Оценка качества питьевой воды горнорудных территорий

Зауральская зона Республики Башкортостан (РБ) расположена на юго-востоке республики и узкой полосой тянется с севера на юг вдоль границ с Челябинской и Оренбургской областями. В данном регионе, занимающем 27,9% площади Республики, проживает 354 134 человек, из которых 116 225 (32,8%) - жители городов Сибай, Баймак и Учалы. Основными градообразующими предприятиями являются горнорудные комбинаты (Учалы, Сибай) и обрабатывающие производства (Баймак).

Горнорудный кластер Зауралья Республики Башкортостан представлен медноколчеданными месторождениями в Учалинском, Баймакском, Сибайском и Бурибай-Маканском рудных районах. Бурное развитие в регионе горнодобывающей и рудоперерабатывающей промышленности привело к образованию многочисленных карьеров, отвалов вскрышных пород, хвостохранилищ. Отходы, поступающие в процессе функционирования горнодобывающих и перерабатывающих предприятий, вызывают нарушение устойчивого равновесия в природных экосистемах и негативно отражаются в различных природных средах (Опекунов, Опекунова 2013; Суюндуков и др. 2014), что стало одной из актуальных экологических проблем региона.

Мощное техногенное воздействие испытывает и водная среда, что создает проблему обеспечения населения качественным водоснабжением. Проведенные ранее исследования

Таблица 1

Методы определения показателей качества питьевой воды

Перечень контролируемых показателей	Единица измерения	НД на методику испытаний
Водородный показатель	ед. pH	ПНД Ф 14.1:2:3:4.121-97
Сухой остаток	мг/дм3	ПНД Ф 14.1:2.114-97
Медь	мг/дм3	ПНД Ф 14.1:2:4.139-98
Цинк	мг/дм3	ПНД Ф 14.1:2:4.139-98
Железо общее	мг/дм3	ПНД Ф 14.1:2:4.139-98
Марганец	мг/дм3	ПНД Ф 14.1:2:4.139-98
Жесткость общая	ж	ПНД Ф 14.1:2.98-97

Анализ заболеваемости населения проведен с использованием ежегодных статистических отчетов лечебно-профилактических учреждений г. Сибай.

Результаты и обсуждение

Для питьевой хозяйственно-бытовой воды оптимальным считается уровень pH в диапазоне от 5,9 до 9,0 (СанПиН 2.1.4.1074-01). Результаты анализа подземных источников во химического состава питьевой воды ряда юговосточных районов Республики Башкортостан позволили заключить, что содержание тяжелых металлов в большинстве случаев находится в пределах допустимых концентраций. В то же время в ряде случаев концентрация железа и марганца значительно превышала нормативные значения (Рафикова и др. 2016). Использование населением воды, не соответствующей санитарно-гигиеническим требованиям, может способствовать ухудшению здоровья.

Целью данной работы являлось изучение источников питьевого водоснабжения и определение качества питьевой воды городов юго-восточного горнорудного региона Башкортостана.

Материалы и методы

Объектом исследования послужили подземные источники водоснабжения и распределительная водопроводная сеть хозяйственнопитьевого водоснабжения городов Учалы, Сибай и Баймак, расположенные на территории горнорудных районов Зауралья Республики Башкортостан. Всего исследованиями было охвачено около 30 скважин и распределительная водопроводная сеть хозяйственно-питьевого водоснабжения, из которой было отобрано по 5 образцов воды в каждом городе. Химический анализ воды проводили в центральной химической лаборатории Сибайского филиала Учалинского горно-обогатительного комбината в соответствии с методами, приведенными в таблице 1.

доснабжения (скважин) в разных городах показали, что значения данного показателя варьируют в интервале от 6,67 до 7,37 и соответствуют действующим нормативам (табл. 2). Жесткость воды отражает суммарное содержание ионов кальция и магния. Жесткая вода мало пригодна для хозяйственно-бытовых нужд. По результатам наших исследований, в городах Сибай и Учалы показатель жесткости воды находится в пределах нормы. В г. Баймак его зна- чение составляет в среднем 8,95, что значительно превышает норму и свидетельствует о высокой жесткости воды подземных источников.

Величина сухого остатка является обобщенным показателем качества воды, характеризующим общее содержание растворенных в воде нелетучих минеральных и частично органических соединений и свидетельствующим о степени минерализации воды. По данным Г.Г. Онищенко (1999), содержание в воде солей

Таблица 2

Показатели питьевой воды в городах горнорудных территорий

Показатели	Норма СанПиН 2.1.4.1074-01	г. Сибай		г. Баймак		г. Учалы
		скважины	водопроводная сеть	скважины	водопроводная сеть	скважины	водопроводная сеть
Водородный показатель, ед. pH	5.9-9.0	6,95	7,01	6,67	6,87	7,37	6,6
Жесткость общая, ж	не более 7,0	6,54	4,55	8,95	4,00	6,15	2,40
Сухой остаток, мг/дм5	не более 1 000	1088,3	298,1	1787,6	280,4	551,3	452,2
Медь, мг/дм5	не более 1,0	0,015	0,015	0,02	0,016	0,026	0,002
Цинк, мг/дм5	не более 5,0	0,25	0,16	0,18	0,14	0,16	0,06
Железо общее, мг/дм5	не более 0,3	2,53	0,92	2,03	1,03	0,95	0,94
Марганец, мг/дм5	не более 0,1	0,034	0,009	0,120	0,009	0,012	0,016

Исследуемый регион характеризуется сложным геолого-геоморфологическим строением, особенностью которого является формирование естественных геохимических аномалий (Добровольский 2003; Папян и др. 2018). Такая особенность отразилась в повышенном содержании тяжелых металлов во всех компонентах природно-территориальных комплексов, в том числе и в воде. Наиболее частыми загрязнителями являются медь, цинк, железо и марганец, в связи с чем нами исследовано содержание этих металлов в питьевой воде. Выявлено, что среднее содержание меди не превышало 0,026 мг/дм3 при допустимой норме не более 1,0 (СанПиН 2.1.4.1074-01). Концентрация цинка в воде также была ниже допустимых значений. В то же время следует отметить более высокое содержание меди и цинка в воде из скважин по сравнению с водопроводной водой. Результаты исследования питьевой воды также свидетельствуют о высоких концентрациях железа, превышающих установленные ПДК (не более 0,Змг/л) по СанПиН 2.1.4.1074-OL Так, в гг. Баймак и Сибай содержание данного химического элемента в воде скважин составляет 6,7-8,4 ПДК, в водопроводной воде - 3 ПДК. Видимо, наряду с естественным повышенным содержанием железа в подземных источниках воды, это обусловлено также и состоянием водопроводных сооружений из металлической трубы, часть из которых подвергается процессам коррозии.

хлористоводородной кислоты, калия, натрия и ионов тяжелых металлов способствует повышенному уровню ее минерализации. Для поверхностных вод водоемов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования эта величина не должна превышать 1000 мг/л. Исследованиями выявлено, что вода со скважин гг. Сибай и Баймак характеризуется повышенной минерализацией (более 1000 мг/л).

Марганец поступает в воду из загрязненных водоисточников в результате выщелачивания железомарганцевых руд. ПДК для марганца в питьевой воде составляет 0,1 мг/л. Выявлено повышенное содержание марганца (1,2 ПДК) в воде из скважин в г. Баймак.

Согласно Н.В. Канатниковой и В.Р. Кочка-реву (2008), использование в питьевых целях воды с содержанием большого количества железа может оказывать раздражающее действие на кожу, вызывает гемохроматоз и аллергию, повышенное содержание марганца оказывает негативное влияние на центральную нервную систему.

Ранее в работах Р.А. Сулейманова с соавторами (2006), З.С. Терегуловой с соавторами (2009) был проведен анализ качества воды сельских населенных пунктов горнорудных территорий РБ, где расчеты органолептических, неканцерогенных и канцерогенных рисков, обусловленных употреблением питьевой воды, доказывают вероятное влияние источников воды на состояние здоровья населения. Р.Ф. Аб-рахмановым (2007) также показано, что некоторые заболевания людей обусловлены особенностями химического состава воды и почвы.

По мнению ряда авторов, жители горнорудных провинций представляют собой субпопуляцию высокого экологического риска и нуждаются не только в комплексной профилактике, но и в медико-экологической и эндоэколо-гической реабилитации (Терегулова и др. 2009; Семенова и др. 2011; Семенова и др. 2015; Semenova et al. 2016).

В связи с этим нами проведен анализ заболеваемости детей города Сибай в сравнении Общая заболеваемость детей до года

Заболеваемость подростков на 100 тыс. населения

со средними показателями по республике

100000 О

Врожденные аномалии

Число умерших детей до 1 года на 1000 родившимися живыми

2015        2016        2017

Рис. 1. Заболеваемость детей города Сибай за 2015-2017 гг.

Из представленных диаграмм очевидно, что заболеваемость детей и подростков с каждым годом возрастает. За последние два года резко возросли показатели болезни крови и врожденные аномалии. В целом показатели заболеваемости города Сибай несколько раз превышают среднереспубликанские уровни.

Заключение

Результаты исследований свидетельствуют, что показатели качества воды централизованных источников водоснабжения в юговосточном горнорудном регионе Республики Башкортостан находятся в пределах санитарногигиенических нормативов за исключением содержания общего железа, что, видимо, связано с поступлением его в воду в результате коррозии водопроводных конструкций.

В то же время качество воды нецентрализованного водоснабжения (из скважин) на отдельных территориях не удовлетворяет санитарно-гигиеническим нормативам. В городах Сибай и Баймак вода из скважин характеризуется повышенной жесткостью и минерализацией, высоким содержанием железа и марганца.

В водоисточниках г. Учалы наблюдается повышенное содержание железа.

Значительная часть населения городов Зауралья использует для питья воду, не отвечающую санитарным нормам. Результаты исследований ряда ученых РБ доказывают, что потребление воды в регионе сказывается на состоянии здоровья населения. Анализ заболеваемости населения города Сибай выявил превышение его показателей в несколько раз по сравнению с республиканским уровнем. Полученные результаты диктуют необходимость проведения мероприятий по обеспечению жителей качественной питьевой водой. Необходима полная инвентаризация централизованных и нецентрализованных водоисточников не только в черте городов, но и на территории прилегающих к ним населенных пунктов. Для использования воды из скважин для хозяйственно-питьевых целей необходима ее дополнительная очистка на фильтрационных установках, в первую очередь от высокого содержания железа.