WWW.ДЕНЬСИЛЫ.РФ

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА - Медицина

 

Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 6 |

Оценка качества родниковых вод ивановской области и их влияния на здоровье населения

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

БУЙМОВА Светлана Александровна

ОЦЕНКА КАЧЕСТВА РОДНИКОВых ВОД ИВАНОВСКОЙ ОБЛАСТИ И их ВЛИЯНИЯ НА ЗДОРОВЬЕ НАСЕЛЕНИЯ

Специальность 03.00.16 – Экология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата химических наук

Иваново 2006

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении

высшего профессионального образования

“Ивановский государственный химико-технологический университет”

Научный руководитель: Доктор технических наук, профессор Костров Владимир Васильевич
Официальные оппоненты: Доктор химических наук, профессор Базанов Михаил Иванович
Доктор химических наук, профессор Яблонский Олег Павлович
Ведущая организация: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования “Владимирский государственный университет”

Защита состоится « 4 » декабря 2006 г. в 12 часов в аудитории Г-205 на заседании диссертационного совета Д 212.063.02 в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования “Ивановский государственный химико-технологический университет” по адресу: 153000, г. Иваново, пр. Ф. Энгельса, 7.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО “Ивановский государственный химико-технологический университет” по адресу: 153000, г. Иваново, пр. Ф. Энгельса, 10.

Автореферат разослан « 1 » ноября 2006 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Гришина Е.П.

Актуальность работы. На сегодняшний день основным источником питьевой воды во многих населённых пунктах России является водопроводная вода из поверхностных водозаборов, которая по своим санитарно-химическим показателям не всегда соответствует нормативным требованиям. При этом в большинстве регионов России, в том числе Ивановской области, для обеззараживания воды используется хлорирование с использованием в основном жидкого хлора, а также хлорсодержащих реагентов, при котором в воде образуется ряд опасных хлорорганических соединений, что увеличивает риск возникновения онкологических заболеваний у населения. Ввиду этого, население часто использует родниковую воду, уровень качества которой, как правило, неизвестен.

В последние десятилетия в результате интенсивного антропогенного воздействия химический состав не только поверхностных, но и подземных вод заметно изменился. Несмотря на относительно высокую защищенность (по сравнению с поверхностными) грунтовых вод от загрязнения, в них обнаруживают в значительных количествах соединения Pb, Hg, Cr, Cu, Zn и других элементов. Некоторые вещества (например, хлорорганические соединения (ХОС) и др.) даже в микродозах чрезвычайно опасны для здоровья человека. При этом содержание тяжёлых металлов (ТМ) и других загрязняющих веществ (ЗВ) в подземных водах увеличивается на территории городов и промышленных центров, где доминирующим фактором состава природных вод является хозяйственная деятельность человека. Поэтому определение показателей качества родниковых вод, выявление причин наличия различных поллютантов в этих водах, оценка риска здоровью населения от употребления родниковой воды и разработка рекомендаций по его снижению – актуальны.

В диссертационной работе исследование проводилось на примере родников, расположенных на территории городов, а также сельской местности Ивановской области, которые используются населением в качестве источников питьевого водоснабжения.

Работа выполнена в соответствии с тематическими планами исследований Ивановского государственного химико-технологического университета (2003 – 2006 гг.).

Основной целью данной работы была оценка качества родниковых вод Ивановской области по значениям интегральных показателей, а также оценка риска возникновения негативных эффектов и заболеваемости населения от употребления родниковой воды.

Научная новизна. Впервые определен химический состав и оценено качество родниковых вод в Ивановской области. Показано, что состояние этих вод отражает наличие даже небольшого загрязнения окружающей среды (ОС), т.е. наряду с поверхностными водами качество родниковой воды можно использовать как индикатор состояния ОС в районе расположения родника.

Выявлено преобладающее влияние антропогенной нагрузки на состав родниковых вод в Ивановской области и установлены закономерности сезонного изменения их качества в городах Иваново и Кохма. Проведена сравнительная оценка качества родниковых вод Ивановской области и водопроводной воды г. Иваново. Впервые проанализирована возможность применения различных методик для оценки, категорирования и ранжирования по качеству родниковой воды, используемой в питьевых целях. На основе сопоставления различных интегральных показателей: 1) потенциальной опасности (ПО), 2) индекса загрязнения водотока (ИЗВ), 3) содержания приоритетных ЗВ, и 4) показателя химического загрязнения воды (ПХЗ) – выявлено, что лишь их комплексное использование позволяет более полно и объективно охарактеризовать состояние и качество родниковой воды. По величине ПО рассчитаны вероятности развития неблагоприятных эффектов у населения при использовании родниковой воды в питьевых целях, а также связанные с этим сокращение ожидаемой продолжительности жизни и ущерб для здоровья.



Практическая значимость. Выявлены возможные источники поступления различных ЗВ в подземные воды. Рассмотрены условия, влияющие на состав и качество родниковых вод (глубина залегания подземных вод, места расположения источников (в зонах повышенного антропогенного влияния), наличие лесных массивов и т.д.). Полученные экспериментальные данные могут быть использованы для прогноза изменения качества родниковой воды.

Показано, что ни один из широко используемых и рекомендуемых в России методов ранжирования и оценки качества воды, не позволяет дать полную, комплексную и объективную информацию о качестве и безопасности от перорального употребления родниковых вод. Кроме того, впервые были проведены расчеты риска возникновения различных заболеваний для населения при использовании им родниковой воды в питьевых целях, а также связанные с этим сокращение ожидаемой продолжительности жизни и ущерб для здоровья.

На основе полученных результатов даны рекомендации по предупреждению и устранению загрязнения родников, а также рассчитана ориентировочная стоимость благоустройства, содержания и безопасной эксплуатации источника родниковой воды.

Обоснованность и достоверность результатов подтверждается исследованиями автора в течение 3,5 лет (2003 г. – I полугодие 2006 г.) в области качества родниковых вод; применением современных методов исследований и большим объемом лабораторных испытаний, выполненным в соответствии с действующей нормативной документацией (ГОСТ, СанПиН, СНиП, СН, МУК и др.).

Личный вклад автора заключается в постановке целей и задач исследований, анализе и обобщении литературных данных и результатов собственных исследований, попытке выявления закономерностей сезонного изменения качества родниковых вод и возможности применения различных интегральных показателей для оценки, категорирования и ранжирования по качеству родниковых вод, используемых в питьевых целях.

Публикация и апробация работы. Основные результаты диссертации были доложены на Международной конференции «Экологическая химия 2005», г. Кишинев; конференции «Экологические проблемы Ивановской области», г. Иваново, 2005; конференции «Экология речных бассейнов», г. Владимир, 2005; Всероссийской конференции «Экология человека: концепция факторов риска, экологической безопасности и управления рисками», г. Пенза, 2006; Международной конференции «Экватек 2006», г. Москва, 2006; Международной научно-практической конференции «Окружающая среда и здоровье», г. Пенза, 2006; VIII Международной научно-практической конференции «Города России: проблемы строительства, инженерного обеспечения, благоустройства и экологии», г. Пенза, 2006 и др.

По результатам исследований опубликовано 15 работ, включая 2 статьи, 1 статья находится в публикации.

Автор выражает глубокую признательность и благодарность к.х.н., доц. Куприяновской А.П. и к.х.н., доц. Бубнову А.Г. за активное участие в обсуждении результатов работы.

Объём диссертации. Диссертация изложена на 186 стр., содержит 37 табл., 39 рис. и состоит из введения, литературного обзора, методик исследований, обсуждения результатов, выводов и списка цитируемой литературы, включающего 159 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе рассмотрены проблемы источников питьевой воды, связанные с ухудшающимся качеством поверхностных и подземных вод. Представлена классификация подземных вод по характеру залегания и гидравлическим признакам, по степени минерализации и температуре, а также градация родников по признаку движения поступающей воды, расходу воды и т.д. Дана характеристика химического состава подземных вод, а также факторы, влияющие на состояние источников питьевого водоснабжения, и возможные причины их загрязнения. Представлены основные поллютанты и индикаторы загрязнения подземных вод. Рассмотрены методы оценки качества природных вод на основе интегральных показателей. Перечислены мероприятия по предотвращению загрязнения и способы восстановления грунтовых вод. Описано состояние подземных вод в Ивановской области по данным наблюдений уполномоченных органов.

Во второй главе представлены методы определения основных показателей качества питьевых вод, растительности, состава и свойств почв, сбора информации о потребителях родниковой воды, а также методы, применяемые для оценки интегрального качества воды.

Анализ показателей качества проводили по аттестованным методикам: рН – потенциометрическим методом; общую минерализацию (сухой остаток) определяли весовым методом; химическое (ХПК), биохимическое (БПК5, БПК20) потребление кислорода, растворенный кислород, а также общую жесткость, содержание Cl-, CO32- и HCO3- – титриметрически; СПАВ, SO42-, NO3-, NO2-, NH4+, а также Al3+ – фотометрически (КФК-2М); концентрацию нефтепродуктов определяли ИК-спектрофотометрическим методом («ИК-спектрофотометр № М-80»), летучих хлорзамещенных углеводородов (хлороформа, 1,2-дихлорэтана и тетрахлорметана) и пестицидов (гамма ГХЦГ, ДДТ и 2,4-Д) – газохроматографическим (газовый хроматограф марки «Биолют» с детектором электронного захвата (ДЭЗ)); бенз(а)пирена – высокоэффективным жидкостным хроматографическим (жидкостной хроматограф «Gilson»); содержание металлов (Na+, K+, Li+, Ag+, Ca2+, Mg2+, Sr2+, Zn2+, Co2+, Pb2+, Cd2+, Sb3+, Cuобщ, Feобщ, Mnобщ, Crобщ, Niобщ, Seобщ, Asобщ, Biобщ и Hgобщ) – атомно-абсорбционным спектрометрическим (атомно-абсорбционный спектрофотометр «Сатурн»); для выделения бактерий и подсчета общего микробного числа (ОМЧ) использовали метод фильтрации через мембрану.





В третьей главе приведены объекты исследований (рис. 1), а также полученные результаты и их обсуждение.

Исследовано 35 родников (22 % от всех зарегистрированных, расположенных на территории Ивановской области в районе водосбора реки Волги), 13 родников находились на урбанизированной территории (в городах) и 22 в сельской местности. Химический и микробиологический анализ проб родниковой воды показал, что только 9 родников соответствовали всем нормативным требованиям, предъявляемым к качеству питьевой воды, а в остальных было обнаружено наличие различного рода ЗВ. При этом в зоне повышенной антропогенной нагрузки (в городах) загрязненными в той или иной степени оказались 11 из 13, а в зоне пониженного антропогенного влияния (в сельской местности) – 15 из 22. Наиболее загрязненными (превышение соответствующих ПДК наблюдалось максимум по 11 компонентам) оказались родники, расположенные в городах Иваново, Кохма, Родники, Шуя и Комсомольск, а наименьшее количество поллютантов было отмечено в родниках, находящихся в сельской местности (превышение ПДК наблюдалось максимум по 3 компонентам).

В контрольных пробах родниковых вод были обнаружены превышения нормативных показателей по: общей жесткости (19 из 35 родников), общей минерализации (8), содержанию Mnобщ (7), перманганатной окисляемости, Li+ и Feобщ (6), ОМЧ и содержанию NO3- (5), NH4+ (4), Nа+, Zn2+, Cd2+ и СПАВ (3). В двух родниках была обнаружена повышенная концентрация Ni2+ и K+, кроме этого встречались единичные превышения ПДК по Se2+, Pb2+ и Asобщ (табл. 1).

Для прогнозирования и оценки состояния родниковых вод было проведено подробное исследование трёх наиболее популярных источников, находящихся в городах Иваново и Кохма. Пробы воды отбирались ежемесячно в течение 3,5 лет (2003 г. – I полугодие 2006 г.), при этом фиксировались температура воды (tв), окружающего воздуха (to) и расход воды из источника или дебит (gв). Наблюдения показали, что изменение tв родниковой воды коррелировало с изменением to. В большинстве случаев изменение gв было связано с количеством атмосферных осадков, что указывает на незащищенность родниковых вод от различного рода загрязнителей.

Измерения показали, что рН родниковых вод за весь период исследований не выходил за пределы нормативного значения и составлял, в среднем, 6,0 – 8,0. В источниках, расположенных в Иванове (№№ 1 и 3) увеличение концентрации растворенного кислорода наблюдалось в апреле. Однако в воде родника № 2 (г. Кохма) концентрация растворенного кислорода находилась примерно на одном уровне в течение всего времени исследования. Увеличение БПК5 отмечалось каждой весной, т.е. в период интенсивного таяния снега. Необходимо отметить, что на протяжении всего времени исследований наблюдалось повышенное значение величины перманганатной окисляемости (далее – ХПК), а также ОМЧ (рис. 2) в воде рассматриваемых родников №№ 1 – 3. Результаты измерений показали, что с октября 2005 г. по февраль 2006 г. для родников № 1 и № 3 отношение БПК5/ХПК было менее 0,2, а для источника № 2 оно находилось в интервале от 0,2 до 0,4, что говорило о наличии в родниковой воде биологически трудно окисляемых веществ. Однако в апреле и мае 2006 г. наблюдалась тенденция к резкому увеличению соотношения БПК5/ХПК в воде родников №№ 1 – 3.

Города Ивановской области

1 – г. Иваново, пер. Челышева;

2 – г. Кохма, ул. Советская;

3 – г. Иваново, парк отдыха «Харинка»;

4 – г. Иваново, около школы № 41 (район Камвольного комбината);

5 – г. Кохма, около текстильной фабрики;

6 – г. Кохма (п. Богданиха, Ивановский район);

7 – г. Комсомольск;

8 – г. Шуя, мест. Лихушино;

9 – г. Шуя, Воскресенский собор;

10 – г. Шуя, около Посыленского моста;

Рис. 1. Карта Ивановской области с указанием мест отбора проб родниковых вод

11 – г. Родники;

23 – д. Горкино (Родниковский район);

12 – г. Кинешма;

24 – с. Сидоровское (Ивановский район);

13 – г. Юрьевец;

25 – д. Афанасово (Лежневский район);

Сельская местность Ивановской области

26 – д. Панютино (Лежневский район);

14 – д. Камешково (Шуйский район);

27 – д. Ясюниха (Ивановский район);

15 – д. Якиманна (Шуйский район);



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 6 |
 


Похожие работы:







 
2013 www.деньсилы.рф - «МЕДИЦИНА-ЛЕЧЕНИЕ-ОЗДОРОВЛЕНИЕ»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.