Автореферат и диссертация по медицине (14.00.07) на тему:Проблемы гигиенической безопасностихозяйственно-питьевого водоснабжениянаселения Вологодской области

1 г

На правах рукописи

ОД

Кузнецова Ирина Анатольевна

- * ноя т

Проблемы гигнепической безопасности хозяйствешю-пнтьевого водоснабжения населения Вологодской области

14.00.07 - Гигиена

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Санкт-Петербург 1999

Работа выполнена в Санкт-Петербургской государственной медицинской академии им. И.И.Мечникова

г

НАУЧНЫЕ РУКОВОДИТЕЛИ:

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ:

ВЕДУЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ:

доктор медицинских наук, профессор Л.В.Воробьева кандидат медицинских наук Б.ВЛимин

З.Д.Н., доктор медицинских наук, профессор Н.Н.Алфимов доктор медицинских наук, профессор М.П.Захарченко

Санкт-Петербургская медицинская академия последипломного образования

Защита состоится " 4 " ноября 1999 года в 13 час. на заседании Диссертационного Совета Д 084.21.01 Санкт-Петербургской государственной медицинской академии им. И.И.Мечникова (195067, Санкт-Петербург, Пискаревский пр., д. 47).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургской государственной медицинской академии им. И.И.Мечникова.

Автореферат разослан " / " ОТгС^ 1999г.

УЧЕНЫЙ СЕКРЕТАРЬ ДИССЕРТАЦИОННОГО СОВЕТА,

доктор медицинских наук, профессор В.В.Семеиова

/>Ш,сМ-ЧЬол) о е

Общая характеристика работы

Актуальность темыt Водоснабжение населенных мест является важнейшим элементом поддержания их санитарно-эпидемиологического благополучия, стабильного и успешного, социально-экономического развития в современных условиях. Подтверждением тому служат данные Национального доклада "О санитарно-эпидемиологическом благополучии России" (1993) и положения Закона Российской Федерации "О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения" (1999).

Проблема снабжения населения доброкачественной питьевой водой является одной из наиболее актуальных для Северо-Западных регионов России, в том числе и для Вологодской области. В настоящее время около 80% населения области употребляет для питьевых целей воду не соответствующую действующим гигиеническим нормам и правилам, опасную в эпидемиологическом и токсикологическом отношении.

Для водоисточников Вологодской области характерно значительное содержание нефтепродуктов, СПАВ, фенолов, биогенных элементов, высокий уровень бактериального загрязнения. Столь интенсивная антропотехногенная нагрузка на водные объекты области ограничивает использование воды для питьевых и рекреационных целей, затрудняет и удорожает обработку воды на водопроводных сооружениях. Значительное содержание гуминовых веществ способствует формированию токсикологической опасности за счет образования генотоксичных хлорорганических соединений в процессе обеззараживания питьевой воды (Т.Н. Красовский, JI.B. Михайловский, 1987; Л.В.Воробьева, 1998; Rook I.I., 1976,1977).

Несовершенство современных систем водоподготовки и снабжения населения водой, отсутствие современных методов доочистки резко снижают "барьерную роль" очистных сооружений водопроводов. Работами ряда авторов ( Е.В. Штанников, И.Е. Ильин и др., 1985; Г.Н. Красовский, 1991; Ю.А. Рахманин, 1998) доказана низкая эффективность стандартных схем водоочистки, применяемых на отечественных водопроводах, в отношении большинства химических загрязнителей, в том числе металлов, СПАВ, пестицидов, ПАУ и др.

Существенную роль в формировании патологического статуса организма могут играть региональные типологические характеристики питьевых вод. Так, использование мягких вод, бедных по своему солевому и микроэлементному составу может при определенных условиях способствовать распространению болезней сердечно-сосудистой системы, опорно-двигательного аппарата, эндокринных заболеваний (С.И. Плитман, 1990; Г.Ф. Лутай, 1994; Ленихен Д., Флетчер У., 1979) Эта проблема остается мало изученной для Вологодской области и требует дальнейшей разработки.

По многолетним наблюдениям органов Госсанэпиднадзора питьевая вода большинства водопроводов в области не соответствует международным требованиям и кормам отечественных стандартов по бактериологическим показателям. Существенную роль в формировании инфекционной патологии играет коммунальное благоустройство населенных мест (П.И. Яровой, 1985). Ухудшение качества воды в системах централизованного водоснабжения может быть обусловлено рядом причин: интенсивным загрязнением водоисточника (Ю.А. Рахманин, 1998), отсутствием, либо несовершенством системы водоподготовки (Л.В. Воробьева, 1991; Г.Н. Красовский 1995), конструктивным и санитарно-техническим состоянием разводящих сетей (С.А. Горбанев, 1997).

Однако до настоящего времени материалы, характеризующие условия водоснабжения Вологодской области остаются не систематизированными, не установлены причины неудовлетворительного качества питьевой воды, отсутствует классификация водных объектов области по степени их санитарной опасности, не проводилась оценка риска здоровью от водного фактора. Многофакторная обусловленность качества воды и, следовательно, здоровья населения определяет необходимость комплексного подхода при изучении условий водоснабжения, разработки соответствующего алгоритма исследований. Более того, необходимо ранжирование мероприятий по улучшению качества питьевых вод с учетом этапности действий в зависимости от медико-демографической ситуации в конкретном районе области.

Отмеченное послужило основанием к выполнению данной работы.

Цель и задачи исследованияь Дать комплексную эколого-гигиеническую оценку состояния и перспектив водоснабжения крупного агропромышленного региона и разработать систему мероприятий по оптимизации качества водных ресурсов и сохранению чдоровья населения.

Для достижения поставленной цели были определены следующие задачи:

1. Дать эколого-гигиеническую оценку основных источников загрязнения водных объектов на территории Вологодской области.

2. Провести классификацию водных объектов региона по степени их санитарной опасности.

3. Дать экспертную оценку существующих схем очистки воды на водопроводных станциях, определить их соответствие классу водоисточника.

4. Определить степень потенциальной эпидемиологической опасности условий хозяйственно-питьевого водоснабжения на территории Вологодской области.

5. Изучить особенности и характер биологического действия флокулянта Зетаг-47 с целью его регламентации для воды водоемов.

6. Определить степень риска здоровью населения от водного фактора с учетом уровня антропогенного загрязнения питьевых вод.

7. Обосновать и разработать систему мероприятий по оптимизации условий водоснабжения населения Вологодской области.

Научная новизна:

- на основании принципов комплексности, оценки эпидемиологической и токсикологической опасности питьевых вод, с учетом их потенциального риска для здоровья населения предложена система оптимизации условий питьевого водоснабжения населения Вологодской области;

- дана характеристика уровней бактериальной контаминации и загрязнения водных объектов в зонах питьевых водозаборов и питьевой воды, подаваемой населению, по содержанию приоритетных токсикантов (тяжелых металлов, пестицидов, органических соединений);

- проведена классификация водных объектов области по степени их санитарной опасности, установлены причины высокой степени потенциальной эпидемиологической опасности (СГТЭО) централизованных систем водоснабжения;

- установлены параметры острой токсичности и особенности биологического действия флокулянта Зетаг-47 при его пероральном поступлении в организм теплокровных животных; рекомендован ориентировочно допустимый уровень (ОДУ) флокулянта Зетаг-47 для воды водоемов;

- рассчитан потенциальный риск здоровью населения, обусловленный качеством питьевой воды на примере города Сокол;

- обоснован перечень приоритетных показателей качества питьевых вод (21) с учетом региональных особенностей и специфики антропотехногенного загрязнения водоисточников Вологодской области.

Практическая значимость и внедрение в практику^ Работа выполнялась в соответствии с планом НИР по федеральной программе "Научные основы гигиены окружающей среды", тема "Совершенствование системы показателей социально-гигиенического мониторинга в условиях территориально-промышленного комплекса", номер государственной регистрации №01960011530.

По результатам исследований разработан алгоритм комплексного эколого-гигиенического изучения состояния и перспектив водоснабжения крупного агропромышленного региона, использование которого позволит применить системный подход и ускорить планирование подобных исследований в конкретных условиях других регио-

нов. Предложенный перечень приоритетных оценочных показателей может быть использован в системе гигиенического мониторинга за условиями питьевого водоснабжения в условиях Северо-Западного региона Российской Федерации, а также для разработки регионального стандарта качества питьевой воды.

Материалы диссертационной работы были реализованы в следующих нормативно-методических документах: технические условия "Промышленные установки подготовки воды УПВ-1000" ТУ 4859.001.02069792-98; гигиенический сертификат № 35.ВЦ.08.485.Т.00033.0.98 от 23.06.98г., подписанный заместителем главного врача центра Госсанэпиднадзора в Вологодской области; инструктивно-методические и информационно-аналитические обзоры: "Гигиенические подходы к оценке приоритетности химических веществ в воде", 1998г., утверждено главным государственным санитарным ирачом по Вологодской области; "Отбор проб воды в источниках и разводящей сети", 1997г., утвержденные главным государственным санитарным врачом по Вологодской области; "О состоянии хозяйственно-питьевого водоснабжения населения в Вологодской области и мерах по реализации СанПиН 2.1.4.559-96 "Вода питьевая" в 19971998гг.", утверждено главным государственным санитарным врачом по Вологодской области (справка № 7/957 от 24.06.99г.); при подготовке государственных докладов: "О санитарно-эпидемиологической обстановке в Вологодской области в 1993-1998гг.", "О состоянии окружающей природной среды Вологодской области 1994-1997гг." (справка 01-8/1160 от 26.06.99г.); для целей областного экологического мониторинга (справка ,'Ы 5-02/3-128 от 17.06.99г.); при составлении расширенных и рабочих программ лабораторных исследований качества питьевой воды по внедрению СанПиН 2.1.4.559-96 "Вода питьевая" для городов: Череповец (справка от 22.06.99г.), Вологда (справка № 1451 от 25.06.99г.), Сокол (справка №60-ОП-41/515 от 29.06.99г.).

Материалы диссертации были использованы для доклада на республиканских семинарах: "Опыт реформирования госсанэпидслужбы в современных экономических условиях", ноябрь-декабрь 1998г., март 1999г. (справка №7/957 от 24.06.99г.).

Результаты исследований использованы при подготовке ряда постановлений губернатора области: "О единой системе экологического мониторинга (ЕОСЭМ) на территории Вологодской области" №26 от 17.01.94г.; "О комплексной программе обеспечения санэпидблагополучия населения области на 1994-1995 годы" №282 от 30.04.94г.; "О программе неотложных мер по обеспечению санитарно - эпидемиологического благополучия населения области на 1995-1996 годы" от 13.11.95г.; "Об утверждении Программы о социально-гигиеническом мониторинге" №491 от 28.07.95г.; "О разработке программы "Обеспечение населения Вологодской области питьевой водой" №404 от 30.05.96г.; "О реализации областной программы "Обеспечение населения Вологодской

области питьевой водой" №233 от 12.03.97г.; "О единой областной системе экологического мониторинга (ЕОСЭМ) на территории Вологодской области" №390 от 14.04.97г.; "О неотложных мерах по обеспечению санэпидблагополучия населения области" №1246 от- 2б.12.97г.; "Об областной программе "Обеспечение населения Вологодской области питьевой водой" №115 от 10.02.98г. (справка №ДП-04/44 от 29.0б.99г.).

Апробация работыь Основные положения работы доложены на: VIII Всероссийском съезде гигиенистов и санитарных врачей (Москва, 1996); заседаниях Ленинградского областного отделения Всероссийского научного медицинского общества гигиенистов и санитарных врачей (Санкт-Петербург, 1997, 1998); научно-практической конференции, посвященной 100-летию со дня рождения В.В.Лебедева (Вологда, 1994); научно-практической конференции, посвященной 75-летию санитарной службы Российской Федерации (Вологда, 1997); коллегиях областного центра Госсанэпиднадзора в Вологодской области (1996, 1997, 1998, 1999); отчетных научно-практических конференциях молодых ученых и студентов СПбГМА им. И.КМечникова (С-Петербург, 1997, 1998, 1999); ежегодной научно-практической конференции сотрудников СПбГМА им. И.КМечникова "Проблемы теории и практики укрепления общественного и индивидуального здравоохранения в современных условиях" (С-Петербург, 1999); расширенном заседании проблемной комиссии "Гигиена и первичная профилактика заболеваний" совместно с гигиеническими кафедрами Санк-Петербургской государственной медицинской академии им. ККМечникова (08.06.99). По материалам исследований имеется 10 печатных работ.

Положения, выносимые на защиту

1. Методологические основы эколого-гигиенической экспертизы состояния и перспектив хозяйственно-питьевого водоснабжения на территории Вологодской области. Система оптимизации условий хозяйственно-питьевого водоснабжения.

2. Особенности биологического действия флокулянта Зетаг-47 при его перораль-ном поступлении в организм теплокровных животных. Ориентировочно-допустимый уровень (ОДУ) флокулянта Зетаг-47 для воды водоемов.

3. Перечень приоритетных оценочных показателей, характеризующих природные гидрохимические особенности и специфику антропотехногенного загрязнения поверхностных водоисточников Вологодской области. Возможность оценки потенциального риска здоровью населения от водного фактора с учетом органолептических свойств питьевой воды.

Структура и объем диссертации._ Диссертация включает следующие разделы -введение, обзор литературы (1 глава), объекты, объем и методы исследований (2 глава), собственные исследования и обсуждение их результатов (4 главы), выводы, предложения, внедрение в практику, список литературы, приложения. Работа изложена на 198 страницах машинописного текста, иллюстрирована 26 рисунками, 62 таблицами (29 из них в приложении). Указатель литературы содержит 236 источников, в том числе 177 отечественных и 59 зарубежных авторов.

Объекты, объем и методы исследованийL Объектами исследований были сточные воды основных промышленных, сельскохозяйственных предприятий и населенных пунктов Вологодской области, сброс которых определяет уровень антропогенной нагрузки в бассейнах рек М.С.Двины и Верхней Волги, а также централизованные системы водоснабжения (15) и зоны их санитарной охраны.

Для оценки токсичности и особенностей биологического действия флокулянта Зетаг-47 в эксперименте использовали белых мышей, белых крыс, кроликов и морских свинок. В качестве основной модели для оценки влияния водного фактора на здоровье населения выбран г. Сокол.

Для решения поставленных задач был использован комплекс современных сани-тарно-химических, микробиологических, биохимических, физиологических, статистических и математических методов исследования. Анализ сточных, поверхностных и питьевых вод проводился с использованием общепринятых санитарно-химических показателей, которые определялись по методикам, описанным в пособиях Ю.Ю. Лурье (1974), В. Лейте (1975).

Цветность, мутность, содержание железа определяли фотометрическим методом (фотоэлектроколориметр, КФК-3), взвешенные вещества и сухой остаток - гравиметрическим методом; БПК5 и ХПК - титриметрическим методом (ГОСТ Р 51232-98 "Вода питьевая. Общие требования к организации и методам контроля качества").

Определение подвижных форм тяжелых металлов проводилось атомно-абсорбционным методом на приборе "Сатурн-31П" и атомно-абсорбционном спектрофотометре Spectr FF-220 FS (фирма Varían), а также полярографическим методом (поляро-граф ПУ-1); пестициды определялись методом газовой хроматографии (газовые хроматографы "Цвет-550" марки 3700); фенолы, метанол, формальдегид, сульфиды, серебро, селен-люминесцентным методом на люминесцентном анализаторе жидкости Флюорат-02.

Определение диоксинов осуществлялось хромато-масс-спектрометрическим методом на хромато-масс-спектрофотометре с применением кварцевой капиллярной колонки Ultra-2 фирмы Хъюлетт Паккард.

Подготовку водных матриц проводили в соответствии с методикой Агенства по защите окружающей среды США (ЕРА) №1613 с предварительной экстракцией хлористым метиленом-гексаном (1:1), очисткой экстрактов посредством препаративной колоночной хроматографии и разделением фракций на колонках с окисью алюминия. Для контроля полноты очистки проб использовали стандартные растворы изотопномеченных соединений |3С12-2,3,7,8-ТХДД и 13Си-2,3,7,8-ТХДФ, для расчета масс-хроматограмм -|3С5-1,2,3,4-ТХДД и другие изомеры (Cambridge Isotope Zaboratories).

Из санитарно-бактериологических показателей определяли микробное число, содержание лактозоположительных кишечных палочек, наличие патогенной флоры (сальмонеллы, шигеллы), колифагов по общепринятым методикам (JI.E. Корж, Т.А. Артемова 1978).

Санитарно-вирусологические исследования проводились в соответствии с "Методическими рекомендациями по организации и проведению эпидемиологического и са-нитарно-вирусологического надзора за качеством воды водоисточников, питьевой воды в системе водоснабжения с целью профилактики заболеваемости гепатитом А и другими кишечными вирусными инфекциями" (1992).

Всего было проанализировано 69210 анализов сточных, поверхностных и питьевых вод по данным лабораторий сооружений биологической очистки, территориальных центров ГСЭН, Госкомприроды, Роскомгидромета и Водоканала. Выполнено: санитарно-химических анализов - 3092 проб сточных вод, 3775 проб воды водоемов, 13422 проб питьевых вод; санитарно-бактериологических исследований - 1231 проб сточных вод, 5487 проб воды водоемов, 34497 проб питьевых вод; санитарно-вирусологических исследований - 910 проб сточных вод, 984 проб воды водоемов, 2245 проб питьевой воды.

Изучение характера и биологической направленности действия Зетаг-47 проводилось в условиях 30-суточного токсикологического эксперимента на белых крысах-самцах массой 180-200г. Изменения со стороны экспериментальных животных оценивались по 17 тестам, позволяющим получить представление о характере биологического действия флокулянта Зетаг-47. Всего использовано 120 белых крыс, 30 белых мышей, 5 кроликов. Кумулятивный эффект Зетаг-47 определяли по методу Трофимовича Е.М. (1981). Оценку эмбриотоксического действия Зетаг-47 проводили в соответствии с "Методическими указаниями по изучению эмбриотоксического действия химических веществ при гигиеническом обосновании их ПДК в воде водных объектов" (1984). Мутагенные эффекты оценивались посредством метафазного анализа в соответствии с "Методическими указаниями по изучению мутагенной активности химических веществ при обоснованин-ПДК в воде водоемов" (1986).

Состояние здоровья оценивалось по общепринятым показателям медико-демографического статуса населения Вологодской области за 1994-1998 годы: рождаемость, смертность, показатель ожидаемой продолжительности жизни, причины смертности, младенческая смертность в сопоставлении с республиканскими показателями.

Проанализированы данные об уровнях и структуре соматической заболеваемости населения Вологодской области за 5 лет. Сделан акцент на болезни, имеющие связь с водным фактором. Выявлены неблагополучные территории методом картографирования. Проведен анализ инфекционной заболеваемости населения, в том числе острыми кишечными инфекциями (ОКИ), дизентерией, гепатитом А, ротавирусной инфекцией.

Разработка данных причин смерти и заболеваемости проводилась в соответствии с Международной статистической классификацией болезней, травм и причин смерти 9-го пересмотра 1975 года. Рассчитывались среднегодовые интенсивные и экстенсивные показатели. Использованы данные областного статистического управления о численности населения и возрасшо-половом составе населения.

В обработке материалов применялись методы математической статистики: вычисление интенсивных показателей, стандартизация по прямому методу, оценка достоверности различий сравнительных показателей по критериям Стьюдента-Фишера. Кроме того, материал натурных наблюдений подвергался корреляционно-регрессионному анализу. Вычисления коэффициентов ранговой корреляции, регрессии осуществлялось с помощью ЭВМ по специальной программе.

Результаты собственных исследований

В результате проведенных исследований предложена и обоснована методология •жолого-гигиенической экспертизы условий хозяйственно-питьевого водоснабжения крупного агропромышленного региона (рис. 1.). Теоретической основой явилась концепция о комплексности критериев в гигиенической оценке влияния факторов окружающей среды на здоровье (Е.Г. Жук, 1982; Г.Н. Красовский, 1992). Проводился последовательный анализ системы: "Источники загрязнения - водный объект - питьевая вода -здоровье населения" на основе многолетних натурных и эпидемиологических наблюдений, подкрепленных экспериментальными данными. Кроме локальной (оценка отдельного источника загрязнения) использован принцип региональной эколого-гигиенической экспертизы, что позволило оценить формирование нагрузки на водный объект в течение длительного отрезка времени на значительной территории.

В работе использован многолетний банк данных по 26 районам и 2-м городам

Вологодской области, где эксплуатируются 618 источников централизованного и 2023 источников децентрализованного водоснабжения. Водоснабжение населения осуществляется как из поверхностных, так и подземных объектов. Однако основными источниками хозяйственно-питьевого водоснабжения населения являются реки бассейна Сухоны, Северной Двины и Верхней Волги, обеспечивающие до 70% хозяйственно-питьевого водоснабжения.

Воды поверхностных водоемов области маломинерализованы, мягкие, бедны микроэлементами, но содержат избыток гуминовых и фульвокислот, что определяет их высокую цветность, перманганатную и бихроматную окисляемость. Бедность солевого и микроэлементного состава поверхностных водоисточников Вологодской области может, при определенных условиях, бьгть причиной возникновения ряда массовых заболеваний населения неинфекционной природы, а именно, способствовать развитию сердечно-сосудистой патологии, в частности, ишемической болезни сердца, острых инфарктов миокарда, фтор- и йоддефицитных состояний. Относительно высокое содержание гуминовых веществ, а, следовательно, большие фоновые цифры цветности, перманганатной и бихроматной окисляемосги значительно затрудняют и удорожают обработку воды на водопроводных сооружениях, способствуют образованию в процессе хлорирования га-логенсодержащих веществ, обладающих отдаленными биологическими эффектами. Последнее можно рассматривать как один из факторов риска формирования онкологической патологии среди населения.

Основными источниками загрязнения бассейна р. Сухоны и Малой Северной Двины являются МП "Вологдагорводоканал", на долю которого приходится 29% сбросов загрязняющих веществ, и целлюлозно-бумажные предприятия г.Сокола: Сухонский -и Сокольский ЦБК - до 27,4% сбросов. Для бассейна Верхней Волги основными источниками загрязнения являются предприятия Череповецкого промышленного узла (АО "Северсталь",..АО."Аммофос", АО "Азот"), на долю которых приходится 48% загрязнений. Кроме того, значительными источниками загрязнения поверхностных вод Вологодской области являются крупные сельскохозяйственные объекты (животноводческие, птицеводческие, свиноводческие комплексы).

Проведена классификация водных объектов по степени их санитарной надежности. Наибольшую антропогенную нагрузку испытывает бассейн реки Волги. На всем протяжении бассейна от Онежского озера до Рыбинского водохранилища чередуются зоны умеренного (2 класс) и высокого уровней загрязнения (3 класс). Наиболее интенсивно загрязнены участки бассейна ниже г. Вьгтегры, Белозерский канал, р. Шексна, р. Кошта, о чем свидетельствуют: высокий индекс ЛКП (до 24000000), превышение норматива по взвешенным веществам (от 1,6 до 197 раз), высокие концентрации нефтепродук-

Рис. 1. Методология эколого-гигиенической экспертизы питьевого водоснабжения

tob (до 13 ПДК), фенолов (до 8 ПДК), кадмия (до 4 ПДК).

Большую антропогенную нагрузку испытывает также бассейн р. Сухоны и М.С.Двины. В результате сезонного обратного тока р. Сухоны загрязнения попадают в оз. Кубенское, являющееся источником водоснабжения г. Вологды. В период выраженного влияния обратного расхода р. Сухоны в месте водозабора г. Сокола имеет место повышение концентрации растворенных органических загрязнений (БПК„олн. - до 9,7 мг Ог/л), перманганатной окисляемости (до 62 мг Ог/л), превышение бактериологических показателей (индекс ЛКП - до 80), выделяются колифаги, ротавирусы и патогенная микрофлор а, регистрируются превышения по ряду специфических веществ: свинец (до 7 ПДК), нефтепродукты (до 2,8 ПДК), фенолы (до 4 ПДК), лигносульфонаты (до 23 ПДК). Наличие лигносульфонатов прослеживается по р.Сухоне до г. Великого Устюга. По классификации Г.Н.Красовского (1983) река Сухона может быть отнесена к водоемам высокой (2 класс), а на отдельных участках к чрезвычайно высокой степени загрязнения (3 класс) водоисточника.

Химический состав подземных вод за многолетний период наблюдений стабильный. Воды по составу гидрокарбонатные, магниево-кальциевые, пресные с минерализацией до 700мг/л, общей жесткостью до 7,2 ммоль/м3, по основным химическим показателям отвечают санитарно-гигиеническим требованиям.

Высокие уровни бактериального загрязнения подаваемой населению води из подземных водоисточников (до 13% неудовлетворительных проб) обусловлены плохим состоянием водопроводных сетей, неудовлетворительной эксплуатацией водозаборных сооружений, несоблюдением зон санитарной охраны. В настоящее время 45% скважин не имеют зон строгого санитарного режима, 18% скважин подлежат тампонированию, т.е. существует реальная угроза загрязнения водоносных горизонтов.

Ранжирование водных объектов области по степени санитарной опасности с последующей экспертной оценкой существующих схем очистки воды на водопроводных станциях, позволило выделить наиболее неблагополучные водопроводы. Всего обследовано 15 наиболее крупных систем централизованного водоснабжения, дана оценка эпидемиологической и потенциальной токсикологической опасности подаваемой населению воды (табл. 1).

таблица 1

Оценка централизованных систем водоснабжения Вологодской области

Населенный пункт Источник водоснабжения Класс водоисточника Система во-до подготовки Соответствие системы водо- подготовки класс водоисточника СПЭО

1. г.Белозерск Оз.Белое II полная не соовет. средняя

j 2.п.Антушево ОзЛоск-Азацкое III не полная не соовет. высокая

3. Липин Бор Р.Боровка III не полная не соовет. высокая

4. Красави- но Р.МСДвина III не полная не соовет. средняя

5 Вожега Арт.скв. III отсутств. не соовет. средняя

6. Вытегра Артскв. III отсутств. не соовет. средняя

7. Нюксеница Р.Сухона III полная не соовет. средняя

8. Сокол Р.Сухона III полная не соовет. средняя

9. Устье Р.Кубена III не полная не соответ. высокая

10. Вологда Р.Вологда III полная не соовет. низкая

11. Шексна Р.Шексна III полная со-оветств. низкая

12. Череповец Р.Шексна II полная не соовет. низкая

13.Грязовец РЛежа II полная со-оветств. низкая

14. Кириллов Оз.Святое II не полная не соовет. низкая

15.Кадуй Р.Суда II полная со- овегств. средняя

Из 15 обследованных водопроводов, 10 питаются из водоисточников 3 класса. В лучшем положении находятся водопроводы из р. Лежа, р. Суда, оз. Святое, р. Шексна (створ г. Череповца), которые относятся ко 2 классу санитарной опасности.

Из общего числа обследованных водопроводов на 12-ти станциях набор очисток сооружений не соответствует классу водоисточника. Набор очистных сооружений аключает традиционный блок фильтрации, коагулирования, отстойников с обеззараживанием жидким хлором, как правило, отсутствуют элементы доочистки. На 4-х водопроводах (п. Антушево, п. Липин Бор, п. Устье, г. Кириллов) система водоподготовки нключает только фильтрацию и обеззараживание. В связи с чем, не всегда обеспечивается качество подаваемой населению воды в соответствии с СанПиН 1.2.4.559-96 Питьевая вода...".

'а последние 5 лет значительно увеличилась доля проб воды из открытых источников, содержащих ротавирусы: для водоемов 1 категории - с 5,4% в 1994г. до 17,8% в 998г., для водоемов 2 категории - с 8,0% до 58,8% соответственно. Поскольку существующие очистные сооружения не выполняют барьерной функции против вирусного

загрязнения, увеличился за этот период и процент проб питьевой воды, содержащей ротавирусы - с 2,95 до 6,9%.

В целом по Вологодской области с 1993г. до 1998г. процент проб питьевой воды не отвечающих гигиеническим требованиям по микробиологическим показателям возрос с 10,3% до 14,2%. В отдельных районах эти показатели значительно выше среднеобластных уровней. За этот же период несколько снизился процент нестандартных проб по санитарно-химическим показателям (с 44,3% до 35,1%). Однако, на таких территориях, как Вожегодский, Кирилловский, Нюксенский, Белозерский, Вашкинский, В-Устюгский, Сокольский, У-Кубенский районы и г. Вологда он остается чрезвычайно высоким - от 51,3% до 96,9% (рис.2).

Низкая барьерная функция большинства отечественных систем очистки питьевых и сточных вод на территории Вологодской области в отношении бактериального, вирусного и химического загрязнения требует поиска и внедрения в практику коммунального хозяйства новых средств доочистки воды. Учитывая это, была проведена всесторонняя санитарно-токсикологическая оценка перспективног флокулянта Зетаг-47, представляющего сополимер ахриламида с катионным мономером диметиламиноэтилме-такрилатом.

По данным острых опытов Зетаг-47 относится к IV классу малоопасных соединений (ГОСТ 12.1.007-76), среднесмертельная доза (ДЛ50) Зетаг-47 для белых мышей составляет 5017±729 мг/кг; для белых крыс - 5857,1±767,9 мг/кг. Зетаг-47 - вещество слабокумулятивное с толерантным эффектом действия. Коэффициент резистентности Н=1,0; коэффициент кумуляции -1,0.

При повторном пероральном введении в условиях подострого эксперимента Зе-таг-47 оказывал токсическое действие на организм белых крыс, способствуя нарушениям со стороны центральной нервной системы, снижая ее способность суммировать подпороговые импульсы; вызывал изменения красной и белой крови; а также в ферментном и неферментном звене системы антиоксидантной защиты (АОС). В дозе 1/10 ДЛ50 Зетаг-47 способствовал уменьшению дисульфидного коэффициента за счет снижения БН-групп и увеличения дисульфидных связей крови, изменению скорости окисления глюкозы в пентозофосфатном цикле, что подтверждает изменение активности Г-6-ФДГ и каталазы, нарушение антитоксической функции печени (табл. 2).

Характеристика качества питьевой воды по бактериологический и саиитарио-химическиы показателям.

Семрквние репвирусеа а eaae аеаммеа, пять*вей вале а мболсаасместъ ротванрусией инфскиисй.

1994 1IB5 19» 1S97 199S

Заболеваемость

■■ Вологодсхаяобласть В Россия -^водоисточники -*-Питьеяая вода

Рис.2. Характеристика качества питьевой воды и заболеваемость населения Вологодской области ротавирусной инфекцией (1994 - 1998 гг.)

Патоморфологические исследования внутренних органов подопытных животных установили дистрофические изменения в тканях легких, печени, почек, сердца и селезенки. В то же время, Зетаг-47 не обладал кожно-раздражающим, кожно-резорбтивным, сенсибилизирующим действием, эмбриотоксическим и мутагенным эффектами, не вызывал изменения иммунологических показателей. Максимально недействующая доза

(МВД) рассчитанная с учетом параметров токсикометрии составила для Зетаг-47 - 1,0 мг/кг; максимально недействующая концентрация (МНК) соответственно - 20 мг/л.

Зетаг-47 изменял органолептические свойства воды, нарушал течение процессов самоочищения. Пороговая концентрация его по влиянию на привкус воды равна 0,57±0,01 мг/л; по действию на общий санитарный режим водоемов - 10,0±0,21 мг/л.

Комплексная оценка полученных результатов и сопоставление концентраций по всем изученным признакам вредности позволили рекомендовать в качестве ориентировочного допустимого уровня (ОДУ) для воды водоемов для Зетаг-47 - 0,5 мг/л, лимитирующий признак - органолептический по влиянию на привкус воды, 4 класс опасности.

Таблица 2

Динамика изменений показателей функционального состояния животных в подостром опыте, сутки

Показатели Дозы

1/10 ДЛ50 585,7 мг/кг 1/50 ДЛ50 117,5 мг/кг 1/250 ДЛЯ 23,5 мг/кг

2 3 4 5

Масса тела _ _

СПП 10t 20t -

Состав периферической крови

Эритроциты 10l 204- - -

Гемоглобин 104- 204- 304- -

Лейкоциты 20t - -

Состояние АОС (кровь)

SH/S-S 104- 204-

Г-6-ФДГ ю4- 30t _ -

Катал аза lot 20t 30t4- - -

Функциональное состояние печени

ACT 20t -

АЛТ lot -

Холинэстераза _

Молочная кислота 20t 30t - -

Пировиноградная кислота 20t 30t - -

Жировой обмен

Общие липиды 30t -

Фосфолипиды 104- - -

Коэффициенты массы внутренних органов * - -

Примечание: Т- усиление эффекта 4- - ослабление эффекта * - отсутствие изменений показателя

Современный эколого-гигиенический мониторинг должен базироваться на определении наиболее приоритетных для данной территории токсикантов, опасных для здо-

ровья с учетом закономерностей их поведения в изучаемых объектах окружающей среды. Предлагаемый в работе перечень оценочных показателей качества питьевых вод разработан с учетом природных и антропогенных особенностей региона, на основе существующих методических подходов в этой области знаний (Г.Н.Красовский, 1987, 1992) и включает 21 показатель: обобщенные показатели (общая минерализация, окис-ляемость перманганатная, ХПК, общая жесткость, фенольный индекс, нефтепродукты, ПАВ), неорганические вещества (алюминий, железо, марганец, хлориды, сульфаты, фториды, аммиак, нитриты, нитраты, кадмий), органические вещества (хлороформ, лиг-носульфонаты) и органолептические показатели (цветность, мутность). Указанный перечень приоритетных показателей не заменяет официальных стандартов, а акцентирует внимание на наиболее опасных аспектах использования питьевой воды в регионе.

Проведенные исследования состояния здоровья населения позволили выявить влияние комплекса неблагоприятных факторов окружающей среды, в том числе и водного, на медико-демографические показатели, уровень соматической и инфекционной заболеваемости.

Медико-демографическая ситуация 1991-1998 гг. свидетельствует о неблагополучии в состоянии здоровья населения Вологодской области. Показатель смертности населения превышает показатель рождаемости (соответственно 14,4 против 8,2 в 1998г.). В связи с этим наблюдается снижение суммарных коэффициентов рождаемости, характеризующих уровни воспроизводства населения (до 1,25), определив тем самым на длительную перспективу сокращение естественного прироста населения области.

Анализ смертности за 1991-1998гг. и заболеваемости подтверждает высокий уровень этих показателей по классам болезней, которые могут быть этиологически связаны с водным фактором. Установлена корреляционная связь между качеством питьевой воды по микробиологическим показателям и уровнем заболеваемости острыми кишечными инфекциями в 11 районах области: Верховажский, Никольский, Белозерский, 1 :ашкинский, Тотемский, Бабушкинский, У-Кубенский, Вологодский, Череповецкий, Гарногский, К-Городецкий (коэффициенты корреляции от 0,36 до 0,81). Кроме того, ьыявлена зависимость заболеваемости населения от уровней обнаружения ротавирусов л питьевой воде и открытых водоемах: заболеваемость ротавирусными инфекциями за период 1994-1998гт. возросла с 14,1 до 46,44 на ЮОтыс.населения (по РФ в 1998г. -4,5) (рис.2). Сильная прямая корреляционная связь между качеством питьевой воды по показателям вирусного загрязнения и заболеваемостью ротавирусной инфекцией установлена в гг. Вологде и Соколе (г = 0,7 и 0,74). Условия хозяйственно-питьевого водоснабжения на перечисленных выше территориях, характеризуются высокой степенью потенциальной эпидемической опасности (СПЭО). Основные причины - несоответствие

технологических схем водоочистки классу водоисточника, неудовлетворительное сани-тарно-техническое состояние разводящей сети, отсутствие квалифицированных эксплуатационных служб, систематическое отсутствие реагентов на очистных сооружениях водопроводов.

Был рассчитан потенциальный риск развития неблагоприятных эффектов для здоровья населения, обусловленный высокими показателями окисляемости, цветности, мутности, железа, алюминия, фенолов в воде водоисточника и в распределительной сети в г.Сокол, Кадников, Харовском и Сямженском районах. При этом оценена вероятность рефлекторных реакций (ощущение раздражения, неприятного привкуса, запаха) или явлений психического дискомфорта. Получены высокие показатели вероятности возникновения рефлекторных реакций. Так, в г.Сокол риск от органолептических показателей воды равен 0,998, т.е. 988 человек из 1000, употребляющие данную воду будут испытывать дискомфорт.

Проведенный расчет потенциального риска, обусловленного изменением органолептических свойств воды от присутствия в ней повышенных концентраций железа и алюминия, может свидетельствовать не только о дискомфортных условиях питьевого водопользования в перечисленных населенных пунктах, но и косвенно подтверждает связь водного фактора с повышенным уровнем заболеваемости населения.

Выполненные исследования позволили определить направление и объем мероприятий по оздоровлению условий водопользования.

Выводы

1. Разработан алгоритм комплексной эколого-гигиенической оценки состояния и перспектив водоснабжения крупного агропромышленного региона, который позволяет определить вклад водного фактора в формирование здоровья населения с учетом гидрохимических, антропотехногенных и эксплуатационно-технических условий водопользования.

2. Поверхностные водоисточники Вологодской области характеризуются значительным содержанием железа, меди и цинка (за исключением рек Пелыпма, Вологда и Кошта), гуминовых веществ, высокой цветностью, окисляемостью, бедны фтором и йодом, что затрудняет и удорожает обработку воды на водопроводных станциях, способствует дополнительному образованию геноопасных хлорорганических соединений (ХОС).

Подземные воды представлены преимущественно гидрокарбонатным классом,

группой кальция-магния, с минерализацией до 700 мг/л, жесткостью до 7,2 мг/экв/л.

3. Анализ многолетних материалов по 26 районам и 2-м городам Вологодской области показал, что из 613 существующих источников централизованного водоснабжения 292 (47%), а децентрализованного из 2023 - 265 (48%) не отвечают гигиеническим нормам и требованиям. Практически все водные объекты области (реки бассейна Сухоны, М.С. Двины и Верхней Волги) интенсивно загрязнены и по уровню антропотех-чогенной нагрузки относятся к источникам 3 степени санитарной опасности (ГОСТ .761-84). Наибольшую антропогенную нагрузку испытывают реки бассейна Верхней Волги и Онежского озера.

4. Установлено, что более 2/3 водопроводов питаются из водоисточников 3-го класса, имеют набор очистных сооружений, не соответствующий классу водоисточника, не имеют зон санитарной охраны, организованных в соответствии с требованиями СанПиН 2.1.4.027-95; не применяют современных технологий обработки воды, что яв-¡[«ется одним из факторов формирования повышенной или высокой степени их эпидемиологической опасности.

5. На протяжении последнего десятилетия (1989-1998гг.) остается высоким процент проб питьевой воды, не отвечающий гигиеническим требованиям по бактериоло--нческим (14,2% - 20,1%) и санитарно-химическим (35,1% - 35,8%) показателям. В отдельных районах эти показатели значительно выше областного уровня и достигают ^9% - 65,6% по бактериальной и 51,3%-96,9% по химической загрязненности (Воже-: одский, Нюксенский, Белозерский, Кирилловский, Вашкинский, Сокольский, В-Успогский, У-Кубенский, Шекснинский районы, г.Вологда).

6. Основными причинами необеспеченности населения питьевой водой гарантированного качества являются: интенсивное загрязнение водных объектов, несовершенст-¡о существующих систем водоподготовки и распределения воды, низкий уровень коммунального благоустройства, недостаток реагентов, профессиональная неподготовленность персонала.

7. В экспериментальных условиях доказано, что флокулянт Зетаг-47 относится к V классу малоопасных соединений (ГОСТ 12.1.007-76); слабокумулятивен с толлерант-•{ым эффектом действия; при повторном пероральном поступлении в организм в высоких дозах (1/10 от БЬзо) вызывает изменения со стороны ЦНС, системы антиоксидат-ой защиты; нарушает антитоксические функции печени. В испытанных дозах Зетаг-47 1е обладает сенсибилизирующими свойствами, эмбриотоксическим и мутагенным эффектом. Ориентировочный допустимый уровень Зетаг-47 для воды водоемов рекомен-

. ;ован на уровне 0,5 мг/л, лимитирующий признак - органолептический (по влиянию :;а привкус воды), 4 класс опасности.

8. Влияние комплекса неблагоприятных факторов окружающей среды на здоровье населения Вологодской области, включая водный, приводит к негативным тенденциям в медико-демографическом статусе, повышает уровень инфекционной и соматической патологии. Отмечается рост шигеллеза Флекснера - до 23,6%; вирусных гастроэнтеритов - до .46,4%, что в 8,4 раза превышает федеральный уровень (5,5%); вспьпнеч-ная заболеваемость ротавирусной инфекцией достигает 12,9%. Рассчитанный потенциальный риск от неблагоприятных органолептических свойств воды подтверждает вероятность формирования психофизиологического дискомфорта у 988 из 1000 жителей и может рассматриваться как факт нарушения здоровья.

9. На основе натурных, экспериментальных и эпидемиологических наблюдений обоснован перечень приоритетных региональных показателей (21) качества питьевых вод, характеризующих гидрохимические особенности водных объектов Вологодской области, уровень их антропотехногенного загрязнения и токсикологическую опасность питьевой воды, подаваемой населению.

Предложения

Для обеспечения населения Вологодской области питьевой водой гарантированного качества считать приоритетными направлениями в системе санитарно-гигиенических и медико-профилактических мероприятий следующее:

1. Развитие региональной нормативно-правовой базы, регулирующей деятельность территориальных органов государственного управления, надзорных органов и граждан, создание организационных и экономических условий, стимулирующих развитие питьевого водоснабжения, принятие областного Закона "О питьевой воде" и разработка научно обоснованной Региональной целевой программы "Обеспечение населения области питьевой водой".

2. Осуществить комплекс мероприятий, направленных на предотвращение загрязнения источников водоснабжения: реконструкцию, ремонт, строительство хозяйственно-бытовых и ливневых канализационных сооружений и др. Однако, учитывая современную экономическую ситуацию в регионе, первоочередные мероприятия должны включать в себя: контроль за соблюдением технологических режимов очистки сточных вод, организацию зон санитарной охраны водоисточников, внедрение оборотного водоснабжения на ведущих промышленных предприятиях области, создание эксплуатационных служб жилищно-коммунального хозяйства, особенно в сельской местности.

3. Улучшить качество водоподготовки и надежность водоснабжения за счет строительства, реконструкции сетей и сооружений водопровода на необходимую мощ-

ность; соблюдения технологического регламента работы ВОС при обеспечении достаточного количества реагентов; разработок и внедрения новых видов коагулянтов, надежных типов загрузочного материала фильтров, отвечающих современным требованиям.

4. Внедрить в регионе рациональное использование питьевой воды за счет снижения предприятиями ее водопотребления на производственные нужды, а также выпуска и установки приборов учета потребления холодной и горячей воды.

5. Повысить уровень гигиенических знаний и навыков обслуживающего персонала ВОС и КОС, для чего создать центры гигиенической подготовки декретированного контингента и граждан на базе межрайонных и территориальных центров ГСЭН.

6. Обеспечить производственный лабораторный контроль в соответствии с Сан-ПиН 2.1.4.559-96 "Питьевая вода..." с выполнением необходимого перечня исследований на базе производственных лабораторий и лабораторий центров ГСЭН. В условиях малонаселенных регионов выполнение этих функций возложить на лаборатории межрайонных центров ГСЭН, придав им статус централизованных.

7. При организации и ведении государственного надзора и регионального эколо-го-гигиенического мониторинга на территории Вологодской области территориальным органам и учреждениям Госсанэпиднадзора, комитету экологии, Госкомгидромету, управлению по геологии и Водоканалу, управлению водных ресурсов руководствоваться обоснованным и предложенным для внедрения перечнем приоритетных региональных показателей качества питьевых вод.

Список публикаций

1. Кузнецова И.А., Воробьева Л.В., Вишнякова Н.М., Чернова Г.И. Токсикологическая характеристика флокулянта Зетаг-47. // Проблемы теории и практики укрепления общественного и индивидуального здоровья в современных условиях. - С-Пб.: СПбГМА, 1999.-С.45.

2. Кузнецова И.А. Классификация водных объектов Вологодской области по степени их санитарной опасности. // там же. - С.44

3. Лимин Б.В., Кузнецова И.А., Лесникова Л.В. и др. Этапы развития санитарно-эпидемиологической службы.// Здравоохранение Российской Федерации. - М.,- 1993. -

4. Лимин Б.В., Кузнецова И.А., Лесникова Л.В. и др. Реформирование санитарно-эпидемиологической службы Вологодской области на современном этапе. // Материалы VIII Всероссийского съезда гигиенистов и санитарных врачей. - М., 1996. -С.46.

5. Лимин Б.В., Галкин В.Т., Кузнецова И.А. Организация социально-гигиенического мониторинга в Вологодской области.// там же.-С. 149.

6. Лимин Б.В., Кузнецова И.А., Лесникова Л.В. История и современные проблемы гигиены и эпидемиологии в Вологодской области. - // В сб.: История и современные проблемы гигиены и эпидемиологии в Вологодской области. - С-Пб., 1995. - С.4-10.

7. Лимин Б.В., Кузнецова И.А., Галкин В.Т. и др. Условия внедрения социально-гигиенического мониторинга на территории Вологодской области. // там же. - С. 309.

8. Лимин Б.В., Кузнецова И.А., Лесникова Л.В. и др. К 75-летию санитарной службы.// Санитарно-эпидемиологической службе 75 лет. - Вологда, 1998. - С.3-10.

9. Терещенко A.A., Дрижд Н.Л., Кузнецова И.А. и др. Оценка влияния качества питьевой воды на инфекционную заболеваемость с использованием отечественных и зарубежных методов. // Тезисы докладов Всероссийского Национального конгресса "Человек и лекарство". - М., 1999.-С.335.

10. Репникова Т.М., Кузнецова И.А. Проблемы водоснабжения г. Вологды при В.В.Лебедеве и сегодня. // в ст. "Лебедевские чтения". - Вологда., - 1994. - С. 69-77.

С.31-32.