Введение к работе
Актуальность темы. Обеспечение населения России качественной питьевой водой является для многих регионов страны одной из приоритетных задач, решение которой предопределяет сохранение здоровья населения. Поскольку значительная часть рек и озер России утратили свое значение как источники питьевого водоснабжения, для этих целей в отдельных регионах страны используются подземные воды (Лопатин С.А. Современные проблемы водоснабжения мегаполисов и некоторые перспективные пути их решения // Гигиена и санитария. 2004. № 3. С. 19–24).
Их широкое использование для хозяйственно-питьевых нужд ставит ряд задач, связанных с оценкой качества, физиологической полноценности, химического состава и анализа причин изменения в процессе эксплуатации (Онищенко Г.Г. Гигиеническая оценка обеспечения питьевой водой населения Российской Федерации и меры по ее улучшению // Гигиена и санитария. 2009. № 2. С. 4-13).
Результаты систематических исследований, выполненных в последние десятилетия, показали, что повсеместно качество воды поверхностных и подземных источников ухудшается из – за массированного сброса в водоемы неочищенных бытовых, хозяйственных, промышленных, ливневых вод, содержащих патогенные микроорганизмы и токсичные химические соединения (Дмитриева В.А. Экологическое состояние вод как следствие современного механизма водопользования // Водные ресурсы . - 2010. № 5. С. 10-15). На сегодняшний день основным источником питьевой воды является водопроводная вода, забираемая из поверхностных, подрусловых и подземных водозаборов, которая по своим санитарно-химическим показателям не всегда соответствует нормативным требованиям.
В г. Уссурийске забираемая из поверхностного водохранилища вода обеззараживается. В результате возможно присутствие в воде опасных хлорорганических соединений, что увеличивает риск возникновения онкологических заболеваний у населения. Износ водопроводных сетей составляет 70%, что вызывает частые аварийные ситуации и приводит к вторичному микробному загрязнению питьевой воды в разводящей сети города (Красовский Г.Н., Егорова Н.А. Хлорирование воды как фактор повышенной опасности для здоровья населения // Гигиена и санитария. 2003. № 1. С. 1–21; Ключников Д.А. Мамонтов И.Е. Организация водоснабжения и качество питьевой воды в городе Уссурийске. Сборник научных трудов молодых специалистов, преподавателей и аспирантов по результатам проведения Третьего молодежного экологического Конгресса "Северная Пальмира", 21-22 ноября 2011, Санкт-Петербург. СПб НИЦЭБ РАН, 2011.С. 149-152).
Альтернативными источниками питьевой воды в г. Уссурийске являются воды подземных источников. Качество этих вод практически не исследовано, в то время как в результате интенсивного антропогенного воздействия на все компоненты окружающей среды химический состав не только поверхностных, но и подземных вод заметно изменился (Белоусова А.П., Проскурина И.В. Подходы к оценке техногенной нагрузки как фактора опасности загрязнения подземных вод // Вода: химия и экология. 2010. № 12. С. 2-11; Laurence Thomas. Water -a worldwide challenge. ISO Focus -June 2004. P. 19-22; Szpakowska Barbara, Karlik Bogdan, Krzesinski Wlodzimierz / Heavy metal contamination of waters in reservoirs in an urban agglomeration // Oceanol. and Hydrobiol. Stud. : Institute of Oceanography University of Gdansk. 2010. 39, № 2. С. 113-120).
Несмотря на относительно высокую защищенность подземных вод от загрязнения, в них были обнаружены соединения свинца, ртути, хрома, меди, цинка. Содержание тяжёлых металлов и других загрязняющих веществ в подземных водах увеличивается на территории городов и промышленных центров (Шварёва И.С. Тяжёлые металлы в наземных водных экосистемах (на примере бассейна реки Клязьма): дис. канд. хим. наук: 03.00.16.М.: 2006. -146 с.; Дмитриев В.В., Примак Е.А. Интегральная оценка уязвимости и экологического благополучия водных объектов // Окружающая среда и устойчивое развитие регионов: новые методы и технологии исследований: Труды Всероссийской научной конференции с международным участием, Казань, 19-22 мая, 2009. Т. 1. Геоэкология и экзодинамика окружающей среды. Ландшафтно-экологический анализ геопространства. Казань, 2009. С. 63-67).
Актуальность темы работы связана с необходимостью комплексной оценки современного качества питьевых вод централизованного и децентрализованного водоснабжения г. Уссурийска и выяснением влияния их качества на здоровье населения.
Цель работы – оценить химико-экологическое состояние питьевых вод из источников централизованного и децентрализованного водоснабжения г. Уссурийска и их потенциальный риск для здоровья населения.
Задачи:
-
Определить качество вод источников централизованного и децентрализованного водоснабжения г. Уссурийска по эколого-химическим показателям.
-
Ранжировать источники питьевых вод по интегральному индексу загрязнения вод.
-
Выяснить физиологическую полноценность питьевых вод.
-
Оценить потенциальный риск для здоровья населения при употреблении питьевых вод г. Уссурийска.
-
Обосновать профилактические рекомендации по оптимизации питьевого водоснабжения населения г. Уссурийска.
Научная новизна. Впервые дана комплексная сравнительная оценка качества источников централизованного и децентрализованного питьевого водоснабжения в г. Уссурийске.
Впервые выявлено возможное влияние эколого-химических показателей питьевой воды (индекс загрязнения вод, комплексный показатель химического загрязнения, потенциальная опасность) на здоровье людей г. Уссурийска и показаны возможные канцерогенные и неканцерогенные риски для здоровья населения при употреблении питьевой воды.
Практическая значимость работы. Химико-экологическая оценка качества вод каждого из исследуемых источников выявила специфику состава вод источников централизованного и децентрализованного водоснабжения, позволяющую применить определенные меры для улучшения их состояния.
Рекомендации по улучшению качества вод предложены Центру охраны окружающей среды г. Уссурийска.
Мониторинг содержания физиологически значимых и токсичных элементов в питьевой воде, проводившийся в течение 3-х лет, позволяют делать оценку и прогноз состояния водоисточников.
Результаты комплексного подхода к оценке качества вод источников включены в курсы лекций по экологии и экологическому мониторингу в Дальневосточном федеральном университете.
Защищаемые положения:
1. Воды Раковского водохранилища и колодцев общего пользования относятся к категории «загрязненная» и «грязная», скважинных водозаборов – «чистая» и «очень чистая».
2. Химический состав питьевых вод источников децентрализованного водоснабжения не соответствует физиологически оптимальному содержанию компонентов. Повышенные концентрации свинца, кадмия, меди, железа и марганца могут являться фактором риска заболевания населения.
3. Традиционная оценка состояния объектов окружающей среды, основанная на сопоставлении содержания химических веществ с гигиеническими регламентами в отдельных объектах, в настоящее время недостаточна. Современное гигиеническое заключение о безопасности питьевой воды должно учитывать величину риска комбинированного воздействия химических веществ на здоровье населения.
Апробация работы. Результаты работы были представлены на ежегодных региональных конференциях Академии экологии, морской биологии и биотехнологий ДВФУ «Актуальные проблемы экологии, морской биологии и биотехнологии» (Владивосток, 2009, 2011), Всероссийской научно-практической конференции «Город как система» (НГГУ, Нижневартовск, 2009), на международных конференциях: «Интеллектуальный потенциал вузов – на развитие дальневосточного региона России» (ВГУЭС, Владивосток, 2008), «Экосистемы, организмы, инновации-11» (МГУ им. Ломоносова, Москва, 2009), на международном экологическом форуме «Окружающая среда и здоровье человека» (Санкт-Петербург, 2008).
Публикации. Результаты исследований опубликованы в 15 работах, в том числе в двух статьях в ведущих рецензируемых научных изданиях.
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 157 стр. Состоит из введения, 4 глав, выводов, списка литературы, включающего 257 источников, в том числе 65 иностранных, приложения. Работа содержит 31 таблицу, 53 рисунка.
Личный вклад автора. Диссертационная работа является законченным исследованием, выполненным в течение 2009 – 2012 гг. Автором непосредственно проводился отбор проб воды, выполнялось определение эколого - химических показателей, рассчитаны индексы загрязнения и оценена физиологическая полноценность вод; проведён анализ и обобщение полученных материалов.
Автор выражает огромную благодарность и признательность своему научному руководителю, д.б.н., ст.н.с. Л.Т. Ковековдовой за неоценимую помощь в выполнении работы, неизменный интерес к работе, а также доброжелательное и внимательное отношение. Автор очень признателен и благодарен за ценные замечания д.б.н., профессору, заслуженному деятелю науки РФ Н.К. Христофоровой, а также сотрудникам ФГУП «ТИНРО-Центр» Н.Н. Ковалеву и О.Н. Лукьяновой за внимание к работе и полезные советы.
