Электронный научный журнал
Современные проблемы науки и образования
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,682

ПРОБЛЕМА КАЧЕСТВА ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ (НА ПРИМЕРЕ Г. ПЕРМИ)

Щукова И.В. 1
1 Пермский государственный национальный исследовательский университет
Вопрос качества водопроводной воды во многих регионах России стоит очень остро, поэтому люди вынуждены использовать альтернативные источники питьевой воды – родниковую, бутилированную воду и водопроводную воду, очищенную фильтром. Автором проведены гидрохимические исследования родниковой, бутилированной воды местных (пермских) производителей и водопроводной воды, очищенной различными бытовыми фильтрами. Результаты химических анализов показали, что в большинстве случаев качество воды рассматриваемых источников не соответствует питьевым нормативам. Установлено, что все пробы бутилированной воды по тем или иным показателям не соответствуют нормативам СанПиН 2.1.4.1116-2002 – они либо превышают нормативы качества и физиологической полноценности питьевой воды, либо имеют очень низкие значения. Химический состав родниковых вод формируется под влиянием природных и техногенных факторов. Влияние последних проявляется в трансформации гидрохимического облика подземных вод, которая определена общей тенденцией сульфатизации состава вод во времени. Очищенная с помощью фильтра вода очень часто является деминерализованной (обессоленной).
качество питьевой воды
бутилированная вода
родниковая вода
фильтры
химический состав
загрязнение
1. Максимович Г.А. Химическая география вод суши. М., 1955. С. 328.
2. Материалы по Пермской области к Уральской исторической энциклопедии. Вып.1. Пермь, 1994.
3. СанПиН 2.1.4.1116-2002 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды, расфасованной в емкости. Контроль качества». М., 2002.
4. СанПиН 2.1.4.1175-02 «Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения. Санитарная охрана источников». М.: Минздрав России, 2003.
5. Щукова И.В. К вопросу о гидрогеохимическом районировании городских территорий // Экологическая безопасность промышленных регионов: мат. II Уральск. междунар. экологич. конгресса. Пермь – Екатеринбург: ООО «УрО МАНЭБ», 2011. С. 118-122.
6. Щукова И.В. Подземные воды Пермской градопромышленной агломерации // Экологическая безопасность промышленных регионов: мат. I Уральск. междунар. экологич. конгресса. Т. 1. Геоэкология. Инж. геол. Екатеринбург: СОО ОО МАНЭБ, 2007. С. 265-269.

Город Пермь – крупный промышленный и культурный центр Западного Урала, который расположен на обоих берегах р. Камы и основан в XVIII веке. Здесь развиты нефтеперерабатывающая, химическая, приборо- и машиностроительная, целлюлозно-бумажная, металлургическая и другие виды промышленности [2].

Водоснабжение города осуществляется за счет поверхностных вод рек Камы и Чусовой. Сегодня многие пермяки считают, что пить воду из крана небезопасно. Очищенная на водоочистных станциях вода, проходя сотни километров по трубам, подвергается повторному загрязнению. Виной всему является износ системы коммунального водоснабжения. К тому же, эта вода хлорирована. Поэтому все больше людей в последнее время используют альтернативные источники питьевой воды – бутилированную воду, родниковую и воду, очищенную фильтром.

Результаты исследований. В Пермском крае ассортимент бутилированной воды многообразен и представлен водой как зарубежных, так и российских производителей, в том числе местных – «Родник Прикамья», «Веселый водовоз», «Новолядовская», «Богатырская», «Белогорский монастырь» и др. Кроме того, в г. Перми создана сеть типовых киосков по продаже в розлив «экологически чистой артезианской» или «родниковой природной» питьевой воды.

Сотрудниками кафедры динамической геологии и гидрогеологии Пермского госуниверситета (ПГНИУ) исследована бутилированная вода некоторых пермских производителей. Из 21 пробы для 10 производился химический, для 11 других – микробиологический (бактериологический) анализы.

В результате химического анализа (таблица 1) установлено, что все пробы воды по тем или иным показателям качества не соответствуют нормативам СанПиН 2.1.4.1116-2002 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды, расфасованной в емкости. Контроль качества» [3]. Они либо превышают нормативы качества и физиологической полноценности питьевой воды, либо имеют очень низкие значения.

Так, минерализация в трех пробах составляет 580–850 мг/дм3, что значительно выше оптимальной концентрации для бутилированной воды (200–500 мг/дм3). В некоторых пробах много ионов магния, натрия и нитратов. В одной пробе обнаружен аммоний, содержание которого в 9 раз превышает норму. Повышенные значения имеют сульфаты, более того, в 3 пробах из 10 наблюдается превышение норматива физиологической полноценности воды (таблица 1).

Что касается общей жесткости воды, то необходимо отметить – для подземных вод Пермского края характерно повышенное значение этого показателя – 7–9 и более мг-экв/дм3. Это связано с литологическим составом водовмещающих пород. Однако химический анализ показал, что общая жесткость бутилированной воды, напротив, находится значительно ниже нормы физиологической полноценности расфасованных вод (1,5 мг-экв/дм3). Это указывает на искусственное смягчение воды.

Таблица 1

Химический состав бутилированной воды, мг/дм3

Привязка

Показатели

Минера-лизация

НСО3-

42-

Сl-

NO3-

NO2-

Са2+

Мg2+

+

К+

NH4+

pH

Жёст. общ.,

мг-экв/дм3

Гидро-химическая фация

по [1]

ООО «Родник Прикамья»

ПФПВ*

-

30-300

150

150

1,0

-

25-130

5-65

2-20

 

-

6,5-8,5

3,0

-

Факт. конц.

70,0

48,8

15,8

3,0

0,0

0,0

2,0

0,0

25,3

0,42

0,0

6,9

0,1

HCO3-SO4-Na

ООО «Родник Прикамья» (ВИВАТ)

ПФПВ

200

-

-

-

-

-

-

-

-

 

-

7-8

1,5

-

Факт. конц.

60,0

61,0

1,5

4,0

0,05

0,0

4,0

0,0

21,6

0,09

0,0

7,27

0,2

HCO3-Na-Ca

ООО «Родник Прикамья»

(МАЛОСЕМЕЙКА)

ПФПВ

-

3-300

150

150

< 1,0

-

5-50

5-65

-

2-20

-

6,5-8,5

1,5

-

Факт. конц.

160,0

97,6

49,0

4,0

0,05

0,0

6,01

0,0

56,0

0,08

0,0

7,44

0,3

HCO3-Na- SO4

Киоск «Серебряное озеро» по ул. Петропавловская, д. 13

ПФПВ

-

-

-

-

-

-

-

-

-

 

-

-

-

-

Факт. конц.

850,0

61,0

390,0

144,0

2,35

-

58,06

12,2

214,0

0,07

-

6,96

3,9

SO4-Na-Cl

Киоск «Серебряное озеро» по ул. Юрша, д. 62

ПФПВ

-

-

-

-

-

-

-

-

-

 

-

-

-

-

Факт. конц.

580,0

73,2

202,5

139,0

2,43

0,0

58,06

12,0

125,0

0,51

0,0

7,0

3,9

SO4-Cl-Na

НОВО-ЛЯДОВСКАЯ

(с глубины 60 м)

ПФПВ

200-300

80-100

10-80

20-80

-

-

20-100

3-10

120

-

-

6,5-8,5

1,5-2,5

-

Факт. конц.

300,0

85,4

122,3

32,0

7,29

-

30,03

10,9

59,0

0,51

-

5,94

2,4

SO4-HCO3-Na

БОГАТЫРСКАЯ

(с глубины 120 м)

ПФПВ

700

30-150

200

200

-

-

40-70

7

-

20

-

6,5-7,5

3,0

-

Факт. конц.

290,0

97,6

32,5

100,0

0,0

0,0

24,02

4,88

80,0

0,29

0,0

7,7

1,6

Cl-HCO3-Na

Киоск «Вода артезианская» по

ул. Л. Шатрова, д. 45

ПФПВ

-

-

-

-

-

-

-

-

-

 

-

-

-

-

Факт. конц.

330,0

97,6

124,8

37,0

6,97

0,0

28,03

6,1

78,9

0,23

0,0

6,38

1,9

SO4-HCO3-Na

ВЕСЕЛЫЙ ВОДОВОЗ

ПФПВ

-

-

-

-

-

-

-

-

-

 

-

6,5-8,5

3,0

-

Факт. конц.

430,0

73,2

179,4

56,0

7,36

0,0

2,0

0,0

149,0

1,4

0,0

6,1

0,1

SO4-Na-HCO3

БЕЛОГОРСКИЙ МОНАСТЫРЬ

ПФПВ

600

-

250

30

-

-

100

50

-

 

-

6,5-8,5

2,0

-

Факт. конц.

640,0

109,8

365,0

4,0

0,0

0,0

26,03

6,1

173,0

5,1

0,91

7,53

1,8

SO4-Na-HCO3

ПДК по СанПиН 2.1.4.1116-02 [3]

100-1000

(200-500)

-

250

250

20

0,5

-

-

200

-

0,1

6,5-8,5

-

-

* ПФПВ - Показатели физиологической полноценности воды, указанные на этикетке.

Но самое важное – вода в 7 пробах имеет сульфатный или хлоридный состав (таблица 1), что недопустимо для питьевой бутилированной воды. Все это говорит о хозяйственно-бытовом или сельскохозяйственном загрязнении подземных источников воды и их недостаточной очистке при водоподготовке.

Микробиологический анализ показал, что из 11 проб 8 не соответствуют требованиям СанПиН 2.1.4.1116-2002 [3]. В воде зафиксированы значительные превышения по общемикробному числу, по числу общеколиформных и термотолерантных бактерий, свидетельствующих об органическом загрязнении. Эта «некачественная» вода была приобретена в киосках по продаже в розлив «экологически чистой артезианской» или «родниковой природной» питьевой воды.

Относительно названия «артезианская вода», указанного на этикетках или киосках, необходимо сказать, что это рекламный ход производителей. Судя по глубине и расположению скважин (таблица 1), подземные воды являются грунтовыми, а не артезианскими. Они достаточно легко подвержены загрязнению с поверхности земли, особенно вблизи города.

Родниковая вода. На территории г. Перми насчитывается порядка 100–120 родников (источников). Они обустроены и оборудованы для интенсивного отбора воды (дороги, лестницы, навесы или домики, каптаж трубами). Родниковые воды круглый год используются местным населением для питья, хотя общеизвестно, что компоненты окружающей среды территория огромного промышленного города – воздух, реки, почвы, растительность и конечно подземные воды – подвергаются интенсивному загрязнению.

Режимные наблюдения за водами родникового стока г. Перми сотрудниками кафедры динамической геологии и гидрогеологии ПГНИУ ведутся с 1960 г. и по настоящее время. Накоплен уникальный материал, на основе которого создана база данных, состоящая из более 4 тыс. химических анализов воды.

По результатам современных гидрохимических данных установлено, что родниковые воды, разгружающиеся из четвертичных отложений (Q), имеют только сульфатный состав. Преобладание азональной сульфатной гидрохимической формации (по Г.А. Максимовичу [1]) обусловлено влиянием техногенных факторов. Фациальный состав грунтовых вод очень разнообразен. Из гидрохимических фаций наиболее распространены SO4-HCO3-Ca, SO4-HCO3-Na и SO4-NO3-HCO3 (рисунок 1). При этом минерализация вод небольшая, ее значения изменяются от 300 до 560 мг/дм3, составляя в среднем 470 мг/дм3.

Рисунок 1. Фациальный состав подземных вод аллювиальных отложений (по данным опробования родников в 2000-е гг.)

Для родниковых вод характерно стабильное загрязнение азотистыми соединениями. Концентрация нитратов достигает 100,4, в среднем составляя 62,0, при ПДК – 45 мг/дм3 [4]. Нитриты варьируют от 0,01 до 0,05 мг/дм3, аммиак и ионы аммония – от 0,4 до 2,4 мг/дм3. Кроме того, нитрат-ион очень часто входит в состав гидрохимических фаций (рисунок 1, таблица 2). Всё это указывает на сильное бытовое загрязнение родниковых вод.

Таблица 2

Сезонные изменения химического состава грунтовых вод аллювиальных отложений по данным режимных родников на территории г. Перми (2000-е гг.)

Период

Преоблада-

ющая фация

по [1]

Содержание, мг/дм3

Жёст.

общ.,

мг-экв/дм3

Мин.

HCO3

SO4

Cl

NO3

NO2

Ca

Mg

Na+K

NH4

pH

Январь-март

SO4-NO3- HCO3,

SO4-HCO3-Na

450

71

132

55

100

0,0

64

12

43

0,4

6,5

4,0

Май-июнь

SO4-HCO3-NO3

550

98

149

67

69

0,0

65

12

73

0,9

6,3

4,2

Июль-август

SO4-HCO3-Ca, SO4-NO3

439

69

130

54

58

0,0

61

14

49

0,6

6,4

4,1

Сентябрь-октябрь

SO4-HCO3-Cl, SO4-NO3

476

76

133

62

62

0,0

61

13

60

0,7

6,5

4,1

Значение рН изменяется от 6,2 до 6,8 при среднем значении 6,4. Закисление грунтовых вод является их характерной особенностью и связано с загрязнением вод за счет инфильтрации кислых и слабокислых талых и дождевых вод. По показателю общей жесткости грунтовые воды относятся к категории «умеренно жесткие».

Зависимость химического состава грунтовых вод от времени года нарушена. Установлено увеличение минерализации весной и осенью, уменьшение – зимой и летом, что не характерно для провинции сезонного питания подземных вод (таблица 2). Температурный режим родниковых вод в целом не нарушен. Основным источником питания грунтовых вод являются атмосферные осадки, на что указывает зависимость дебита родников от времени года.

Химический состав родниковых вод, разгружающихся из шешминского терригенного слабоводоносного локально-водоносного комплекса (Р1 u šš), стабильней во времени, чем из четвертичного горизонта. Преобладающими гидрохимическими формациями являются гидрокарбонатная и сульфатная.

Фациальный состав пестрый, но наиболее распространены две гидрохимические фации – HCO3-SO4-Са и SO4-HCO3-Са (рисунок 2). Сульфат-ион стабильно присутствует почти во всех гидрохимических фациях, наблюдается тенденция увеличения распространения сульфатных вод во времени. Причиной увеличения в родниковых водах содержания сульфатов является загрязнение с поверхности земли, так как на бόльшей глубине такой закономерности нет, о чем свидетельствуют данные опробования скважин [6].

Рисунок 2. Фациальный состав подземных вод шешминского водоносного комплекса (по данным опробования родников в 2000-е гг.)

Минерализация подземных вод шешминского водоносного комплекса изменяется от 330 до 1350, составляя в среднем 700–850 (таблица 3), при фоновых значениях для Пермского края 300–600 мг/дм3. Почти четверть проб (23 %) имеют значения минерализации больше ПДК (1000 мг/дм3) [6].

Для родниковых вод характерно стабильное во времени нитратное загрязнение. Содержание нитрат-иона изменяется в широких пределах – от 3,0 до 150,0 и в среднем составляет 70 мг/дм3. Концентрация сульфатов, ионов кальция, натрия ниже ПДК, но выше фоновых значений в 2–3 раза.

Значение рН изменяется от 6,0 до 7,6 (при ПДК = 6-9). По величине жесткости преобладают воды «жесткие» и «очень жесткие». Как было сказано выше, это связано с загипсованностью шешминского водоносного комплекса.

Таблица 3

Период

Преоблада-

ющая фация

по [1]

Содержание, мг/дм3

pH

Жёст общ.,

мг-экв/дм3

Мин.

HCO3

SO4

Cl

NO3

Ca

Mg

Na+K

NH4

Январь-март

HCO3-SO4-Ca,

SO4-HCO3-Ca

868

283

208

58

72

130

21

78

1,0

7,0

8,2

Май-июнь

HCO3-Ca-SO4,

HCO3-SO4-Ca

790

324

138

60

49

187

36

59

4,4

7,0

8,0

Июль-август

HCO3-SO4-Ca,

HCO3-Ca-SO4,

SO4-HCO3-Ca

827

297

163

72

66

143

27

69

3,4

6,7

8,2

Сентябрь-октябрь

HCO3-SO4-Ca,

HCO3-Ca-SO4,

SO4-HCO3-Ca

797

272

160

76

78

120

30

63

0,7

6,9

8,4

Сезонные изменения химического состава подземных вод шешминского водоносного комплекса на территории г. Перми (по данным опробования режимных родников, 2000-е гг.)

Сезонная зависимость химического состава подземных вод шешминского водоносного комплекса в целом сохраняется (таблица 3). Температурный режим не нарушен. Основной источник питания подземных вод – атмосферные осадки.

Гидрогеохимическое районирование территории г. Перми (масштаб 1:25000) показало, что районы города, имеющие наибольшую плотность застройки, длительный период существования и преобладающее количество промышленных предприятий характеризуются наибольшей степенью загрязнения [5].

Фильтры для воды – еще один способ получения чистой питьевой воды, который в последнее время приобретает все большую популярность.

Однако исследования, проведенные в гидрохимической лаборатории кафедры, показали, что очень часто очищенная с помощью фильтра вода становится деминерализованной (обессоленной). Минерализация снижается до 50–120 мг/дм3, значительно уменьшается жесткость (до 0,1-1,5 мг-экв/дм3), а это значит, что в воде практически отсутствуют ионы Са и Mg.

Вода с минерализацией меньше 100 мг/дм3, так же как и неочищенная вода, небезопасна для организма и непригодна для постоянного употребления, так как не содержит макро- и микроэлементов, необходимых нашему организму. По сути, деминерализованная вода является не питьевой, а технической.

Выводы. Полученные результаты свидетельствуют о необходимости ведения со стороны уполномоченных государственных органов более строгой системы контроля качества воды, реализуемой через розничную торговую сеть, а также формировании дополнительных критериев оценки физиологической полноценности воды.

Результаты исследований опубликованы в местной печати – в газете «Пермский вестник» и озвучены на местном телевидении компаниями «Рифей-Пермь», «Ветта» и «Урал-Информ ТВ», однако со стороны местных и региональных властей, органов и учреждений государственной санитарно-эпидемиологической службы не последовало никаких комментариев и объяснений. Управление по недропользованию по Пермскому краю отказало в финансировании дальнейших исследований, аргументируя свой отказ возможностью использования для питьевых целей водопроводной воды. Сотрудниками кафедры динамической геологии и гидрогеологии ПГНИУ продолжаются многолетние режимные гидрохимические наблюдения родников территории г. Перми с регулярным пополнением базы данных.

Рецензенты:

Кудряшов А.И., д.г.-м.н., профессор, директор научно-производственной фирмы ООО «Геопрогноз», г. Пермь;

Семячков А.И., д.г.-м.н., профессор, зав. кафедрой геоэкологии ФГБОУ ВПО Уральского государственного горного университета, г. Екатеринбург.


Библиографическая ссылка

Щукова И.В. ПРОБЛЕМА КАЧЕСТВА ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ (НА ПРИМЕРЕ Г. ПЕРМИ) // Современные проблемы науки и образования. – 2014. – № 6.;
URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=15810 (дата обращения: 15.10.2018).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.252