Актуальные проблемы оценки качества питьевой воды (на примере г. Обнинска)

Раздел IV

КООРДИНАЦИЯ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ. МЕДИЦИНСКОЕ ОБРАЗОВАНИЕ. ЭКОНОМИЧЕСКИЕ И ЮРИДИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ МЕДИЦИНЫ

УДК 616; 556. 1

АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ

Т.И. ГУБАРЕВА, А.В. ЕРШОВ, Ю.С. КРИВОВА, И.И. СИЛИН

Вопросы оценки соответствия качества подземных вод для водоснабжения населения приобретают все большее значение в связи с нарастающими признаками водного экологического кризиса. Подходы к оценке состояния подземных вод неоднозначны и противоречивы. В 2000-2003 гг. ЗАО «ГИДЭК» изучал химический состав подземных вод основных каменноугольных водоносных горизонтов, развитых на территории Московского артезианского бассейна, которому принадлежат и водозаборы г. Обнинска, на предмет оценки соответствия качества вод требованиям СанПиН 2.1.4.1074-01 [1]. Выяснилось, что приоритетными показателями их качества являются содержания Бе, Мп, ¥, В, 8г, Ы, Ва, а также общая жесткость и минерализация. Для содержания этих микрокомпонентов, величин общей жесткости и минерализации свойственны повышенные (больше ПДК) значения, формирование которых происходит в результате взаимодействий в системе «вода-порода» при нарушении в водоносном горизонте динамического равновесия под влиянием антропогенных факторов. По совокупности содержания приоритетных показателей подземные воды были объединены в различные классы качества: I класс - воды соответствуют всем питьевым требованиям, за исключением повышенных против ПДК концентраций железа и марганца, которые легко удаляются из вод существующими методами водоподготовки; II класс - жесткость или жесткость и минерализация превышают допустимые пределы (от 7 до 10 мг-экв/л и от 1.0 до 1.5 г/л соответственно), что требует согласования возможности их использования в питьевых целях с органами санитарно-эпидемиологического надзора; III класс - в водах помимо вышеперечисленных компонентов дополнительно в повышенных против ПДК концентрациях содержатся ¥, В, 8г и Ы. Их использование в питьевых целях требует дополнительной водоподготовки, условия которой достаточно не разработаны или имеют высокую стоимость; !Укласс - воды технического назначения, не пригодные для использования в хозяйственно-питьевых целях из-за сверхнормативных показателей качества.

Таблица 1

Показатели качества питьевой воды г. Обнинск

Место отбора Ва мг/дм3 еа мг/дм3 мг/дм3 РЬ мг/дм3 8г мг/дм3

Самсоново (насосная станция) 0,044 <0,00005 <0,00005 <0,001 9.63

Вашутино (насосная станция) 0,047 <0.00005 <0.00005 <0.001 11.4

Доброе (насосная станция) 0.019 <0.00005 <0.00005 <0.001 4.41

ЦИПК (Центральный институт повышения квалификации) 0.045 <0.00005 <0.00005 <0,001 9.44

Ул. Ленина, 21 0.053 <0.00005 <0.00005 <0.001 13.3

Вашутино скважина 63 А 32.7

Вашутино скважина 63 27.5

Вашутино скважина 65 13.0

Вашутино скважина 72 64.2

Вашутино скважина 77 31,0

Нормативы (ПДК) 0,1 0.001 0.00005 0.03 7.0

Головной институт МПР по подземным водам ВСЕГИНГЕО предлагает различать следующие более общие категории изменения качества подземных вод, по которым выделяются и оконтуриваются соответствующие площади [3]: допустимое (в пределах нормативов по ГОСТу и СанПиН); относительно допустимое (в пределах ПДК); экологически опасное: нитраты, фенолы, тяжелые металлы, нефтепродукты - 3-5 ПДК; предельно допустимое (чрезвычайная экологическая ситуация): нитраты, фенолы, тяжелые металлы, нефтепродукты 10-100 ПДК, минерализация до 10 г/дмЗ, канцерогены 1-3 ПДК, хлорор-ганические соединения 1-3 ПДК; кризисное (экологическое бедствие): нитраты фенолы, тяжелые металлы, нефтепродукты более 100 ПДК, минерализация более 10 г/дмЗ, канцерогены более 3 ПДК, хлорорганические соединения >3 ПДК. Между тем, если к «предельно допустимым» можно отнести воду, превышающую медицинские показатели качества в 10-100 раз, то искажается само понятие санитарного нормирования (ПДК). Очевидно, что для нормирования геохимических особенностей природных или даже природно-техногенных водных систем использование медицинских показателей, основанных на здоровье человека, некорректно. Надо совершенствовать существующие классификации пресных подземных вод на основе их базового геохимического состава, а пригодность их для питья классифицировать по величине риска здоровью.

Таблица 2

Результаты расчета неканцерогенного риска при употреблении подземных вод, обогащенных 8г общим

Источник воды е, мг/л аввл, мг/кг п*10'3 иК-некаи^ кг-день/мг КІвкнеканц

Городской водопровод (среднее строк 4-5, табл.3) 11,37 0,49 0,6 0,294

Как известно, оценка угрозы здоровью при анализе качества окружающей среды подразумевает выполнение четырех основных этапов: идентификации опасности; оценки экспозиции; оценки зависимости «доза - эффект»; характеристики риска. Риск здоровью человека рассчитывается на условие ежедневного потребления данной воды на протяжении всей его жизни. На этот же срок определен норматив для расчета риска. Среднее количество ежедневно потребляемой воды для питья составляет 3 л, средний вес человека 70 кг. Человек ежедневно в этих условиях потребляет с питьевой водой химическое вещество в дозе:

™ ^,

где ADDd - доза, поглощаемая с питьевой водой; BW -масса человека, 70 кг; С - концентрация вещества в воде, мг/л; DW - средний объем ежедневно потребляемой воды, 3 л. Подземные воды обнинских водозаборов превышают гигиенические нормативы качества по нескольким компонентам (табл. 1-7).

Таблица 3

Расчет среднего содержания общего стронция в питьевой воде по данным наблюдений на насосных станциях обнинских водозаборов

Водозаборы (данные строк 1,2,3 табл. 1) Всего добыто воды за 2003 г, тыс. м3 Концентрация 8г г/м3 Количество добытого 8г, тонн

Вашутинский 12057 11.4 137,4

Самсоновский 2842 9,63 27,4

Добринский 5183 4,44 23

Итого 20082 187,8

Средневзвешенная концентрация, мг/л 9,4

Цель работы - установление количественной связи между уровнем воздействия и возникающим в результате этого риском. Для оценки риска была использована предложенная ЕРА US линейная модель. В конкретном случае она принимает вид:

Risk = ADDd- UR где Risk - риск возникновения неблагоприятного эффекта, определяемый как вероятность возникновения этого эффекта при заданных условиях; ADDd - среднесуточная доза вещества, мг/кг; UR - единица риска, определяемая как фактор пропорции риска в зависимости от величины действующей концентрации (дозы). В зависимости от эффекта (канцерогенный, неканцерогенный), который производит вредное вещество, и от самого вещества единица риска UR принимает истинное значение.

В табл. 1 приведены данные контроля качества питьевой воды, выполненные в 2003 г. в лаборатории НПО «Тайфун» Росгидромета по заказу МП «Водоканал» г. Обнинск по методике РД 52.24.377-95, РД 52.24.389-95, РД 52.24.433-94 на приборах Перкин Элмер Z-3030, Перкин Элмер В-3030, Spekol II (протокол 87-11-03). Как видно из табл. 1, основным фактором риска при сравнении с ПДК из контролируемых показателей является стронций общий. В табл. 2 показаны результаты расчета риска здоровью при употреблении воды из водопровода г. Обнинска.

Расчетный единичный риск для человека, по данным опробования воды на насосных станциях, равен: 9,4*3:70*0,6=0,242. Для стотысячного населения города это оценивается в 24200 случаев заболевания. При использовании для прогноза риска данных опробования воды в скважинах получаем табл. 4.

Таблица 4

Расчет среднего содержания общего стронция в питьевой воде по данным наблюдений по отдельным скважинам

Скважины (данные строк 6-10 табл. 1) Всего добыто воды, тыс. м3 Уровень Sr г/м3 Кол-во добытого Sr, тонн

63а 86 32,7 2,8

63 601 27,5 16,5

65 456 13,0 6,3

72 54 64,2 3,5

77 167 31,0

Итого по скважинам средневзвешенная концентрация, мг/л 1364 21,2 28,9

Всего по водозаборам (без перечисленных скважин) 18693 7 (ПДК) 131

Средневзвешенная концентрация, мг/л 20082 7,96 159,9

(к), определяющий долю загрязненной воды в объеме суточного потребления [2]. В русской аббревиатуре интегральное экспозиционное уравнение воды можно записать так:

р =

сут Т ' М

где Рсут - ежедневное потребление вредного вещества, усредненное по массе тела и продолжительности жизни; С - концентрация агента в питьевой воде, Т - средняя длительность жизни, к(1;) - коэффициент, определяющий долю загрязненной питьевой воды, ^^сут - суточное потребление питьевой воды, М -масса тела. Коэффициент к является аналогом давно и прочно вошедшего в практику геохимических исследований коэффициента аномальности (имеются синонимы), равного отношению числа аномальных проб (па) к общему числу (п) исследованных проб (Ка = па/п). Коэффициент аномальности характеризует плотность вероятности распределения проб воды с концентрацией загрязняющего вещества выше ПДК и по смыслу соответствует коэффициенту некондиционности питьевой воды (Кн). Умножив объем годовой (суточной) добычи воды на коэффициент некондиционности (Кн) получим объем воды, некондиционной по содержанию данного вещества. Суммируя данные по N водозаборам и по т загрязняющим веществам, получим объем загрязненной питьевой воды:

<г,=т ёк н от

Зная объем воды некондиционной по содержанию каждого вещества и среднюю концентрацию его в аномальных пробах, получим дозу загрязняющего вещества, поступающего потребителям за определенный промежуток времени.

Пример вычисления риска по данным контрольного анализа проб воды, выполненного в 1999 г, приведен ниже (табл.5-6).

Таблица 5

Значения коэффициентов некондиционности

Водозаборы Цветность Мутность Fe Mn Общ. жест.

Вашутинский 0,40 0,09 0,13 0,01 0,25

Самсоновский 0,32 0,28 0,42 0,06 0,28

Добринский 0,35 0,35 0,26 0 0,05

Водозаборы Cu F>1,5 Нефть Sr Бенз(а)пирен

Вашутинский 0,01 0,10 0 0,41 0,26

Самсоновский 0,02 0,06 0,04 0,66 0,50

Добринский 0 0 0,13 0 0,61

Таблица 6

Количество токсических веществ, потребленных жителями г. Обнинска с водой за 1 сутки в 1999 г.

Расчетный единичный риск, по данным опробования 5 скважин, составляет: 7,96*3:70*06=0,2, что соответствует 200 случаям заболевания на каждую тысячу населения. При сравнении результатов расчета рисков по данным точечного метода контрольного опробования водопроводной сети, насосной станции или отдельных скважин, получаются сопоставимые оценки, среднее значение которых равно 0,242, стандартное отклонение

0,047. Таким образом, при систематическом потреблении водопроводной воды каждый четвертый житель г. Обнинска подвержен риску сердечно-сосудистых и уровских заболеваний.

По данным мониторинга подземных вод, проводимого лабораторией МП «Водоканал», в воде присутствует несколько компонентов, превышающих уровни ПДК. Риск комбинированного действия смеси может быть определен по формуле:

Risk сум = 1 - (1 - Risk j) • (1 - Risk 2) •... • (1 - Risk n) где Risk^ - риск комбинированного действия примесей; Riski...Riskn - риск действия каждой отдельной примеси.

Как известно, оценка качества питьевой воды, добываемой из нескольких источников, имеет определенные трудности, связанные с необходимостью учитывать качество воды каждого источника по многим параметрам. По этой причине суммарная оценка качества добываемой воды оценивается по ее характеристикам в контрольных точках водопотребления. При этом обычно оцениваются отклонения по отдельным параметрам качества и почти никогда по суммарному показателю, рекомендованному ГН 2.1.5.689-98 для учета веществ 1-2 класса опасности. Для оценки риска потребления загрязненной питьевой воды кроме концентрации вещества используется безразмерный коэффициент

Водозаборы Fе>1,5 мг/л Sr Бенз(а)пирен

тыс. м3 г/м3 тыс. м3 г/м3 тыс. м3 г/м3

Вашутинский 1326 1,9 5305 11,7 3376 13,6

Самсонов- ский 171 2,1 1904 9,3 1421 18,2

Добринский 0 0 0 0 2592 4,5

Средневзвеш. концентрация 1497 1,9 7209 11,1 7389 11

Экспозиционная суточная доза на 1 кг веса перорально с водой (3 л/сут.), мг/кг 3л-0,08-1,9:7=0,007 3л-0,4-11,1:70=0,17 3л-11-0,37:70=0,17

Таблица 7

Результаты расчета неконцерогенного риска при употреблении подземных вод, содержащих фтор, общий стронций и бенз(а)пирен

Вещество ADD, мг/кг иИканц, кг-день/мг ияканц, кг-день/мг иИ-некаи^ кг-день/мг КІвкнеканц

F(>1,5 мг/л) 0,007 0,06 0,0004

Sr 0,17 0,6 0,1

Бенз(а)пирен 0,17 0,002 0,003

Дальнейшая оценка риска производится в последовательности, рассмотренной выше.

Единичный риск суммарного действия для двух неканцерогенных компонентов составил: 1 - (1 - 0,0004) * (1 - 0,1) = 0,1, что для населения г. Обнинска в 1999 г. соответствовало заболеванию 10 тыс. человек, а единичный риск от канцерогенного воздействия бенз(а)пирена составил 0,003 или в целом для города - 300

человек. При сравнении данных таблиц 2-4 и 7 видно, что риск от употребления стронция с питьевой водой, рассчитанный с учетом коэффициента некондиционности, примерно втрое ниже, так как не учитывает влияние на здоровье концентраций ниже ПДК. Оценка риска для здоровья человека, употребляющего некондиционную питьевую воду, является самостоятельной задачей, хотя и связанной процедурой оценки химического и геохимического состава добываемых подземных вод. Научно обоснованная оценка ожидаемых последствий в результате экспозиции какого-либо вредного вещества, содержащегося в воде, приобретает характер медико-экологической проблемы.

Железо в разведанных подземных водах первого класса, если оно в закисной форме, трудноустранимо, а если оно приобретает форму металлоорганических комплексов, то и подавно. В присутствии органических кислот, поступающих при инверсионном перетоке из реки в подземные воды вместе со сточными водами предприятий и коммунально-бытовыми отходами, происходит понижение pH и возрастание окислительновосстановительного потенциала (Eh от +100 до +400 мВ). Концентрация железа в таких водах возрастает за счет комплексооб-разования Fe3+. В условиях нарушенного режима в подземных водах могут присутствовать различные формы железа, поэтому концентрация его в воде может значительно меняться на интервале сотни метров. Также могут происходить трансформации хлорорганических углеводородов с образованием более токсичных форм и многих др. веществ. Очистка таких вод может оказаться неэффективной, а воды первого класса, по данным разведки, станут непригодными для питья. Геологическая классификация подземных вод не должна подменять санитарногигиеническую оценку качества добываемых пресных вод, основанную на определении риска здоровью человека, и устоявшееся понятие гидрогеохимической аномалии. Иначе размывается главное - анализ антропогенного загрязнения подземных вод.

Литература

1. Просеков A.M., Закутин В.П. // Разведка и охрана недр.-2003.- №10.- С. 29.

2. Risk assessment in the Federal Government: Managing the Process/ National academy Press.- Washington, 1983.

3. Челидзе Ю.Б., Фарафонова И.И. // Разведка и охрана недр.- 2004.- №10.- С. 32-36.

URGENT PROBLEMS OF EVALUATION QUALITY OF DRINK WATER

T.A. GUBAREVA, A.V. ERSHOV, U.S. KRIVOVA, I.I. SILIN Summary

The analysis of existing methods of classification and estimation of quality of fresh underground waters is resulted. The conclusion about their imperfection is made. It is offered to add geological classification of fresh underground waters by the parameters connected to size of risk to health of the person. It is proved, that an estimation of risk for health of the person using sub-standard water, has the right to independent existence.

Key words: underground water, risk for health of the person

УДК 616; 519.221.25

ИЗУЧЕНИЕ РАСПРОСТРАНЕННОСТИ ПОВЕДЕНЧЕСКИХ ФАКТОРОВ РИСКА РАЗВИТИЯ ХРОНИЧЕСКИХ НЕИНФЕКЦИОННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ И ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИИ ПРОВЕДЕНИЯ ТЕЛЕФОННОГО, ЛИЧНОГО И ПОЧТОВОГО ОПРОСА НАСЕЛЕНИЯ Г. ТВЕРИ

В.Л. КРАСНЕНКОВ, Е.А. КУДИНА, И.С. ПЕТРУХИН*

Введение. Научной основой профилактики сердечнососудистых, онкологических и других неинфекционных заболеваний (НИЗ) является концепция факторов риска (ФР), способствующих возникновению и прогрессированию заболеваний. В настоящее время ВОЗ в рамках проекта Мегастран развивает

* 170642, ГСП, Тверь, ул.Советская, д.4, Тверская государственная медицинская академия. (4822) 56 26 06 (раб.), e-mail: mail@dnkik.ru

систему мониторирования поведенческих ФР в 11 странах мира и в России. Создание постоянно действующей системы сбора информации о ФР НИЗ требует разработки унифицированного метода мониторирования поведенческих ФР на случайных выборках, экономически оправданного, обладающего достаточным откликом и оперативным сбором информации [1-2].

Цель работы - поиск оптимальной технологии изучения и мониторирования поведенческих факторов риска развития хронических неинфекционных заболеваний взрослого населения.

Материал и методы исследования. Исследование проводилось путем телефонного, личного и почтового опроса среди взрослых в возрасте 25-64 лет весной 2002 г. с помощью опросника, разработанного ГНИИ Центром профилактической медицины МЗ РФ на основе анкет SINDI, BR FSS-2000, Finbalt.

Для проведения телефонного опроса из городской базы телефонных номеров была сформирована случайная выборка 2000 телефонных номеров жителей г. Твери. Уровень телефонизации в Твери составил 16,5 квартирных телефонных номеров на 100 человек. Согласно протоколу опрос проводился того, кто первым подходил к телефону, и если отвечающий не соответствовал указанному возрасту, приглашался другой член семьи. Телефонный опрос проводился по стандартной методике 15 специально обученными на 2- дневном семинаре интервьюерами. Для достижения контакта допускалось до 15 попыток дозвона.

Источником формирования выборки для почтового и личного опроса служили компьютеризированные списки избирателей, из которых сформирована случайная выборка из 2000 человек для каждого вида опроса. Личный опрос проводился 134 участковыми врачами из 10 поликлиник. Привлечение медработников к проведению опроса обусловлено малым числом интервьюеров, желающих вести опрос респондентов по месту жительства. В связи с этим лица, входящие в выборку, распределены по участковому принципу поликлинической службы.

На 1 этапе почтового опроса было отправлено 2000 писем с анкетой, обращением от Управления здравоохранения г. Твери с указанием контактного телефона, инструкцией для заполнения анкеты и конвертом с адресом для отправления заполненной анкеты. На 2 этапе через 3 недели не ответившим адресатам было дополнительно отправлено 1700 писем. На 3 этапе через 2 месяца от начала исследования 500 не ответившим респондентам были отправлены повторно письма с анкетой.

Распространенность курения определяли по числу лиц, выкуривших за свою жизнь более 100 сигарет. Распространенность артериальной гипертонии (АГ) оценивали по уровню систолического артериального давления > 140 и/или диастолического АД>90 мм рт.ст. или нормального АД при приеме гипотензивных препаратов в последние 2 недели. Избыточная масса тела расценивалась при индексе массы тела (ИМТ) >25, ожирение > 30. Критерием низкого потребления овощей и фруктов - употребление их менее 400 грамм в день. Имеющим низкую физическую активность (ФА) считали лица, которые занимаются ФА в свободное от работы время менее 5 дней в неделю. Критерием избыточного употребления алкоголя - потребление >20 граммов чистого алкоголя в день. При обработке данных использовалась программа SPSS BASE for Windows 10.1.RUS.N113504.

Результаты. При телефонном опросе верифицированная выборка после исключения ошибок телефона, возраста, выходящего за пределы 25-64 лет составила 1573 (78,7%) человек, отклик - 1103 (74,4%) человек, среди них мужчин - 291, женщин - 803. С первой попытки было опрошена половина (49,9%) респондентов и после 10-й попытки были опрошены все. При проведении личного опроса верифицированная выборка составила 1992 (99,6%) человек, отклик - 1397 (74,4%) человек, среди них мужчин - 654, женщин - 744. При проведении почтового опроса верифицированная выборка составила 1980 (99,0%) человек, отклик - 364 (18,4%) человек. В связи с низким откликом на почтовый опрос проведен анализ данных телефонного и личного опроса. При сопоставлении числа опрошенных мужчин и женщин оказалось, что соотношение между ними при личном опросе составило 0,9:1, при телефонном опросе 1:2,7 соответственно, что, по-видимому, объясняется спецификой телефонного опроса: чаще к телефону подходят женщины, чем мужчины, женщины охотнее общаются и реже отказываются от интервью. При этом при рассмотрении соотношений по годам в 10-летних возрастных группах мужчин и женщин среди опрошенных по телефону достоверной разницы между данными исследования и данных