что потребление подземных вод с "чрезвычайно высоким" природным содержанием бора и брома приводило к росту заболеваемости органов пищеварения у детей в одном из городов России.

Новые материалы дополняют знания о влиянии дефицита или избытка фтора. На примере г. Хайдарабада (Индия) показано влияние концентрации фтора 0,5 мг/л в подземных питьевых водах на сохранность зубной эмали [38]. В бассейне реки Виктория (Кения) использование воды с высоким содержанием фторидов вызывала стоматологические проблемы у населения [39]. Авторы полагают, что регулирование содержания фтора в питьевой воде необходимо в процессе улучшения ее качества на водопроводных сооружениях.

Обращают внимание работы тайваньских исследователей, обнаруживших статистически достоверное увеличение вероятности рака ободочной кишки при снижении уровня жесткости питьевой воды. Авторы считают, что относительно большие концентрации Mg2+ по отношению к Са2± в питьевой воде могут быть одной из причин рака желудка у японцев. Положительная корреляция между низким уровнем смертности от рака желудка и высокой жесткостью питьевой воды, в частности подземного происхождения, отмечалась и в Польше.

Формирующийся банк медико-экологических данных, как это показано выше, все с большей очевидностью демонстрирует причинно-следственные связи заболеваемости населения с ухудшением качества воды подземных питьевых водоисточников. В сложившейся новой ситуации возникла необходимость совершенствования научных основ оценки их качества и охраны.

Не будет преувеличением утверждать, что в современной гидрогеологии сформировалась новая проблема, требующая развития фундаментальных и научно-практических исследований с целью определения эффективных мер безопасного использования подземных вод в условиях интенсивного техногенеза и новой гидро-кли-матической обстановки.

Подходы к решению медико-экологических проблем безопасного использования подземных вод. Новая экологическая ситуация требует и новых подходов к оценке качества подземных вод и к формированию более интенсивной деятельности по их охране, обеспечению безопасного водопользования. Возникает очевидная необходимость учета современных медико-экологических интерпретаций гидрогеохимической информации при оценке условий питьевого водопользования и при выборе новых подземных водоисточников.

Для обеспечения эффективных управленческих водохозяйственных решений, соподчиненных приоритетам охраны здоровья населения, необходимо получение достаточно надежных данных, характеризующих медико-экологическую ситуацию, связанную с гидрогеологическими условиями водопользования. Без прогнозов ее изменения во времени и пространстве правильный выбор таких решений маловероятен. Но, прежде всего, важно базирование исследований медицинского профиля на полноценной гидрогеохимической информации. Эта задача может быть решена только при условии достаточной взаимной осведомленности специалистов об исходных предпосылках совместных работ.

Сущность подхода состоит в сочетании оценочных и прогностических возможностей научных дисциплин, исследующих гидрогеологическую обстановку (собственно гидрогеологии, гидробиологии, гидрохимии) и изучающих процессы формирования здоровья и заболеваемости населения (медицинской демографии, гигиены и экологической эпидемиологии). Предполагается использование оцениваемых медицинских критериев при анализе и прогнозировании состояния подземных водоисточников и социально-медицинских процессов, связанных с динамикой гидрогеологической обстановки. Предложенный подход отличается от традиционных ведомственных приемов, используемых органами здравоохранения при оценке состояния окружающей среды. Это отличие связано с его природоведческой основой, позволяющей учитывать зону формирования патогенно активных факторов, оценивать и прогнозировать медико-экологические последствия изменений гидрогеологической обстановки.

Информационная база для проведения этих исследований формируется на основе официальных данных о диффузных и локальных источниках загрязнения, сведений о гидрогеологических условиях территории (строение водовмещающей толщи пород, глубины залегания грунтовых вод, строение зоны аэрации, залегание водоносных горизонтов и слабопроницаемых слоев, время транспортировки конкретных загрязняющих веществ в водоносные горизонты). Эти материалы систематизируются применительно к выделению водоносных горизонтов, являющихся существующими или потенциальными приемниками вредных веществ. В рамках методологии предусматривается применение методов сравнительного анализа гидрогеохимических данных и материалов статистической отчетности контролирующих служб, материалов собственных исследований авторов, методов оценки риска для здоровья при использовании подземных вод с различными антропогенными и природными примесями, критического анализа литературных и официальных источников гидрогеологической и медико-экологической информации.

Для предварительного экспертного медико-экологического анализа гидрогеологической обстановки на конкретной территории могут использоваться методы

идентификации опасности (из системы оценки факторов риска для здоровья населения) путем установления степени и приемлемости для питьевого водопользования различных подземных водоисточников.

В настоящем сообщении мы ограничились рамками постановки данной проблемы и существующими научными и методическими подходами к ее решению. Полагаем, что реализация имеющихся планов совместной с гидрогеологами деятельности позволит посвятить последующие публикации результатам предстоящих работ.

Заключение

Длительное нарушение принципов соблюдения допустимого уровня вмешательства человека в природные процессы, недостаточный учет социальных и экологических интересов общества, слабость современного нормативно-правового, экономического, и технологического обеспечения охраны среды обитания человека, в т.ч. и водных ресурсов, изменило представления о высокой степени безопасности использования подземных вод для питьевых целей на территориях многих стран. Этот вывод позволяет сделать критический обзор современных научных и официальных отечественных и зарубежных данных, в том числе и официальных материалов ВОЗ, ЕС, государственных докладов ведомств РФ. Сложившаяся обстановка требует совершенствования подходов к оценке качества подземных вод, учета их медико-экологических характеристик и прогнозов при принятии водохозяйственных управленческих решений, связанных с использованием новых и реконструкцией действующих подземных питьевых водоисточников.

Литература

1. Язвин Л.С., Зекцер И.С. Ресурсы пресных подземных вод России (современное состояние, перспективы, задачи исследований). Водные ресурсы. 1996; 23 (1): 29-36.

2. Зекцер И.С. Подземный сток и ресурсы пресных подземных вод. М.: Научный мир; 2012.

3. Зекцер И.С., Язвин Л.С., Боревский Б.В. Подземные воды на службе городов. Природа. 1996; 6: 3-9.

4. Эльпинер Л.И., Зеегофер Ю.О., Вакар Н.Г. Геоэкологические и медико-экологические проблемы использования подземных вод ( на территориях мега- и технополисов). Инженерная экология. 1998; 3: 21-30.

5. Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2012 г.» М.: Минприроды России; 2012. Available at: http://www.mnr.gov.ru/upload/ iblock/cef/gosdoklad%20za%202012%20god.pdf

6. Зекцер И.С., ред. Подземные воды мира: ресурсы, использование, прогнозы. М.: Наука; 2007.

7. Михайлуц А.П., Мекуш Г.Е. Экономическая и медико-гигиеническая оценка прошлого экономического ущерба от промышленных предприятий Кемеровской области. ЭКО-бюл-летень ИнЭкА. 2006; 4 (117): 14-9.

8. Боревский Б.В., Зеегофер Ю.О., Зекцер И.С., Пашковский И.С., Язвин Л.С. Ресурсы подземных вод Московского региона (в связи с проблемой использования подземных вод для для питьевого водоснабжения Москвы и Московской области). В кн.: Проблемы водоснабжения Москвы и Московской области. М: ВНИИ ВОДГЕО; 1989: 111-21.

9. Вакар Н.Г., Зеегофер Ю.О., Овсянников В.М. Геохимические аспекты диоксиновой проблемы. В кн.: Сборник «Диоксины. Супертоксиканты XXI века. Федеральная программа ". М.: ВИНИТИ; 1998; 2: 113-29.

10. Эльпинер Л.И., Шаповалов А.Е., Зеегофер Ю.О. Подземные воды в условиях интенсивного техногенеза: гидроэкологиче-

ские и медико-экологические аспекты. Мелиорация и водное хозяйство. 1998; 3: 66-8.

11. Эльпинер Л.И Медико-экологические проблемы использования питьевых подземных вод. В кн.: Зекцер И.С. Подземный сток и ресурсы пресных подземных вод. М.: Научный мир; 2012: 307-46.

12. Эльпинер Л.И. Влияние гидрологической обстановки и антропогенных загрязнений воды на здоровье населения. В кн.: Касимов Н.С., Клиге Р.К., ред. Современные глобальные изменения природной среды. М.: Научный мир; 2012: 495-515.

15. Государственный доклад «О состоянии санитарно-эпидемиологического благополучия населения в Российской Федерации в 2011 году». М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора; 2012.

20. Красовский Г.Н., Егорова Н.А. Принципы и критерии новой концепции качества воды. В кн.: Красовский Г.Н., ред. Гигиена окружающей среды. М.: Медицина; 1990: 45-59.

21. Протокол по проблемам воды и здоровья к Конвенции по охране и использованию трансграничных водотоков и международных озер 1992 года. 1992. Avaible at: http://www.bellona. ru/Casefiles/london99.

22. ВОЗ. Руководство по обеспечению качества питьевой воды. Рекомендации. 3-е издание. Том 1. Женева: ВОЗ; 2004.

23. Онищенко Г.Г., Рахманин Ю.А., Кармазинов Ф.В., Грачев В.А., Нефедова Е.Д. Бенчмаркинг качества питьевой воды. СПб: Новый журнал; 2010.

30. Эльпинер Л.И. Медико-экологические аспекты кризиса питьевого водоснабжения. Гигиена и санитария. 2013; 6: 38-44.

31. Эльпинер Л.И. О влиянии водного фактора на состояние здоровья населения России. Водные ресурсы. 1995; 22 (4): 418-25.

34. Рахманин Ю.А.,Эльпинер Л.И., Селидовкин Д.А. Сравнительная гигиеническая оценка различных методов опреснения воды. В кн.: Материалы IIВсесоюзного совещания «Гигиенические вопросы опреснения воды». М.; 1981; 1: 19-27.

35. Крайнов С.Р., Швец В.М. Геохимия подземных вод хозяйственно-питьевого назначения. М.: Недра; 1997.

References

1. Yazvin L.S., Zektser I.S. Fresh groundwater resources in Russia. Contemporary state, perspectives, goals of investigations. Vod-nye resursy. 1996; 23

2. Zektser I.S. Groundwater Runoff and Fresh Groundwater Resources [Podzemnyy stok i resursy presnykh podzemnykh vod]. Moscow: Nauchnyy mir; 2012.

3. Zektser I.S., Yazvin L.S., Borevskiy B.V. Groundwater at urban service. Priroda. 1996; 6: 3-9.

4. Elpiner L.I., Zeegofer Yu.O., Vakar N.G. Geoecological and medical ecological problems of groundwater use

5. State report "On the state and Environmental Protection of the Russian Federation in 2012". Moscow: Minprirody Rossii; 2012. Available at: http://www.mnr.gov.ru/upload/iblock/cef/gos-doklad%20za%202012%20god.pdf

6. Zektser I.S., ed. Groundwater in the World: Resources, use and Forecast [Podzemnye vody mira: resursy, ispol'zovanie, prog-nozy]. Moscow: Nauka; 2007.

7. Mikhayluts A.P., Mekush G.E. Economic and medico- hygienic estimation of past economic damage from the industrial enterprises of the Kemerovskaya province. EKO-byulleten' InEkA. 2006; 4

8. Borevsky B.V., Zeegofer Yu.O., Zektser I.S., Pashkovskiy I.S., Yazvin L.S. Groundwater resources in Moscow region

9. Vakar N.G., Zeegofer Yu.O., Ovsyannikov V.M. Geochemical aspects of dioxin problems. In: Collection "Dioxins. Supertoxi-

cants XXI century. The Federal Program"[Sbornik "Dioksiny. Supertoksikanty XXI veka. Federal'naya programma"]. Moscow: VINIT1; 1998; 2: 113-24.

10. Elpiner L.I., Shapovalov A.Ye., Zeegofer Y.O. Groundwater under intensive technogenesis: hedroecological and medical ecological aspects. Melioratsiya i vodnoe khozyaystvo. 1998; 3: 66-8.

11. Elpiner L.I. Medical ecological problems of drinking groundwater use. In: Zektser I.S. Groundwater Runoff and Fresh Groundwater Resources [Podzemnyy stok i resursy presnykh podzemnykh vod]. Moscow: Nauchnyy mir; 2012: 307-46.

12. Elpiner L.I. The influence of hydrological situation and anthopo-genic pollution on human health. In: Kasimov N.S., Klige R.K., red. Modern Global Changes of the Environment [ Sovremennye global'nye izmeneniya prirodnoy sredy]. Moscow: Nauchnyy mir; 2012: 495-515.

13. Dunn G., Henrich N., Holmes B., Harris L., Prystajecky N. Microbial water quality communication: public and practitioner insights from British Columbia, Canada. J. Water Health. 2014; 12 (3): 584-95.

14. Emmanuel E., Pierre M.G., Perrodin Y. Groundwater contamination by microbiological and chemical substances released from hospital wastewater: health risk assessment for drinking water consumers. Environ. Int. 2009; 35 (4): 718-26.

15. State report "On the state of sanitary epidemiological safety of the population in Russian Federation in 2011". Moscow: Federal'nyy tsentr gigieny i epidemiologii Rospotrebnadzora; 2012.

16. Kile M.L., Rodrigues E.G., Mazumdar M., Dobson C.B., Diao N., Golam M. et al. A prospective cohort study of the association between drinking water arsenic exposure and self-reported maternal health symptoms during pregnancy in Bangladesh. Environ. Health. 2014; 13 (1): 29.

17. Lotter J.T., Lacey S.E., Lopez R., Socoy Set G., Khodadoust A.P., Erdal S. Groundwater arsenic in Chimaltenango, Guatemala. J. Water Health. 2014;12 (3): 533-42.

18. McClintock T.R., Chen Y., Parvez F., Makarov D.V., Ge W., Islam T. et al. Association between arsenic exposure from drinking water and hematuria: results from the Health Effects of Arsenic Longitudinal Study. Toxicol. Appl. Pharmacol. 2014; 276 (1): 21-7.

19. Fatmi Z., Azam I., Ahmed F., Kazi A., Gill A.B., Kadir M.M. et al. Core group for arsenic mitigation in pakistan health burden of skin lesions at low arsenic exposure through groundwater in Pakistan. Is river the source? Environ. Res. 2009; 109 (5): 575-81.

20. Krasovskiy G.N., Egorova N.A. Principles and criteria of new water quality conception. In: Krasovskiy G.N., ed. Environmental Health[Gigiena okruzhayushchey sredy]. Moscow: Medit-sina; 1990: 45-59.

21. Protocol on water and health problems for the convention on trans-boundary flows and international lakes protection and use. 1992. Avaible at: http://www.bellona.ru/Casefiles/london99

22. WHO. Guidelines for Drinking Water Quality. Recommendations [Rukovodstvo po obespecheniyu kachestva pit'evoy vody. Reko-mendatsii]. 3rd ed. Vol. 1. Zheneva; 2004.

23. Onishchenko G.G., Rakhmanin Yu.A., Karmazinov F. V., Grachev V.A., Nefedova E.D. Drinking Water Quality Benchmarking [Benchmarking kachestvapit'evoy vody]. St. Petersburg: Novyy zhurnal; 2010.

24. Nayebare S.R., Wilson L.R., Carpenter D.O., Dziewulski D.M., Kannan K. A review of potable water accessibility and sustain-ability issues in developing countries - case study of Uganda. Rev. Environ. Health. 2014; 29 (4):363-78.

25. Chanpiwat P., Lee B.T., Kim K.W., Sthiannopkao S. Human health risk assessment for ingestion exposure to groundwater contaminated by naturally occurring mixtures of toxic heavy metals in the Lao PDR. Environ. Monit. Assess. 2014; 186 (8): 4905-23.

26. Waseem A., Arshad J., Iqbal F., Sajjad A., Mehmood Z., Murtaza G. Pollution status of Pakistan: A retrospective review on heavy metal contamination of water, soil, and vegetables. Biomed. Res. Int. 2014; 2014: 81 320-6.

27. Zhang Y., Ma R., Li Z. Human health risk assessment of groundwater in Hetao Plain (Inner Mongolia Autonomous Region, China). Environ. Monit. Assess. 2014; 186 (8): 4669-84.

28. López E., Schuhmacher M., Domingo J.L. Human health risks of petroleum-contaminated groundwater. Environ. Sci. Pollut. Res. Int. 2008; 15 (3): 278-88.

29. Lee L.J., Chen C.H., Chang YY, Liou S.H., Wang J.D. An estimation of the health impact of groundwater pollution caused by dumping of chlorinated solvents. Sci. Total. Environ. 2010; 408 (6): 1271-5.

30. Elpiner L.I. Medical ecological aspects of drinking water supply crisis. Gigiena i sanitariya. 2013; 6: 38-44.

31. Elpiner L.I. Forecast of hydrological situation changes influence. Vodnye resursy. 1995; 22

32. Picado F., Mendoza A., Cuadra S., Barmen G., Jakobsson K., Bengts-son G. Ecological, groundwater, and human health risk assessment in a mining region ofNicaragua. Risk Anal. 2010; 30 (6): 916-33.

33. Emmanuel E., Pierre M.G., Perrodin Y. Groundwater contamination by microbiological and chemical substances released from

hospital wastewater: health risk assessment for drinking water consumers. Environ. Int. 2009; 35 (4): 718-26.

34. Rakhmanin Yu.A., El'piner L.I., Selidovkin D.A. Comparative hygienic assessment of different techniques of water desalination. In: Materials of the 2nd All-Union Meeting "Hygienic Problems of Water Desalination'fMaterialy Il-go Vsesoyuznogo soveshchaniya "Gigienicheskie voprosy opresneniya vody"]. Moscow: 1981; 1: 19-27.

35. Kraynov S.R., Shvets V.M. Geochemistry of Groundwater User for Domestic and Drinking Purpuses [Geokhimiya podzemnykh vod khozyaystvenno-pit'evogo naznacheniya]. Moscow: Nedra; 1997.

36. Shailaja K., Johnson M.E. Fluorides in groundwater and its impact on health. J. Environ. Biol. 2007; 28 (2): 331-2.

37. Wambu E.W., Agong S.G., Anyango B., Akuno W., Akenga T. High fluoride water in Bondo-Rarieda area of Siaya County, Kenya: a hydro-geological implication on public health in the Lake Victoria Basin. BMC Public Health. 2014; 14: 462.

nocTymna 20.01.2015

О КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2015 УДК 614.77:631.417:622.343.5

Абакумов Е.В.1, Суюндуков Я.Т.2, БиктимероваГ.Я.2, Пигарева Т.А.1

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ И САНИТАРНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОТВАЛОВ КАРЬЕРОВ ПО ДОБЫЧЕ МЕДНОГО КОЛЧЕДАНА

1Санкт-Петербургский государственный университет, 199034, г. Санкт-Петербург; Россия; ^Государственное автономное научное учреждение «Институт региональных исследований Республики Башкортостан», 453630, г. Сибай, Республика Башкортостан

Карьеры по добыче медного колчедана изучены в Башкирском Зауралье как проблемные экологические объекты региона. Установлено, что при полуселективной укладке вскрышных пород на поверхности отвалов нередко оказываются токсичные грунты - токсилитостраты, неблагоприятность которых связана во многом с сильнокислой реакцией среды вследствие выветривания серосодержащих минералов. Рекультивация отвалов частично снимает эту проблему. Тем не менее почвообразование на отвалах почти не выражено, проявляется местами в формировании слаборазвитых гумусовых горизонтов небольшой мощности. Биологическая активность почвы низка, что связано с неразвитостью микробного сообщества, это касается даже рекультивированных почв. Содержание тяжелых металлов (подвижных и валовых форм) не превышает уровни ПДК, принятые в РФ. Это связано с низкой аккумулятивной и сорбционной способностью новообразованных почв.

К л юче вые слова: тяжелые металлы; первичные почвы и почвоподобные тела; карьеры по добыче медного колчедана.

Для цитирования: Гигиена и санитария. 2015; 94 (6): 46-50.

Abakumov E.V.1, Suyundukov Ya.T2, Biktimerova G.Ya.2, Pigareva T.A.1 SANITARY CHARACTERISTICS OF THE COPPER PYRITE QUARRY

1Saint-Petersburg State University, Russian Federation, Saint-Petersburg, Russian Federation, 199034; 2Institute of Regional Researches of the Republic of Bashkortostan, Sibay, Russian Federation, 453630

Copper pyrite quarries studied in Bashkirskoye Zauralye are known as problem objects of the region. It was found that in semiselectively open-pit ores laying on the surface of the dumps there are often toxic soils - toxic lithostrates, unfavorable in many respects due to association with strongly acidic reaction of the environment medium because of weathering of sulfur-containing minerals. Reclamation of dumps partially solves this problem. However, soil formation on the dumps is almost not expressed, sometimes it is manifested in the formation of the under-developed humus horizons of small power. The biological activity of the soil is low, due to the underdevelopment of the microbial community, it concerns even reclaimed soils. The content of heavy metals (mobile and total forms) does not exceed the levels of maximum allowable concentration adopted in the Russian Federation. This is due to the low accumulative and sorption capacity of the newly formed soil.

Key w ord s: heavy metals; soil and soil-like primary bodies; copper pyrites quarries.

For citation: Gigiena i Sanitariya. 2015; 94

For correspondence: Evgeniy V. Abakumov, e-mail: e_abakumov@mail.ru

Received 19.03.15

Введение

Открытая горная добыча приводит к катастрофическому изменению окружающей природной среды [1, 2,

Для корреспонденции: Абакумов Евгений Васильевич; e_abakumov@mail.ru

10]. Это выражается в коренной трансформации природных ландшафтов, формировании отвалов, хвостов, терриконов, поверхность которых нестабильна, подвергается эрозии и дефляции. Одной из главных проблем рекультивации отвалов открытой горной добычи