Качество питьевой воды является одним из ключевых факторов, определяющих здоровье населения. В развивающих странах отклонения в ее качественном составе формирует в основном высокие эпидемиологические риски для здоровья, тогда как в индустриально развитых районах на первое место по гигиенической значимости выходят показатели химической безвредности [1–3]. По имеющимся данным, 87% населения обеспечены качественной питьевой водой, тогда как основные цели Федерального проекта «Чистая вода» полностью достигнуты только на трех четвертых территории Российской Федерации [4]. К часто встречающимся проблемам питьевой воды централизованных систем водоснабжения, использующих для питания поверхностные и подземные источники водоснабжения, можно отнести избыточную жесткость, повышенное содержание железа, бора, кадмия и свинца [5–9]. Причем на качество питьевой воды влияют не только санитарно-гигиенические и гидрологические особенности источника водоснабжения, но и используемые методы водоподготовки, такие как вторичное образование хлорфенольных соединений в результате обеззараживания вод, загрязненных фенолом методом хлорирования [3].

При этом одним из наиболее эффективных инструментов количественной оценки и управления качеством питьевой воды является методология оценки риска, которая позволяет не только ранжировать химические угрозы по степени влияния на здоровье населения, но и выделить приоритетные научно обоснованные мероприятия, направленные на снижение риска для здоровья до приемлемых величин [5, 10, 11].

Особый интерес представляет сравнительная оценка жилых районов центра субъекта федерации по интегральному показателю химической безвредности питьевой воды централизованной системы водоснабжения, имеющей смешанное питание, которая позволит научно обосновать приоритетные направления улучшения качества питьевой воды на отдельных селитебных территориях.

Целью исследования было выполнить сравнительную интегральную оценку качества питьевой воды централизованной системы водоснабжения в жилых районах г. Рязани по показателям химической безвредности.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Исследование проводили на территории г. Рязани — административного центра Рязанской области, численность населения которого на 1 января 2024 г. составляла 520,5 тыс. человек. В областном центре организовано централизованное водоснабжение населения с помощью муниципального водопровода кольцевого типа. Для его питания используются поверхностные воды р. Оки (55–60%) и артезианские воды Подольского, Окского и Каширского водоносных горизонтов (40–45%). На всех источниках водоснабжения были организованы зоны санитарной охраны. Во всех районах города, за исключением Солотчи, для водоснабжения населения используется смесь поверхностной и артезианской воды, тогда как в Солотче — только артезианская вода.

Для исследования использовали результаты оценки качества питьевой воды в мониторинговых точках водоразводящей сети за период с 2017 по 2022 г. В каждом жилом районе города, за исключением Октябрьского, было расположено по одной мониторинговой точке, в Октябрьском — две точки, отбор проб воды из которых осуществлялся ежемесячно (12 раз в год). Всего в исследовании использовали результаты 3440 анализов качества питьевой воды, полученных из 720 проб. Сравнительную интегральную оценку питьевой воды централизованной системы водоснабжения в жилых районах г. Рязани по показателям химической безвредности проводили в соответствии с МР 2.1.4.0032-11 [12]. На стадии идентификации опасности в исследование были включены показатели качества питьевой воды, для которых в 2017–2022 гг. были зарегистрированы значения выше соответствующих гигиенических нормативов. Для расчета органолептических рисков использовали максимальные показатели 98%-й вероятностной обеспеченности. Неканцерогенный и канцерогенный риски рассчитывали по средним многолетним концентрациям 95%-й вероятностной обеспеченности по беспороговым моделям [12, 13]. К неопределенностям оценки риска следует отнести ограниченный перечень показателей, контролируемых в питьевой воде в рамках санитарно-гигиенического мониторинга (СГМ).

Статистическую обработку базы первичных данных проводили методом однофакторного дисперсионного анализа при целевом уровне значимости р < 0,05 с помощью пакета прикладных программ STADIA 8.0 (НПО «Информатика и компьютеры»; Россия).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Максимальные значения 98%-й вероятностной обеспеченности запаха и привкуса питьевой воды в рассматриваемых районах города находились в пределах 2,9–3,4 балла и превышали гигиеническую норму (табл. 1). При этом цветность воды на всех сравниваемых территориях соответствовала нормативным значениям (20º).

Из представленных в таблице данных следует, что максимальные значения мутности (р = 0,98) в жилых районах Солотча и Строитель превышали гигиеническую норму в 2,1 и 1,8 раза соответственно, тогда как на остальных территориях были в пределах гигиенической нормы и колебались в пределах 1,7–2,5 мг/л. При этом максимальная концентрация железа (Fe²⁺) в питьевой воде централизованной системы водоснабжения поселка Солотча была наибольшей относительно территорий сравнения и превышала соответствующую ПДК (0,3 мг/л) в 7,6 раза. В жилых районах Железнодорожный, Строитель и Октябрьский вышеназванный показатель в 3,5–5,2 раза превышал ПДК, тогда как на остальных селитебных территориях был выше ПДК в 1,1 – 2,8 раза. Разовые концентрации алюминия в питьевой воде районов Дягилево, Московский, Солотча и Строитель были ниже порога определения (нпо), тогда как его максимальные концентрации на остальных территориях не превышали ПДК (0,2 мг/л).

Исследование показало, что во всех районах города органолептический риск питьевой воды по показателям запаха (при 20º) и привкуса в пять раз превышал приемлемые значения (0,1) и составлял 0,5 (табл. 2). При этом органолептический риск, обусловленный содержанием железа (Fe²⁺) в питьевой воде, в большинстве районов города, за исключением Московского и Советского, превышал приемлемый в 2–8 раз и был наибольшим в жилом районе Солотча (0,821). В Октябрьском районе и поселке Строитель его значения были в шесть раз, а на остальных территориях — в 2–3 раза выше приемлемого. Следует отметить, что органолептические риски питьевой воды, связанные с содержанием в ней ионов алюминия и показателем мутности, на всех рассматриваемых территориях были незначительными. При суммарной оценке органолептический риск питьевой воды в жилых районах Солотча, Октябрьский и Строитель определялся содержанием двухвалентного железа, тогда как на остальных селитебных территориях города — запахом и привкусом, которые могли быть обусловлены разными причинами (повышенное содержание железа, коррозия металлических труб, образование микробных пленок железобактерий на внутренних стенках водопровода, образование хлорированных углеводородов, застаивание воды и др.) [14–20].

Средние многолетние концентрации 95%-й вероятностной обеспеченности основных загрязняющих веществ в питьевой воде централизованной системы водоснабжения жилых районов г. Рязани не превышали соответствующие ПДК для питьевой воды (табл. 3). Суммарный неканцерогенный риск ни в одном из рассматриваемых районов города не превышал приемлемые значения (0,05) и находился в пределах между 0,013 (Московский) и 0,021 (Строитель).

Из представленных в табл. 3 химических веществ канцерогенным действием обладают только кадмий (Cd) и свинец (Pb), относящиеся к группам канцерогенности МАИР  1 и 2В соответственно [13]. Исследование показало, что только в жилом районе Дашково-Песочня индивидуальный канцерогенный риск питьевой воды превышал приемлемое значение (1 × 10⁵) и составлял 1,25Е-05, тогда как на остальных территориях его значения находились в пределах между 3,19E-06 в районе Канищево и 6,09E-06 в районе Строитель (табл. 4). Следует отметить, что основной вклад в суммарный канцерогенный риск питьевой воды централизованной системы водоснабжения во всех районах города вносил кадмий, вклад которого в районе Дашково-Песочня был наибольшим и составлял 93,2%, а в Советском районе — наименьшим (66,8%).

Результаты интегральной оценки опасности питьевой воды централизованной системы водоснабжения в жилых районах г. Рязани представлены в (табл. 5).

Исследование показало, что во всех жилых районах города Рязани интегральный показатель (ИП) опасности питьевой воды централизованной системы водоснабжения превышает приемлемые значения, при этом наибольшей опасностью характеризуется питьевая вода в жилом районе Солотча (ИП = 8,8), а наименьшей — в Канищево (ИП = 5,6). При этом основной вклад в формирование ИП опасности питьевой воды во всех районах города вносит высокий органолептический риск.

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

Высокие максимальные концентрации железа в питьевой воде жилых районов Солотча, Строитель и Октябрьский, формирующие неприемлемые органолептические риски (0,6–0,8), могут быть обусловлены более высокой долей артезианских вод Подольского и Касимовского водоносных горизонтов в питании водопроводной сети на этих территориях, так как для них характерно высокое содержание этого элемента [21, 22]. Отмечено, что увеличение содержания железа в питьевой воде нарастает с увеличением длительности ее пребывания в водопроводной сети за счет коррозии труб, при этом повышаются цветность, мутность и появляется характерный металлический привкус питьевой воды. Также ухудшение органолептических свойств воды может происходить вследствие размножения железобактерий внутри водопроводных труб [9, 14–17, 23]. Питьевая вода с высоким содержанием железа повышает риск заболеваний кожи и подкожно-жировой клетчатки у детей и подростков [11]. По другим данным, повышенные концентрации железа в питьевой воде могут оказывать неблагоприятное действие на кроветворную и иммунную системы [14, 15].

Выявленные высокие органолептические риски питьевой воды, обусловленные максимальными значениями запаха и привкуса, также могут быть обусловлены образованием хлорорганических соединений в результате хлорирования, поэтому при обеззараживании следует отдавать предпочтение комбинированным методам [18–20]. Однако существующая неопределенность в виде ограниченного перечня веществ для контроля их содержания в питьевой воде централизованной системы водоснабжения не позволяет нам подтвердить или опровергнуть вышеназванную причину в настоящем исследовании.

Индивидуальный канцерогенный риск выше приемлемого был характерен только для жилого района Канищево и на 93,2% был обусловлен ионами кадмия, что может быть связано с антропогенным загрязнением р. Оки [24, 25]. Полученные результаты в целом согласуются с данными других авторов, отмечающих неприемлемый уровень канцерогенного риска, обусловленного поступлением свинца и кадмия с питьевой водой в г. Рязани [26, 27].

ВЫВОДЫ

Исследование показало, что суммарный органолептический риск питьевой воды централизованной системы водоснабжения в жилых районах г. Рязани в 5–8 раз превышал приемлемые значения в районах Солотча, Октябрьский и Строитель и определялся высоким содержанием двухвалентного железа, тогда как на остальных селитебных территориях — запахом и привкусом.

Суммарный неканцерогенный риск не превышал приемлемые значения (0,05) ни в одном из рассматриваемых районов города и находился в пределах между 0,013 (Московский) и 0,021 (Строитель).

Только в жилом районе Дашково-Песочня индивидуальный канцерогенный риск питьевой воды превышал приемлемое значение (1 × 10⁵) и составлял 1,25Е-05. Основной вклад в его формирование на всех городских территориях вносило содержания кадмия в питьевой воде.

Во всех жилых районах города Рязани интегральный показатель опасности питьевой воды централизованной системы водоснабжения превышал приемлемые значения, в основном за счет высокого органолептического риска, что требует разработки и реализации профилактических мероприятий, направленных на его снижение.