Проблема підвищеного вмісту хлорорганічних сполук в питній воді м. Миколаєва

Якість питної води в місті Миколаєві за деякими показниками не відповідає державним стандартам. До цих показників відносимо залишковий хлор, загальне залізо, pH та окиснюваність. Особливо є небезпечним вміст залишкового хлору у питній воді, оскільки хлор і його сполуки є токсичними речовинами, тому вивчення даного питання є актуальним і своєчасним.

Основним джерелом питної води для міста є водовід «Дніпро-Миколаїв» довжиною близько 73 км, перша нитка якого була введена в експлуатацію в 1979 році, а друга повністю добудована в 2002 році. У практиці водоочищення м. Миколаєва, на водогоних станціях використовується газоподібний хлор [1]. Хлор з балонів проходить через фільтр з скловати змоченої хлористоводневою кислотою, де очищається від домішок. Далі через редукторний клапан, де тиск зменшується з 5-6  до 1-1,5 кПа, газомір, зворотний клапан хлор поступає в циліндр-змішувач. Перемішавшись з невеликою кількістю води, хлор поступає в резервуар для контакту з усією масою води. Також застосовують хлорування води дозами хлору, що значно перевищують зазвичай необхідні для її дезинфекції, тобто так зване подвійне хлорування. Перший раз хлорують воду дозою 1,5 мг/дм3 перед відстійником, другий – дозою 0,3-0,5 мг/дм3 після фільтрів. Такий процес паралізує захисні властивості колоїдів, полегшує процес коагуляції і дозволяє зменшити дозу коагулянта [2]. Очистка води звичайними методами не може забезпечити надійного знезаражування. Періодичне погіршення якості вихідної води може виявитися неврахованим лабораторією, внаслідок чого знизиться якість подаваної в мережу води.
Подвійне хлорування застосовують так само, як захід боротьби з кольоровістю води, з запахами і присмаками в природній воді. Хлор вводять у воду перед очисними спорудами, при цьому кількість хлору, що залишається у воді після проходження нею всіх очисних споруд, буває ще настільки великою, що викликає погіршення її смаку. Хлор та його препарати є токсичними сполуками, тому робота з ними потребує жорсткого дотримання техніки безпеки, існуючі схеми хлорування мають недостатній очищаючий ефект по відношенню до ентеровірусів, крім того при хлоруванні у питній воді утворюються побічні продукти дезінфекції, що мають канцерогенні, мутагенні та тератогенні властивості [2]. Тому питання, пов’язані з вивченням впливу підвищеного вмісту ХОС у питній воді на здоров’я людини, є актуальними.
Застосування будь-якої хлорної технології для первинної обробки вихідної води призводить до утворення токсичних ХОС. Проте кількість цих сполук у воді залежить від дози та реакційної спроможності хлоруючого агента, суттєвий вплив становить доза вихідного залишкового хлору. Гранично допустимі величини залишкового хлору, що не призводить до утворення ХОС 60 мкг/дм3, знаходяться в інтервалі 0,3-1,1 мг/дм3 [3].
У м. Миколаєві високий показник забруднення води, зокрема по вмісту патогенних мікроорганізмів, тому в процесі водопідготовки інтенсивно застосовується метод найефективніший метод - хлорування води. Проби води відбирають після резервуарів чистої води перед подачею у водопровідну мережу. Контроль ефективності хлорування за залишковим активним хлором здійснюють щогодини, тобто 24 рази на добу. Хлорування вважається ефективним, якщо вміст залишкового вільного хлору знаходиться в межах 0,3-0,5 мг/дм3 через 30 хв контакту, або вміст залишкового зв’язаного хлору становить 0,8-1,2 мг/дм3 через 60 хв. контакту [4,5].
Якщо при хлоруванні води буде збільшена доза активного хлору чи буде перевищений період контакту води з реагентом хлору, то збільшиться концентрація залишкового хлору та відповідно буде більша концентрація хлорорганічних сполук у хлорованій воді, що негативно позначиться на здоров’ї людей, які вживатимуть таку воду, виникатимуть додаткові ризики появи онкологічних захворювань.
Згідно з Наказом Міністерства охорони здоров’я України від 21 жовтня 2005 року № 545  Про затвердження методичних вказівок «Оцінка канцерогенного ризику для здоров’я населення від споживання хлорованої питної води» [6], визначення небезпечності вживання такої води базується,  по-перше, на фактичних даних моніторингу вмісту ХОС у питній воді після хлорування, по-друге – на математичному моделюванні  поведінки забруднювачів у різних об’єктах і накопичення їх у біосередовищах людини.
Прикладом такого моделювання є розрахунок середньодобової дози шкідливої речовини СДД, яка може надходити до організму з питною водою:
СДД = (Сср   ОП ) : МТ,(1) [6]
де Сср – середня арифметична концентрація токсичної  речовини у відповідному компоненті середовища (мг/дм3 або мкг/дм3); ОП – об’єм питної води,  що споживається за добу (дм3); МТ – вага тіла (кг).
Як правило, реакція організму на вплив шкідливого чинника визначається експериментально на рівні досить високих, явно діючих доз, а оцінка реального навантаження здійснюється методом екстраполяції. При відсутності даних експериментального визначення канцерогенних ризиків рекомендується проводити розрахунки за допомогою офіційних даних, розроблених фахівцями Агентства з охорони навколишнього середовища США (US  EPA) [7]. В табл. 1 наведено величини потенціалів канцерогенного ризику хлорорганічних сполук.

Таблиця 1 – Канцерогенні потенціали ризику згідно з US  EPA


Величина потенціалу ризику

Хімічні сполуки

Хлороформ

Трихлоретилен

Чотирихлористий вуглець

Дибромхлор-метан

Канцерогенний потенціал ризику, мг/кг – доба-1

0,031

0,0153

0,15

0,094

Зважаючи на викладене, для розрахунку ризику застосовується лінійна залежність:
Р = SFо  СДД (2),
де SFо –  величина потенціалу канцерогенного ризику за перорального надходження тієї чи іншої канцерогенної сполуки (кг/мг-доба або кг/мкг-доба); СДД - середньодобової дози шкідливої речовини, мг/дм3.
Ризик характеризується трьома аспектами: ймовірністю, наслідками реалізації ризику і важливістю наслідків та має загальноприйняту формулу розрахунку R=РС, тобто частоту подій на наслідки, а оцінка ризику для здоров’я людини – це кількісна та якісна характеристика шкідливих ефектів, то на базі опрацьованого матеріалу та за відсутності загальновизнаних систем термінів в області теорії ризику на законодавчому рівні, варто зробити висновок, що у даній методиці під ризиком розуміється ймовірність виникнення онкологічних захворювань.
Інститутом гігієни та медичної екології ім. О.М. Марзеєва АМН (далі ­– Інститут) в рамкахНДР «Вивчити стан забруднення питної води України токсичними тригалогенметанами та розробити профілактичні заходи» [8] проводився всеукраїнський моніторинг за вмістом ХОС у хлорованій питній воді. Оскільки на підприємстві «Миколаївводоканал» не проводяться вимірювання на вміст хлороформу у хлорованій питній воді, то будуть використані дані моніторингових досліджень Інституту та дані Міської СЕС. Для проведення часового моделювання будуть взяті середньорічні показники вмісту хлороформу у питній воді наведені у таблиці 2 [8].

Таблиця 2 – Значення концентрації хлороформу у питній воді м. Миколаєва


Рік

Середня арифметична концентрація хлороформу у хлорованій воді, (мг/ дм3)

2007

0,33

2008

0,36

2009

0,38

2010

0,39

2011

0,40

2012

0,42

Проведено розрахунок середньодобової дози хлороформу, мг/кг (СДД,  яка може надходити до організму з питною водою) в період з 2007-2012 рік.за формулою (1). Для розрахунку ймовірності  застосовується лінійна залежність (2). Розрахунки проведено в програмі «Exсel». В основу розрахунку покладено такі вимоги:

  • ризик визначається з огляду на щоденне споживання води з даною концентрацією хлороформу протягом всього життя людини;
  • наявні дані щодо канцерогенного потенціалу сполуки - 0,031 кг/мг-доба -1;
  • середньодобове споживання води становить 3 дм3;
  • середня вага людини – 70 кг;
  • розрахований ризик є кумулятивний за 70 років (середня тривалість життя).

За результатами отриманих даних можна зробити висновок, що за вживання протягом життя питної води із вмістом хлороформу у 0,42 мг/дм3  можна очікувати розвиток 56 додаткових онкологічних захворювань у когорті населення м. Миколаєва численністю  495 994 осіб. На основі результатів можемо зробити прогноз концентрацій та ризику на майбутне. Проведено регресійний аналіз та обирано логарифмічну залежність, яка найточніше описує тенденцію зміни концентрації та логарифмічну лінію тренду рівняння якого має вигляд:
Y=0,047 LN (x) + 0,328,                                                                          (3)
де Y – концентрація хлороформу, мг/дм;  x – номер року по порядку.
Провівши обчислення за формулою були отримані дані, що зведені у таблицю 3.

Таблиця 3 –  Ймовірність виникнення онкологічних захворювань населення


Рік

Середня арифметична концентрація хлороформу у хлорованій воді(Сср), мг/ дм3

Середньодобова доза хлороформу (СДД), мг/кг

Ризик (Р), ймовірність захворювання

2007

0,33

0,0141

0,000438429

2008

0,36

0,0154

0,000478286

2009

0,38

0,0163

0,000504857

2010

0,39

0,0167

0,000518143

2011

0,40

0,0171

0,000531429

2012

0,42

0,0180

0,000558000

2013

0,45

0,0193

0,000597857

2014

0,57

0,0244

0,000757286

2015

0,61

0,0261

0,000810429

В результаті проведених розрахунків моделювання ризику виникнення захворювання маємо прогнозні дані, наведені у таблиці 4 ймовірності виникнення ракових захворювань у когорті населення м. Миколаєва на майбутнє.

Таблиця 4 – Прогнозна ймовірність виникнення онкологічних захворювань населення


Рік

Додаткова кількість онкологічних захворювань, що можуть виникнути від споживання хлорованої води

2013

60

2014

76

2015

81

Висновок. Використання такого методу водопідготовки, як хлорування є небезпечним, тому необхідно переходити на більш безпечні і сучасні методи, враховуючи обов’язково вплив на людське здоров’я.

Список літератури

  • Миколаївводоканал [Електронний ресурс]/
  • Хлорирование воды [Електронний ресурс]
  • Проблема доочищення питної води м. Миколаєва [Електронний ресурс]
  • Яцик А.В. Водні ресурси: використання, охорона, відтворення, управління. Підручник для студентів ВНЗ / А. В. Яцик, Ю. М. Грищенко, Л. А. Волкова, І.А Пащенюк. – К.: Генеза, 2007. – 360 с.
  • Наказ Міністерства охорони здоров’я  України Про затвердження Державних санітарних норм та правил «Гігієнічні вимоги до води питної, призначеної для споживання людиною».
  • Наказ Міністерства охорони здоров’я України від 21 жовтня 2005 року № 545  Про затвердження методичних вказівок «Оцінка канцерогенного ризику для здоров’я населення від споживання хлорованої питної води».
  • United States Environmental Protection Agency
  • Дані Інституту гігієни та медичної екології ім. О.М. Марзеєва [Електронний ресурс]/

 

Проблема підвищеного вмісту хлорорганічних сполук в питній воді м. Миколаєва [Електронний ресурс]  / [Крисінська Д. О.] // Режим доступу: http://eco.com.ua/content/problema-pidvyshchenogo-vmistu-hlororganichnyh-spoluk-v-pytniy-vodi-m-mykolayeva

Topics: 
Оцінка: 
0
No votes yet