Автореферат и диссертация по медицине (14.00.07) на тему:Гигиена питьевого водопользования в условиях интенсивного развития агропромышленного комплекса

На правах рукописи

003490152

Короткое Владимир Викторович

ГИГИЕНА ПИТЬЕВОГО ВОДОПОЛЬЗОВАНИЯ В УСЛОВИЯХ ИНТЕНСИВНОГО РАЗВИТИЯ АГРОПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА

14.00.07-Гигиена

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

2 4 ЛЕН 2033

Москва-2009

003490152

Работа выполнена в Федеральном государственном учреждении науки «Федеральный научный центр гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, Управлении Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека по Липецкой области.

Научные руководители:

- доктор медицинских наук, профессор

- доктор медицинских наук Официальные оппоненты:

- доктор медицинских наук, профессор

- доктор медицинских наук, профессор

Тулакин Андрей Васильевич Брагина Ирина Викторовна

Гильденскиольд Руслан Сергеевич Королев Анатолий Александрович

Ведущая организация:

Воронежская государственная медицинская академия им. Н.Н. Бурденко

Защита состоится «29» декабря 2009 года в 10 часов на заседании Совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д. 208.107.01 при ФГУН «Федеральный научный центр гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана» Роспотребнадзо-ра по адресу: 141000, Московская область, г. Мытищи, ул. Семашко, д. 2

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГУН «Федеральный научный центр гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана» Роспотребнадзора

Автореферат разослан » Кол^я 2009 года

Ученый секретарь Совета по защите докторских и кандидатских диссертаций, доктор медицинских наук, профессор ^ ,, Шушкова Т.С.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования

В условиях формирования Российской системы здравоохранения основным приоритетом гигиенической науки и санитарной практики остается сохранение здоровья населения. При этом возрастание угрозы безопасности жизнедеятельности диктует необходимость разработки мероприятий по снижению степени опасности воздействия вредных факторов, в том числе водного фактора (Г.Г. Оншценко, 2007; А.И. Потапов, 2007).

Анализ санитарно-эпидемиологической обстановки в Российской Федерации свидетельствует о серьезных проблемах в области безопасности питьевого водопользования. С одной стороны, это связано с возросшим антропогенным воздействием на среду обитания, повлекшим выраженное загрязнение источников питьевого водоснабжения. С другой стороны, обусловлено дефицитом водных ресурсов, неблагоприятным составом вод подземных горизонтов и открытых водоемов, недостаточной эффективностью и надежностью работы водоочистных сооружений, неудовлетворительным санитарно-техническим состоянием разводящей сети и нарушением их эксплуатации (Г.Г. Онищенко, 2005; Ю.А. Рахманин, 2005; A.B. Тулакин, 2006).

Проблемы питьевого водопользования населения Центрального Черноземья, в том числе Липецкой области, связаны, в основном, с антропогенным загрязнением водоисточников, неблагоприятным природным составом подземных вод, недостаточной санитарной надежностью систем хозяйственно-питьевого водоснабжения (Н.П. Мамчик, 1997; И.И. Механтьев, 1999; С.М. Бойко, 2009).

Липецкая область относится к агропромышленному региону с развитой инфраструктурой. В соответствии с постановлением Правительства Российской Федерации от 21 декабря 2005 года № 782 и постановлениями областного Совета депутатов область определена в качестве пилотной территории для создания новых региональных экономических зон промышленно-производственного и агропромышленного типов. В этих условиях на фоне достаточного обеспечения населения питьевой водой в количественном отношении, существует проблема ухудшения качества подземных вод в дина-

мике по санитарно-химическим показателям. Эти обстоятельства делают крайне актуальным изучение вопросов неблагополучия питьевого водопользования на основе комплексной гигиенической оценки всех факторов, формирующих качество питьевой воды, как для районов Липецкой области, так и для г. Липецка.

Работа выполнена в Федеральном научном центре гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана и Управлении Роспотребнадзора по Липецкой области в рамках отраслевой программы «Гигиеническая безопасность России: проблемы и пути обеспечения» (2006-2010 гг.).

Дель исследования: научное обоснование региональных требований по обеспечению гигиенической безопасности питьевого водоснабжения и разработка профилактических мероприятий, направленных на сохранение здоровья населения.

Задачи исследования.

1. Провести анализ санитарно-гигиенических особенностей формирования водных ресурсов Липецкой области.

2. Изучить технологические регламенты и оценить условия эксплуатации водозаборов и водопровода г. Липецка.

3. Дать комплексную гигиеническую характеристику централизованного питьевого водоснабжения города на базе подземных водоисточников.

4. Определить вероятную роль качества питьевой воды в формировании инфекционной и неинфекционной заболеваемости населения г. Липецка, этиологически обусловленной влиянием водного фактора.

: 5. Выполнить расчет потенциального риска для здоровья населения, обусловленного санитарно-химическими и микробиологическими показателями качества питьевой воды.

6. Научно обосновать профилактические рекомендации по оптимизации питьевого водоснабжения населения г. Липецка.

Научная новизна исследования.

На основании выполненных комплексных исследований установлена выраженность влияния на санитарно-эпидемиологическую ситуацию и здоровье населения подземных источников питьевого водоснабжения.

Научно обоснованы критерии оценки и прогноза реальной и ожидаемой антропогенной нагрузки на подземные водоисточники для целей территориального зонирования.

Установлены приоритеты, формирующие качество питьевой воды, с учетом уровня и качества водообеспечения населения, санитарно-технического состояния систем водоподготовки, санитарной надежности систем транспортировки питьевой воды.

Аргументированы недостатки в системе контроля качества подаваемой населению питьевой воды, усовершенствована технология ведения мониторинга качества вод.

Установлены причинно-следственные связи между показателями качества воды и состоянием здоровья населения. Определен риск для здоровья населения, связанный с качеством питьевой воды, что позволило обосновать региональные гигиенические требования к качеству питьевой воды и профилактические мероприятия по оптимизации системы питьевого водоснабжения населения г. Липецка, снизить риск развития заболеваний, этиологически связанных с качеством питьевой воды.

Практическая значимость исследования.

Материалы настоящей работы использованы при подготовке ряда нормативно-методических и организационно-распорядительных документов, в том числе:

- методических указаний «Оценка санитарно-эпидемиологической надежности систем централизованного питьевого водоснабжения» (МУ 2.1.4-2370-08);

- «Концепции государственной политики в области обеспечения населения питьевой водой гарантированного качества на 2007-2010 гг.»;

- решения Липецкого городского Совета депутатов «О внесении изменений в программу «Развитие системы коммунальной инфраструктуры организации коммунального комплекса города Липецка на 2007-2010 гг»;

- областной целевой программы «Охрана окружающей природной среды Липецкой области» на 2009-2011 гг.» от 11.09.2008 г. № 233;

- областной целевой программы «Социальное развитие села на 20092012 гг.» от 21.10.2008 г. № 280;

- городской целевой программы «Охрана окружающей среды города Липецка (2009-2011 гг.)» от 30.09.2008 г. № 2444;

- при внедрении в практику компьютерного информационно-аналитического обеспечения мониторинга качества питьевой воды (Управление Роспотребнадзора по Липецкой области, ООО «Липецкая городская энергетическая компания»).

Материалы исследований использованы в государственных докладах «О санитарно-эпидемиологической обстановке в Липецкой области» за 20072008 гг., при подготовке Атласа «Санитарно-эпидемиологическая обстановка в Липецкой области» (2007 г.), в лекциях при профессиональной переподготовке на кафедре гигиены, эпидемиологии с основами лабораторного дела ГОУ ВПО Санкт-Петербургской государственной медицинской академии им. И.И. Мечникова.

Апробация диссертации проведена на межотдельческой научной конференции ФГУН «Федеральный научный центр гигиены им. Ф.Ф. Эрис-мана» Роспотребнадзора 23 сентября 2009 г.

Материалы исследований доложены и обсуждены на заседаниях коллегии Управления Роспотребнадзора по Липецкой области (2007-2008 гг.), IV Всероссийском Форуме «Здоровье нации - основа процветания России» (Москва, 2008); научно-практической конференции «Современные проблемы гигиены и эпидемиологии и пути их решения» (Воронеж, 2008); научно-практической конференции «Региональные проблемы качества воды и здоровье населения» (Липецк, 2009).

Положения, выносимые на защиту.

1. Приоритетные факторы, определяющие санитарное неблагополучие питьевого водопользования населения Липецкой области и г. Липецка в условиях водоснабжения из подземных водоисточников.

2. Роль водного фактора в формировании инфекционной и неинфекционной заболеваемости населения: показатели здоровья, оценка риска, эффективность управленческих решений.

3. Комплекс профилактических мероприятий по обеспечению безопасных условий питьевого водоснабжения, учитывающий результаты оценки санитар-

ного состояния подземных источников водоснабжения, их гигиеническую надежность, уровень и качество водообеспечения населения.

Публикации. По результатам исследования опубликовано 7 печатных работ в центральной печати и сборниках научных трудов.

Структура и объем диссертации.

Работа изложена на 190 страницах, состоит из введения, обзора литературы, главы, посвященной объектам и методам исследований, 4-х глав собственных исследований, обсуждения полученных результатов и выводов, включает 33 таблицы, 32 рисунка, 23 приложения. Список использованной литературы содержит 189 научных работ, в том числе 19 работ зарубежных авторов.

ОБЪЕКТЫ, ВИДЫ И ОБЪЕМ ИССЛЕДОВАНИЯ

В качестве объектов исследования были выбраны системы питьевого водоснабжения Липецкой области и г. Липецка.

При изучении санитарно-гигиенического состояния среды обитания в условиях развития агропромышленного комплекса оценивались региональные нагрузки на водосборные территории, особенности формирования гидрогеологических условий, антропогенных и социально-экономических факторов, особенности качества подземных вод водоносных горизонтов за 5-ти летний период.

Комплексная гигиеническая оценка систем водоснабжения проведена с использованием методических указаний Федерального научного центра гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана «Оценка санитарно-эпидемиологической надежности систем централизованного питьевого водоснабжения» (МУ № 2.1.4-237008).

Направления, объекты, виды и объем выполненных исследований представлены в табл. 1.

Комплексная гигиеническая оценка условий водопользования населения включала всю цепочку факторов, формирующих санитарную надежность систем централизованного водоснабжения: санитарное состояние источников водоснабжения, систему водоподготовки, транспортировки питьевой воды, качество питьевой воды, водообеспечение и лабораторный контроль.

Изучение социально-экономических факторов выполнено с использованием данных статистических сборников, а также официальных данных

экономики Липецкой области и Управления здравоохранения.

Таблица 1

Направления, объекты, виды и объем выполненных исследований

Направления Объекты и виды Объем исследований

исследований исследований

1. Изучение качества воды водоисточников и условий их формирования Подземные воды: -органолептические, всего 23300

- санитарно-токсикологические, всего - микробиологические, всего 23300 22030

2. Интегральная оценка качества питьевой воды (МУ№ 2.1.4-2370-08) Питьевая вода: - органолептические, всего - санитарно-токсикологические, всего - микробиологические, всего 35400 35400 42035

3. Здоровье населения: - по данным Территориального органа

3.1. медико- Федеральной службы государственной

демографические показатели статистики и Управления здравоохране- 222130

3.2. показатели инфекцион- ния администрации области

ной и неинфекционной забо- - общая и впервые выявленная инфекци-

леваемости онная и неинфекционная заболеваемость

- взрослые (18 лет и старше) (отчетно-статистические формы (№ 12 у) 1146645

- подростки (15-17 лет) ЛПУ и органов госстатистики)

- дети (СМ 4 лет)

3.3 Оценка риска:

- канцерогенный

-неканцерогенный - детское население 3100

(Р 2.1.10.1920-04) - взрослое население

- эпидемиологический

4. Разработка профилактиче- Водозаборные и водопроводные соору-

ских мероприятий жения, территории ЗСО водозаборов с

объектами, деятельность которых спо- 97

собна оказать влияние на качество под-

земных вод

Нормативной базой проведения настоящей работы служили действующие документы водно-санитарного законодательства: СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества», СанПиН 2.1.4.1110-02 «ЗСО источников водоснабжения и водопроводов питьевого назначения», СП 2.1.5.1059-01 «Гигиенические требования к охране подземных вод от загрязнения», ГН 2.1.5.1315-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) хими-

ческих веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования».

Долевое влияние водного фактора в формировании суммарной нагрузки рассчитывалось с использованием фондовых материалов Управления Рос-потребнадзора и Федерального государственного учреждения здравоохранения «Центр гигиены и эпидемиологии в Липецкой области», лаборатории качества вод ООО «Липецкая городская энергетическая компания» и филиала ФГУП «Геоцентр-Москва» ТЦ «Липецкгеомониторинг».

Демографическая ситуация и заболеваемость различных ipynn населения была изучена за период с 2003 г. по 2007 г. в г. Липецке с использованием формы № 12у в соответствии с международной классификацией болезней X пересмотра, данных медицинской статистической отчетности.

В рамках настоящей работы проведена оценка риска для здоровья населения от приоритетного токсиканта питьевой воды - нитратов, и микробиологических показателей - риск возникновения и распространения инфекционной заболеваемости.

Расчет по оценке риска для населения правобережной части города от нитратов и других токсикантов проводился согласно методическим подходам, изложенным в «Руководстве по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду» (Р.2.1.10.1920-04) на основе референтных доз.

Для обработки полученных результатов применялись методы корреляционного и регрессионного анализов с расчетом нормированного интенсивного показателя [НИЛ] (E.H. Шиган, 1997). Материалы исследований обработаны методом вариационной статистики с расчетом достоверности различий сравниваемых величин (A.M. Мерков, Л.Е. Поляков, 1974).

В качестве программных средств анализа использовались М. Excell-2003 (по полиномиальной модели 2 степени рассчитывался прогноз, погрешность прогноза оценивалась по CTOIUYX).

Вклад автора в организацию и проведение исследования - 80%, в обработку и анализ полученных результатов - 100%.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Анализ санитарно-эпидемиологической ситуации региона наблюдений выявил увеличение антропотехногенной нагрузки на водосборных территориях Липецкой области. С созданием новых агропромышленных комплексов, только в 2007 г. (по сравнению с 2004 г.), численность птицы увеличилась на 30%, свиней - на 69%, общая посевная площадь - на 15%, нагрузка на почву, за счет внесения минеральных и органических удобрений - на 30% и 52%, соответственно.

В этих условиях на протяжении 2003-2007 гг. показатели безопасности качества питьевой воды из подземных источников водоснабжения имели тенденцию к ухудшению по санитарно-химическим показателям (рис. 1).

. Рис. 1. Доля нестандартных проб питьевой воды из источников водоснабжения Липецкой области за период 2003-2007 гг.

Из всех загрязнителей питьевой воды (нитраты, железо, магний, марганец, общая жесткость) приоритетным оказался уровень нитратов. Ранжирование основных загрязнителей питьевой воды по численности экспонированного населения представлено в табл. 2.

Долевой вклад показателя химического загрязнения питьевой воды в суммарную нагрузку за период наблюдения достигал 58%.

Таблица 2

Ранжирование основных загрязнителей питьевой воды по численности экспонированного населения (по данным СГМ)

Ранг Наименование приоритетных загрязнителей Численность населения под воздействием, % Перечень административных территорий, на которых отмечалось превышение гигиенических нормативов

1 Нитраты 1,4 Воловский, Данковский, Добринский, Елецкий, Задонский, Измалковский, Лебедянский, Лев-Толстовский, Липецкий, Становлянский, Хле-венский, Чаплыгинский районы, г. Липецк и г. Елец

2 Магний 1,2 Данковский, Добринский, Задонский, Хлевен-ский, Чаплыгинский районы

3 Железо 1,0 Воловский, Грязинский, Добринский, Добров-ский, Долгоруковский, Лебедянский, Тербун-ский, Усманский, Чаплыгинский районы и г. Липецк

4 Жесткость общая более 10 м.моль/дм3 1,0 Воловский, Грязинский, Добринский, Лебедянский, Усманский районы

5 Марганец 0,6 Добринский, Становлянский, Тербунский районы и г. Липецк

На следующем этапе нами была выполнена комплексная гигиеническая оценка условий водопользования населения г. Липецка, включающая всю цепочку факторов, формирующих санитарную надежность систем централизованного водоснабжения. Результаты оценки показали, что централизованное питьевое водоснабжение г. Липецка осуществляется из подземных источников задонско-елецкого, евлановско-ливенского горизонтов и неоген-четвертичного комплекса.

Общее водопотребление в пределах 250-300 тыс. м3 в сутки. Количество водозаборов - 15, из них шесть основных: № 3 «Трубный-Б», № 7 «Ситов-ский», № 5 «Сырский-1», № 2 «Колхозный», № 10 «Кузьминский», № 4 «Казанский» (95% обеспеченности). Обеззараживание питьевой воды осуществляется гипохлоритом натрия. На левобережных водозаборах «ТЭЦ-2» и пос. Матырский вода подвергается обезжелезиванию. Распределительная сеть водозаборов правобережной части города закольцована.

Определяющий фактор риска формирования качества подземных вод -высокая вероятность загрязнения нитратами. Основные предпосылки -образование локальных зон депрессии, выходящих за расчетные границы 1-го и 2-го поясов зон санитарной охраны водоисточников, высокая степень

инфильтрации атмосферных осадков и неравномерная водопроницаемость водовмещающих пород при одновременном увеличении объема использования минеральных и органических удобрений, сброса сточных вод агропромышленных комплексов, расположенных на территории Липецкого района на расстоянии 7-15 км от границ города.

По результатам мониторинга, проводимого за качеством воды из источников водоснабжения, расположенных на территориях Липецкого района и города, можно сделать вывод о том, что загрязнение водоисточников района и города происходило параллельно. Данный факт подтверждают следующие аргументы: использование одного водоносного горизонта, движение фильтрационного потока подземных вод направлено через городские водозаборы в сторону р.Воронеж (территория водозаборов №№ 3, 5, 7) (рис. 2,3).

Иль'««

Направление фильтрационного потока

Сввйрсая шахта

всскргсан'здк

'Педеих

㧹|<СЛ1.МЫ'Ху7015а*(

Гыкковкй;

\ ЩЩхЪ* . „«.у

\ , о'о

•ч г™—Сырский (шахты N11] Условные "обозначения;

Содержание нигрз.'Сб в поджчных водвх, мг/дыЗ ра

Лияв'цк \

«Липецк

Липецк"

Рис. 2. Расширение ареала загрязнения нитратами Липецкого района и г. Липецка в динамике за период 2000-2004 гг.

Рис. 3. Расширение ареала загрязнения нитратами Липецкого района и г. Липецка в динамике за период 2000-2006 гг.

При условии сохранения устойчивого загрязнения, в среднесрочной | перспективе, основные водозаборы города могут оказаться непригодными I для использования в качестве источников питьевого водоснабжения. Об этом ( свидетельствуют данные моделирования динамики загрязнения подземных горизонтов нитратами (коэффициент аппроксимации равен 0,98) (рис. 4).

I

I

I

Рис. 4. Прогноз санитарной ситуации до 2012 г. при условии продолжающегося загрязнения подземных вод нитратами

13

\___________________________

Идентификация эпидемической опасности воды источников централизованного водоснабжения показала, что наиболее неблагоприятная ситуация отмечена на водозаборах №№ 1,2,3 и 10 (до 45-70% нестандартных проб).

Интегральная оценка степени санитарно-эпидемиологического благополучия централизованной системы питьевого водоснабжения г.Липецка выявила приоритетные показатели, определяющие неблагополучие качества питьевой воды по органолептическим показателям - железо до 8 ПДК, мутность до 4 ПДК, цветность до 1,4 ПДК, содержанию нитратов и физиологической полноценности - содержание фтора от 0,1 до 0,2 мг/л.

В целом степень санитарного неблагополучия была оценена как «умеренная». Наиболее благоприятная ситуация складывается на водозаборах №№ 4,7 и поселка Северный Рудник (комплексный показатель составил 0,40,5). Менее благополучны водозаборы №№ 1, 3 и поселков Сырский Рудник и Матырский (комплексный показатель составил 0,6-0,65).

Таблица 3

Степень санитарно-эпидемиологического неблагополучия централизованной системы питьевого водоснабжения г. Липецка

Водозаборы Комплексные показатели по отдельным критериям санитарно-эпидемиологического благополучия Обобщенный комплексный показатель \Уобобщ.

W, w2 щ W, w6 W7 W,

№2 «Колхозный» 0 0 0,2 0 0,2 0 0,2 0,6

№3 «Трубный» 0 0 0,2 0 0,2 0 0,2 0,6

№4 «Казанский» 0 0 0 0 0,2 0 0,2 0,4

№5 (7) «Сырский» 0 0 0,2 0 0,2 0 0,2 0,6

№7 (5) «Ситов-ский» 0 0 0,1 0 0,2 0 0,2 0,5

пос. Сырский Рудник 0 0 0,2 0 0,2 0 0,2 0,6

№10 «Кузьминский» 0 0 0,2 0 0,2 0 0,2 0,6

пос. Северный Рудник 0 0 0 0 0,2 0 0,2 0,4

пос. Дачный 0 0 0,1 0 0,2 0 0,2 0,5

пос. Дачный в/ч 11700 0 0 0,1 0 0,2 0 0,2 0,5

пос. Матырский 0 0 0,1 0,15 0,2 0 0,2 0,65

Центролит 0 0 0 0 0,2 0 0,2 0,4

Примечание: - водообеспечение; Щ - санитарная охрана водоисточника; Wэ - качество воды источника; W5 - водоподготовка; - транспортировка; W7- лабораторный контроль; №8 - питьевая вода; \Уо5обш. - обобщенный комплексный показатель санитарно-эпидемиологического неблагополучия централизованной системы водоснабжения.

Основной вклад в суммарное неблагополучие питьевого водопользования населения г. Липецка вносят: качество воды источников водоснабжения, ненадежность системы транспортировки воды, показатель физиологической неполноценности воды (табл. 3).

Анализ имеющихся данных, на примере водозаборов №№ 2 и 5, выявил, что в воде подземных водоисточников присутствуют вещества 1-го, 2-го и 3-го классов опасности, нормируемые по санитарно-токсикологическому признаку вредности (бор, бром, кремний, свинец и др.), концентрация которых, согласно данным ВНИИ минерального сырья им Н.М. Федоровского, ниже гигиенического норматива (табл. 4).

Таблица 4

Содержание химических веществ в воде водозаборов№№ 2 и 5 «Сырский-1», нормируемых по санитарно-токсикологическому признаку вредности

ЛИЙ п/ц Элемент Класс опасности Фактическое содержание, мг/дм3 Гигиенический норматив, мг/дм5

1. Литой 2 0,003 0,03

2. Бор 2 0,024 0,5

3. Алюминий 2 0,01 0,2(0,5)

4. Кремний 2 6,1 10

5. Кобальт 2 0,002 0,1

6. Никель 2к 0,006 0,02

7. Бром 2 0,063 0,2

8. Рубидий 2 0,001 0,1

9. Стронций 2 0,4 7,0

10. Молибден 3 0,006 0,07

11. Серебро 2 0,009 0,05

12. Кадмий 2к 0,00023 0,001

13. Сурьма 2 0,0015 0,005

14. Барий 2 0,0005 0,7

15. Ртуть 1 0,00011 0,0005

16. Свинец 2к 0,0088 0,01

Результаты расчета по совместному содержанию веществ 1-го и 2-го классов опасности свидетельствуют, что сумма этих отношений превышает допустимую «единицу» и составляет около 3-х. Однако, учитывая, что коэффициент запаса при гигиеническом нормировании составляет, как правило, не менее 10, можно считать, что совместное присутствие данных элементов в

питьевой воде в обозначенных концентрациях не оказывает выраженного влияния на здоровье населения.

При расчете хронического неканцерогенного эффекта для населения г. Липецка, потребляющего питьевую воду с указанным содержанием никеля, брома, кадмия, свинца и бора, вероятность развития вредного эффекта для здоровья оказалась несущественной, коэффициент опасности (Н(2) < 1 (от 0,003 до 0,4). Оценка индивидуального канцерогенного риска (кадмий, никель, свинец) также определила допустимую величину < 1*10"5.

Расчет коэффициентов опасности неканцерогенных эффектов для населения при пероральном поступлении нитратов с питьевой водой установил, что вероятность развития вредных эффектов от ежедневного потребления воды с концентрацией нитратов 22-60 мг/л для взрослого населения несущественна (Н<3 < 1). Для детского населения коэффициент опасности превышал допустимый уровень (Н<3 >1) при содержании нитратов от 25 мг/л, при концентрации нитратов выше 50 мг/л, соответственно, достигал величины 2,4, что значительно превышает установленный безопасный уровень (табл. 5).

Таблица 5

Коэффициенты опасности неканцерогенного эффекта для взрослого и детского населения при пероральном поступлении нитратов с питьевой водой

Концентрации нитратов, мг/л Взрослое население Детское население

Расчетные параметры

I НО I но

22 0,59 0,37 1.41 0.88

24 0,65 0,41 1,54 0,96

25 0,68 0,42 1,60 1,00

29 0,78 0,49 1,86 1,16

30,6 0,83 0,52 1,96 1,22

' 34 0,92 0,57 1,18 1,36

39,9 1,08 0,67 1,55 1,60

44,5 1,20 0,75 2,85 1,78

50 1,35 0,84 3,20 2,00

60 1,62 1,01 3,84 2,40

60,1 1,65 1,03 3,91 2,44

При анализе демографической ситуации г. Липецка выявлено, что в период с 2003 г. по 2007 г. наблюдалась положительная динамика роста рождаемости и снижение смертности, что обусловливает сокращение естественной убыли населения г. Липецка в 2007 г.

Анализ данных многолетнего мониторинга общей и впервые выявленной заболеваемости позволил установить превышение российского уровня среди детского населения г. Липецка.

Установлена сильная корреляционная зависимость между общим суммарным показателем качества питьевой воды (Кобщ.), объединенным показателем качества воды (Кс1н.токс+фи,.полн), отдельных санитарно-токсикологических (Кс,„.токс.), обобщенных (К0б()бш.+0рГ>„0;|еп.) показателей качества, физиологической полноценности воды (КфИ3.полн.) и болезнями крови и кроветворных органов среди детского населения (г=0,89-0,95, р<0,01), органов пищеварения среди взрослого населения (г=0,91, р<0,02), мочеполовой системы среди подростков (г=0,83, р<0,05) (табл. 6).

Таблица б

Коэффициенты корреляции показателей заболеваемости населения г. Липецка с качеством питьевой воды

Факторы Общая заболеваемость болезнями крови и кроветворных органов среди детского населения Впервые выявленная заболеваемость болезнями крови и кроветворных органов среди детского населения Общая заболеваемость болезнями мочеполовой системы среди подростков Общая заболеваемость болезнями пищеварительной системы среди взрослого населения

Коэффициент корреляции, г

Нитраты г=0,943, р<0,01 - - -

Железо - - - г=0,915, р<0,02

1=0,953, р<0,01 - - -

Кошшолеп. - 1=0,83, р<0,05 -

Ксан-ток +фи5,полн. - г=0,854, р<0,05 - -

Кобщ. г=0,887, р>0,05 - - -

Изучение общей и впервые выявленной заболеваемости инфекционными и паразитарными болезнями показало, что в г. Липецке, как и в целом по Российской Федерации, установлен рост заболеваемости среди детского населения в период с 2003 г. по 2007 г.

Расчет нормируемого интенсивного показателя, в сравнении с инфекционной и неинфекционной заболеваемостью по Липецкой области, свидетельствует о неблагополучной ситуации в г. Липецке по заболеваемости среди детского населения (НИП от 1,3 до 1,4), подросткового населения (НИП от 1,2 до 1,3) и взрослого населения (НИП от 1,1 до 1,5).

Изучение многолетней динамики показателей заболеваемости всего населения г. Липецка по сумме острых кишечных инфекций, за 5-ти летний период наблюдения, выявило превышение среднемноголетнего уровня в 2007 г. Проведенный анализ формирования заболеваемости позволил определить, что в период с 2003 г. по 2007 г. заболеваемость ОКИ выросла в 1,4 раза. Следует отметить, что уровень заболеваемости по сумме ОКИ по г. Липецку выше, чем по Липецкой области (рис. 5).

< г. Липецк —Липецкая область

Рис. 5. Динамика заболеваемости (на 100 тыс. населения) по г. Липецку и Липецкой области по сумме острых кишечных инфекций за 2003-2007 гг.

Среди нозологических форм кишечных инфекций, регистрируемых среди всего населения, а также среди взрослых и детей г. Липецка, превалировали ОКИ неустановленной этиологии (их доля составила от 45 до 64% от суммы ОКИ) и ОКИ установленной этиологии (их доля составила от 12 до 43% от суммы ОКИ). Заболеваемость дизентерией составила 2,2% от суммы ОКИ. На заболевания, не связанные с водным фактором - сальмонеллезы, приходится 9-12 % от суммы ОКИ.

Анализ динамики инфекционной заболеваемости населения г. Липецка, этиологически связанной с влиянием водного фактора (дизентерия, ротави-русная инфекция, ОКИ установленной и неустановленной этиологии, энтеро-вирусная инфекция, ВГА), позволил установить, что формирование заболеваемости среди различных групп населения неравномерно. Расчет НИП показал, что заболеваемость детей по г. Липецку выше, чем у взрослого населения по всем вышеуказанным нозологиям.

Оценка эпидемиологического риска свидетельствует об определенной этиологической роли водного фактора в развитии кишечных инфекций. Однако при статистической обработке результатов достоверной связи между уровнем заболеваемости и качеством питьевой воды не установлено. Расчет показателей относительного эпидемиологического риска позволил определить территории риска (районы Свободный Сокол, Пединститут, Юго-Западный, Матырский, Дачный).

Результаты исследования и прогнозные оценки были положены в основу разработанной региональной модели обеспечения гигиенической безопасности питьевого водоснабжения г. Липецка, ключевое звено которой составляет мониторинг качества вод (рис. 6).

Предлагаемая схема (модель) предусматривает этапность в обеспечении гигиенической безопасности питьевого водопользования:

- этап I - оценка географических, гидрогеологических, промышленных факторов, влияющих на качество подземных вод и здоровье населения;

- этап II - аналитическая обработка баз данных, с целью дальнейшего прогноза санитарно-эпидемиологической ситуации;

- этап III - гигиеническое ранжирование проблемных территорий и разработка профилактических мероприятий.

Результаты исследования были использованы также при разработке принятых комплексных целевых областных и городских программ, направленных на повышение санитарной надежности питьевого водоснабжения и снижение заболеваемости населения. Эффективность от реализации мероприятий, заложенных в программах, выразилась в улучшении технического состояния объектов водоснабжения г. Липецка и Липецкой области; уменьшении доли нестандартных проб питьевой воды по микробиологическим показателям из водоисточников в 4 раза, из разводящей сети города в 3 раза; снижении в период с 2005-2007 гг. общей и впервые выявленной заболеваемости инфекционными и паразитарными болезнями на 6%, заболеваемости болезнями мочеполовой системы на 5%, заболеваемости болезнями пищеварительной системы на 7%.

I ЭТАП

Оценка природно-климатических, ланд-шафтно-географических факторов, обеспечивающих качество питьевой воды

Оценка состояния и развития промышленного и с/х производства в районе размещения и зон питания водозаборов

Мониторинг за качеством подземных вод, подаваемых для обеспечения хозяйственно-питьевого водоснабжения

Мониторинг заболеваемости взрослого, подросткового, детского населения

«ЭТАП

Аналитическая обработка баз данных с использованием современных компьютерных программ, оценка риска влияния водного фактора, выявление зависимостей и прогноз ситуации

V

III ЭТАП

Гигиеническое ранжирование проблемных ситуаций, разработка профилактических мероприятий

Организационно-управленческие решения Санитарно-гигиенические решения

Технологические решения

Рис.б. Региональная модель обеспечения гигиенической безопасности питьевого водоснабжения г. Липецка

Благоприятный санитарный прогноз наиболее вероятен при дальнейшем выполнении мероприятий, включающих обязательную ликвидацию источников нитратного загрязнения и проведение реабилитационных мероприятий в пределах 2-го и 3-го поясов зон санитарной охраны водозаборов г. Липецка (рис. 7).

Рис. 7. Прогноз уровня нитратов в воде при проведении комплекса мероприятий в ЗСО водозаборов до 2012 г.

Ожидаемая эффективность от реализации мероприятий может быть выражена снижением уровня нитратов до величины ниже гигиенического норматива (коэффициент аппроксимации 0,91).

ВЫВОДЫ

1. Образование локальных депрессионных зон в границах 1-го и 2-го поясов ЗСО, высокая степень инфильтрации атмосферных осадков, неравномерная водопроницаемость водовмещающих пород в условиях резкого увеличения объема использования минеральных удобрений, сброса сточных вод являются ведущими факторами, инициирующими ухудшение качества воды подземных источников питьевого водоснабжения в условиях развития региональных комплексов агропромышленного типа.

2. Приоритетные показатели, определяющие неблагополучие качества воды подземных водоисточников Липецкой области и г. Липецка: мутность (до 32 ПДК), цветность (до 4,7 ПДК), нитраты (до 1,6 ПДК), железо (до 12 ПДК), марганец (до 11 ПДК), микробное загрязнение (до 70% нестандартных

проб); питьевой воды - железо (до 8 ПДК), мутность (до 4 ДЦК), цветность (до 1,4 ПДК), нитраты и содержание фтора (0,12-0,23 мг/л). Сумма отношений химических веществ 1-2 классов опасности С<1, N1, Вг, В, РЬ >1.

3. Обобщенный комплексный показатель неблагополучия питьевого водопользования г. Липецка составляет от 0,4 до 0,65 (умеренное неблагополучие), при максимальной величине показателя, равной 1. Основной вклад в суммарное неблагополучие хозяйственно-питьевого водоснабжения населения вносят качество воды источников водоснабжения (15%-25%); ненадежность системы транспортировки воды и показатель физиологической неполноценности воды (30-50%).

4. Коэффициент опасности НО при величинах экспозиции, равных среднегодовым концентрациям нитратов на выходе с водозаборных сооружений, и по максимальным концентрациям за последние 5 лет составил для взрослого населения 1,03, для детского населения 2,44 (при допустимой величине Н(2=1). Оценка индивидуального канцерогенного риска (кадмий, никель, свинец) определила допустимую величину < 1*10"5.

5. Сопоставление показателей заболеваемости населения г. Липецка с КПАТН (долевое влияние водного фактора), объединенным суммарным показателем неблагополучия качества питьевой воды выявило сильную корреляционную связь водного фактора с болезнями крови и кроветворных органов среди детского населения (г=0,89-0,95, р<0,01), органов пищеварения среди взрослого населения (г=0,92, р<0,02), мочеполовой системы у подростков (г=0,83, р<0,05).

■ 6. Оценка эпидемиологического риска заболеваний населения ОКИ за 5-ти летний период выявила превышение среднемноголетнего уровня (450,5 на 100 тыс. населения); в 2007 г. показатель составил 568,0. Расчет показателей относительного эпидемиологического риска (ОР1) позволил определить территории риска (районы Свободный Сокол, Пединститут, Юго-Западный, Матырский, Дачный).

7. Благоприятный санитарный прогноз наиболее вероятен при реализации организационно-управленческих, санитарно-гигиенических и технологически х мероприятий. Комплекс должен включать инвентаризацию скважин с

целью исключения из системы водоснабжения превышений по нитратам, обязательную ликвидацию существующих источников нитратного загрязнения и проведение реабилитационных мероприятий в пределах 2-го и 3-го поясов ЗСО, повышение санитарной надежности транспортировки питьевой воды, расширение показателей производственного контроля и усиление микробиологического мониторинга качества вод.

8. Решения по реконструкции и восстановлению 1-го пояса ЗСО водоисточников, приведение в соответствие с санитарными и техническими нормами водозаборных и водопроводных объектов, оптимизация системы обеззараживания питьевой воды позволили улучшить техническое состояние объектов водоснабжения г. Липецка и Липецкой области, снизить долю нестандартных проб питьевой воды по микробиологическим показателям из источников водоснабжения в 4 раза, из сети в 3 раза, снизить в период 20052007 гг. общую и впервые выявленную заболеваемость инфекционными и паразитарными болезнями, болезнями мочеполовой системы и болезнями пищеварительной системы в среднем на 5-7%.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ

1. Коротков В.В., Чекмачева В.И. Решение проблем питьевого водоснабжения в условиях интенсивного создания и освоения особых экономических зон // Материалы IV Всероссийского форума «Здоровье нации - основа процветания России» (раздел «Санитарно-эпидемиологическое благополучие Российской Федерации»). - М., 2008. - С. 64-66.

2. Морозов Н.В., Коротков В.В. Актуальные проблемы гигиенической безопасности питьевой воды в Липецкой области // Состояние здоровья населения Центрального Федерального округа. Актуальные проблемы онкологии/ Материалы XXI межрегиональной научно-практической конференции.- Липецк, 2008. - С. 309-312.

3. Морозов В.Н., Коротков В.В., Короткова Т.С. Питьевое водоснабжение как основной фактор санитарно-эпидемиологического благополучия населения г. Липецка // Современные проблемы гигиены и эпидемиологии и

пути их решения: Научные труды ФНЦГ им. Ф.Ф. Эрисмана. - Вып. 20. - Воронеж, 2008. - С. 76-79.

4. Короткое В.В., Чекмачева В.И., Виноградов C.B. Гигиенические вопросы водоснабжения в условиях особых экономических зон // Региональные проблемы качества воды и сохранения здоровья населения: Научные труды ФНЦГ им. Ф.Ф. Эрисмана. - Вып. 21.- Липецк, 2009. - С. 71 -74.

5. Голованова Е.А., Константинова С.А., Коротков В.В. Оценка риска для здоровья населения при загрязнении питьевой воды нитратами // Региональные проблемы качества воды и сохранения здоровья населения: Научные труды ФНЦГ им. Ф.Ф. Эрисмана. - Вып. 21. - Липецк, 2009. - С. 260-262.

6. Коротков В.В., Короткова Т.С. Пути обеспечения безопасности водоснабжении населения области // Экология Центрально-Черноземной области РФ. - 2009. - № 1(22). - С. 76-80.

7. Коротков В.В. Оценка санитарно-эпидемиологической надежности системы централизованного питьевого водоснабжения г. Липецка // Здоровье населения и среда обитания. - 2009. - N 10. - С. - .

Отпечатано в полном соответствии с качеством представленного оригинал-макета

Подписано в печать 07.11 2009. Формат 60x90 1/16 Бумага 80 т/и2 Гарнитура «Тайме». Ризография. Усл. печ. л. 1,0 Тираж 100 экз. Заказ № 547.

Издательство Московского государственного университета леса 141005, Мытищи-5, Московская обл., 1-ая Институтская, 1, МГУЛ E-mail: izdat@mgul.ac.ru