Состояние воды и здоровье населения Донецкой области

Мониторинг качества водопроводной воды свидетельствует о том, что ежегодно до 10-13,7 % проб по санитарно-химическим показателям и 3,6-6,8% проб по микробиологическим показателям не отвечают нормативным требованиям по ДСанПіН 2.2.4-171-10. В условиях ухудшения состояния изношенных водопроводных сетей и неудовлетворительного качества воды поверхностных источников водоснабжения вряд ли стоит ожидать быстрого решения проблемы. Результаты гигиенических исследований свидетельствуют о том, что население индустриальных регионов Украины (восточных, южных и большей части центральных областей) потребляет чрезмерно жёсткую (до 4,7 ПДК), излишне минерализованную (до 3,9 ПДК) питьевую воду со значительным содержанием кальция (до 2,3 ПДК), магния (до 1,6 ПДК) и тяжелых металлов (до 1,0 ПДК).

Территориальные особенности природного химического состава подземных и поверхностных водоисточников южных и восточных регионов заключаются в повышенных концентрациях марганца, хлоридов и сульфатов (до 4,0 ПДК).

Антропогенное загрязнение характеризуется наличием тяжелых металлов (до 19,8 % анализов с превышением нормативов) и пестицидов (до 17,4% проб воды, не отвечающих гигиеническим регламентам). Соответственно, содержание тяжелых металлов в почве (основной источник их поступления в воду) восточных и южных регионов является максимальным по Украине, в первую очередь, по свинцу, никелю и марганцу. Анализ химического загрязнения продуктов питания, изготовленных из местного сырья (поступление из почвы и поливной воды), свидетельствует о высоком уровне загрязнения пищи тяжелыми металлами (до 16,2 % анализов с превышением нормативов).

К важным региональным особенностям питьевых вод индустриальных регионов относится высокое содержание хлорорганических соединений (ХОС), образующихся вследствие применения хлорирования как основного метода обеззараживания воды. В 10-летнем ретроспективном эпидемиологическом исследовании было показано, что в населенном пункте, аселение которого потребляет хлорированную водопроводную воду со сверхнормативным содержанием ХОС, заболеваемость раком ободочной кишки и раком мочевого пузыря достоверно выше в 2,8 раза и в 1,3 раза, соответственно, чем в контроле. В связи с этим целесообразно заменить стандартный метод на использование для обеззараживания воды диоксида хлора, показавшего, при отсутствии указанных недостатков, высокую эффективность.

Перечисленные неблагоприятные параметры питьевой воды являются факторами риска повышенной заболеваемости населения, в частности онкологической, мочекаменной болезнью и др.

Для определения закономерностей изменений состава питьевой воды в промышленных городах Донецкой области нами взяты 9 типичных старо-промышленных городов: Артемовск, Горловка, Донецк, Константиновка, Краматорск, Красноармейск, Макеевка, Мариуполь, Славянск.

Для анализа качества питьевой воды по химическим показателям используются следующие принципы ранжирования промышленных городов:

Административно-территориальный – изучение изменения качества питьевой воды в зависимости от географического расположения города. Расположение городов с севера на юг и с запада на восток выглядит следующим образом: Славянск, Краматорск, Артемовск, Константиновка, Красноармейск, Горловка, Донецк, Макеевка, Мариуполь.

Географическая неравномерность представления городов отражает более высокую плотность заселения области в центральной и северной ее частях, и более низкую – на юге.

Коммунально-хозяйственный – с учетом особенностей водоснабжения.

Города разделены на 4 группы по используемым источникам водоснабжения:

1. Города, для водоснабжения которых используется вода из поверхностного водоисточника (реки Северский Донец): Славянск.

2. Города, для водоснабжения которых используется вода, доставляемая по каналу Сев. Донец – Донбасс: Горловка, Донецк.

3. Города со смешанным водоснабжением, использующие как воду из канала Сев. Донец – Донбасс, так и подземные воды: Краматорск, Константиновка, Артемовск, Макеевка. При этом данную группу, для удобства анализа, можно разделить на две подгруппы, учитывая особенности водопроводных сетей, при практически одинаковом износе труб:

а) города, имеющие более протяженный водопровод, исторически более старые сети, с большим количеством тупиковых участков (Краматорск, Макеевка);

б) города с более компактными и современными системами питьевого водоснабжения (Константиновка, Артемовск).

4. Города, использующие для водоснабжения буферные водохранилища: Мариуполь, Красноармейск.

Таким образом, только для водоснабжения трех городов (Красноармейска, Славянска и Мариуполя) не используется вода из канала Сев. Донец – Донбасс. При этом город Славянск, водозабор которого расположен рядом с водозабором канала, может служить контрольным. По ряду показателей изменение качества воды целесообразно рассматривать, используя цепочку: Славянск – Краматорск – Артемовск – Константиновка – Горловка – Макеева –Донецк.

Индустриально-промышленный – по преобладанию отраслей промышленности города разделены на 7 групп:

1. С преимущественным развитием угольной промышленности: г. Красноармейск.

2. С преимущественным развитием металлургической промышленности: г. Мариуполь.

3. С преимущественным развитием угольной и металлургической промышленности: гг. Донецк, Макеевка.

4. С преимущественным развитием угольной и химической промышленности: г. Горловка.

5. С преимущественным развитием металлургической и химической промышленности: г. Константиновка.

6. С преимущественным развитием металлургической и машиностроительной промышленности: г. Краматорск.

7. С преимущественным развитием строительной промышленности и добычи строительных материалов: гг. Артемовск, Славянск.

Первым параметром, по которому выполнялось ранжирование, был удельный вес анализов химического состава питьевой воды с превышением ПДК.

Данный параметр характеризует качество воды, подаваемой потребителям в рассматриваемых городах, и может служить интегральным показателем состояния питьевого водоснабжения (табл. 2).

При использовании для анализа административно–территориального принципа не отмечается выраженных закономерностей. Наименьшее количество отклонений по химическому составу отмечается в Артемовске (16,1±1,2) %, Константиновке (19,4±0,9) % и Краматорске (28,3±1,3) %, т.е. в городах, расположенных на севере и северо-востоке Донецкой области. Это связано со смешанным водоснабжением этих городов, что позволяет путем разбавления снизить концентрацию нормируемых веществ, содержащихся в питьевой воде подземных и поверхностных водоисточников. Наибольший роцент отклонений выявлен в Красноармейске (45,9±2,4)%, расположенном на северо-западе, в Мариуполе (36,5±1,2) % – самом южном из крупных промышленных городов области и Славянске (30,5±1,4) % самом северном. лизки к среднеобластным показатели в Горловке (31,2±1,2) %, Донецке (32,5±1,3) %, Макеевке (28,3±1,3) %. При этом разница в величинах удельного веса анализов химического состава питьевой воды с превышением ПДК в городах, расположенных в 40 километрах друг от друга (Константиновка и Красноармейск), составляет 2,4 раза.

Таблица 2

Ранжирование городов Донецкой области по удельному весу анализов химического состава питьевой воды с превышением ПДК с 1970 по 1999 гг.

Если использовать коммунально-хозяйственный подход, то группы распределяются следующим образом. Больше всего отклонений от нормы отмечается в городах, использующих для водоснабжения буферные водохранилища: Красноармейске и Мариуполе.

Это, очевидно, связано с тем, что непроточные водохранилища имеют низкую самоочищающую способность. При малоснежной зиме и жарком лете, которые не редкость для степного Донбасса, происходит увеличение концентрации веществ, содержащихся в воде.

Наименьшее количество отклонений выявлено в городах со смешанным водоснабжением (подземные воды и вода из канала Северский Донец – Донбасс) и компактной водоразводящей сетью: Артемовске и Константиновке. Незначительно превышены среднеобластные показатели в первой группе городов, для водоснабжения которых используется вода из поверхностного водоисточника (Славянск), и во второй группе с водоснабжением из канала Северский Донец – Донбасс: Горловка и Донецк. Обращают на себя внимание большие различия в величинах показателей. Удельный вес анализов химического состава воды с превышением ПДК в Артемовске в 2,8 раза меньше чем в Донецке.

При рассмотрении водоснабжения с точки зрения преобладающей отрасли промышленности четких закономерностей не выявляется. Первое место по числу отклонений занимает Красноармейск – город с преимущественным развитием угольной промышленности.

На втором месте по количеству анализов с превышением ПДК стоит Мариуполь – город с преимущественным развитием металлургической промышленности. На последних местах находится Артемовск с развитой строительной промышленностью и добычей строительных материалов и Константиновка с металлургической и химической промышленность.

Марганец практически не содержится в природных водах Донецкого региона. Данный элемент может быть использован как индикатор загрязнения окружающей среды черной металлургией и тепловыми электростанциями (табл. 3).

Наибольшее содержание марганца отмечается в питьевой воде Краматорска (0,37±0,06 мг/л, превышение ПДК в 3,7 раз), Мариуполя (0,37±0,06 мг/л, превышение ПДК в 3,7 раз) и Константиновки (0,26±0,05 мг/л, превышение ПДК в 2,6 раз). В данных городах одной из ве-дущих отраслей промышленности является черная металлургия.

В последние годы население индустриальных регионов для питьевых целей все чаще использует фасованную воду. Для производства бутилированных питьевых вод и напитков на их основе может использоваться как природная, так и водопроводная (с дополнительной обработкой для улучшения качества) вода.

Именно с их размежевания начинается определение воды как продукта в Codex Alimentarius – главном пищевом «стандарте» ООН, которого после вступления в ВТО должна придерживаться и Украина.

Таблица 3

Ранжирование крупных промышленных городов Донецкой области по показателям содержания марганца с 1970 по 1999 гг. (ПДК – не более 0,1 мг/л)

Биологическую ценность воды целесообразно оценивать по ее влиянию на показатели состояния здоровья.

Использование методов межфазной тензиометрии позволило установить, что поверхностное натяжение природной и свежеталой воды достоверно ниже, чем в контрольных пробах воды, а этот показатель рассматривается как один из физических критериев наличия структурной упорядоченности питьевой воды.

Изучено влияние природной и очищенной питьевой воды на функциональное состояние организма студентов из экологически неблагополучных городов Донбасса.

В трех сериях эксперимента принимали участие 35 практически здоровых студентов-добровольцев в возрасте (23,0±1,5) лет обоих полов. Перед началом эксперимента путем анкетирования было выявлено, что все испытуемые использовали в питьевых целях и для приготовления пищи преимущественно или только водопроводную воду. В течение месяца испытуемые в том же объеме, что и ранее, употребляли природную фасованную воду «Альпийская» (pH=7,61; минерализация =300 мг/л; окислительно-восстановительный потенциал =190 мВ) либо свежеталую воду приготовленную из водопроводной методом «вымораживания солей» (pH=6,91; минерализация=190 мг/л; окислительно-восстановительный потенциал=149 мВ).

До начала эксперимента и по его окончании у испытуемых определяли показатели межфазной тензиометрии сыворотки, а также стандартные показатели иммунограммы и клинического анализа крови, проводилось элетроэнцефалографическое исследование. Еженедельно изучались психофизиологические показатели – корректурная проба, опросник САН, определялись электрическое сопротивление кожи переменному току (ЭСК), средняя скорость реакции на световой раздражитель, скорость переработки информации (СПИ).

Все испытуемые применяли в питьевых целях и для приготовления пищи только водопроводную воду, 41,2 % из них периодически использовали для питья бутилированную воду, 23,5 % –очищенную с помощью фильтров, 15,3 % – соки, 20 % – в домашних условиях воду из децентрализованных источников водоснабжения. Только 15 % студентов устраивает качество водопроводной воды, столько же испытуемых связывают неблагоприятные изменения в состоянии здоровья с употреблением воды.

Среднесуточный объем потребляемой жидкости составлял 2,0-2,5 л у 11,7 % студентов, 1,5-2,0 л – у 35,3 %, 1,0-1,5 л – у 47,2 %, 1,0-0,5 л – 5,9 %. Количество воды, выпиваемой во время учебного процесса, составило от менее 0,5 до 0,75 л у 23,5 % испытуемых, в т.ч. менее 0,5 л – у 76,5 %. С современных позиций объем потребляемой студентами воды следует признать недостаточным.

У студентов Донбасса, постоянно употребляющих водопроводную воду, отмечены следующие изменения в клиническом анализе крови: у 22% –снижение уровня гемоглобина, у 45 % –уменьшение количества эритроцитов, у 25%– повышение СОЭ и в (норме) общего количества лейкоцитов, у 23% – увеличение процентного содержания лимфоцитов и, как следствие, снижение индекса сдвига лейкоцитов крови.

Потребление природной фасованной воды привело к улучшению гематологических показателей. Через месяц после возвращения к прежнему питьевому режиму у 45% студентов наблюдали признаки умеренной анемии – сниженный уровень гемоглобина и количества эритроцитов.

У 78% испытуемых достоверно (р<0,05) повысились показатели точности и умственной работоспособности. У всех студентов достоверно выросли показатели мышечной выносливости (у 44% р<0,01) и импульса мышечной силы (у 56% р<0,01). В 60 % случаев наблюдались нормализация параметров систолического и диастолического артериального давления. Улучшение памяти показали 67% студентов. У 87,5 % испытуемых отмечено улучшение самочувствия и у 75 % –повышение активности и настроения.

Поверхностное натяжение сыворотки крови после изменения питьевого режима уменьшилось у 78 % испытуемых, что свидетельствует о высокой биологической ценности исследуемой питьевой воды.

При употреблении природной питьевой воды произошли благоприятные изменения в функционировании головного мозга: у 87,5 % обследуемых выявлена достоверная депрессия δ-ритма с активацией и синхронизацией α-ритма в теменной зоне коры головного мозга. Этот процесс может отражать активацию гуморальных и рефлекторных зон головного мозга человека, что приводит к возникновению стойкого адаптационного эффекта. При исследовании функционального состояния вегетативной нервной системы было установлено, что при употреблении природной питьевой воды у 62,5% испытуемых зарегистрировано достоверное увеличение электрического сопротивления кожи переменному току (ЭСК). 37,5% испытуемых достоверно не отреагировали изменением ЭСК. При этом, у 62,5% отмечено достоверное уменьшение времени реакции на световой раздражитель, что подтверждается достоверным увеличением скорости переработки информации у указанной группы обследуемых. Полученные результаты свидетельствуют о следующем: изменение питьевого режима (употребление только природной питьевой воды) сопровождается реакцией вегетативной нервной системы – повышением ЭСК и СПИ, уменьшением времени реакции на световой раздражитель, – свидетельствующем об активации адаптационных процессов, что положительно влияет на функциональное состояние организма в целом.