A HEALTH RISK EVALUATION OF THE POPULATION OF RYAZAN OBLAST RELATED TO DRINKING WATER CONTAMINATION

Research article
DOI:
https://doi.org/10.23670/IRJ.2022.126.29
Issue: № 12 (126), 2022
Suggested:
15.10.2022
Accepted:
21.11.2022
Published:
16.12.2022
294
0
XML PDF

Abstract

The problem of drinking water quality in centralized systems of utility and drinking water supply system is becoming more and more relevant every year due to the increasing share of samples that do not meet hygienic standards for sanitary, chemical and microbiological indicators. The increased content of boron, iron, cadmium, lead, sulphates, fluorides in drinking water has a negative impact on public health. By means of correlation analysis, a direct link was established between the proportion of unsatisfactory water samples and the number of recorded cases of disease among the population of Ryazan Oblast. The high impact of water quality on diseases of the blood and circulatory system, digestive organs, genitourinary and nervous system was identified.

1. Введение

Вода – один из ключевых по значимости факторов здоровья и качества жизни населения. Проблема загрязнения питьевой воды централизованных систем хозяйственно-питьевого водоснабжения остается актуальной для многих субъектов Российской Федерации, в частности для Рязанской области. В соответствии с данными социально-гигиенического мониторинга ежегодно около 700 тысяч жителей Рязанской области употребляют питьевую воду, не удовлетворяющую гигиеническим нормам по микробиологическим  показателям и содержанию химических веществ. В пробах воды отмечается повышенное содержание бора, кадмия, железа, меди, мышьяка, свинца, сульфатов и фторидов. Пероральное поступление данных веществ с водой может оказывать негативное влияние практически на все органы и системы человека.

Среди факторов, влияющих на уровень загрязнения питьевой воды Рязанской области, можно выделить: антропогенное загрязнение реки Оки, устаревший комплекс очистных сооружений, отсутствие должного контроля за промышленными отходами, низкое санитарно-техническое состояние трубопровода разводящих сетей, физико-географические особенности (заболоченность и закарствованность). Среди предприятий, вносящих наибольший вклад в поступление неочищенных сточных вод, можно отметить Рязанский Водоканал, Скопинский автоагрегатный завод, Рязанскую ГРЭС, Биофармкомбинат, Рязанскую нефтеперерабатывающую компанию, Ветеринарно-санитарный утилизационный завод.

Негативное влияние загрязнения питьевой воды на здоровье населения отмечается рядом исследователей: Иванов С.В., Федорова Э.Л., Темиров Э.Э [1], Соловьев Н.А., Широкова И.Г. [2], Степанов Н.А., Заводова Е.И. [3], Сазонова О.В., Сергеев А.К., Чупахина Л.В., Рязанова Т.К., Судакова Т.В. [4], Рахматуллина Л.Р., Сулейманов Д.А., Валеев Т.К., Бактыбаева З.Б., Рахматуллин Н.Р. [5], Клейн С.В., Вековшинина С.А. [6] и др. Вместе с тем исследований, посвященных качественной оценке наличия статистически достоверной связи между качеством питьевой воды и здоровьем населения Рязанской области ранее не проводилось.

2. Методы и принципы исследования

Для определения наличия статистически значимой зависимости между уровнем загрязнения питьевой воды централизованных систем хозяйственно-питьевого водоснабжения Рязанской области и заболеваемостью населения использовался корреляционный анализ.

Данные по заболеваемости населения, количеству проб воды, не отвечающих гигиеническим нормам, и основным загрязняющим веществам были получены из следующих источников: Доклад «О состоянии и об охране окружающей среды в Рязанской области в 2020 году» [7], Государственный доклад «О состоянии санитарно-эпидемиологического благополучия населения по Рязанской области в 2020 году» [8], статистические сборники «Здравоохранение в Рязанской области» [9], «Рязанская область в цифрах» [10].

3. Основные результаты

По данным государственных докладов «О состоянии санитарно-эпидемиологического благополучия населения по Рязанской области» за 2010 – 2020 года к приоритетным загрязняющим веществам, обнаруживаемым в питьевой воде централизованных систем хозяйственно-питьевого водоснабжения области, относятся бор, кадмий, фториды, железо, сульфаты.

Бор — бесцветное, серое или красное кристаллическое либо тёмное аморфное вещество. Бор, поступивший в организм из боратов, легко и почти полностью усваивается, а выводится в основном через почки. Непродолжительное получение организмом бора в повышенных концентрациях ведет к раздражению желудочно-кишечного тракта. Длительное воздействие соединений бора вызывает хроническое нарушение процессов пищеварения, что ведет к денормализации стула, анемии, потере аппетита, спутанности сознания, помимо этого может наблюдаться борная интоксикация, поражающая печень, почки, центральную нервную систему. Длительное потребление воды с повышенным содержанием бора вызывает рост содержания общего сахара в крови, нарушение работы мозга, снижение кислотности желудочного сока, нарушение минерального обмена в организме, повреждение почек и печени. В настоящее время, в России гигиенический норматив по бору в питьевой воде составляет 0,5 мг/дм3 по санитарно-токсикологическому признаку вредности. Наибольшее количество проб питьевой воды, неудовлетворяющих нормативам по содержанию бора, отмечаются в Клепиковском (94%), Кадомском (96%), Шацком (76%), Ермишинском (50%), Спасском районах (88%) (по данным за 2020 год).

Кадмий — мягкий металл серебристо-белого цвета. Соединения кадмия в воде считаются высокотоксичными веществами. Металл вступает в реакцию с ферментами и аминокислотами, нарушает структуру ДНК, работу нервной системы, печени и почек. Кадмий замещает кальций в соединениях организма, что в свою очередь ведет к разрушению костной ткани. В России гигиенический норматив по кадмию в питьевой воде составляет 0,001 мг/дм3 по санитарно-токсикологическому признаку вредности. Превышение норм отмечается в Захаровском (21% неудовлетворительных проб), Сапожковском (8%) и Шиловском (8%) районах (по данным за 2020 год).

Железо — металл серебристо-белого цвета с высокой химической реакционной способностью, в чистом виде в природе практически не встречается. Избыток железа оказывает общетоксическое действие, приводит к нарушению функции печени, болезням пищеварительной системы и системы кровотворения. Гигиенический норматив по содержанию железа в питьевой воде в России составляет 0,3 (1,0) мг/дм3. Наибольшее количество неудовлетворительных по уровню содержания солей железа проб питьевой воды отмечается в Скопинском (58%), Александро-Невском (58%), Спасском (54%), Рязанском (54%), Кадомском (50%), Ермишинском (50%),  Пронском (46%), Касимовском (46%), Рыбновском (46%), Ряжском (42%), Милославском (42%), Клепиковком (33%) и Захаровском (33%) районах (по данным за 2020 год).

Сульфаты — соли серной кислоты H2SO4, концентрация выше 200 мг/л значительно ухудшает вкус воды и может привести к вымыванию в воду свинца из свинцовых труб. Значительная концентрация сульфатов вызывает раздражение слизистой оболочки глаз и кожи. Так же может проявляться слабительный эффект сульфатов, а следовательно, возможным является расстройство желудочно-кишечного тракта.

Гигиенический норматив по сульфатам в питьевой воде составляет 500 мг/дм3. Несоответствие нормам было установлено только в двух районах области: Скопинском и Кадомском (17% и 50% неудовлетворительных проб соответственно).

Фториды — химические соединения фтора с другими элементами. Источниками фторидов являются: металлургические предприятия, производства фосфатных удобрений, электростанции, работающие на угле, а также кирпичные, стекольные, керамические, цементные, эмалевые заводы, объекты атомной промышленности. Соединения фтора негативно влияют на работу мозга, могут разрушать его, а также нарушать структуру ДНК. У людей употребляющих воду с повышенным содержанием соединений фтора высока вероятность возникновения злокачественных опухолей, а также вероятность рождения детей с различными мутациями.

В настоящее время, в России гигиенический норматив по фторидам в питьевой воде составляет 1,2 и 1,5 (для климатических районов I и II соответственно) мг/дм3. Наиболее неблагоприятными районами по уровню загрязнения питьевой воды фторидами являются: Клепиковский (100% неудовлетворительных проб), Шацкий (98%), Ермишинский (92%), Кадомский (92%), Спасский (71%), Рыбновский (61%) (по данным за 2020 год).

Жёсткость воды — совокупность химических и физических свойств воды, связанных с содержанием в ней растворённых солей металлов (главным образом кальция, магния и железа). Высокая жесткость оказывает отрицательное действие на органы пищеварения. Так, соли кальция и магния, вступают в химическое взаимодействие с животными белками, получаемыми из пищи, и тем самым осложняют нормальное функционирование пищевода, желудка и кишечника, вызывают дисбактериоз. Жесткая вода, содержащая избыточное количество ионов кальция и магния, оказывает негативное воздействие на сердечно-сосудистую систему. Помимо этого, поступление большого количества ионов металлов вместе с выпиваемой водой ведет к заболеваниям суставов, а также к образованию камней в почках и желчных путях.

В России гигиенический норматив по общей жесткости питьевой воды составляет 7,0 мг-экв/л. Уровень жесткости воды не соответствует нормам в следующих районах: Клепиковский (100% неудовлетворительных проб), Рыбновский (78%), Скопинский (58%), Кадомский (50%), Милославский (42%), Рязанский (18%) (по данным за 2020 год).

Безопасность питьевой воды оценивается также по микробиологическим показателям (общее микробное число, общие колиформные бактерии, колифаги, цисты лямблий и споры сульфитредуцирующих клостридий). В ряде районов Рязанской области фиксируются пробы неудовлетворяющие гигиеническим нормативам: Чучковский (33%), Шацкий (20%), Кадомский (15%), Сапожковский (10%), Шиловский (9%), Ермишинский (8%) (по данным за 2020 год).

В целом по Рязанской области отмечается небольшое снижение количества проб питьевой воды централизованных систем хозяйственно-питьевого водоснабжения, неудовлетворяющих гигиеническим нормативам по санитарно-химическим и микробиологическим показателям (табл. 1). Однако их доля остается существенной, а в отдельных районах области – критической. По суммарному загрязнению питьевой воды к наиболее неблагоприятным районам относятся: Кадомский, Клепиковский, Рыбновский, Спасский, Шацкий, Скопинский и Ермишинский.

Таблица 1 - Доля проб водопроводной воды, не отвечающей гигиеническим нормативам в Рязанской области

Года

2010

2011

2012

2013

2014

2015

2016

2017

2018

2019

2020

2021

Санитарно-химические показатели

13,5

11,4

13,3

14,8

14,5

14,8

14,4

12,6

12,6

12

13,4

10,4

Микро-биологические показатели

5,2

4,1

5,3

4,8

4,3

2,3

2,8

2,5

2,5

2,5

2,9

1,2

Вызывает опасения нарастание неудовлетворительных проб воды с превышением по содержанию сульфатов и фторидов, а также высокие значения по железу и бору (табл. 2).

Таблица 2 - Доля проб питьевой воды, не удовлетворяющих санитарно-гигиеническим нормам по основным показателям загрязнения в Рязанской области

 

2014

2015

2016

2017

2018

2019

2020

2021

Сульфаты

0,92

1,44

1,78

1,89

1,84

2,07

3,22

3,23

Железо

38,15

37,42

30,7

29,56

29,82

29,75

30,35

23,92

Фториды

16,85

13,71

10,11

9,2

11,16

20

21,9

23,87

Бор

8,69

7,12

7,91

10,22

10,25

15,68

14,64

11,22

Кадмий

0

0

1,92

0,08

3,29

2,77

1,33

0

Свинец

0

0

6,91

3,54

1,75

0,19

0

0

Анализ возможного негативного воздействия загрязняющих веществ на органы и системы человека, и структуры заболеваемости населения основными классами болезней позволил предположить наличие линейной связи между долей неудовлетворительных проб питьевой воды и количеством зафиксированных случаев болезней. В качестве индикатора загрязнения питьевой воды рассматривалась доля неудовлетворительных проб по каждому из веществ.

В результате расчетов были установлены значения коэффициентов линейной корреляции и теснота связи между  каждым классом болезней и каждым загрязняющим веществом. Для качественной оценки тесноты связи использовалась шкала Чеддока. Была установлена высокая зависимость между превышением содержания железа в воде и болезнями органов пищеварения (коэффициент корреляции r = 0,74), болезнями системы кровообращения (r = 0,71). Весьма высокая теснота связи была выявлена между содержанием в воде свинца и болезнями крови, кроветворных органов (r = 0,99), болезнями нервной системы (r = 0,96) и болезнями органов пищеварения (r = 0,99). Выявлено высокое влияние бора на болезни органов пищеварения (r = 0,79) и болезни крови (r = 0,77), высокое влияние кадмия на заболевания желудочно-кишечного тракта (r = 0,7) и болезни системы кровообращения (r = 0,7), заметное влияние кадмия на болезни мочеполовой системы (r = 0,6). Установлена высокая теснота связи между повышенным содержанием фторидов и болезнями костно-мышечной системы (r = 0,73).

4. Заключение

Анализ полученных результатов позволяет сделать вывод о наличии высокой тесноты связи между качеством питьевой воды централизованных систем хозяйственно-питьевого водоснабжения и здоровьем населения Рязанской области. В соответствии с данными корреляционного анализа, наибольшему влиянию вредных веществ подвержены органы пищеварения, система кровообращения, нервная и мочеполовая система.

Article metrics

Views:294
Downloads:0
Views
Total:
Views:294