Экологическая оценка качества подземных вод г. Гомеля дает возможность более рационально организовывать водоснабжение города и предотвращать возможные негативные последствия загрязнения подземных вод в пределах участков с наибольшим риском [1].
Цель работы — рассчитать количество химических веществ, поступающих в организм жителей г. Гомеля с питьевой водой для оценки риска воздействия на здоровье постоянного употребления данной питьевой воды.
Материалы и методика исследований
Потенциальная доза (суточное поступление) рассчитывается с использованием следующего стандартного уравнения (1):
Drpot = CxIR, (1)
где Dr pot — величина потенциальной дозы, мг/день;
С — концентрация загрязняющего вещества в воде, мг/дм3;
IR — скорость поступления воздействующей среды.
Величина потенциальной дозы, как правило, усредняется с учётом массы тела и времени воздействия. Такая доза носит название средней суточной дозы в течение жизни (далее LADD) или величины поступления (далее I). Стандартное уравнение для расчёта величины перорального поступления химического вещества с водой имеет следующий вид (2):
LADD(I) = (С ∙ IR ∙ ED ∙ EF) ∕ (BW · АТ · 365), (2)
где LADD(I) — среднесуточная доза в течение жизни, мг/кг сут.;
С — концентрация вещества в воде, мг/дм3;
IR — скорость поступления воздействующей среды;
ED — продолжительность воздействия, лет;
EF — частота воздействия, дней/год;
BW — масса тела человека, кг;
АТ — период определения экспозиции, лет;
365 — число дней в году.
При расчете дозы вещества, поступающего с питьевой водой, степень (величина) контакта представляет собой объем ежедневного потребления воды. Частота воздействия в 350 дней в год для сценариев жилых районов допускает, что жители проводят двухнедельный отпуск вдали от дома. Величина контакта в производственных сценариях основана на предположении о том, что взрослые потребляют половину всей питьевой воды на работе. Частота воздействия 250 дней в год для производственного сценария предполагает пятидневную рабочую неделю и время работы — 50 недель в году [2].
Результаты исследований и их обсуждение
В работе были проведены расчеты опасности поступающих в организм с питьевой водой загрязняющих веществ для здоровья населения города. Расчеты потенциальной дозы (суточного поступления) веществ в организм человека выражается в следующих величинах (таблицы 1,2)
Таблица 1. — Потенциальная доза (суточное поступление)
| Наименование показателя | Концентрация вещества в воде, мг/дм | Потенциальная доза, мг/день |
|
Водозабор 1 |
||
| Мутность | 1.97 | 3.94 |
| Нитраты | 1,0 | 2.0 |
| Сульфаты | 10,5 | 21.0 |
| Хлориды | 3,35 | 6.70 |
| Железо общее | 3,88 | 7.76 |
| Марганец | 0,15 | 0.3 |
| Общая минерализация | 238,4 | 476.8 |
|
Водозабор 2 |
||
| Общая минерализация | 182.05 | 364.1 |
| Жесткость общая | 2,89 | 5.78 |
| Хлориды | 8,01 | 16.02 |
| Сульфаты | 2,24 | 4.48 |
| Нитраты | 1,66 | 3.32 |
| Марганец | 0,076 | 0.152 |
|
Водозабор 3 |
||
| Жесткость общая | 14,5 | 29.0 |
| Железо общее | 2,34 | 4.68 |
| Аммиак | 2,19 | 4.38 |
| Хлориды | 30,0 | 60.0 |
| Нитраты | 45,0 | 90.0 |
| Сульфаты | 119,0 | 238.0 |
Величина потенциальной дозы, как правило, усредняется с учётом массы тела и времени воздействия. Такая доза носит название средней суточной дозы в течение жизни (LADD) или величины поступления (I).
Таблица 2. — Величина поступления веществ
| Наименование показателя | Концентрация вещества в воде. мг/дм3 | Величина поступления веществ, мг/кг сут | Норма поступления вещества, мг/кг сут |
|
Водозабор 1 |
|||
| Мутность | 1.97 | 0.06 | |
| Нитраты | 1,0 | 0,03 | 2.25 |
| Сульфаты | 10,5 | 0,34 | |
| Хлориды | 3,35 | 0.108 | |
| Железо общее | 3,88 | 0,125 | 0.0100 |
| Марганец | 0,15 | 0.0048 | 0.0050 |
| Общая минерализация | 238,4 | 7,69 | |
|
Водозабор 2 |
|||
| Общая минерализация | 182.05 | 5.87 | |
| Жесткость общая | 2,89 | 0,09 | |
| Хлориды | 8,01 | 0,26 | |
| Сульфаты | 2,24 | 0,07 | |
| Нитраты | 1,66 | 0,05 | 2.25 |
| Марганец | 0.076 | 0.002 | 0.0050 |
|
Водозабор 3 |
|||
| Жесткость общая | 14,5 | 0.47 | |
| Железо общее | 2,34 | 0,075 | 0.0100 |
| Аммиак | 2,19 | 0,07 | 0.98 |
| Хлориды | 30,0 | 0,97 | |
| Нитраты | 45,0 | 1,45 | 2.25 |
| Сульфаты | 119.0 | 3.84 | |
Заключение
Таким образом, превышение поступления загрязняющих веществ для воды водозабора 2 выявлено не было. При постоянном употреблении воды водозабора 1 величина поступления железа общего превысит норму в 12,5 раз, близко к нормативу и поступление в организм марганца. В воде водозабора 3 также отмечены повышенные концентрации железа, поступление которого в организм с питьевой водой в 7,5 раз превышает допустимое.
Величины поступления железа и марганца показывают, что данные вещества в присутствующих количествах могут оказывать заметное токсическое воздействие на организм. Общеизвестно, что марганец воздействует на кровь и центральную нервную систему человека, а избыточное поступление железа — на слизистые оболочки, кожу, иммунную систему, кровь [1].
Литература
- Состояние природной среды Беларуси: экологический бюллетень 2015 г. /РУП «БелНИЦ «Экология»; Мин. природы и охраны окр. среды. — Минск, 2016. — 323 с.
- Ясовеев, Μ. Г. Водные ресурсы Республики Беларусь (распространение, формирование, проблемы использования и охраны) / Μ. Г. Ясовеев, О. В. Шершнев, И. И. Кирвель. — Минск: БГПУ, 2005. — 296 с.
Авторы: Т.А. Тимофеева, О.В. Ковалева
Источник: Эколого-биологические аспекты состояния и развития Полесского региона: материалы VIII Междунар. заочн. науч.-практ. конф., Мозырь, 26 окт. 2018 г. / УО МГПУ им. И. П. Шамякина; редкол.: О. П. Позывайло (отв. ред.) [и др.]; под общ. ред. д-ра биол. наук, проф. В. В. Валетова. — Мозырь: МГПУ им. И. П. Шамякина, 2018. — С. 83-86.
