ОЦЕНКА РИСКА ЗДОРОВЬЮ НАСЕЛЕНИЯ Г.САЛЕХАРДА В СВЯЗИ С ХИМИЧЕСКИМ СОСТАВОМ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ
Коньшина Л.Г., Лежнин В.Л.,
Институт промышленной экологии Уральского отделения РАН, Екатеринбург, Россия
По оценкам обеспеченности населения запасами и ресурсами подземных вод территория ЯНАО относятся к наиболее благоприятным регионам Российской Федерации. Основная часть вод сосредоточена в гидрогеологических структурах Западно-Сибирского артезианского мегабассейна. Основные типы подземных вод: гидрокарбонатные магниевые или магниево-кальциевые. Кроме того, воды имеют ряд других особенностей:
- распространение маломинерализованных ультрапресных вод с низкой жесткостью и повышенным содержанием силикатов, которое превышает гигиенический регламент.
- значительное повсеместное превышение нормативных показателей по железу (преимущественно двухвалентному) и марганцу.
- отсутствие или крайне низкое содержание фтора, отсутствие йода.
Качество питьевых подземных вод на эксплуатируемых месторождениях города Салехарда по обобщенным санитарно-токсикологическим и органолептическим показателям соответствует СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества». Превышение ПДК установлено по уровням железа общего, марганца, кремния, что затрудняет эксплуатацию месторождений. Подземные воды не могут использоваться для питьевого водоснабжения без соответствующей сложной водоподготовки.
Методика исследования
Проведено изучение химического состава питьевой воды, подаваемой для хозяйственно-питьевых нужд населения г.Салехарда. В связи с дополнительной очисткой воды на стационарных фильтрах в детских дошкольных учреждениях изучены характеристики питьевой воды в 16 детских дошкольных учреждениях (ДДУ).
Пробы питьевой воды отбирались в течение нескольких сезонов 2007 года, в частности в период весеннего паводка. В воде определялся большой набор ингредиентов: органолептические показатели, водородный показатель, жесткость общая, карбонатная, сухой остаток, минерализация, кремний, окисляемость, ХПК, натрий, калий, ион аммония, кальций, магний, железо общее, хлориды, сульфаты, нитраты, нитриты, карбонаты, медь, цинк, марганец, свинец, кадмий, никель, кобальт, мышьяк, фтор, стронций, селен, бериллий, бор, бром, иод, вольфрам, хром общий и шестивалентный, алюминий, ртуть, молибден, литий, фосфаты, ванадий, поверхностно-активные вещества, фенолы, нефтепродукты, БПК – всего более 50 показателей. На основании результатов лабораторных исследований сезонных отборов проб воды рассчитывались среднегодовые концентрации, которые впоследствии и включались в расчет риска для здоровья.
В качестве методической основы оценки опасности для здоровья населения использовалась традиционная процедура оценки риска, рекомендованная Федеральным центром «Роспотребнадзора» [1, 2]. Используемый подход позволяет выявить относительный вклад в установленные уровни риска конкретных веществ, загрязняющих объекты окружающей среды. Отдельно определен риск для здоровья организованного и неорганизованного детского населения.
Основными этапами оценки риска являются:
· Идентификация опасности, которая предусматривает выявление всех потенциально опасных факторов, а также отбор приоритетных факторов, подлежащих углубленному исследованию в процессе оценки риска.
· Оценка экспозиции - характеристика уровней, продолжительности, частоты и путей воздействия исследуемых факторов на оцениваемые группы населения. На данном этапе определяются воздействующие дозы.
· Оценка зависимости «доза-ответ» - количественная характеристика связей между концентрацией, экспозицией или дозой изучаемого фактора и вызываемыми им вредными эффектами.
В методологии оценки риска в качестве параметров для определения неканцерогенного риска используются референтные уровни воздействия (референтные дозы и концентрации). При оценке риска развития неканцерогенных эффектов, как правило, исходят из предположения о наличии порога вредного действия, ниже которого вредные эффекты не развиваются.
Для большинства химических веществ, не обладающих канцерогенным действием, оценка риска проводится на основе коэффициента опасности (HQ), представляющего собой соотношение между величиной экспозиции (например, суточной дозой, ADD) и безопасным уровнем воздействия (референтной дозой,). HQ = ADD/RfD (ADD – суточная доза; RfD – референтная доза). Показатели, полученные в ходе исследований, дают возможность оценки риска по широкому спектру нарушений состояния здоровья человека.
· Характеристика риска. Цель данного этапа – установление приоритетов и тех рисков, которые должны быть предотвращены или снижены до допустимого уровня.
Для условий комбинированного воздействия (одновременного действия нескольких веществ) характеристикой суммарного неканцерогенного риска является величина индекса опасности (HI):
HI = HQ1 + HQ2 + HQ3 +…. HQn;
где HI – индекс опасности;
HQ1, HQ2, HQ3, HQn – коэффициенты опасности нескольких химических веществ.
Результаты и обсуждение
В настоящее время водоснабжение города Салехарда осуществляется за счет двух водозаборов, эксплуатирующих месторождение пресных подземных вод. Одни водозабор находится в 15 км северу от города, на правом берегу р. Обь, в районе мыса Корчаги и состоит из 29 эксплутационных скважин. Из скважин вода поступает по трубопроводу на очистные сооружения, расположенные в 450 м, и после очистки подаётся в город. Производительность водоочистных сооружений (ВОС) на м. Корчаги -15000 м3/сут. ВОС-15000 состоит из двух очередей, которые были последовательно введены в эксплуатацию — 1 очередь в сентябре 2001г., 2 очередь в ноябре 2003г.
Второй водозабор располагается на северо-восточной окраине города, в пределах городской застройки. На территории водозабора имеется 10 эксплуатационных скважин. От скважин по трубопроводам вода поступает в накопительные ёмкости станции второго подъёма, которая находится на территории водозабора, и далее по магистральному трубопроводу длиной 900 метров перекачивается на водоочистную станцию, введенную в эксплуатацию в I997году. Производительность ее 5000 м3/сут.
Основным источником водоснабжения города является водозабор, расположенный на м. Корчаги. Существующее положение водозабора позволяет установить и соблюдать зоны санитарной охраны.
Воды водоносного комплекса современных верхнечетвертичных отложений по своему химическому составу относятся к ультрапресным и, реже, пресным (значения сухого остатка 0,03-0,23 г/л), очень мягким (величины общей жесткости 0,65-2,1 ммоль/дм3) гидрокарбонатным водам магниевого, кальциево-магниевого состава и околонейтральной реакцией среды (рН 6,5-7,9). Подземные воды характеризуются повышенными (более ПДК) содержаниями железа и марганца и кремния. В связи с этим данные элементы являются приоритетными показателями качества подземных вод по органолептическому (Fe, Мn) и санитарно-токсикологическом (Si) признаку вредности. Величины суммарной α- и β-активности подземных вод верхнечетвертичного современного водоносного комплекса, служащие радиационными показателями качества питьевых вод, не превосходят 0,02 Бк/л и <0,05 Бк/л соответственно. Органолептические свойства подземных вод в большинстве случаев соответствуют установленным СанПиН 2.1.4.1074-01 нормативам балльности по запаху и привкусу, предельным единицам цветности и мутности [3]. Подземные воды характеризуются безопасностью в эпидемическом отношении. Качественный состав подземных вод пригоден (после дополнительной очистки на имеющейся станции ВОС) для водоснабжения города питьевой водой. Техногенная нагрузка на территорию представлена, главным образом, объектами добычи подземных вод, ее водоподготовки и транспортировки потребителю, а также сопутствующей инфраструктурой.
На выходе скважин обоих водозаборов в воде, по-прежнему, во всех пробах определяются высокие уровни железа и марганца от 2 до 10 раз превышающих ПДК. Концентрации кремния, как правило, выше ПДК в 2,0 – 2,5 раза, возможны нарушения нормативов по цветности, мутности, нефтепродуктам и запаху (табл. 1).
Таблица 1. Показатели качества подземных вод, выводимых скважинами водозаборов
| № | Показатели | Ед.изм. | ПДК | min | max | средняя |
| 1 | pH | ед.рН | 6-9 | 6,0 | 7,2 | 6,5 |
| 2 | Общая жесткость | ммоль/дм3 | 7 | 0,55 | 1,32 | 0,94 |
| 3 | Железо, общее | мг/дм3 | 0,3 | 0,9 | 12,8 | 4,94 |
| 4 | Марганец (суммарно) | мг/дм3 | 0,1 | 0,2 | 1,0 | 0,47 |
| 5 | Кальций | мг/дм3 | - | 6 | 16,6 | 8,9 |
| 6 | Магний | мг/дм3 | 50 | 3,0 | 12,0 | 6,6 |
| 7 | Фториды (F- ) | мг/дм3 | 1,5 | < 0,015 | 0,3 | 0,1 |
| 8 | Хлориды (Cl-) | мг/дм3 | 350 | н/опр. | <10 | <10 |
| 9 | Сульфаты (SO42-) | мг/дм3 | 500 | н/опр. | 6,4 | 4,0 |
| 10 | Сухой остаток | мг/дм3 | 1000 | 50 | 138 | 103,5 |
| 11 | Нефтепродукты (суммарно) | мг/дм3 | 0,1 | н/опр. | 0,15 | 0,04 |
| 12 | Фенолы | мг/дм3 | 0,001 | н/опр. | < 0,05 | < 0,005 |
| 13 | Кремний | мг/дм3 | 10,0 | 13,6 | 27,2 | 24,5 |
Очистка пресных подземных вод осуществляется с помощью установки обезжелезивания «Деферрит». Затем вода поступает в резервуары чистой воды, расположенные на территории водоочистных сооружений. На ВОС- 15000 установлено три резервуара чистой воды, из них два объемом по 2000 м3 каждый и один объёмом 1000 м3. На ВОС-5000 установлено два резервуара чистой воды объемом 2000 м3 каждый. В результате значительно снижаются уровни железа, в некоторой степени марганца и кремния (табл. 2).