Автореферат и диссертация по медицине (14.02.01) на тему:Гигиеническое обоснование метода интегральной оценки питьевой воды по показателям химической безвредности

На правах рукописи

ЕРАСТОВА Наталья Вячеславовна

ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ МЕТОДА ИНТЕГРАЛЬНОЙ ОЦЕНКИ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ ПО ПОКАЗАТЕЛЯМ ХИМИЧЕСКОЙ БЕЗВРЕДНОСТИ

14.02.01 - гигиена

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

1 6 ОКТ 2014

Санкт-Петербург 2014

005553435

005553435

Работа выполнена на кафедре профилактической медицины и охраны здоровья государственного бюджетного образовательного учреждения высшею профессионального образования «Северо-Западный государственный медицинский университет имени И.И. Мечникова» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Научный руководитель: доктор медицинских наук Мельцер Александр Виталиевич Официальные оппоненты:

Карелин Александр Олегович - доктор медицинских наук, профессор, государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова» Министерства здравоохранения Российской Федерации, заведующий кафедрой общей гигиены с экологией

Чернова Галина Ивановна - доктор медицинских наук, профессор, федеральное государственное бюджетное учреждение «Санкт-Петербэргский научно-практический центр медико-социальной экспертизы, протезирования и реабилитации инвалидов имени Г.А. Альбрехта» Министерства труда и социальной защиты Российской Федерации, главный научный сотрудник отдела мониторинга соблюдения прав инвалидов, проблем организации медико-социальной экспертизы и реабилитации

Ведущая организация:

Федеральное бюджетное учреждение науки «Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения».

Защита состоится «27» ноября 2014 года в 13.00 часов на заседании диссертационного совета Д 208.086.02 при государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Северо-Западный государственный медицинский университет имени И. И. Мечникова» Министерства здравоохранения Российской Федерации (195067, Санкт-Петербург, Пискаревский пр., д. 47).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке и на сайте ЬцрУ/вхапт.ги/пк/ государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Северо-Западный государственный медицинский университет имени И.И. Мечникова» Министерства здравоохранения Российской Федерации (195067, Санкт-Петербург, Пискаревский пр., д. 47).

Автореферат разослан «_»__2014 I.

Ученый секретарь диссертационного совета,

доктор медицинских наук, профессор ^^¿^г^^й^-Якубова Ирек Шавкатовна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИК РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. Регулирование качества питьевой воды является важнейшим направлением охраны здоровья населения, а профилактика инфекционной и неинфекционной заболеваемости, связанной с водным фактором, остается одной из приоритетных задач государственной политики, гигиенической науки и практики [Рахма-нин Ю.А. и др., 2010, 2014; Онищенко Г.Г., 2007, 2010].

В Российской Федерации принят ряд нормативных правовых актов, направленных на обеспечение надлежащих показателей качества питьевой воды. При этом в 40% случаев поверхностные водоисточники не соответствуют санитарным требованиям [Онищенко Г.Г., 2010], что обусловлено их, интенсивным антропогенным загрязнением [Рахма-нин Ю.А. и др., 2007, 2014; Онищенко Г.Г., 2009; Красовский Г.Н. и др., 2010]. В ряде регионов сохраняется низкий уровень внедрения эффективных технологий водоподготовки, имеет место вторичное загрязнение питьевой воды [Рахманин Ю.А. и др., 2010; Онищенко Г.Г., 2009, 2010]. Сложившаяся ситуация требует разработки и реализации системных мер по совершенствованию водоподготовки, включая научное обоснование новых методических подходов к оценке качества питьевой воды, результаты которой позволят осуществлять выбор приоритетных направлений для повышения эффективности технологий водоподготовки, обеспечения безвредности питьевой воды и получения максимального результата при оптимальных затратах [Онищенко Г.Г., 2007, 2009, 2010; Рахманин Ю.А., 2010; Тулакин A.B., 2012].

Воздействие на здоровье населения химических веществ, содержащихся в питьевой воде, многообразно и может проявляться как в виде физиологических сдвигов, так и патологических изменений, способствующих развитию заболеваний [Красовский Г.Н. и др., 2006; Рахманин Ю.А. и др., 2001, 2010; Плитман С.И., 1990; Черниченко И.А. и др., 2009; Зайцева Н.В. и др., 2011]. При длительном употреблении питьевой воды со сверхнормативным содержанием токсикантов увеличивается риск развития новообразований, болезней органов кровообращения, пищеварения, эндокринной и мочеполовой систем [Рахманин Ю.А. и др., 2010; Зайцева Н.В. и др., 2012]. На фоне неблагоприятных тенденций роста неинфекционной заболеваемости населения, в том числе болезнями, причина которых может быть связана с загрязнением питьевой воды, актуальность разработки эффективных мер, направленных на снижение негативного воздействия на здоровье населения, значительно возрастает.

Регламентация показателей безвредности питьевой воды, основанная на ПДК химических веществ, не позволяет в полном объеме оценить все возможные последствия для здоровья, в особенности, если гигиеническая норма установлена по лимитирующему признаку, выбранному из множества разнородных критериев вредного эффекта [Онищенко Г.Г., Новиков С.М., Рахманин Ю.А., Авалиани C.JL, Буштуева К.А., 2002; 2006; Черниченко И.А. и др., 2006; Плитман С.И. и др., 2012]. Для оценки возможных последствий для здоровья, обусловленных содержанием в питьевой воде комплекса химических веществ разнонаправленного характера воздействия на организм, необходимо выполнение как качественной, так и количественной оценки всей совокупности вредных и ольфактор-

но-рефлекторных (органолептических) эффектов. Реализация такого методического подхода позволит осуществлять интегральную оценку эффектов негативного воздействия, связанных с питьевой водой, усовершенствовать механизмы оценки показателей качества питьевой воды, оптимизировать программы производственного контроля и социально-гигиенического мониторинга, определять приоритетность мероприятий по совершенствованию технологий водоподготовки, что в конечном итоге будет способствовать минимизации возможного вреда здоровью населения.

Возросшие требования к предприятиям водохозяйственного комплекса определяют важность использования ими унифицированных показателей, учитывающих количественную оценку вероятности ущерба здоровью населения. Это позволит аргументировать внедрение наиболее эффективных технологий водоподготовки, осуществлять их сравнительную оценку с учетом рисков здоровью населения и возможностей управления ими.

Степень разработанности темы исследования. Анализ литературы показал, что существующие методы оценки качества питьевой воды в значительной мере сводятся к сопоставлению уровней фактического содержания различных химических веществ с их гигиеническими нормативами, что не всегда адекватно отражает биологические закономерности влияния на организм человека. Подходы, ориентированные на исчисление среднего процента нестандартных проб, являются малоинформативными, поскольку средняя величина, давая обобщающую характеристику статистической совокупности результатов контроля, не позволяет адекватно оценить вероятный риск здоровью. Методы, основывающиеся на балльной оценке, предполагающие определение удельного веса либо вклада того или иного показателя, также обладают известной степенью условности и не отражают вероятность реального ущерба здоровью.

Для решения этой задачи наиболее приемлемыми являются методы, основанные на методологии риска здоровью населения, преимуществом которых является возможность определения вероятности неблагоприятных эффектов, выраженных и качественно, и количественно.

Основные принципы выполнения оценки риска для здоровья изложены в Руководстве Р 2.1.10.1920-04 «Руководство по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду». Однако, очевидно, что решение задачи внедрения интегральной гигиенической оценки качества питьевой воды невозможно без научного обоснования и разработки новых методов оценки ее безвредности с учетом токсических, канцерогенных и ольфакторно-рефлекторных эффектов химических веществ, которые бы соответствовали современному уровню знаний в области общенаучной методологии оценки риска здоровью населения и реальным ресурсным возможностям обеспечения населения качественной питьевой водой.

Многочисленные исследования отечественных [Рахманин Ю.В., Новиков С.М., Красовский Г.Н., Зайцева Н.В., Жолдакова З.И., Воробьева JI.B., Черниченко И.А.] и иностранных авторов [Jolley R.L., Cantor K.P., Moghissi A.A.] свидетельствуют о важности разработки адекватных методов оценки качества питьевой воды, их совершенствования с учетом развития возможностей водоподготовки и появления новых данных о влиянии химических веществ, содержащихся в питьевой воде, на здоровье человека.

Изложенное определило цель и задачи настоящего исследования.

Цель исследования - совершенствование системы управления качеством питьевой воды на основе разработки и внедрения метода ее интегральной гигиенической оценки по показателям химической безвредности.

Задачи исследования:

1. Провести анализ показателей и основных тенденций в динамике неинфекционной заболеваемости населения Санкт-Петербурга на основе данных социально-гигиенического мониторинга.

2. Обосновать критерии приемлемости и разработать метод расчета риска ольфак-торно-рефлекторных эффектов, оценить канцерогенный и неканцерогенный риск здоровью населения, а также риск неблагоприятных ольфакторно-рефлекторных эффектов от воздействия химических веществ, поступающих с питьевой водой.

3. Разработать и гигиенически обосновать интегральную гигиеническую оценку качества питьевой воды по показателям безвредности на основе методологии оценки риска для здоровья населения.

4. Провести апробацию и практическое внедрение метода интегральной оценки питьевой воды по показателям ее безвредности с оценкой эффективности управленческих решений на водопроводных станциях ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга».

Научная новизна исследования. Впервые разработаны модели оценки риска ольфакторно-рефлекторных эффектов, обусловленных содержащимися в питьевой воде химическими веществами с обоснованием уровня приемлемого риска 0,10.

Разработан метод интегральной гигиенической оценки безвредности питьевой воды, учитывающий разнонаправленное действие веществ, обладающих токсическим, канцерогенным и ольфакторно-рефлекторным эффектами, что позволило осуществить интегрирование показателей на основе определения вероятности ущерба здоровью населения.

Впервые разработан алгоритм ранжирования водопроводных станций по эффективности водоподготовки с использованием интегрального подхода, основанного на оценке риска для здоровья населения, что позволило обосновать принятие управленческих решений по совершенствованию технологий водоподготовки, исходя из приоритетности мер, направленных на минимизацию риска здоровью населения.

Предложен научно-обоснованный метод пространственного анализа результатов интегральной оценки безвредности питьевой воды, что позволило осуществлять выбор приоритетных мероприятий по снижению негативного воздействия на здоровье населения конкретной территории водопользования.

Теоретическая значимость исследования. Теоретическая значимость заключается в научном обосновании метода оценки качества питьевой воды по интегральному показателю безвредности, учитывающей особенности вредного влияния химических веществ с различными эффектами воздействия, и позволяющей унифицировать оценочные показатели.

Новый метод вносит существенный вклад в дальнейшее развитие методологии оценки риска здоровью населения в части реализации интегрального подхода к оценке безвредности питьевой воды для совершенствования системы управления ее качеством.

Полученные результаты существенно расширяют представления об особенностях, характеризующих вредное влияние на здоровье населения химических веществ, поступающих в организм человека с питьевой водой.

Практическая значимость исследования. Практическая значимость работы заключается в разработке и внедрении в систему производственного контроля на примере ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга» метода интегральной оценки питьевой воды по показателям химической безвредности. Разработаны предложения, направленные на оптимизацию программ контроля качества питьевой воды. Создан механизм и обоснована возможность выполнения сравнительной оценки эффективности внедряемых на водопроводных станциях технологий водоподготовки с позиции риска для здоровья населения. Проведена оценка водоподготовки на водопроводных станциях ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга» с точки зрения вероятности наступления ольфакторно-рефлекторных, токсических и канцерогенных эффектов воздействия на здоровье населения.

Разработанный метод явился основой методических рекомендаций «Интегральная оценка питьевой воды централизованных систем водоснабжения по показателям химической безвредности», МР 2.1.4.0032-11, утвержденных Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации Г.Г. Онищенко.

Методология и методы исследования. В работе использовались методы оценки риска для здоровья населения, изложенные в Р 2.1.10.1920-04 «Руководство по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду» и в методических рекомендациях «Комплексная гигиеническая оценка степени напряженности медико-экологической ситуации различных территорий, обусловленной загрязнением токсикантами среды обитания населения», утвержденных Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации 30.07.1997, № 2510/5716-97-32; методы проведения социально-гигиенического мониторинга, включая оценку качества воды водоисточника, питьевой воды, анализ заболеваемости населения; статистико-математические методы, в том числе нормально-вероятностного распределения эффектов; методы пространственного моделирования результатов исследований.

Положения, выносимые на защиту:

1. Анализ показателей неинфекционной заболеваемости населения Санкт-Петербурга, в том числе онкологической, свидетельствует о тенденции их роста, что требует разработки дополнительных мер по снижению воздействия на здоровье факторов риска, включая химические вещества, содержащиеся в питьевой воде.

2. При расчете риска для здоровья населения, а также при разработке и реализации мероприятий по его снижению, необходимо учитывать ольфакторно-рефлекгорные эффекты, вызываемые химическими веществами, содержащимися в питьевой воде.

3. Выбор первоочередных мер по совершенствованию водоподготовки требует научного обоснования новых методических подходов к оценке качества питьевой воды, предусматривающих использование унифицированных показателей, учитывающих количественную оценку вероятности ущерба здоровью.

4. Разработка и внедрение метода интегральной гигиенической оценки питьевой воды по показателям безвредности дополняет возможности применения методологии

оценки риска здоровью населения от совокупности вредных эффектов, обусловленных содержащимися в питьевой воде химическими веществами, что является важным элементом совершенствования системы управления качеством питьевой воды.

Личный вклад соискателя. Автором разработана программа и методическая схема обеспечения исследований по всем разделам диссертации. При непосредственном участии автора осуществлен сбор и обобщение информации, характеризующей качество питьевой воды и воды поверхностного источника водоснабжения Санкт-Петербурга -р. Невы, созданы электронные базы данных, проведена их статистическая обработка, анализ и интерпретация результатов исследования. Автором проведен анализ первичной и общей заболеваемости населения Санкт-Петербурга по данным социально-гигиенического мониторинга за 10 лет. Выполнены расчеты риска для здоровья населения, в том числе канцерогенного, неканцерогенного риска и риска ольфакторно-рефлекторных эффектов, расчеты суммарных рисков и интегральных показателей безвредности питьевой воды за 5 лет по пяти водопроводным станциям. Автором разработаны научные подходы к осуществлению пространственного анализа результатов интегральной оценки безвредности питьевой воды на территории водопользования. Выполнена оценка эффективности водоподготовки на водопроводных станциях по степени безвредности питьевой воды с учетом многолетней динамики, сезонных изменений воды водоисточника, пространственного распределения значений риска для здоровья населения и интегральных показателей безвредности питьевой воды на территориях водопользования. С этой целью проанализировано 125 единиц графической и картографической информации, характеризующей качество питьевой воды в Санкт-Петербурге. Доля личного участия автора в накоплении информации более 80%, в обобщении и анализе материалов 100%.

Материалы исследования внедрены в деятельность: ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга» (акт от 02 февраля 2013 г.); ФБУН «Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения» (акт от 02 августа 2013 г.); Управления Роспотребнадзора по Ленинградской области (акт от 18 июня 2014 г.); ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Липецкой области (акт от 02 июня 2014 г.); ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в городе Санкт-Петербург» (акт от

17 июня 2014 г.); ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Вологодской области» (акт от

18 июня 2014 г.); ООО «Фирма «Интеграл» (акт от 18 июня 2014 г.).

Материалы исследования внедрены в учебный процесс кафедр ГБОУ ВПО СЗГМУ им. И.И. Мечникова Минздрава России: общей и военной гигиены (акт от 13 мая 2014 г.); профилактической медицины и охраны здоровья (акт от 13 мая 2014 г.).

Степень достоверности и апробация материалов исследования. Степень достоверности результатов проведенных исследований определяется базой данных, включенных в статистический анализ: результатов исследований факторов среды обитания (вода источника водоснабжения, питьевая вода на различных стадиях водоподготовки и транспортировки), в общей сложности составляющих более 450 тыс. исследований; данных о заболеваемости населения, в общей сложности составляющих 240 показателей. Все исследования выполнены аккредитованным испытательным лабораторным центром ЗАО «Центр контроля качества воды» в рамках производственного контроля ГУП «Водоканал

Санкт-Петербурга». Анализ первичной и общей заболеваемости населения Санкт-Петербурга выполнен по данным социально-гигиенического мониторинга (на основе статистических отчетных форм №12 «Сведения о числе заболеваний, зарегистрированных у больных, проживающих в районе обслуживания лечебного учреждения» за период 20022011 гг. и официальной статистики Петростата). Характеристика риска для здоровья населения и выводы о степени безвредности питьевой воды основывались на более чем 28 тыс. расчетов риска и интегральных показателей безвредности питьевой воды.

Все исследования выполнены с использованием официально утвержденных методик и одобрены Локальным Этическим комитетом ГБОУ ВПО СЗГМУ им. И.И. Мечникова Минздрава России. Результаты апробации, статистическая обработка результатов соответствуют требованиям, отвечают цели и задачам исследования.

Основные положения диссертации доложены и обсуждены: на научно-практической конференции «Актуальные организационно-правовые и методологические вопросы обеспечения санитарно-эпидемиологического благополучия населения» (Санкт-Петербург, 2011г.); XI Всероссийском съезде гигиенистов и санитарных врачей «Итоги и перспективы обеспечения санитарно-эпидемиологического благополучия населения Российской Федерации» (Москва, 2012 г.); Пятом Невском международном экологическом конгрессе (Санкт-Петербург, 2012 г.); конференции с международным участием «Экология и здоровье населения большого города» V Санкт-Петербургского инновационного форума (Санкт-Петербург, 2012 г.); Всероссийской научно-практической интернет-конференции «Актуальные проблемы и инновационные технологии в гигиене» (Пермь, 2012 г.); круглом столе «Чистая вода - здоровье нации» 3-го Международного форума «Чистая вода» (Москва, 2012 г.); Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Актуальные проблемы гигиены» (Санкт-Петербург, 2013 г.), VI Невском международном экологическом конгрессе (Санкт-Петербург, 2013 г.), Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Актуальные направления развития социально-гигиенического мониторинга и анализа риска здоровью» (Пермь, 2013 г.), круглом столе «Снижение риска для здоровья населения от влияния факторов среды обитания» Российской недели здравоохранения (Москва, 2013 г.); Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Профилактическая медицина» (Санкт-Петербург, 2012 г., 2013 г.); III межрегиональной конференции «Актуальные аспекты совершенствования региональной системы социально-гигиенического мониторинга» (Санкт-Петербург, 2014 г.); Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Актуальные проблемы безопасности и оценки риска здоровью населения при воздействии факторов среды обитания» (Пермь, 2014 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 20 научных работ, в том числе 7 - в ведущих рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 143 страницах машинописи, состоит из введения, главы материалов и методов, обзора научной литературы, 4 глав собственных исследований, заключения, 6 приложений. Библиографический список включает 196 литературных источников, из них 161 отечественных и 35 иностранных авторов. Фактический материал представлен в 14 таблицах, проиллюстрирован 13 рисунками.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Первая глава посвящена материалам, объектам, объемам и методам исследования. Объектами исследования являлись: поверхностный источник водоснабжения Санкт-Петербурга - р. Нева, технологии водоподготовки на водопроводных станциях ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга»: Главной (ГВС), Южной (ЮВС), Северной (СВС), Волковской (ВВС) и водопроводной станции г. Колпино (КВС или Корчмино); качество питьевой воды на различных стадиях водоподготовки и транспортировки. Предметом исследования были результаты исследований питьевой воды, выполненные в рамках производственного контроля ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга» на водозаборе, выходе со станций водоподготовки, в распределительной сети за 2003, 2005, 2009, 2010 и 2011 гг., в динамике и по сезонам года.

Для расчета риска ольфакторно-рефлекторных эффектов использовано 18 показателей, канцерогенного риска - 19 показателей, неканцерогенного риска - 35 показателей, характеризующих содержание в питьевой воде химических веществ неорганической и органической природы, обладающих общетоксическим и канцерогенным действием.

Анализ заболеваемости населения Санкт-Петербурга проведен на основании статистических отчетных форм №12 «Сведения о числе заболеваний, зарегистрированных у больных, проживающих в районе обслуживания лечебного учреждения» за период 2002-2011 гг.

При обработке материалов использовались основные методы вариационной статистики: ретроспективный анализ, группировка по признакам, построение аналитических таблиц, графический метод; расчет относительных величин, расчет средних величин, корреляционный анализ. Статистическая обработка результатов лабораторных исследований питьевой воды осуществлялась с применением расчета средних величин, среднеквадратичных отклонений, ошибок средних величин, критерия Стьюдента. В качестве аналитических средств использовались программные продукты MS Office 2007 с пакетом анализа; статистический пакет Statistica, программный модуль «Эколог. Питьевая вода».

Во второй главе проведен анализ существующих научных подходов к оценке безвредности питьевой воды. Представлен обзор результатов научных исследований отечественных и зарубежных авторов о закономерностях развития нарушений здоровья населения, связанных с химическим составом питьевой воды. Показано, что реакция организма человека на воздействие химических веществ питьевой воды может проявляться от физиологических сдвигов до выраженных патологических изменений, приводящих к развитию различных заболеваний, включая онкологические, болезни органов кровообращения, нервной системы и другие расстройства здоровья. Проанализированы основные аспекты государственного регулирования качества питьевой воды.

В третьей главе представлены результаты анализа заболеваемости населения Санкт-Петербурга по данным социально-гигиенического мониторинга. В Санкт-Петербурге имеется тенденция к росту показателей как общей, так и первичной заболеваемости взрослого населения. Общая заболеваемость за десятилетний период увеличи-

лась в 1,53 раза: с 1476,33 в 2002г. до 2256,47 случая на 1 тыс. жителей в 2011г., первичная - в 1,3 раза: с 694,6 до 887,2 соответственно, и с 2006 г. превышает средне российский показатель. Негативной тенденцией характеризовалась первичная онкологическая заболеваемость: с 2005г. ее уровень выше, чем в Российской Федерации. За 10 лет ее показатели увеличились в 1,66 раза, темп прироста в период 2009-2011 гг. составил +0,18. В 2011 г. был зарегистрирован наивысший уровень заболеваемости за 10-летний период - 15,6 на 1000 населения. Приведенные данные свидетельствуют о необходимости принятия мер, направленных на предупреждение заболеваемости, в том числе путем снижения возможного вредного воздействия факторов среды обитания на здоровье, включая химические вещества, содержащиеся в питьевой воде.

В четвертой главе представлено обоснование метода интегральной оценки питьевой воды по показателям безвредности, в основу которого положена методология анализа риска здоровью населения.

Для оценки канцерогенного и неканцерогенного (общетоксического) рисков, а также интегральной оценки безвредности питьевой воды применены беспороговые модели, основанные на вероятностных оценках развития неблагоприятных эффектов.

Предложена модель оценки риска воздействия химических веществ, содержащихся в питьевой воде и обладающих токсическим эффектом воздействия. С этой целью использовалось уравнение 1:

Risk = 1 - ехр((1п(0,84)/(ПДКхК3)) х С), где (1)

К3 - коэффициент запаса, принимаемый равным 100 - у веществ с выраженной вероятностью отдаленных последствий, и 10 - у остальных веществ;

С — средняя ежедневная концентрация вещества, поступающего в организм человека с питьевой водой в течение его жизни.

Оценка суммарного неканцерогенного риска осуществлялась методом умножения вероятностей (уравнение 2):

Risksum = 1 - (1 - Risk,) х (1 - Risk2) х ... х (1 - Riskn) (2)

Основной параметр для оценки канцерогенного риска - фактор канцерогенного потенциала, отражающий верхнюю, консервативную оценку канцерогенного риска за ожидаемую (среднюю) продолжительность жизни человека (70 лет). Канцерогенный потенциал (SF0) представляет в данном случае величину, характеризующую меру дополнительного индивидуального канцерогенного риска или степень увеличения вероятности развития рака при воздействии канцерогена, и определяется как 95% верхняя доверительная граница наклона зависимости «доза-ответ» в нижней линейной части кривой. Для расчета величины среднесуточной дозы LADD использовалось уравнение 3: LADD = (С х CR х ED х EF) / (BW х AT х 365), где (3)

С — концентрация вещества в питьевой воде;

CR - скорость поступления (количество в единицу времени) потребляемой питьевой воды, л/сут;

ED - продолжительность воздействия, лет;

EF - частота воздействия, дней/год;

BW - масса тела человека, кг; " - '

AT - период осреднения экспозиции, лет;

365 - число дней в году.

Оценка канцерогенного риска осуществлялась с использованием экспоненциальной модели (уравнение 4):

Risk = 1 - exp(-SFc х LADD) (4)

В случаях, когда уровни загрязнения воды канцерогенами незначительны, т.е. находились в значениях, близких к порогам воздействия, оценка осуществлялась по линейной модели (уравнение 5):

Risk = SF0 х LADD (5)

Оценка суммарного канцерогенного риска осуществлялась методом сложения значений риска от каждого вещества в отдельности (уравнение 6):

Risksum = Risk, + Risk2 + ... + Riskn (6)

или методом умножения вероятностей, если ожидаемое значение суммарного риска превышало 0,001 (уравнение 2).

Предложены модели оценки риска в отношении показателей и химических веществ, содержащихся в питьевой воде и характеризующихся органолептическим эффектом воздействия.

Влияние химических веществ на органолептические свойства воды может проявиться в изменении ее запаха, привкуса и окраски, а также в образовании поверхностной пленки или пены. Принципиальное значение имеет оценка перечисленных показателей с точки зрения ольфакторно-рефлекторного воздействия на организм. Применительно к модели оценки риска по запаху и привкусу теоретической основой поиска пороговых концентраций является психофизический закон Вебера-Фехнера, согласно которому интенсивность ощущения пропорциональна логарифму концентрации вещества.

Оценка суммарного органолептического ольфакторно-рефлекторных эффектов осуществлялась выбором его максимального значения из всей группы величин, характерных для каждого из веществ, что обусловлено особенностями реакции рецепторов человека, формирующих рефлекторные реакции и описанными, в частности, в вышеупомянутом законе Вебера-Фехнера.

Интенсивность запаха и привкуса оценивается по 5-балльной шкале (таблица 1). Каждый балл этой шкалы позволяет предположить вероятность (т.е. риск) обнаружения запаха и (или) привкуса потребителем. Переход от одного балла к другому, как правило, осуществляется при изменении концентрации веществ, определяющих запах или привкус, в 1,5-2,5 (в среднем 2) раза.

Таблица 1 - Шкала интенсивности запаха и привкуса питьевой воды

Интенсивность, баллы Характеристика запаха, привкусов Проявление запаха, привкуса Какой долей населения обнаруживается, % Априорная вероятность (риск) обнаружения

0 Не ощущается Отсутствие 0 0

1 Очень слабый Не ощущается потребителем, но обнаруживается специалистом 2-5 0,02-0,05

2 Слабый Обнаруживается потребителем только в том случае, если обратить его внимание 10-20 0,16

3 Заметный Легко обнаруживается потребителем и вызывает его неодобрение Около 50 0,5

4 Отчетливый Обращает на себя внимание, может заставить воздержаться от питья 80-90 0,84

5 Очень сильный Настолько сильный, что делает воду непригодной для питья Более 95 0,98

Предложена модель оценки риска по показателю «цветность» - уравнение (7): Prob = - 3.33 + 0.067*Ц, где (7)

Ц - цветность воды (в градусах цветности);

Prob - связан с вероятностью (риском) в соответствии с законом нормального вероятностного распределения, что может быть описано уравнением (8). Prob

Risk = (1 / V(27t))* J e'/2dt, где (8)

-00

я - 3,14....;

e — основание натурального логарифма, d — знак дифференциала, t - доверительный коэффициент.

Предложена модель оценки риска по показателю «мутность» - уравнение (9): Prob = - 3 + 0.25*М, где (9)

М - значение мутности, Prob - см. уравнение (8).

Предложена модель оценки риска по водородному показателю. Риск по водородному показателю определяется при pH 7 и менее - по уравнению (10), а при pH более 7 - по уравнению (11)

Prob = 4 - pH (10)

Prob= - 11 + pH (11)

где Prob - см. уравнение (8).

Предложена модель оценки риска по остальным показателям, нормируемым по их влиянию на органолептические качества воды - уравнение (12):

Prob = -2 + 3.32*lg (Концентрация/норматив) (12)

где Prob - см. уравнение (8).

Выбор приемлемой величины неканцерогенного риска обосновывается критериями беспороговых моделей, позволяющих подвести единую основу для интегральной оценки.

Неканцерогенный риск, оцениваемый по беспороговым моделям, как правило, ориентирован на ожидаемый рост заболеваемости населения, связанной с воздействием химических веществ, содержащихся в питьевой воде. Выбор величины приемлемого риска ориентирован на значение статистической ошибки, при которой заболеваемость в группах сравнения не превышает достоверных значений. Следовательно, в качестве величины приемлемого неканцерогенного риска используется величина 0,05. При оценке канцерогенного риска в соответствии с рекомендациями ВОЗ в качестве величины приемлемого канцерогенного риска используется величина 0,00001 (1х10 5). Принципом, используемым в качестве значимого для рефлекторно-ольфакторного эффекта воздействия, может являться удовлетворенность или неудовлетворенность большей части употребляющего такую воду населения. В соответствии с рекомендациями ВОЗ основной задачей водоподготовки в условиях централизованного водоснабжения является обеспечение таких органолегггических свойств питьевой воды, которые удовлетворяли бы, по крайней мере, около 90% потребителей. С учетом изложенного, в качестве величины приемлемого риска ольфакторно-рефлекторных эффектов, целесообразно использовать величину 10% или 0,1.

Предложена модель расчета интегрального показателя безвредности питьевой воды (ИП) для оценки, предполагающей интеграцию величин, характеризующих канцерогенный и неканцерогенный риск, риск органолегггических эффектов (13):

ИП = РисКро/ПЗро + Рискиек/113„ек + Рискканц/ПЗканц, где (13)

Рискр0 - суммарный риск ольфакторно-рефлекторных эффектов;

ПЗро - приемлемое значение риска ольфакторно-рефлекторных эффектов;

Рискнек - суммарный неканцрогенный риск;

П3„ек - приемлемое значение неканцерогенного риска;

Рискканц - суммарный канцерогенный риск;

ПЗканц - приемлемое значение канцерогенного риска.

Глава пятая посвящена апробации метода интегральной оценки питьевой воды по показателям химической безвредности на водопроводных станциях Санкт-Петербурга. В начале главы дана общая характеристика поверхностного водоисточника и системы водоснабжения Санкт-Петербурга. Рассмотрены показатели, характеризующие химическое загрязнение воды на различных стадиях водоподготовки.

Удельный вес проб воды из р. Невы, не соответствующих гигиеническим нормативам, выше, чем средние показатели Российской Федерации, и в 2012г. составил по микробиологическим показателям 75,3%, по санитарно-химическим - 38,1%. На всем протяжении Нева испытывает значительную антропогенную нагрузку. Сброс загрязняющих веществ со сточными водами и ливневыми стоками в Неву в последнее десятилетие по большинству показателей значительно снизился, что обусловлено переключением выпусков в коллекторы с подачей стоков на очистные сооружения ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга». Тем не менее, в Неву продолжает поступать значительный объем загрязняющих веществ. Значительное содержание в воде водоисточника органических соединений, способствующих образованию в процессе хлорирования галогенсодержащих веществ, сезонные изменения воды в Неве, приводящие к увеличению мутности, цветности, окисляемости и щелочности, требуют оптимизации технологии водоподготовки. Сущест-

венное влияние на состояние воды в Неве оказывают нефтепродукты, которые, как и гу-миновые вещества, способствуют образованию в процессе хлорирования галогенсодер-жащих соединений.

Система водоподготовки в Санкт-Петербурге представляет комплекс взаимосвязанных инженерных сооружений, включающий 9 водопроводных станций, 200 повы-сительных насосных станций, 6755 км водопроводных сетей, и организована по принципу территориального зонирования. В каждой из зон имеются водозаборные и водоочистные сооружения, повысительные станции и разводящие сети. Пять водопроводных станций осуществляют водозабор из Невы: ГВС, ЮВС, СВС, ВВС, КВС (Корчмино). Среднесуточная подача питьевой воды в город более 1850 тыс. мЗ. Примерная численность обслуживаемого населения составляет: для ЮВС — 1633,3; СВС — 1488,3; ГВС — 1200,4; ВВС - 353,0; КВС - 183,0 тыс. чел.

Особенностью сооружений водоподготовки Санкт-Петербурга является значительное применение (до 78%) одноступенчатой схемы водоочистки, по двухступенчатой технологии обрабатывается не более 22% воды. Технология одноступенчатой очистки включает предварительную аммонизацию воды, предварительное хлорирование с использованием гипохлорита натрия, очистку на барабанных сетках, коагуляцию с применением сульфата алюминия, фильтрацию через песчаную загрузку на контактных осветлителях. Технологией обработки воды по двухступенчатой схеме предусмотрены предварительное аммонирование, обработка гипохлоритом натрия, коагуляция сернокислым алюминием, флокуляция катионным флокулянтом на основе полиакриламида, отстаивание и фильтрация через песчаную загрузку на скорых фильтрах. Используется система дозирования порошкообразного активированного угля (ПАУ) для удаления органических веществ и нефтепродуктов. Для снижения содержания железа и улучшения органо-лептических показателей внедрена технология кондиционирования воды на осветительных фильтрах. С целью обнаружения токсичных веществ в воде водоисточника используется система биомониторинга. В связи со значительным загрязнением воды в Неве по микробиологическим показателям с 2003г. стало внедряться ультрафиолетовое облучение (УФО) воды. В настоящее время все водопроводные станции города используют УФО в комбинации с хлорированием и аммонизацией. Это позволяет обеспечить эпидемиологическую безопасность воды, кроме того, такая комбинация способствует снижению негативных эффектов от побочных хлорсодержащих соединений. Для гарантированного водоснабжения существующих и вновь застраиваемых территорий осуществляется модернизация и строительство новых водопроводных сооружений. При этом приоритетом является обеспечение питьевой водой наибольшего числа потребителей. На ЮВС, обслуживающей наибольшее количество населения, в 2011г. осуществлен ввод в эксплуатацию блока «К-6» производительностью 350 тыс. мЗ/сут. с применением двухступенчатой схемы очистки воды. Технологией водоподготовки на блоке «К-6» предусмотрены технологические компоненты: предварительное озонирование воды для более глубокой очистки от загрязнителей бактериальной и вирусной природы; двухступенчатый процесс очистки: вначале - осветление, коагуляция, флокуляция и отстаивание в полочном отстойнике; далее — фильтрация через скорые гравитационные фильтры

с двухслойной загрузкой, включающей песок и ПАУ. Для обеззараживания воды используются гипохлорит натрия с сульфатом аммония, а затем - УФО.

Благодаря проводимым мероприятиям удельный вес проб питьевой воды, не отвечающих гигиеническим нормативам, в Санкт-Петербурге значительно ниже, чем средние показатели по Российской Федерации, и в 2012г. составил по санитарно-химическим показателям 4,2% против 16,7% в Российской Федерации. Имеющиеся отклонения от гигиенических нормативов по санитарно-химическим показателям носят разовый характер и связаны с повышенным содержанием железа, мутностью и цветностью, т.е. показателями, характеризующимися органолептическими эффектами, и в значительной степени обусловленными состоянием водопроводных сетей, что подтверждается их обнаружением преимущественно в распределительной сети.

Для цели интегральной оценки безвредности питьевой воды был сформирован перечень приоритетных для Санкт-Петербурга показателей, исходя из существующих нормативных требований, с учетом региональных особенностей водоснабжения. В перечень в приоритетном порядке были включены органолептические показатели и показатели, характеризующие содержание химических веществ, получивших глобальное распространение. Далее были проанализированы показатели, имеющие региональное значение. Формируемый перечень был оценен на соответствие показателей загрязняющим веществам, поступающим в Неву в составе сточных вод, с поверхностными стоками, а также веществам, источниками которых являются суда и аварийные сбросы. Перечень был дополнен показателями, образующимися в процессе обработки воды. В результате, общее количество показателей составило 49. Далее из формируемого перечня были исключены показатели, по которым исследования носили разовый (скрининговый) характер, и существующий объем результатов исследований не позволял выполнить статистически достоверные расчеты и анализ, а также фториды, принимая во внимание природные характеристики воды Невы. Таким образом, в итоговый перечень вошло 44 показателя: привкус, цветность, мутность, запах при 20° и 60°, водородный показатель, жесткость, нефтепродукты, фенолы, алюминий, барий, бериллий, бор, железо, кадмий, марганец, медь, мышьяк, никель, кобальт, ртуть, свинец, хром, селен, стронций, цинк, ионы аммония, нитриты, нитраты, сульфаты, хлориды, ДДТ, 2,4-Д, п,п'- ДДД, п,п'- ДДЕ, гамма-ГХЦГ, остаточный хлор, бенз(альфа)пирен, хлороформ, бромдихлорметан, бро-моформ, дибромхлорметан, трихлорэтилен, четыреххлористый углерод. Сформированный перечень был проанализирован исходя из особенностей воздействия веществ, сформированы 3 группы веществ соответственно характеру воздействия: общетоксическое и ольфакторно-рефлекторное, канцерогенность. Это позволило перейти к расчетам канцерогенного, неканцерогенного риска и риска ольфакторно-рефлекторных эффектов, связанных с питьевой водой.

Выполнены расчеты и анализ риска по каждой водопроводной станции.

В качестве примера в таблице 2 представлены результаты расчета риска ольфакторно-рефлекторных эффектов, для которого взято 18 показателей.

Таблица 2 - Результаты расчета рискаольфакторно-рефлекторных эффектов, ЮВС, 2011 г.

Наименование Выход со станции водоподготовки Распределительная сеть

Алюминий 8.91Е-05 8.31Е-05

Железо 0 3.18Е-05

Водородный показатель 0,005622 0,005622

Жесткость 2.0808Е-07 2.0808Е-07

Запах при 20°С 0,001350 0,001350

Запах при 60°С 0,001350 0,001350

Привкус 0 0

Ионы аммония 8.41695Е-09 3.16481Е-10

Марганец 2,84164Е-13 2,84164Е-13

Медь 0 0

Мутность 0,001656 0,001656

Нефтепродукты 2,77991Е-08 2,77991Е-08

Остаточный хлор 0,013000 0

Сульфаты 3,44 Е-10 3.44Е-10

Фенолы 0 0

Хлориды 1.00621Е-13 1,00621 Е-13

Цветность 0,001372 0,001531

Цинк 1.69639Е-29 6,32815Е-29

Суммарный риск 0,013000 0,005622

Для расчета неканцерогенного риска выбрано 36 показателей загрязнения воды веществами, обладающими токсиксическим эффектом воздействия: 2,4-Д п,п'-ДЦД, п,п'-ДЦЕ, п,п'- ДДТ, гамма-ГХЦГ, барий, бенз(апьфа)пирен, бериллий, бор, бромдихлорметан, бромоформ, дибромхлорметан, кадмий, кобальт, мышьяк, никель, нитраты, нитриты, ртуть, свинец, селен, стронций, хром, трихлорэтилен, хлороформ, четыреххлористый углерод, медь, алюминий, железо, ионы аммония, марганец, нефтепродукты, сульфаты, хлориды, фенолы, цинк. Значения неканцерогенного риска не превышали приемлемых величин на всех стадиях водоподготовки и распределения питьевой воды. Для расчета канцерогенного риска взято 19 показателей: 2,4-Д, п,п'-ДДЦ, п,п'- ДДЕ, п,п'- ДДТ, гамма-ГХЦГ, бенз(альфа)пирен, бериллий, бромдихлорметан, бромоформ, дибромхлорметан, свинец, кадмий, кобальт, мышьяк, никель, хром, трихлорэтилен, хлороформ, четыреххлористый углерод. Преимущественный вклад в значения канцерогенного риска определялся соединениями, образующимися при хлорировании воды: хлороформом, бромдихлорметаном, четыреххлористым углеродом, а также свинцом и мышьяком.

На основе значений суммарного риска, обусловленного веществами, обладающими органолептическим, токсическим и канцерогенным эффектами, выполнен расчет ИП. В качестве примера в таблице 3 представлены результаты, полученные на ЮВС.

С использованием полученных значений ИП, выраженных в ранговых местах, выполнено ранжирование водопроводных станций. При этом первые ранговые места соответствовали наименьшим значениям ИП (таблица 4).

Таблица 3 - Значение ИП в питьевой воде на выходе со станции, ЮВС, 2011 г.

Риск Фактическое значение риска Значение приемлемого риска (ПЗ) Риск/ПЗ ИП

Органолептический 0,0130000 0,1 0,130 0,729

Неканцерогенный 0,0026800 0,05 0,048

Канцерогенный 0,0000055 0,00001 0,550

Таблица 4 - Результаты ранжирования водопроводных станций по значение ИП в динамике лет (2003г., 2005г., 2009-2011 гг.)

Водопроводная 2003г. 2005г. 2009г. 2010г. 2011г.

ИП Ранг ИП Ранг ИП Ранг ИП Ранг ИП Ранг

ВВС 2,386 3 1,888 3 1,570 4 1,462 3 1,431 3

КВС 2,420 4 2,004 4 1,569 3 1,641 5 1,589 4

СВС 2,441 5 2,007 5 1,682 5 1,471 4 1,825 5

ГВС 2,348 2 1,803 2 1,544 2 1,190 1 1,311 2

ЮВС 2,308 1 1,626 1 1,4555 1 1,341 2 0,729 1

За все анализируемые годы наиболее благоприятные результаты ИП получены в питьевой воде на выходах ЮВС и ГВС. Наиболее неблагоприятные результаты получены на СВС. Анализ сезонных изменений ИП свидетельствует о наиболее высоких значениях в летний и осенний периоды, что связано с увеличением загрязненности водоисточника. Для всех водопроводных станций, кроме СВС, характерно увеличение ИП в теплое время года с максимальными значениями в летний период (рисунок 1). Определяется такой эффект прежде всего усилением режима хлорирования и, соответственно, увеличением содержания хлорорганических соединений, главным образом, бромдихлорметана и хлороформа. Распределение ранговых мест по значения ИП оставалось стабильным вне зависимости от сезона на протяжении всего года для всех станций: ЮВС - 1 ранговое место; ГВС - 2 ранговое место; ВВС - 3 ранговое место; КВС - 4 ранговое место; СВС - 5 ранговое место.

ип

Рисунок 1 - Значения ИП на выходах водопроводных станций с учетом сезонных изменений, 2011 г.

Глава шестая посвящена сравнительной оценке эффективности реализации управленческих решений, направленных на минимизацию риска здоровью населения, с учетом временных и пространственных характеристик изменений ИП на территории водопользования. Результаты свидетельствуют о значительном снижении к 2011 г. по сравнению с 2003 г. значений ИП на всех водопроводных станциях (рисунок 2). С 2005 по 2011 гг. средний ИП водопроводных станций снизился на 42%. Это в значительной степени связано с исключением гиперхлорирования за счет внедрения УФО. Результаты исследования показали, что вклад в суммарный канцерогенный риск в наибольшей степени определялся 5 веществами, 3 из которых являлись хлорсодержащими соединениями (хлороформ, бромдихлорметан, четыреххлористый углерод).

ИП

Рисунок 2 - Динамика изменения ИП на водопроводных станциях в период 2003-2011гг.

Комбинация хлорирования и УФО способствовала уменьшению в воде побочных продуктов, отнесенных к группе канцерогенов, что позволило снизить значения канцерогенного риска и, как следствие, ИП. Установлено снижение риска неблагоприятных оль-факторно-рефлекторных эффектов на всех водопроводных станциях: на СВС - в 3,3 раза, ГВС- в 3,3 раза, КВС- 4,6 раза, ВВС - в 4,7 раза, ЮВС- в 5,5 раза. Важным мероприятием является внедрение установок дозирования ПАУ, которые за счет высокой степени удаления из воды органических соединений позволили снизить значения риска ольфак-торно-рефлекторных эффектов до приемлемого уровня. Как показали результаты расчетов, снижение значений риска для здоровья сопряжено со снижением ИП на всех водопроводных станциях. Наибольшее снижение ИП отмечено на ЮВС — на 68,4%, в период 2003-2011 гг. ИП на указанной станции снизился в 3,2 раза - с 2,93 в 2003 г. до 0,93 в 2011 г. Это объясняется модернизацией технологии водоподготовки, и, в частности, внедрением предварительного озонирования воды.

Интегральная оценка безвредности питьевой воды и выполненное на ее основе ранжирование водопроводных станций позволили определить наиболее приоритетные направления модернизации. Так, пятое ранговое место заняла СВС, где в период 20032011 гг. произошло наименьшее снижение ИП - на 25,2%. Более того, ИП увеличился к 2011 г. по сравнению с предыдущим, 2010г. Это обосновало приоритетность принятия

мер и ресурсного обеспечения новых технических решений по водоподготовке именно на этой станции.

В ходе исследования рассчитано количество дополнительных неблагоприятных ольфакторно-рефлекторных, токсических и канцерегенных эффектов, связанных с загрязнением питьевой воды химическими веществами. С 2003 г. по 2011 г. отмечается снижение прироста неблагоприятных эффектов: с 180217 до 104583 условных случаев по неканцерогенному риску, с 7566 до 5031 условных случаев по канцерогенному риску. Наибольшее снижение достигнуто по риску ольфакторно-рефлекторных эффектов с 301683 в 2003 г. до 74530 в 2011г.

Метод интегральной оценки питьевой воды по показателям безвредности лег в основу программного комплекса «Эколог. Питьевая вода», позволяющего оценивать эффективность водоподготовки с позиции риска здоровью, как в динамике изменения показателей, так и в их пространственном распределении, и в настоящее время внедренного в деятельность ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга».

В «Заключении» подводятся итоги проведенного исследования.

ВЫВОДЫ

1. Установлена неблагоприятная тенденция роста показателей неинфекционной заболеваемости населения Санкт-Петербурга, в том числе болезнями, причина которых может быть связана с загрязнением питьевой воды, включая онкологическую заболеваемость.

2. Результаты исследования позволили сформировать перечень приоритетных для Санкт-Петербурга показателей, характеризующих загрязнение питьевой воды химическими веществами, с учетом экспозиционной нагрузки на население и исходя из характера их воздействия: ольфакторно-рефлекторное, общетоксическое, канцерогенное (18, 19 и 6 показателей соответственно).

3. На основе методологии оценки риска здоровью населения разработаны модели расчета и обоснованы критерии приемлемости риска ольфакторно-рефлекторных эффектов, связанных с химическим загрязнением питьевой воды (10% или 0,1). Использование предложенных моделей в сочетании с беспороговыми моделями оценки канцерогенного и неканцерогенного риска, позволило реализовать интегральный подход к оценке риска здоровью населения, обусловленного воздействием комплекса химических веществ с различными лимитирующими признаками вредности и эффектами.

4. Результаты интегральной оценки питьевой воды по показателям безвредности свидетельствуют о приоритетности с позиции вероятностного ущерба здоровью населения химических веществ, обладающих канцерогенным эффектом воздействия. Приемлемые значения канцерогенного риска достигнуты только на одной из пяти водопроводных станций (ЮВС) после усовершенствования в 2011 г. технологии водоподготовки. Наибольший вклад в суммарный канцерогенный риск вносят хлорсодержащие соединения: хлороформ, бромдихлорметан, четыреххлористый углерод.

5. Апробация разработанного метода интегральной оценки питьевой воды по показателям безвредности позволила оценить эффективность реализуемых технологий водо-

подготовки; ранжировать водопроводные станции по ИП. Анализ значений ИП выявил их снижение на всех 5 водопроводных станциях, в среднем составившее 42%. Наименьшее значение ИП отмечено на ЮВС, что обусловлено внедрением двухступенчатой технологии водоподготовки и озонирования. Наиболее высокое значение ИП отмечалось на СВС, что свидетельствует о приоритетности усовершенствования системы водоподготовки на этой станции.

6. Интегральный подход к оценке безвредности питьевой воды показал, что характеристики риска существенно различаются как в зависимости от стадии водоподготовки и транспортировки питьевой воды, так и по преобладающему эффекту воздействия на здоровье населения (риск ольфакторно-рефлекторных эффектов, канцерогенный риск, неканцерогенный риск). Выявлены сезонные изменения значений ИП: увеличение в летний и снижение в зимний период, что обусловлено изменением содержания хлорсодержащих соединений в питьевой воде.

7. Использование унифицированных оценочных показателей, основанных на результатах количественной оценки вероятности ущерба здоровью населения при употреблении питьевой воды, и модели их пространственного распределения по территориям водопользования (зонам обслуживания отдельных водопроводных станций, участкам разводящей водопроводной сети) позволяют усовершенствовать подходы к принятию управленческих решений по совершенствованию водоподготовки и минимизации риска здоровью.

РЕКОМЕНДАЦИИ И ПЕРСПЕКТИВЫ

Для обеспечения населения питьевой водой безвредной по химическому составу рекомендованы следующие приоритетные направления:

1. ГУЛ «Водоканал Санкт-Петербурга»:

1.1. Считать двухступенчатую технологию водоподготовки, включающую предварительное озонирование; коагуляцию; отстаивание в отстойниках с тонкослойными модулями; фильтрацию на скорых фильтрах; обеззараживание гипохлоритом натрия и ультрафиолетом; обработку промывной воды на полочном отстойнике со встроенным илоуп-лотнителем, обезвоживание осадка на центрифугах, эффективной и рекомендовать ее в качестве одной из наилучших доступных технологий для водоподготовки в условиях использования поверхностного водоисточника - реки Невы.

1.2. Осуществлять дальнейшее совершенствование технологий обеззараживания питьевой воды, включая предозонирование, УФО, реализация которых позволит при неблагоприятных условиях на водоисточнике не допускать повышение дозы гипохлорита натрия и гиперхлорирования питьевой воды.

1.3. Не допускать первичного хлорирования неосветленной и необесцвеченной воды, осуществлять предварительное окисление озоном органических веществ, содержащихся в природной воде, для улучшения коагуляции.

1.4. Обеспечить постоянный контроль содержания химических веществ, образующихся в результате хлорирования питьевой воды, и включать их в перечни контролируемых показателей для производственного контроля качества питьевой воды.

1.5. Осуществлять лабораторные исследования питьевой воды на содержание химических веществ с применением методов и оборудования, порог чувствительности которых ниже референтных концентраций.

1.6. Продолжить использование метода интегральной оценки питьевой воды по показателям химической безвредности при выборе оптимальных вариантов модернизации водопроводных станций.

1.7. Продолжить внедрение в систему производственного контроля метода интегральной оценки питьевой воды по показателям химической безвредности для оценки эффективности водоподготовки на водопроводных станциях с точки зрения количественной оценки вероятности ущерба здоровью населения.

2. Органам и учреждениям Роспотребнадзора:

2.1. Использовать метод интегральной оценки питьевой воды по показателям химической безвредности для реализации целей обеспечения санитарно-эпидемиологического благополучия населения на федеральном, региональном уровнях.

2.2. Использовать метод интегральной оценки питьевой воды по показателям химической безвредности для осуществления сравнительной оценки различных водопроводных станций и систем водоподготовки.

2.3. Рекомендовать организациям водно-коммунального хозяйства внедрение метода интегральной оценки питьевой воды по показателям химической безвредности для оценки эффективности технологий и систем водоподготовки.

3. Комитету по природопользованию, охране окружающей среды и обеспечению экологической безопасности Правительства Санкт-Петербурга, Департаменту Росгидромета по Северо-Западному федеральному округу Российской Федерации, Невско-Ладожскому бассейновому управлению:

3.1. Разработать программу, направленную на снижение загрязнения Невы.

3.2. Обеспечить контроль промышленных стоков, а также розливов нефти при использовании р. Невы водными транспортными средствами.

По отдельным главам исследования проводились консультации с д.м.н. A.B. Киселевым, за что автор выражает ему признательность и искреннюю благодарность.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ АВТОРОМ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

В изданиях, рекомендованных ВАК:

1. Апробация метода интегральной оценки питьевой воды по показателям химической безвредности на примере водопроводных станций ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга» / A.B. Мельцер, A.B. Киселев, Н.В. Ерастова. A.A. Шульга // Профилактическая и клиническая медицина. — 2012. -№ 1.-С. 86-90.

2. Ерастова. Н.В. Гигиеническое обоснование и практика ранжирования водопроводных станций по эффективности водоподготовки на основе интегральной оценки безвредности питьевой воды / Н.В. Ерастова, A.B. Мельцер, A.B. Киселев // Профилактическая и клиническая медицина. - 2013. - № 3. - С. 19-22.

3. Киселев, A.B. Интегральная оценка питьевой воды по показателям химической безвредности на основе методологии оценки риска для здоровья населения / A.B. Киселев,

A.B. Мельцер, H.B. Ерастова // Профилактическая и клиническая медицина - 2011. - № 3. -С. 284-288.

4. Мельцер, A.B. Гигиеническое обоснование применения программного комплекса «Эколог. Питьевая вода» для интегральной оценки питьевой воды по показателям химической безвредности в Санкт-Петербурге / A.B. Мельцер, Н.В. Ерастова, A.B. Киселев // Профилактическая и клиническая медицина. - 2013. - № 1. - С. 17-20.

5. Мельцер, A.B. Опыт реализации метода интегральной оценки питьевой воды по показателям химической безвредности в Санкт-Петербурге / A.B. Мельцер, Н.В. Ерастова. A.B. Киселев //Гигиена и санитария. - 2013. — № 5. - С. 31-34.

6. Этапы создания системы здоровьесберегающих технологий водоподготовки в Санкт-Петербурге (к 155-летию ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга» / A.B. Мельцер, Н.В. Ерастова. О.Г. Хурцилава, Ф.В. Кармазинов, Е.Д. Нефедова // Здоровье населения и среда обитания. - 2014. - № 3. - С. 4—7.

7. Эффективность реализации управленческих решений на основе интегральной оценки питьевой воды по показателям химической безвредности в Санкт-Петербурге / A.B. Мельцер, Н.В. Ерастова. H.A. Ракитин, A.B. Киселев // Профилактическая и клиническая медицина. - 2012. - № 3. - С. 93-95.

В других изданиях:

8. Актуальные вопросы обеспечения населения Санкт-Петербурга доброкачественной питьевой водой / H.A. Ракитин, A.B. Мельцер, Н.В. Ерастова [и др.] // Гигиенические и медико-профилактические технологии управления рисками здоровью населения в промыш-ленно развитых регионах : материалы науч.-практ. конф. с междунар. участием / под общ. ред. акад. РАМН Г.Г. Онищенко, чл.-корр. РАМН Н.В. Зайцевой. — Пермь : Книжный формат, 2010.-С. 175-178.

9. Актуальные вопросы обеспечения населения Санкт-Петербурга доброкачественной питьевой водой / И.А. Ракитин, A.B. Мельцер, Н.В. Ерастова [и др.] // Труды третьего съезда военных врачей мед.-проф. вооруж. сил РФ. - СПб., 2010. - С. 254.

10. Гигиенические подходы к оценке питьевой воды в системе социально-гигиенического мониторинга / Н.В. Ерастова. A.B. Мельцер, И.А. Ракитин, A.A. Рыбка // Состояние и актуальные вопросы гигиенического обучения и воспитания населения и военнослужащих : материалы Всероссийской науч.-практ. конф. (26 апреля 2013 года). - СПб.: ВМедА, 2013.-С. 72-73.

11. Ерастова, Н.В. Гигиеническое обоснование профилактических мер для обеспечения населения г. Санкт-Петербурга питьевой водой высокого качества / Н.В. Ерастова. A.B. Мельцер // Анализ риска здоровью. - 2013. - № 1. - С. 52-57.

12. Ерастова. Н.В. Гигиеническое обоснование управленческих решений на основе интегральной оценки питьевой воды / Н.В. Ерастова // Материалы науч.-практ. конф. «Профилактическая медицина - 2012». - СПб. : СЗГМУ им. И.И. Мечникова, 2012. - С. 225-226.

13. Ерастова. Н.В. Научное обоснование формирования перечня мониторируемых показателей питьевой воды для веществ, обладающих канцерогенным эффектом воздействия / Н.В. Ерастова, A.B. Мельцер, И.А. Ракитин // Актуальные направления развития социально-гигиенического мониторинга и ана.игза риска здоровью : материалы Всероссийской

науч.-практ. конф. с междунар. участием / под ред. акад. РАМН Г.Г. Онищенко, акад. РАМН Н.В. Зайцевой. - Пермь : Книжный формат, 2013. - С. 27-31.

14. Интегральная оценка питьевой воды по показателям химической безвредности на основе методологии оценки риска для здоровья населения, апробированная на водопроводных станциях ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга»/ A.B. Мельцер, A.B. Киселев, Н.В. Ерастова. A.A. Шульга // Гигиенические и медико-профилактические технологии управления рисками здоровью населения : материалы 2-й Всероссийской науч.-практ. конф. с междунар. участием / под общ. ред. акад. РАМН Г.Г. Онищенко, чл.-корр. РАМН Н.В. Зайцевой. -Пермь : Книжный формат, 2011. - С. 158-161.

15. Мельцер, A.B. Системный подход организации водоподготовки и контроля качества питьевой воды в Санкт-Петербурге / A.B. Мельцер, Н.В. Ерастова, A.B. Киселев // Актуальные проблемы безопасности и оценки риска здоровью населения при воздействии факторов среды обитания : материалы Всероссийской научно-практической конференции с международным участием :2т./ под общ. ред. д-ра мед. наук, профессора А.Ю. Поповой, академика РАН Н.В. Зайцевой. —Пермь : Книжный формат, 2014. - T. II. - С. 705-709.

16. Методические рекомендации МР 2.1.4.0032-11 «Интегральная оценка питьевой воды централизованных систем водоснабжения по показателям химической безвредности» / Г.Г. Онищенко, И В. Брагина, A.C. Гуськов, A.B. Киселев, A.B. Мельцер, Н.В. Ерастова. -М. : ФБУЗ «Федеральный центр гигиены и эпидемиологии» Роспотребнадзора, 2011. - 37 с.

17. Обеспечение населения Санкт-Петербурга чистой питьевой водой: проблемы и перспективы / И М. Алексеев, И.М. Ахметзянов, Н С. Башкетова, A.C. Белкин, И.К. Бере-зин, Г.Г. Виноградова, O.A. Гриненко, А.Ф. Дмитриев, Н.В. Ерастова [и др.] / под ред. O.E. Сергеева, И.А. Меркушева. - СПб. : ИЦ Эдиция, 2010. - 122 с.

18. Практика использования интегрального подхода к оценке безвредности питьевой воды с позиций риска для здоровья / Н.В. Ерастова. A.B. Мельцер, И.А. Ракитин [и др.] // Актуальные проблемы и инновационные технологии в гигиене : материалы Всерос. науч.-практ. интернет-конф. (1-5 октября 2012 г.) / под общ. ред. акад. РАМН Г.Г. Онищенко, акад. РАМН Н.В. Зайцевой. - Пермь : Книжный формат, 2012. - С. 109-110.

19. Методические рекомендации. О подготовке материалов государственного доклада «О состоянии санитарно-эпидемиологического благополучия населения в Российской Федерации / Г.Г. Онищенко, А.Ю. Попова, ИВ. Брагина, JI.M. Симкалова, О.И. Аксенова, Т.Ю. Завистяева, А.И. Верещагин, C.B. Селюнина, E.H. Глушакова, В.И. Зайцев, В.А. Пилишенко, Т.Д. Кузькина, М.В. Калиновская, О.В. Гревцов, Т.А. Заиченко, Т.А. Сивохина, O.E. Тутельян, О.П. Чернявская, Н.В. Зайцева, И.В. Май, В.Б. Гурвич, И.А. Ракитин, A.B. Мельцер, Н.В. Ерастова. Л.Е. Гальперина. - М. : ФБУЗ «Федеральный центр гигиены и эпидемиологии» Роспотребнадзора, 2013. - 47 с.

20. Использование моделей оценки риска здоровью населения для разработки мероприятий по улучшению качества горячего водоснабжения / И.А. Ракитин, A.B. Мельцер, Н.С. Башкетова, Н.В. Ерастова [и др.] // Актуальные проблемы и инновационные технологии в гигиене : материалы Всерос. науч.-практ. интернет-конф. (1-5 октября 2012 г.) / под общ. ред. акад. РАМН Г.Г. Онищенко, акад. РАМН Н.В. Зайцевой. - Пермь : Книжный формат, 2012. - С. 106-108.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВВС - Волковская водопроводная станция ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга»

ВОЗ - Всемирная организация здравоохранения

ГВС - Главная водопроводная станция ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга»

ГУП - Государственное унитарное предприятие

ИП - Интегральный показатель безвредности питьевой воды

МАИР - Международное агентство по изучению рака

MP - Методические рекомендации

ПАУ - Порошкообразный активированный уголь

ПДК - Предельно-допустимая концентрация

СВС - Северная водопроводная станция ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга»

УФО - Ультрафиолетовое облучение

ФБУЗ - Федеральное бюджетное учреждение здравоохранения

ЮВС - Южная водопроводная станция ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга»

LADD - Средняя ежедневная пожизненная доза вещества (Lifetime Average Daily Dose)

Prob - Величина, связанная со значением вероятностного риска по нормально-

вероятностному распределению (пробит)

RfC - Референтная концентрация

RfD - Реферетная доза

Risk - Вероятность развития угрозы жизни или здоровью человека либо угрозы жизни или здоровью будущих поколений, обусловленная воздействием факторов среды обитания

SF0 - Канцерогенный потенциал

US ЕРА - Американское агентство по защите окружающей среды

Подписано в печать 18.09.2014 г. Формат бумаги 60X84/16 Бумага офсетная. 1,0 усл. печ. л. Тираж 100 экз. Печать цифровая, Заказ № 2011

Отпечатано в типографии ООО «Радуга» 195273, Санкт-Петербург, ул. Руставели д. 13 E-mail: k.profit (5>mail.ru