ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ПОЗЕМНЫХ ВОД СЕВЕРО-КАЗАХСТАНСКОЙ ОБЛАСТИ И ЕГО ВЛИЯНИЕ НА ЗДОРОВЬЕ НАСЕЛЕНИЯ

Гаврик Е.П.

(СКГУ им. М. Козыбаева)

Одним из главных геохимических факторов окружающей среды, влияющим на здоровье населения, по мнению многих исследователей, является питьевая вода [1,2]. Сложившаяся современная биогеохимическая обстановка окружающей среды подразумевает наличие реального риска для здоровья населения при употреблении питьевой воды, что подтверждают экспериментальные и эпидемиологические исследования отечественных и зарубежных ученых [3,4,5,6].

С целью изучения возможного влияния качества питьевой на здоровье населения Северо-Казахстанской области (СКО) нами были проанализированы результаты гидрохимических исследований 56 проб из подземных источников, проводимых в 2008-2010 году. Из них 68% проб не отвечают требованиям санитарно-гигиенических норм по общей минерализации, 62% – по жесткости, 48% - по содержанию железа, 37,5% – по содержанию марганца. 18 % - по содержанию хлора.

В качестве исходного материала для исследования состояния здоровья населения СКО использовались данные статистических сборников «Здравоохранение Северо-Казахстанской области» за период 2000-2009 гг. Анализ заболеваемости населения СКО водообусловленными болезнями представлен на рис. 1.

Рис. 1. Структура первичной заболеваемости населения СКО водообусловленными болезнями

Первое место по уровню первичной заболеваемости водообусловленными болезнями занимает Аккаинский район, второе – Тимирязевский район, третье – Акжарский район. В районах Акжарском и Аккаинском химический состав питьевых вод сравнительно благоприятный, но вода проявляет отдельные генотоксические свойства, что, по-видимому, является одним из факторов, определяющих повышенную заболеваемость населения. В Тимирязевском районе, население которого использует преимущественно воды Ишимского группового водопровода, по некоторым показателям химического состава (суммарному содержанию солей, марганцу, железу) питьевые воды не соответствуют нормативам качества. Исследуемые в данной работе административные районы Айыртауский, Есильский и Уалихановский, население которых использует воду подземных источников, занимают последние места. Вместе с тем, химический состав подземных вод существенно различается, и это определенным образом оказывает влияние на заболеваемость населения. Анализ данных химического анализа проб питьевых подземных вод показывает, что содержание основных макро- и микроионов в пробах сильно варьируют (табл. 1).

Таблица 1.

Содержание макро и микроионов в водах подземных источников

водоснабжения СКО по результатам 2008-10 г. г.

Показатель	ПДК^*	2008	2009	2010
Сумма солей, мг/л	1000 (1500)	639-2046,2	444 - 2046	629,4– 2765,5
Жесткость, мг-экв/л	7 (10)	5,8-24,8	2,6-27,5	2-21,36
CL^-, мг/л	350	45-539	45-539	25,9- 1277,4
SO4^2-, мг/л	500	4,32-537,94	4 -577	21 – 230,5
Железо, мг/л	0,3 (1)	<0,04-6,01	0,011- 4	0,008– 1,59
Марганец, мкг/л	100	1,2-349	<1 – 370	1 - 960
АL^3+, мг/л	0,5	-	<0,005-5,0	0,005– 0,39

Прим.: в скобках приведены ПДК для децентрализованных источников водоснабжения

* - норматив качества воды 1й категории по СанПиН 2.1.4.1116

Как показали проведенные ранее исследования, подземные воды Кокшетауского гидрогеологического района по своему химическому составу существенно отличается от вод Тобол-Иртышского гидрогеологического района [7]. По своим качественным характеристикам питьевые воды Арыкбалыкского и Есдаулетского месторождений названных районов можно считать лучшими в области. По основным показателям качества воды - по химическому составу - превышения ПДК не обнаружено. В подземных водах Тобол-Иртышского гидрогеологического района в ряде случаев отмечены превышения значений ПДК по показателям качества. Можно предположить, что повышенные концентрации хлоридов, натрия, железа, марганца, в единичных случаях алюминия, и жесткость обуславливают несбалансированность состава воды по основным ионным показателям, что ухудшает качество питьевой воды и может влиять на здоровье населения, употребляющего эту воду.

Для изучения возможного влияния на здоровье населения питьевой воды подземных источников нами были проанализированы данные по качеству вод и заболеваемости населения административных районов СКО, использующих в качестве питьевых воды Кокшетауского и Тобол-Иртышского гидрогеологических районов.

К Кокшетаускому гидрогеологическому району относится территория Айыртауского, Тимирязевского, Шал Акынского и южная часть Уалихановского районов. В качестве источников питьевого водоснабжения население Айыртауского и Уалихановского районов используют подземные воды Арыкбалыкского и Есдаулетского месторождений Кокшетауского гидрогеологического района. Преобладающая часть территории области находится в пределах Тобол-Иртышского гидрогеологического района, воду из месторождения которого использует население исследуемого нами Есильского района. Данные по ионному составу подземных вод исследуемых административных районов представлены в таблице 2 .

Таблица 2.

Содержание основных макроионов и наиболее значимых микроэлементов в питьевых водах подземных источников гидрогеологических районов СКО

Село	HCO3^-	Cl^-	SO4^2-	Ca^2+	Mg^2+	Жёст-кость, мг-экв./л	Cумма солей, мг/л	NO2	NO3	Mn	Fe	Al	Zn
	мг/л							мг/л		мкг/л
Тобол-Иртышский гидрогеологический район
Заградовка	390,4	583,8	223,8	128	88,6	13,8	1735	0,007	0,08	1,4	17	12	<1
Петровка	701,5	178,5	199,8	84	86,4	11,4	1465	1,42	10,31	98	670	18	59
Каратал	695,4	227,5	183,5	108	81,6	12,2	1515	7,08	0,52	10	3200	360	67
Николаевка	579,5	527,8	320,8	92	115,2	14,2	2027	0,15	0,44	270	4000	9	280
Кокшетауский гидрогеологический район
Лобаново	152,5	31,5	21,69	56	12	3,8	275	0,05	31,36	2,1	8	25	13
Суамалколь	207,4	64,4	67,79	52	14,4	3,8	471	0,007	0,37	1,1	40	16	14
Имантау	250,1	56,7	77,8	88	28,8	6,8	523,8	0,26	31,2	6	20	38	13
Кишкинеколь	225,7	28,7	43,2	28	20	2,2	409	0,007	0,08	<1	50	<5	<1
Чехово	-	34,3	79,2	9,6	19,2	2,6	153	0,007	-	1,4	40	<5	<1
ПДК	400*	350	500	180	65*	7 (10)	1000		45	100	300	500	5000

Прим.: * - норматив качества бутилированной воды.

В скобках приведены нормативы, которые «могут быть установлены по постановлению главного… санитарного врача… территории для конкретной системы водоснабжения».

Подземные воды Айыртауского района - с. Суамалколь, с. Имантау и с. Лобаново, отличаются невысоким содержанием макросолей и тяжелых металлов, в том числе, железа и марганца. Вода в источниках этого района более «кальциевая», т.е. соотношение Ca\Mg сдвинуто в сторону кальция и составляет 3-4. Образцы воды в с. Имантау и с. Лобаново также характеризуются повышенным содержанием нитратов – до 31 мг/л, но не превышает ПДК (45 мг/л). Соотношение гидрокарбонат и хлорид ионов в воде источников этих сел также более благоприятное – 3,2 – 4,8 .

Цитогенетический анализ воды из с. Суамалколь показал, что вода не обладает генетической активностью по отношению к живым организмам, т.е. не вызывает нарушения митоза клеток, не увеличивает частоту мутаций хромосом [8].

Необходимо отметить, что показатель общей первичной заболеваемости населения Айыртаутского района (22738 на 100 тыс. населения) – самый низкий по области. Район отличается самым низким уровнем первичной заболеваемости водообусловленными болезнями – заболеваниями мочеполовой системы (в том числе самым низким показателем мочекаменной болезни), пищеварительной системы, костно-мышечной системы и системы кровообращения, самым низким показателем первичных диагнозов анемии у детей.

По результатам химического анализа подземные воды Уалихановского района, очень мягкие (жесткость не превышает 3 мг-экв./л), суммарное содержание солей в них пределах 400 мг/л. Содержание хлоридов не выше 35 мг/л, соотношение HCO₃/HCl благоприятное (8-8,7). Содержание железа в питьевой воде в с. Чехово не выше 40 мкг/л, марганца - до 1,4 мкг/л, алюминия и цинка – менее 1мкг/л. Содержание мышьяка, хрома, никеля, меди, кадмия, свинца – ниже предела обнаружения.

Вода с. Кишкинеколь также довольно мягкая (2,2 мг-экв./л), суммарное содержание солей в ней 409 мг/л. Вода гидрокарбонатно-натриево-калиевая. Генотоксические свойства по отношению к тест-объекту в воде с. Кишкинеколь не проявляются [8]. Количество случаев врожденных аномалий в районе – одно из самых низких по области (11 - ое место). В целом, по состоянию здоровья населения (по данным о первичной заболеваемости водообусловленными болезнями) на период с 2000 по 2009 гг. Уалихановский район является одним из самых благополучных по области. Как правило, по различным классам заболеваний, особенно по болезням со значимым вкладом в структуру общей заболеваемости, район не поднимается выше 6-го места (по заболеваниям мочеполовой, пищеварительной, костно-мышечной систем,)

Иная картина наблюдается в Есильском раоне, где население использует воду из месторождений Тобол-Иртышского гидрогеологического района. В питьевых подземных водах Есильского района обнаружено одно из самых высоких содержаний гидрокарбонат-иона (до 700 мг/л). Этот анион вносит наибольший вклад в повышенный уровень общей минерализации питьевых вод района. Суммарное содержание солей в питьевых водах района самое высокое по области. Также в подземных источниках водоснабжения Есильского района содержание минеральных форм азота (нитритов, нитратов) в некоторых случаях достигало 2-5 ПДК.

В отдельных пробах (с. Николаевка, Каратал, Петровка) было обнаружено высокое содержание марганца 1,5 – 3,5 ПДК . В пробах питьевых вод подземных источников Есильского района было обнаружено аномально высокое (до 4000 мкг/л, с. Николаевка) содержание железа. Вода в с. Заградовка отличается очень низким содержанием металлов, в том числе железа, марганца, алюминия, но более высоким содержанием хлоридов, а также катионов, определяемых по разнице (Na, К), повышенной жесткостью (13,8 мг-экв./л) и высоким суммарным содержанием солей (1735 мг/л).

Неблагоприятный для здоровья химический состав питьевых вод в районе определяет распространенность среди населения водообусловленных болезней. Район занимает 1-ое место по болезням эндокринной системы и нарушениям обмена веществ (704 всего на 100 тыс.), что, возможно, связано с повышенным содержанием соединений азота в воде [9] . Первое место занимает район по встречаемости мочекаменной болезни, что, очевидно, обусловлено повышенной общей минерализацией питьевых вод и их высокой жесткостью (рис 2.).

Рис. 2. Жесткость воды (Ca+Mg) различных районов СКО (среднее значение ±ошибка средней) и уровень заболеваемости населения мочекаменной болезнью

Как известно, одним из главных специфических эффектов воздействия повышенного содержание основных солей и жестких вод на организм человека является отложение солей и образование камней в почках и мочевыводящих путях.

Таким образом, выявленные в ранее проведенных исследованиях различия в качестве подземных питьевых вод, определенным образом влияют на уровень заболеваемости населения. По своим качественным характеристикам питьевую воду Айыртауского и Уалихановского р-нов, можно считать лучшей в области, что определенным образом влияет на здоровье населения. Указанные районы по состоянию здоровья населения за период с 2000 по 2009 гг. являются одними из самых благополучных по области. Установлена зависимость между содержанием в питьевой воде ряда химических веществ и заболеваемостью населения районов различными водообусловленными болезнями. Так, районы с наиболее высокой общей минерализацией и жесткостью воды отличаются и наиболее высокими показателями заболеваемости мочекаменной болезнью (Есильский р-н). В районах, в которых обнаружено повышенное содержание нитратов и нитритов в питьевых водах, наиболее часто встречаются болезни эндокринной системы (Есильский, Жамбыльский).

Литература

1. Протасов В.Ф. Экология, здоровье и охрана окружающей среды в России. М.: Финансы и статистика, 1999. - 672 с.

2. Сорокина Е.П., Побединцева И.Г., Литвинова A.B. Эколого-геохимические исследования г.г.Ногинск и Электросталь. // Экогеохимия городских ланд-168шафтов. М.: МГУ, 1995- с. 90-129

3. Объедкова Г.Ю. Изучение влияния воды повышенной минерализации на репродуктивную функцию женского организма и обоснование системы мероприятий по предупреждению ее вредного воздействия: автореферат дис. … канд. мед. наук. – Саратов, 1983

4. Эльпинер Л.И., Васильев В.С. Проблемы питьевого водоснабжения в США. -М., 1983-167 с

5. Онищенко Г.Г. Влияние состояния окружающей среды на здоровье населения. Нерешенные проблемы и задачи //Гигиена и санитария. – 2003. - №.1.- С.3 - 10.

6. Антропогенные воздействия на водные ресурсы России и сопредельных государств в конце XX столетия. /Отв. ред. Н.И. Коронкевич, И.С. Зайцева. – М.: Наука. 2003.

7. Лиходумова И. Н., Бабошкина С. В. и др. Гигиеническая оценка качества питьевой воды из подземных водоисточников на территории Северо-Казахстанской области // Водные иэкологические проблемы Сибири и Центральной Азии. - Барнаул, 2012.-Т.2.-с. 140-144.

8. Влияние факторов внешней среды на онкологическую заболеваемости населения Северо-Казахстанской и Восточно-Казахстанской областей//Под ред. Е.Л. Чойнзонова. Н.П. Белецкой, Л.Ф. Писаревой.- Петропавловск: СКГУ им. М. Козыбаева, 2013. – 224 с.

9. Белецкая Н.П., Пузанов А.В., Лиходумова И.Н. Бабошкина С.В. Питьевые воды различных источников водоснабжения как фактор риска здоровью населения Северо-Казахстанской области //"Проблемы биогеохимии и геохимической экологии", Семипалатинск,СГПИ, 2010, 1(12). - С. 108-113.