Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор научных исследований по санитарно-гигиенической оценке хозяйственно-питьевого и рекреационного водопользования населения 12
1.1 Обзор исследований по оценке природных и техногенных факторов формирования качества водных ресурсов 12
1.2 Система нормирования качества воды, её современное состояние и перспективы развития, теоретические основы организации мониторинга качества воды водоемов и питьевой воды 16
1.3 Обзор региональных исследований по оценке гигиенической и эпидемиологической безопасности рекреационного и питьевого водопользования населения в бассейне Верхнего Дона 21
1.3.1 Обзор региональных исследований по оценке качества воды в реке Дон и влияния на него сбросов сточных вод 21
1.3.2 Обзор региональных исследований по оценке качества воды водоемов и питьевой воды 26
Резюме 30
Глава 2. Объекты, объём и методы исследования 32
Глава 3. Оценка качества воды в реке Дон и влияния на него техногенных факторов 42
Резюме 60
Глава 4. Оценка риска для здоровья населения и санитарно эпидемиологической надежности систем централизованного водоснабжения в бассейне Верхнего Дона 62
4.1 Оценка риска для здоровья населения, обусловленного качеством питьевой воды по санитарно-химическим показателям 62
4.2 Оценка санитарно-эпидемиологической надежности систем централизованного питьевого водоснабжения 66
4.2.1 Оценка санитарно-эпидемиологической надежности систем централизованного питьевого водоснабжения Рамонского района 67
4.2.2 Оценка санитарно-эпидемиологической надежности систем централизованного питьевого водоснабжения Семилукского района 73
4.2.3 Оценка санитарно-эпидемиологической надежности систем централизованного питьевого водоснабжения Хохольского района 77
4.2.4 Оценка санитарно-эпидемиологической надежности систем централизованного питьевого водоснабжения Каширского района 81
4.2.5 Оценка санитарно-эпидемиологической надежности систем централизованного питьевого водоснабжения городского округа город Воронеж 95
4.2.6 Сравнительный анализ результатов оценки санитарно-эпидемиологической надежности систем централизованного питьевого водоснабжения территорий бассейна Верхнего Дона 100
Резюме 108
Глава 5. Анализ уровня инфекционной заболеваемости населения, этиологически вероятно связанной с водным фактором 110
Резюме 117
Глава 6. Комплекс мероприятий по снижению техногенной нагрузки на реку Дон и обеспечению нормативного качества питьевой воды 118
Резюме 124
Обсуждение результатов 127
Выводы 141
Список литературы 147
Приложение 1 (табличный материал)
Приложение 2 (акты практического внедрения результатов работы)
- Система нормирования качества воды, её современное состояние и перспективы развития, теоретические основы организации мониторинга качества воды водоемов и питьевой воды
- Оценка качества воды в реке Дон и влияния на него техногенных факторов
- Оценка санитарно-эпидемиологической надежности систем централизованного питьевого водоснабжения Каширского района
- Комплекс мероприятий по снижению техногенной нагрузки на реку Дон и обеспечению нормативного качества питьевой воды
Введение к работе
Актуальность темы исследования. В настоящее время имеются многочисленные доказательства, свидетельствующие, что несоблюдение требований санитарной охраны водоисточников и их антропогенное загрязнение, а также ухудшение санитарно-технического состояния системы водообеспечения создают реальную угрозу здоровью населения и нередко приводят к росту числа заболеваний, связанных с потреблением питьевой воды, качество которой не соответствует санитарно-гигиеническим нормам (Ю.А. Рахманин с соавт., 2010-2017; Г.Г. Онищенко с соавт., 2010-2015).
Несмотря на проведенные исследования, посвященные санитарно-гигиеническим аспектам питьевого и рекреационного водопользования, выявлению причинно-следственных связей в системе «качество питьевой воды - здоровье населения», проблемы обеспечения гигиенической и эпидемиологической безопасности населения связанные с качеством воды, не потеряли своей значимости и актуальности (С.И. Плитман с соавт., 2014-2016; А.В. Тулакин с соавт., 2012-2017).
Комплексный анализ факторов на всех звеньях системы водообеспечения включает такие составляющие как оценку санитарной надежности водоисточников, водоподготовки, транспортировки воды к потребителю, а также эффективности лабораторного контроля ее качества (А.В. Тулакин, Ю.В. Новиков, Г.В. Цыплакова, Г.П. Амплеева, 2005).
Кроме того, для всестороннего обоснования комплекса мероприятий по обеспечению требуемого качества питьевой воды и определения приоритетов в этой сфере необходима объективная информация о водных ресурсах, источниках антропогенного загрязнения водоемов и подземных водоносных горизонтов, качестве воды на всех этапах системы водообеспечения, что является основной задачей мониторинга рассматриваемой предметной области (Г.Н. Красовский с соавт., 2015).
Актуальным также является совершенствование методических подходов
выявления и анализа причинно-следственных связей в системе «водные
объекты - здоровье населения», основанных на количественной оценке
вероятного риска, что необходимо для риск-ориентированного планирования
контрольно-надзорных мероприятий в целях обеспечения соблюдения
санитарно-гигиенических требований к централизованному питьевому
водоснабжению (А.Ю. Попова, 2018).
Следует также отметить, что практически для каждой территории России характерны свои особенности формирования качества воды подземных источников и поверхностных водных объектов. Это положение подтверждено рядом региональных исследований по оценке роли водного фактора в формировании заболеваемости населения. В частности, проведено обоснование профилактических мероприятий, направленных на обеспечение выполнения санитарно-гигиенических требований к условиям питьевого водопользования и охрану здоровья населения г. Воронежа (И.И. Механтьев с соавт., 1999), на основе данных санитарно-гигиенического мониторинга качества вод показаны особенности их формирования в условиях влияния внутригородского искусственного водохранилища (Н.П. Мамчик с соавт., 1998, А.Б. Шукелайть с соавт., 2004).
Вместе с тем, гигиенических и эпидемиологических исследований на обширной территории бассейна Верхнего Дона, на которой имеет место воздействие природных и техногенных факторов, существенно влияющих на качество воды водоисточников, не проводилось.
В этой связи, тема исследования, направленного на обеспечение гигиенической и эпидемиологической безопасности населения в условиях воздействия природных и техногенных факторов водного бассейна Верхнего Дона, является актуальной.
Исследования проведены в рамках отраслевой программы
Роспотребнадзора «Гигиеническое научное обоснование минимизации рисков здоровью населения России» (2016-2020).
Цель исследования: научное обоснование профилактических
мероприятий по обеспечению санитарно-эпидемиологической безопасности водопользования населения территории бассейна Верхнего Дона.
Задачи исследования:
-
Провести гигиеническую и эпидемиологическую оценку роли природных и техногенных факторов, формирующих качество воды в реке Дон на территории потенциального неблагоприятного влияния промышленно-развитого мегаполиса – города Воронежа.
-
Усовершенствовать систему мониторинга для получения объективной информации об уровне негативного влияния техногенно измененных притоков Дона – ручья «Голубой Дунай», сброса условно-чистых вод с Правобережных
очистных сооружений, сброса воды с плотины Воронежского водохранилища, 2/3 акватории которого ситуационно расположено на территории города.
-
Выполнить количественную оценку вероятного риска для здоровья населения, связанного с воздействием природных и техногенных факторов, определяющих качество воды и санитарно-гигиенические условия водопользования, определить приоритетные звенья в формировании суммарного санитарно-эпидемиологического неблагополучия централизованных систем питьевого водоснабжения населения, проживающего в бассейне реки Дон.
-
Выполнить сопряженный анализ уровня инфекционной заболеваемости населения, вероятно связанной с водным фактором, и санитарно-эпидемиологической надежности систем централизованного питьевого водоснабжения территорий бассейна Верхнего Дона.
-
Научно обосновать комплекс профилактических мероприятий по оптимизации питьевого и рекреационного водопользования для снижения риска заболеваемости населения, обусловленного воздействием водного фактора, усовершенствовать риск-ориентированную модель контрольно-надзорной деятельности в сфере обеспечения санитарно-эпидемиологического благополучия в области системы государственного санитарно-эпидемиологического надзора за снабжением населения питьевой водой.
Научная новизна и теоретическая значимость исследования
Впервые выполнено интегральное гигиеническое зонирование
территории бассейна Верхнего Дона по уровням риска для здоровья, связанного с условиями хозяйственно-питьевого водопользования, и осуществлена рейтинговая оценка мест рекреационного водопользования.
Усовершенствованы методические подходы к сопряженной оценке
причинно-следственных связей в системе «водные ресурсы – питьевое
водоснабжение – рекреационное водопользование – здоровье населения»,
основанные на сочетанном применении методики оценки вероятного риска и
анализе данных о воздействии на здоровье населения природных и
техногенных факторов, формирующих водные ресурсы и санитарно-
гигиенические условия водопользования, и обеспечивающие риск-
ориентированное планирование контрольно-надзорной деятельности.
На основе оценки степени санитарно-эпидемиологической надежности водообеспечения населения, включающей все звенья, формирующие
санитарную надежность систем централизованного водоснабжения: санитарное
состояние источников водоснабжения, систему водоподготовки,
транспортировки питьевой воды, качество питьевой воды, водообеспечение и
лабораторный контроль, обоснованы приоритетные факторы и показатели,
существенно влияющие на качество и безопасность подаваемой населению
питьевой воды, предложенные для совершенствования социально-
гигиенического мониторинга на региональном уровне.
Практическая значимость и внедрение в практику
Усовершенствована система регионального мониторинга для получения объективной информации об уровне негативного влияния техногенно измененных притоков Верхнего Дона на качество воды в реке в части включения дополнительных контрольных точек отбора проб и определяемых показателей (фосфат-ион, жесткость, сухой остаток).
Проведенное исследование позволило получить качественно новый
состав информации для обоснования мероприятий по профилактике
заболеваемости населения инфекционной и неинфекционной природы,
обусловленной водным фактором, а, следовательно, повысить эффективность
планирования надзорных мероприятий по обеспечению санитарно-
эпидемиологической безопасности водопользования населения бассейна Верхнего Дона.
Формы практического внедрения:
риск-ориентированный подход в планировании мониторинга качества воды на территориях бассейна Верхнего Дона, подготовка ежегодных информационных докладов «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения Воронежской области» (Управление Роспотребнадзора по Воронежской области, акт внедрения от 13.04.2018 г.);
элективная лекция «Приоритетные проблемы обеспечения гигиенической и эпидемиологической безопасности населения, проживающего на территории бассейна реки Дон» для студентов, обучающихся по специальности «Медико-профилактическое дело» в Воронежском государственном медицинском университете им. Н.Н. Бурденко (ВГМУ им. Н.Н. Бурденко, кафедра эпидемиологии, акт внедрения в учебный процесс от 26.04.2018 г.);
информационно-методические письма ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Воронежской области» в его филиалы по темам:
«Совершенствование мониторинга качества воды в реке Дон» (исх. № 3975/12-56 от 16.05.2017 г.), «Приоритетные проблемы обеспечения гигиенической и эпидемиологической безопасности населения, проживающего на территории бассейна реки Дон» (исх. № 3976/12-57 от 16.05.2017 г.);
- участие в подготовке электронного эколого-гигиенического атласа
Воронежской области по разделам «Качество воды открытых водоемов»,
«Качество питьевой воды»; использование материалов научно-практической
работы в образовательном процессе на факультете географии, геоэкологии и
туризма Воронежского государственного университета (Воронежский
государственный университет, акт о внедрении от 12.04.2018 г.).
Положения диссертации, выносимые на защиту:
-
Санитарно-эпидемиологические особенности формирования качества воды в верхнем течении реки Дон по санитарно-химическим и микробиологическим показателям под влиянием техногенно измененных притоков в черте промышленно развитого города; приоритетные факторы риска инфекционной и неинфекционной заболеваемости населения, обусловленной влиянием водного фактора.
-
Системный подход в оценке причинно-следственных связей показателей, характеризующих водные ресурсы, питьевое водоснабжение, рекреационное водопользование и здоровье населения, основанный на сочетанном применении методик оценки вероятного риска для здоровья населения, обусловленного водным фактором; санитарно-гигиенических условий рекреационного водопользования и санитарно-эпидемиологической надежности и безопасности систем централизованного питьевого водоснабжения.
-
Комплекс профилактических мероприятий по оптимизации питьевого и рекреационного водопользования для снижения риска заболеваемости населения, обусловленного воздействием водного фактора.
Апробация работы. Материалы исследований, отражающие основные результаты диссертационной работы, представлялись на XI Российской конференции с международным участием «Вирусные гепатиты – достижения и новые перспективы» (Москва, 2015); региональной конференции, посвящённой 95-летию санитарно-эпидемиологической службы России (Воронеж, 2017); международной научно-практической конференции «Современная экология: образование, наука, практика» (Воронеж, 2017), III межвузовской научно-7
практической конференции «Гигиенические и экологические аспекты профилактики заболеваемости на региональном уровне» (Воронеж, 2018), XXII конференции «Социально-гигиенический мониторинг здоровья населения (Рязань, 2018), а также на заседании регионального отделения Национального научного медицинского общества гигиенистов и санитарных врачей (Воронеж, 2018) и коллегии Управления Роспотребнадзора по Воронежской области (Воронеж, 2018).
Апробация работы проведена на кафедре эпидемиологии медико-профилактического факультета ФГБОУ ВО «Воронежский государственный медицинский университет им. Н.Н. Бурденко» Министерства здравоохранения Российской Федерации (Протокол № 9 от 18.04.2018 г.) и на межотдельческой конференции Федерального научного центра гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана Роспотребнадзора 26 июня 2018 г.
Публикации: по теме диссертационной работы опубликовано 14 научных статей, в том числе 6 в журналах, включенных в Перечень российских рецензируемых научных журналов Высшей аттестационной комиссией при Министерстве образования и науки Российской Федерации.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 148 страницах машинописного текста, иллюстрирована 10 рисунками, содержит 42 таблицы, структурно состоит из введения, обзора данных научной литературы (глава 1), главы, отражающей объекты, объем и методы исследований (глава 2), 4-х глав собственных исследований, заключения, выводов, списка литературы, содержащего 120 отечественных и 5 зарубежных источников, 2-х приложений.
Система нормирования качества воды, её современное состояние и перспективы развития, теоретические основы организации мониторинга качества воды водоемов и питьевой воды
Под качеством и безопасностью воды понимают совокупность показателей, характеризующих органолептические, физические, химические и бактериологические свойства воды [68].
В отечественной системе нормирования качества воды выделяют четыре основные группы показателей, определяющих качество воды: 1) показатели, характеризующие органолептические свойства; 2) показатели, характеризующие химический состав воды; 3) показатели, характеризующие эпидемическую безопасность воды; 4) показатели радиационной безопасности. Первую и вторую группы относят к санитарно-химическим показателям, третью - к микробиологическим.
Основными нормативными документами, определяющим требования к качеству воды в водном объекте (водоеме), являются ГН 2.1.5.1315-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования» и СанПиН 2.1.5.980-00 «Гигиенические требования к охране поверхностных вод» [15, 99].
Для водоемов рыбохозяйственного назначения утверждены отдельные нормативы, часть которых совпадает с санитарно-гигиеническими, но имеются и более строгие требования, связанные с тем, что рыба способна аккумулировать многие вещества в жировой ткани [77].
В сфере централизованного питьевого водопользования действует СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. Гигиенические требования к обеспечению безопасности систем горячего водоснабжения санитарно-эпидемиологические правила и нормативы» (с изменениями 2010 г.) [100].
Помимо системы гигиенического нормирования в Российской Федерации законодательно закреплена система регламентирования (ограничения) воздействия на водные объекты. С выходом Постановления Правительства РФ от 30 декабря 2006 г. № 881 «О порядке утверждения нормативов допустимого воздействия на водные объекты» и Методических указаний по разработке нормативов допустимого воздействия на водные объекты (НДС) (утв. Приказом МПР РФ от 12.12.2007 г. № 328), определено 6 видов показателей для нормирования: 1) привнос со сточными водами химических и взвешенных минеральных веществ; 2) привнос микроорганизмов; 3) привнос тепла; 4) привнос воды, характеризующийся расходами воды (м3/с) и режимом их поступления, вызывающими негативные последствия: а) по условиям нереста рыбы на участке, подверженном влиянию сброса объемов воды; б) по затоплению и/или подтоплению хозяйственных объектов и сельскохозяйственных угодий, включая заболачивание; в) по размыву берегов и русла (изменения типа руслового процесса и т.д.); 5) забор (изъятие) водных ресурсов, характеризующийся общим объемом безвозвратного изъятия воды на участке за определенный временной период; 6) привнос радиоактивных веществ, определяемый с учетом положений законодательных и иных нормативных правовых актов в области обеспечения ядерной и радиационной безопасности и в области охраны окружающей среды в Российской Федерации [46, 76].
Вместе с тем, по мнению М.Г. Позина c соавт. (2016) и проведенной им оценки современного состояния контроля за качеством воды водоемов в зонах рекреации водных объектов, санитарных правил и стандартов для водоемов, выявлены недостатки, обусловленные отсутствием в отдельных из них ряда нормативов качества воды. В частности отмечен недостаточный объем лабораторного контроля за качеством воды водоемов в зонах рекреации, отсутствия исследований качества воды в этих зонах на колифаги и яйца гельминтов. Были подготовлены предложения по совершенствованию контроля с рекомендацией исследований для оценки степени влияния на качество воды водоемов в летний период выделений от купальщиков, «цветения» водоемов, сезонной динамики изменения содержания в воде цианобактерий и их токсинов [73].
Существует проблема гармонизации отечественных и зарубежных нормативов качества воды [122-125].
Методология, концепция, критерии, сценарии и алгоритм гармонизации отечественных гигиенических нормативов содержания веществ в воде и международным были сформулированы учеными и специалистами НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А.Н. Сысина». Начиная с 2000 года, на этой основе было проведено сопоставление отечественной нормативной базы с документами в области регулирования качества питьевой воды ВОЗ, стран ЕС и других развитых государств мира. В результате было выявлено, что российские требования к качеству воды оказались менее жесткими в сравнении с международными, при этом, в основном это касается канцерогенных веществ (28 веществ) и некоторых органических (18 веществ). В дальнейшем была проведена значительная работа и, в настоящее время, в целом можно считать, что гармонизированные нормативные величины отвечают современным международным требованиям [87]. С созданием Таможенного Союза стран Евразийского Экономического Союза и его постоянно действующего наднационального регулирующего органа (с декабря 2011 г.) возникла необходимость единых документов, определяющих требования к качеству воды. Надежность гигиенических нормативов единых санитарно-эпидемиологических и гигиенических требований Таможенного союза обсуждалась в работах С.И. Плитмана с соавт. (2014), А.В. Тулакина с соавт. (2014) [69, 71].
Значимым в регулировании вопросов водопользования, таких как забор воды из водного объекта, сброс сточных вод в водный объект, определение требований к качеству и безопасности воды, подаваемой населению с использованием централизованных систем горячего и холодного водоснабжения, а также децентрализованных источников был выход в свет Федерального закона "О водоснабжении и водоотведении" от 07.12.2011 г. № 416-ФЗ, анализ реализации положений которого в части соблюдения гигиенических требований и обеспеченности населения доброкачественной питьевой водой проведен в ряде научно-практических работ 2014-2016 гг., выявив приоритетные проблемы водоподготовки [68, 70, 98].
Для знания информации о качестве воды, соблюдении санитарно-гигиенических нормативов и требований эпидемиологической безопасности необходимым элементом является организация мониторинга.
Современные законодательные основы ведения государственного мониторинга водных объектов были определены Постановлением Правительства Российской Федерации от 14.03.1997 г. № 307 «Об утверждении положения о ведении государственного мониторинга водных объектов» [75], а одним из основных документов, определяющих методические основы, является РД 52.24.309-2016 «Организация и проведение режимных наблюдений за состоянием и загрязнением поверхностных вод суши» [95].
Вместе с тем, в ряде исследований обращается внимание, что химико-аналитический мониторинг качества воды поверхностных водоемов и питьевой воды основан на учете относительно малого количества веществ, а в перспективе возможно к применяемым методам добавление оценки качества питьевой воды (особенно для оценки её физиологической полноценности) по структурно-энергетическим показателям [89, 91, 94]. Отмечается также проблема безопасности наноразмерных объектов и методов их контроля в водных объектах [106], организации контроля пестицидов в воде поверхностных водоемов [83].
По мнению Ю.А. Рахманина с соавт. (2013), учитывая многокомпонентность состава окружающей среды и протекающие в ней процессы трансформации веществ, при определении опасности влияния химического загрязнения на здоровье населения необходим переход с ориентации, основанной на исследовании отдельных целевых веществ, к оценке реального комплекса соединений. Кроме того, высокочувствительными физико-химическими методами исследования в настоящее время установлено наличие в воде веществ, гигиеническая опасность которых еще неизвестна (не разработаны нормативы). Не может не вызывать тревоги тот факт, что существующая в нашей стране система государственного контроля химического загрязнения окружающей среды ориентирована на ограниченное количество показателей. Такой подход не учитывает идентификацию неизвестных и ненормированных веществ, поэтому их влияние на население, оставаясь бесконтрольным, может представлять угрозу его здоровью [89].
Для повышения надежности мониторинга факторов риска, связанных с качеством воды поверхностных водоемов, водоисточников и питьевой воды, подаваемой непосредственно потребителю, необходима реализация поэтапного алгоритма: идентификация с количественной оценкой возможно более полного спектра загрязняющих веществ; выбор ведущих показателей на основе оценки выявленного компонентного состава загрязнений по степени их гигиенической значимости с учетом комплекса критериев (частота обнаружения, уровни концентраций, групповая принадлежность, специфичность для расположенного вблизи источника загрязнения при контроле показателей качества воды или эффективности способа её очистки и обеззараживания, способность к трансформации, возможность образования более токсичных продуктов трансформации); контроль целевыми анализами по выбранным ведущим показателям, что не в полной мере закреплено действующими нормативными и руководящими документами [39, 89, 96].
Оценка качества воды в реке Дон и влияния на него техногенных факторов
Качество воды Верхнего Дона оценивалось на территории Рамонского, Семилукского, Хохольского и Каширского районов, а также городского округа г. Воронеж, так как именно областной центр оказывает существенное неблагоприятное влияние на качество воды в реке Дон, поскольку со значительной территории правобережной части города (Коминтерновский, Советский, Центральный, Ленинский административные районы) сточные воды через систему канализации поступают на Правобережные очистные сооружения. В свою очередь, сток с Правобережных очистных сооружений поступает в ручей «Голубой Дунай» (кадастровое название - малая река Песчаный Лог) и далее в реку Дон.
Вторым наиболее значимым аспектом влияния на качество воды в реке Дон является сброс воды с плотины Воронежского водохранилища, качество воды в котором, с учетом техногенного влияния города, значительно отличается от относительно чистых природных водных объектов Воронежской области.
Анализ данных информационного фонда региональной системы социально-гигиенического мониторинга Воронежской области и «Водного реестра Воронежской области», ведущегося в ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Воронежской области», показал, что в действующей региональной системе мониторинга качества воды в реке Дон имеются 4 контрольные точки отбора проб воды ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Воронежской области» (табл. 3.1, рисунок 2).
Обследуемый в исследовании участок реки Дон территориально находится на территории 4-х административных районов и городского округа город Воронеж. Протяженность обследуемого участка составляет около 50 километров (рисунок 2).
При этом действующая система мониторинга качества воды в водоемах ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Воронежской области» ориентирована только на контроль качества воды в местах рекреации и не ориентирована на оценку влияния техногенно измененных притоков на качество воды.
Нами проведена оценка рекреационного неблагополучия мест отдыха на реке Дон по трем группам критериев (качество воды, природный комплекс, уровень техногенной нагрузки), которая показала, что в настоящее время ни одно из мест не может обеспечить безопасной и комфортной среды для отдыха населения и полностью гарантировать безопасность для его здоровья, поскольку минимальной суммы рангов (4) не получило ни одно из мест рекреации (табл. 3.2).
Обобщение данных о качестве воды в реке Дон по этим четырем контрольным точкам за пятилетний период 2013-2017 гг. показало, что из 10 систематически контролируемых санитарно-химическим показателям к числу приоритетных (по периодическим фактам превышениям норматива) следует отнести концентрацию аммоний-иона (максимальное превышения ПДК в 1,2 раза), содержание нитритов (максимальное превышение в 1,09 раз), БПК (до 2,21 раз), ХПК (до 1,05 раз), а также значительную концентрацию взвешенных веществ (до 75 мг/дм3) (табл. 3.3).
При этом все максимальные значения санитарно-химических показателей отмечены в 1-ой из 4-х мониторинговых точек – п. Первое мая (мост Курской трассы).
Несоответствие нормативам микробиологических показателей периодически отмечалось по содержанию термотолерантных колиформных бактерий во всех 4-х мониторинговых точках, при максимальном показателе в контрольной точке поселка Шилово. Имелись факты обнаружения холероподобного вибриона в контрольных точках п. Первое Мая и пос. Шилово. В контрольной точке поселка Шилово имелись факты обнаружения колифагов (табл. 3.4).
Таким образом, приоритетными микробиологическими показателями для воды реки Дон являются содержание термотолерантных колиформных бактерий (во всех четырех контрольных точках), а также контроль холероподобного вибриона, колифагов, особенно в контрольной точке поселка Шилово, расположенной ниже городской черты по течению и ниже сброса условно-чистых вод с Правобережных очистных сооружений.
Правобережные очистные сооружения города Воронежа расположены на территории Советского района (ул. Антакольского, д. 21.). На них поступают хозяйственно-бытовые и промышленные стоки с правобережной части Воронежа, а также с расположенных на левом берегу Дона поселков Придонской, Тенистый и Шилово.
Концепция правобережных очистных сооружений города Воронежа создавалась институтом «Воронежгражданпроект» в 60-е годы XX века. Инженеры учли все передовые разработки того времени. Первая очередь производительностью 260 тысяч кубометров в сутки была введена в эксплуатацию в 1972 году. Запуск второй очереди в декабре 1982 года довел мощность правобережных очистных сооружений до 400 тысяч кубометров в сутки, но из-за отсутствия в те годы необходимого финансирования от строительства блоков доочистки, обезвоживания ила и обеззараживания сточной воды отказались.
В настоящее время основная технологическая линия включает следующие сооружения: 1) механическая очистка - песколовки, радиальные и вертикальные отстойники; 2) биологическая очистка - аэротенки-смесители; 3) вторичные отстойники. Существующая технология позволяет производить подсушку и обезвоживание образующихся после этого осадков. Затем их складируют на иловых картах площадью 125 га в 1 км от очистных сооружений. Ближайшая селитебная зона – поселок Тенистый, входящий в городской округ город Воронеж, расположен на расстоянии 1,2 км. Полная масса накопленного осадка за время работы сооружений составила около 650 тыс. т и продолжает увеличиваться. Использовать его в качестве удобрения невозможно из-за загрязненности. Хранение ила ведет к загрязнению подземных вод в непосредственной близости от реки Дон.
Очищенная сточная вода сбрасывается в ручей «Голубой Дунай» (географическое и кадастровое название – малая река Песчаный Лог, который считается левым притоком Дона), а по нему в реку Дон. Целиком протекает по территории города Воронежа. Длина его составляет около 12 км. Берёт начало в Коминтерновском районе города. В верхнем течении ручей в настоящее время заключен в коллектор, в нижнем течении – открыт.
Учитывая, что ручей «Голубой Дунай» является практически техногенным стоком, неблагоприятно влияющим на качество воды в реке Дон на изучаемом участке, нами проведено санитарно-гигиеническое обследование его русла и организован дополнительный отбор проб воды.
При визуальном обследовании нами было отмечено скопление в русле ручья плавающих и затонувших твердых бытовых отходов, в основном это полиэтиленовые упаковки, пластиковые бутылки, которые задерживаются упавшими в русло ветками деревьев. Еще выше сброса условно-чистых вод с Правобережных очистных сооружений вода имеет неприятный запах, оцениваемый в 3 балла. Это, по всей видимости, связано с техногенными стоками, попадающими в городской коллектор ручья «Голубой Дунай», проходящий по правобережной части города. Ниже сброса условно-чистых вод с Правобережных очистных сооружений вода имеет коричневый цвет, местами практически черный. Отмечается выраженный запах, оцениваемый в 4 балла. В углублениях дна скапливается иловый осадок темно-коричневого и черного цвета. Вода в ручье очень мутная, с взвешенными веществами, видимыми невооруженным глазом, на поверхности местами отмечается пленка и пена, что свидетельствует о наличии поверхностно-активных веществ.
Загрязнение воды реки Дон в месте впадения ручья «Голубой Дунай» визуально прослеживается на расстоянии около 1 километра, что также подтверждено изображением на космическом снимке интернет приложения Яндекс-карты (рисунок 3).
При визуальном обследовании были определены места отбора проб воды: 1) в ручье «Голубой Дунай» (Песчаный Лог) до сброса условно-чистых сточных вод с Правобережных очистных сооружений; 2) в ручье «Голубой Дунай» (Песчаный Лог) ниже сброса условно-чистых сточных вод с Правобережных очистных сооружений; 3) в реке Дон выше впадения в него ручья «Голубой Дунай» на расстоянии в 2,8 км, которая была принята за фоновую точку мониторинга; 4) в реке Дон в месте смешения, т.е. впадения ручья «Голубой Дунай»; 5) ниже точки впадения на расстоянии 200 метров; 6) ниже точки впадения на расстоянии в 500 м; 7) ниже точки впадения на расстоянии в 2 км.
Пробы воды в реке Дон (мониторинговые точки № 3 и № 7) регулярно отбираются специалистами Центра гигиены и эпидемиологии в Воронежской области. Отбор проб в точках № 1 и № 2 ручья «Голубой Дунай», а также в контрольных точках № 4 (место впадения ручья), № 5, № 6 (дополнительные контрольные точки мониторинга ниже по течению) был организован в одни и те же дни с отбором проб в точках № 3 и № 7 (контрольные точки систематического мониторинга, осуществляемого силами ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Воронежской области»).
Оценка санитарно-эпидемиологической надежности систем централизованного питьевого водоснабжения Каширского района
Блок оценки санитарно-эпидемиологической надежности обеспечения населения питьевой водой. В Каширском районе имеется 40 подземных источников централизованного водоснабжения. По данным администрации Каширского муниципального района численность населения, охваченного централизованным водоснабжением, составляет 13150 человек. Доля населения охваченного централизованным водоснабжением составляет 54,3% от общего числа населения в Каширском районе.
Перебои в подаче питьевой воды, которые возникают из-за аварийных ситуаций, в целом по району регистрируются не более 1 раза в квартал (табл. 3 приложения 1).
Комплексный показатель по блоку оценки санитарно-эпидемиологической надежности обеспечения населения питьевой водой W1=1,0, что соответствует качественной характеристике по МР 2.1.4.2370-08 «умеренная» ( 0, но 1).
Блок оценки санитарно-эпидемиологической надежности охраны водоисточников. Комплексный показатель по блоку оценки санитарно-эпидемиологической надежности охраны водоисточников W2=3,0 соответствует качественной характеристике по МР 2.1.4.2370-08 «крайне высокая степень» санитарно-эпидемиологического неблагополучия, т.к. имеются факты отсутствия проектов ЗСО и несоблюдения режима в 1-ом поясе ЗСО.
В частности МУП «Колодезянские коммунальные сети» Колодезянского СП Каширского муниципального района Управлением Роспотребнадзора по Воронежской области было выдано предписание о разработке проекта зон санитарной охраны водозаборов, обеспечении требуемого специального режима на территории 1-го пояса зоны санитарной охраны на скважинах по ул. 40 лет Октября, ул. Кирова, ул. 50 лет Октября, ул. Фетисова, ул. Гагарина, ул. Полевая, ул. Карла Маркса (отсутствуют ограждения по периметру в радиусе 30-ти метров); на скважинах по ул. 40 лет Октября, по ул. Кирова п. Колодезный в первом поясе зоны санитарной охраны расположены огороды. МУП «Каширская коммунальная служба» выданы предписания по обеспечению требуемого специального режима на территории 1-го пояса зоны санитарной охраны скважины по ул. Новая с. Каширское (отсутствуют ограждения по периметру в радиусе 30-ти метров).
Блок оценки санитарно-эпидемиологического неблагополучия подземных источников водоснабжения. Оценка качества воды в источниках водоснабжения населения Каширского района показывает ежегодное несоответствие качества воды (по данным за 2013-2017 гг.) по санитарно-химическим показателям в 14,3 – 63,6% проб, при отсутствии несоответствий по микробиологическим показателям (табл. 4.15).
Превышения гигиенических нормативов для питьевой воды на территории Каширского района установлены по органолептическим показателям, содержанию железа, бора, нитратов, показателю жесткости.
Комплексный показатель по блоку оценки санитарно-эпидемиологического неблагополучия подземных источников водоснабжения составляет 1,95 единиц, что соответствует качественной характеристике по МР 2.1.4.2370-08 «высокая».
Водоподготовка на всех водоисточниках Каширского района отсутствует, что делает невозможным оценку санитарно-эпидемиологической надежности водоподготовки. Несоответствие качества воды в источниках питьевого водоснабжения всецело переносится на разводящую водопроводную сеть.
Блок оценки санитарно-эпидемиологической надежности транспортировки питьевой воды. В процессе транспортировки питьевой воды от источника к потребителю в отдельные годы (2013 и 2014) регистрировалось увеличение доли результатов анализов несоответствующих нормативу по микробиологическим показателям, в то время как по санитарно-химическим показателям таких фактов не выявлено (табл. 4.16).
Комплексный показатель по блоку оценки санитарно-эпидемиологической надежности транспортировки питьевой воды W6=0,90 единиц, что соответствует качественной характеристике по МР 2.1.4.2370-08 «умеренная» степень санитарно-эпидемиологического неблагополучия.
Блок оценки надежности санитарно-эпидемиологического контроля питьевой воды. Лабораторный контроль качества питьевой воды на территории Каширского района обеспечивается лабораторией Филиала ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Воронежской области» в Лискинском, Бобровском, Каменском, Каширском, Острогожском районах в область аккредитации которой входит контроль качества воды в соответствии с требованиями СанПиН 2.1.4.1074-01 и СанПиН 2.1.5.980-00, надежность санитарно-эпидемиологического контроля питьевой воды оценивается как «удовлетворительная».
Блок оценки санитарно-эпидемиологического неблагополучия питьевой воды. По данным лабораторного контроля качества воды централизованного водоснабжения доброкачественной питьевой водой в Каширском районе обеспечено 8910 человек в 9 населенных пунктах. Условно доброкачественную воду потребляют 2720 человек с превышением гигиенических нормативов, в том числе по жесткости 12235 человек: с. Каширское, п. Колодезный, п. Красный Лог, с. Запрудское; с периодическим превышением содержания железа питьевую воду потребляют 10788 человек в 5-ти населенных пунктах: п. Колодезный, с. Каширское, с. Можайское, с. Боево, с. Левая Россошь; по органолептическим показателям (мутность, цветность, запах) воду потребляют 15400 человек до 2-х ПДК по цветности и запаху, по мутности превышение норматива до 5-ти раз -11850 человек: с. Каширское, с. Левая Россошь, с. Боево, п. Колодезное, с. Можайское.
Недоброкачественную воду в Каширском районе потребляют 1090 человек с превышением гигиенических нормативов по нитратам до 2-х ПДК: п. Колодезный; по бору до 2-х ПДК: с. Каширское.
Таким образом, факты превышений гигиенических нормативов, определяющих качество питьевой воды в разводящей водопроводной сети, установлены по содержанию железа, бора, нитратов, показателю жесткости.
Общая минерализация (928,6±65,1 мг/дм3, максимум – 1023,1 мг/дм3) и общая жесткость (6,93±0,49 мг-экв./дм3, максимум 7,31 мг-экв./дм3) для территории Каширского района являются наиболее высокими из рассматриваемых территорий бассейна Верхнего Дона. Согласно МР 32.1.4.2370-08 жесткость характеризуется как умеренная ( 7, но 10), общая минерализация как высокая ( 1000, но 1500), содержание фтора (0,39±0,03 мг/дм3) как крайне высокая степень санитарно-эпидемиологического неблагополучия.
Обобщенный показатель по блоку оценки санитарно-эпидемиологического неблагополучия питьевой воды W8=2,50, классифицируется как крайне высокая степень санитарно-эпидемиологического неблагополучия ( 2).
Таким образом, в общий показатель оценки санитарно эпидемиологического неблагополучия питьевого водопользования (Wобобщ.=1,50) вносят блоки «Питьевая вода» (0,6), «Санитарная охрана водоисточников» (0,45), «Качество воды водоисточника» (0,2), «Транспортировка» (0,2), а также «Водообеспечение» (0,05) (табл. 4.17).
Комплекс мероприятий по снижению техногенной нагрузки на реку Дон и обеспечению нормативного качества питьевой воды
Проведенные исследования по оценке качества воды в реке Дон и влиянию на него техногенных факторов, риска для здоровья населения, обусловленного качеством питьевой воды, санитарно-эпидемиологической надежности систем централизованного питьевого водоснабжения, анализу инфекционной заболеваемости населения, этиологически вероятно связанной с водным фактором позволил сформулировать основные принципы организации мониторинга, а также аргументировано обосновать систему мероприятий для обеспечения гигиенической и эпидемиологической безопасности населения хозяйственно-питьевого и рекреационного водопользования в условиях воздействия природных и техногенных факторов водного бассейна Верхнего Дона.
Научной основой системы мероприятий по оптимизации хозяйственно питьевого водопользования является дифференцированный подход, учитывающий масштабность реализуемых мер в силу широкого спектра факторов, влияющих на рекреационное использование водоемов и конечное качество питьевой воды, подаваемой потребителю. Необходимость выделения приоритетов диктуется также и тем, что финансовые средства, как правило, всегда ограничены, а бюджетирование мероприятий должно быть ориентировано на эффективный конечный результат.
При определении основных принципов организации мониторинга и научного обоснования мероприятий по обеспечению гигиенической и эпидемиологической безопасности населения в условиях воздействия природных и техногенных факторов водного бассейна Верхнего Дона, нами предлагается система, состоящая из четырех взаимосвязанных блоков: 1) информационный; 2) оценочный; 3) аналитический; 4) управленческий (рисунок 10).
Рассматривая практическую реализацию мероприятий по отдельным блокам системы, следует отметить, что выполненное исследование позволило усовершенствовать систему мониторинга качества воды в реке Дон: увеличить число контрольных точек для получения объективной информации о техногенном влиянии сбросов условно-чистых вод в реку и сброса воды с плотины Воронежского водохранилища, скорректировать перечень и частоту определения показателей. Таким образом, на региональном уровне внесены предложения по совершенствованию «информационного блока».
Материалы исследования использованы в совершенствовании риск ориентированной модели контрольно-надзорной деятельности в сфере обеспечения санитарно-эпидемиологического благополучия в предметной области контроля качества питьевой воды, подаваемой населению, поскольку проведена количественная оценка риска здоровью населения, связанного с качеством питьевой воды, а также определены приоритетные звенья, определяющие ненадежность систем питьевого водоснабжения в санитарно эпидемиологическом плане (оценочный и аналитический блоки).
Реализация блока управленческих решений во многом зависит от организационного взаимодействия всех участников, задействованных в обеспечении гигиенической и эпидемиологической безопасности рекреационного и питьевого водопользования: органов исполнительной власти (администраций), организаций, эксплуатирующих инженерные системы водообеспечения населения и очистные сооружения сточных вод, жильщно-коммунального комплекса, организаций обеспечивающих контроль и надзор.
Применительно к рассматриваемой теме исследования, необходимо отметить ряд положительных моментов.
В частности, в 2016-2017 годах ООО «Росводоканал-Воронеж» (ООО «РВК-Воронеж») в рамках реализации инвестиционной программы завершил первый этап реконструкции аэротенков Правобережных очистных сооружений города. В ходе реконструкции компания провела работы по техническому перевооружению аэротенков №№ 3 и 4 с внедрением современных технологий денитрификации, позволяющих осуществлять более качественную очистку сточных вод. В ходе реконструкции были проведены общестроительные работы по восстановлению железо-бетонных конструкций аэротенков №№ 3 и 4, установлено высокоэффективное, энергосберегающее оборудование, в том числе, контрольно-измерительные приборы и автоматика (КИПиА), которое практически полностью исключает влияние «человеческого фактора» в производственном процессе [120].
В текущем году (2018) ООО «Росводоканал-Воронеж» продолжит реализацию инвестиционного проекта по реконструкции очистных сооружений города. До конца года компания планирует провести техническое перевооружение аэротенков № 1 и № 2. Общая стоимость инвестиционного проекта с учетом первого этапа составит 273 млн рублей [120].
Модернизация оборудования позволит проводить очистку сточных вод по схеме Гентского университета (Бельгия), предусматривающей глубокое удаление биогенных элементов: азота и фосфора. Это позволит улучшить санитарно-эпидемиологическую ситуацию в ручье «Голубой Дунай» после сброса условно-чистых вод с Правобережных очистных сооружений, а, следовательно, и на проблемном участке реки Дон в черте городского округа город Воронеж и ниже по течению.
Однако, даже при условии реализации этих мероприятий, нельзя будет считать проблему до конца решенной. Поскольку нами определены значительные превышения гигиенических нормативов в воде ручья «Голубой Дунай» для сброса условно-чистых вод с Правобережных очистных сооружений, необходимо разработать проект коллектора по отведению воды из ручья «Голубой Дунай» на эти очистные сооружения и в дальнейшем его реализовать. Это предложение сформулировано в проект областной целевой программы.
Вместе с тем, уже в ближайшей перспективе необходимы увеличение мощности и реконструкция Правобережных очистных сооружений.
Кроме того, в области охраны поверхностных водных объектов необходимо:
- продолжение работ по улучшению водного режима Воронежского водохранилища;
- незамедлительно устранять аварийные ситуации на канализационных сетях и сооружениях;
- усовершенствовать систему сбора и отвода поверхностных стоков и технологии очистки сточных вод;
- обеспечить эффективную очистку и обеззараживание сточных вод на очистных сооружениях, внедрять современные технологии очистки сточных вод на очистных сооружениях канализации и обеспечить сброс в водные объекты гигиенически и эпидемиологически безопасных сточных вод;
- обеспечить информирование населения о санитарно-эпидемиологической обстановке на водных объектах в местах рекреации и принимаемых мерах по обеспечению санитарно-эпидемиологического благополучия населения.
С целью улучшения показателей санитарно-химического и микробиологического загрязнения воды в местах массового отдыха населения необходимо улучшение состояния пляжей (своевременная подготовка пляжей к сезону, регулярная уборка и вывоз мусора, эксплуатация биотуалетов и контейнерных площадок для сбора ТБО должным образом).
По обеспечению нормативного качества воды из подземных водоисточников, что особенно актуально для рассмотренных сельских территорий, также выполнен ряд работ. Вместе с тем, как показали наши исследования, многие проблемы в сфере питьевого водопользования населения продолжают иметь место.
В частности, в рассмотренном нами Рамонском районе, в рамках реализации положения статьи 23 Федерального Закона от 07.12.2011 г. «О водоснабжении и водоотведении» № 416-ФЗ и на основании данных осуществления федерального государственного санитарно-эпидемиологического надзора территориальным отделом проводилась работа по направлению уведомлений в адрес глав администраций муниципальных образований (городских округов, городских и сельских поселений), а также организаций, осуществляющих холодное водоснабжение. В 2017 году направлено 4 уведомления о несоответствии нормативам качества питьевой воды в системах холодного водоснабжения.