От 23 сентября 2011 г. N 409-п

Лекция №3

Вода

В безопасности жизнедеятельности

 (к.х.н., доцент В.Ю. Александров)

 

Вода, наряду с воздухом, является важнейшим объектом окружающей среды в обеспечении безопасности жизнедеятельности. Это связано с ее ролью в поддержании жизни человека, животных и растений.

Вода является непременной составной частью всего живого. В растениях ее содержится до 90%, а в теле взрослого человека примерно 60 - 65%. Первостепенная роль воды в жизни всех живых существ, и человека в том числе, связана с тем, что она является универсальным растворителем огромного количества химических веществ. Т.е. фактически является той средой, в которой и протекают все процессы жизнедеятельности. Человек чрезвычайно остро ощущает изменение содержания воды в своем организме и может прожить без нее всего несколько суток. Среднесуточное же потребление составляет около 2 -2.5 л.

Поскольку вода является активным участником фактически всех процессов обмена веществ во всех живых организмах, в том числе в человеке, в обменный процесс вовлекаются все вещества, в том числе загрязняющие, которые содержатся как примеси в поступающей в живую систему воде. Кроме того, нужно учитывать, что загрязняющие воду вещества поступают в организм человека не только при непосредственном употреблении воды, но и накопившиеся в водных организмах (рыба, креветки и др.) по цепи поедания. Это ставит вопрос о предельно допустимых концентрациях (ПДК) загрязняющих веществ в водоемах различного назначения, в так же питьевой воды. Только это позволит  учесть  все каналы поступления загрязнителей в организм человека связанные с качеством вод.

 

 

Природные воды.

Законодательство по охране вод формулирует – загрязняющее вещество в воде – вещество в воде, вызывающее нарушение норм качества воды. Под качеством воды в целом понимается характеристика ее состава и свойств, определяющая ее пригодность для конкретных видов водопользования (ГОСТ 17.1.1.01-77. «Охрана природы. Гидросфера. Использование и охрана вод. Основные термины и определения»), при этом, критерии качества представляют собой признаки, по которым производится оценка качества воды.

Учитывая многообразие назначений, для которых используются водные объекты, необходимо определить понятие   Водопользование – использование водных объектов для удовлетворения любых нужд населения и народного хозяйства.

Согласно ГОСТ 17.1.1.03-86. «Охрана природы. Гидросфера. Классификация водопользований» водопользование классифицируется по следующим признакам: по целям использования вод, по объектам водопользования, по техническим условиям водопользования, по условиям предоставления водных объектов в пользование, по характеру использования воды, по способу использования водных объектов.

Для учета специфики использования водного объекта установлены 2 категории водоемов:

- хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования

- рыбохозяйственного водопользования

К хозяйственно-питьевому водопользованию относится использование водных объектов или их участков в качестве источников хозяйственно-питьевого водоснабжения, для снабжения предприятий пищевой промышленности, а так же сброса сточных вод и (или) дренажных вод, производства электрической энергии, водного и воздушного транспорта, и других целей.

К культурно-бытовому водопользованию относится использование водных объектов для купания, занятия спортом и отдыха населения.

Требования к качеству воды, установленные для культурно-бытового водопользования, распространяются на все участки водных объектов, находящихся в черте населенных мест, независимо от вида их использования объектами для обитания, размножения и миграции рыб и других водных организмов.

Содержание химических веществ в этих объектах не должно превышать предельно допустимые концентрации веществ в воде водных объектов по ГН 2.1.5.1315-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования».

Таким образом, в одном и том же водном объекте воды относящиеся к культурно-бытовому водопользованию от вод относящихся к хозяйственно-питьевому водопользованию отделяет условная граница – черта города (поселка) в пересечении водного объекта. В части проблем охраны поверхностных вод такое деление не имеет смысла, поскольку ПДК загрязняющих веществ одинаковы для водоемов обеих видов водопользования.

Предельно допустимая концентрация в воде водоема хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования (ПДК_в) – это концентрация вредного вещества в воде, которая не должна оказывать прямого или косвенного влияния на организм человека в течение всей его жизни и на здоровье последующих поколений, и не должна ухудшать гигиенические условия водопользования.

 

ГН 2.1.5.1315-03 определены показатели ПДК для 1356 химических веществ органической и неорганической природы.

Другая категория водных объектов – рыбохозяйственная. Федеральный закон № 420-ФЗ от 28 декабря 2010 г. определяет, что к водным объектам рыбохозяйственного значения относятся водные объекты, которые используются или могут быть использованы для добычи (вылова) водных биоресурсов. Нормативы качества воды водных объектов рыбохозяйственного значения, в том числе нормативы предельно допустимых концентраций вредных веществ для воды водных объектов, имеющих рыбохозяйственное значение (ПДК_врыб), утвержденные Приказом Минсельхоза РФ от13.12.2016 г. № 552. Приказом определены показатели ПДК для 1204 химических веществ органической и неорганической природы.

Естественно, что жесткие государственные требования по содержанию загрязняющих веществ установлены и для питьевой воды, которая подается в централизованную сеть для нужд населения. Нормативны документом является СанПиН 2.1.4.1074-01 (вода питьевая). Вода для питьевых целей получается из природной воды поверхностных и подземных источников после обработки на очистных сооружениях и контроля качества. 

Рассмотрим численные значения ПДК наиболее опасных загрязняющих воды веществ:

Загрязнитель	Категория вод
	Хоз/питьевые (мг/л)	Рыбо/хозяйств. (мг/л)	Питьевые (мг/л)
Таллий	0,0001	-	0,0001
Бериллий	0,0002	0,0003	0,0002
Ртуть	0,0005 (5*10-4)	0,00001 (1*10-5)	0,0005 (5*10-4)
Хром (+6)	0,05	0,05	0,05
Мышьяк	0,01	0,05	0,05
Медь	1,0	0,001! (1*10-3)	1,0
Кадмий	0,01 (1*10-2)	0,005 (5*10-3)	0,001 (1*10-3)
Бенз(а)пирен	0,000001 (1*10-6)		0,000005 (5*10-6)
Фенол	0,001	0,001	0,001
Нефтепродукты	0,1-0,3 Зависит от содержания S	0,05	0,1

Сравнение показывает, что ПДК многих чрезвычайно опасных загрязнителей совпадают, или близки, по величинам. Из исключений можно отметить кратно более жесткие ПДК рыбо-хозяйственных водоемов для ртути, а так же для меди. Последнее не сразу очевидно, поскольку в питьевых водах допускается в 1000 раз большая концентрация металла, чем в рыбохозяйственных. Для нефтепродуктов в хоз/питьевые допустим значительный интервал 0,1-0,3 мг/л, а в питьевых водах 0,1 мг/л определяется порогом органо-лептического проявления запаха. В рыбо-хозяйственных водоемах жесткое значение ПДК=0,05 мг/л определено химическими свойсивами связывания растворенного кислорода.

Можно привести одно из объяснений «уникального» поведения меди в водоемах. Любые сточные воды имеют сложный, многокомпонентный химический состав, необходимо учитывать их комбинированное действие. Последнее проявляется в виде синергизма (усиления токсичности смеси компонентов), антагонизма (снижения токсичности смеси компонентов) и суммированного (аддитивного) действия.

Синергизм меди четко проявляется в комбинациях тяжелых металлов (меди и цинка, меди и кадмия, никеля и цинка, кадмия и ртути, никеля и хрома), аммиака и меди, фенола и ПХП, меди и СПАВ. Вследствие этого смеси даже субтоксических концентраций этих веществ могут оказаться смертельными.

Другое объяснение особенностей меди, как яда для рыбы связано со специфическим влиянием этого металла на систему выделения жаберной слизи. Даже малое количество меди приводит к резкому увеличению продукции слизи и забиванию жабр, что блокирует систему дыхания и смерть рыб.

Источники загрязнения поверхностных вод являются естественные процессы и хозяйственная деятельность человека.

 Естественные процессы происходят вследствие растворения в воде природных минералов. Здесь наиболее известно загрязнение вод железом, марганцем, анионами галогенов.

Значительно более многогранна хозяйственная деятельность человека, как источник загрязнения вод. Здесь особо следует отметить препараты сельхозхимии, которые после целевого применения смываются в водоемы. Поэтому, в названных выше нормативных документах, основное место занимают органические вещества связанные с производством сельхоз продукции. Серьезным источником загрязнений водоемов являются фильтрационные воды свалок. Их химический состав представлен, как органическими веществами, так и металлами, в том числе чрезвычайно опасными загрязнителями – ртуть, хором, медь.  Особо следует отметить загрязнение вод нефтепродуктами, которые попадают в воду при авариях и в смыве с дорог. Промышленность загрязняет водоемы выпадением аэрозолей из газовых выбросов, сбросом загрязненных промышленных вод, смывом с территорий отвалов.

Для контроля загрязнения водоемов в России создана специализированная служба мониторинга в системе Роскомгидромета. Контроль качества питьевой воды проводят органы исполнительной власти субъектов Федерации.

Первичной информацией для получения количественной характеристики загрязнения водоемов являются результаты химического анализа концентраций загрязняющих веществ в пробах, отобранных сетью стационарных наблюдательных постов. Организация сети постов, периодичность пробоотбора, специфика загрязняющих веществ, определяется в зависимости от значимости водоема.

 

В соответствии с РД 52.24.643-2002, для оценки качества воды, в реках и водоёмах их разделяют по загрязнённости на несколько классов. Классы основаны на интервалах удельного комбинаторного индекса загрязненности воды (УКИЗВ) в зависимости от количества критических показателей загрязнённости (КПЗ). Значение УКИЗВ определяется по частоте и кратности превышения ПДК по нескольким показателям и может варьировать в водах различной степени загрязненности от 1 до 16 (для чистой воды 0). Большему значению индекса соответствует худшее качество воды.

Класс	Разряд	УКИЗВ /	название
1		< 1	условно чистая
2		1-2	слабо загрязнённая
3	a	2-3	загрязнённая
	б	3-4	очень загрязнённая
4	а	4-6	грязная
	б	6-8	грязная
	в	8-10	очень грязная
	г	10-11	очень грязная
5		больше 11	экстремально грязная

 

Данные по УКИЗВ публикуются в в ежегодно в федеральном докладе «Состояние окружающие среды в РФ» и соответствующих докладах субъектов Федерации.

В 2014 году мониторинг проводился на 164 водных объектах РФ на 263 гидрологических пунктах в 389 створах. Экстремально грязная вода с величиной УКИЗВ=11 и выше обнаружена в 13 водных объектах, сведения о которых представлены в таблице:

 

 

№	Водн. объект	Пункт, створ	Категория объекта	Основные ЗВ	Предприятия	Фед. округ РФ
1	Руч. Варничный	Г. Мурманск	малая	ХПК, БПК, медь, марганец, СПАВ, н/прод	Предприятия города	Сев/Зап.
2	Р. Пельшма	Г. Сокол, 7 км. ниже устья	малая	ХПК, БПК, аммоний, фенол, железо, лигносульфат	Сокольский ЦБК, ЖКХ	Сев/Зап
3	Р. Исеть	Г. Екатеринбург, 7 км. ниже гор.	малая	ХПК, БПК, аммоний, медь, цинк, марганец	Уралхиммаш, ЖКХ	Уральск.
4	Р. Исеть	Г. Екатеринбург, 19 км. ниже города	малая	ХПК, БПК, аммоний, медь, цинк, марганец, фенол	Предприятия авиапрома	Уральск.
5	Р. Миасс	Г. Челябинск, 7 км. ниже	малая	ХПК, БПК, аммоний, медь, цинк, марганец	Металург. Комб. Цинковый з-д Трактор. З-д	Уральск.
6	Р. Пышма	Г. Березовский, 13 км. выше	малая	Медь, марганец, никель,фосфат, аммоний, нитр.	Химзаводы Машиностроен.	Уральск.
7	Р. Пышма	Г. Березовский, 3 км. ниже	малая	Медь, марганец, никель,фосфат, аммоний, нитр. Железо,	Добыча цветмет Уралтрансмаш ЖКХ	Уральск.
8	Р. Воймега	Г. Рошаль 0,2 км. выше	малая	Азот, фенол, ХПК, БПК, медь, железо,	ЖКХ	Центр.
9	Р. Воймега	Г. Рошаль 1,5 км. ниже	малая	Азот, фенол, ХПК, БПК, медь, железо, н/пр	ЖКХ	Центр.
10	Р. Блява	Г, Медногорск	малая	Медь, цинк, железо, азот	Цветная металургия	Уральск
11	Р. Березовая	С. Федоровка 1,5 км. ниже	малая	Азот, фенол, ХПК, БПК, медь, железо,	ЖКХ	Дальн восточ
12	Р. Черная	С. Сергеевка, 5 км. ниже	малая	Азот, фенол, ХПК, БПК, медь, железо, кадмий!	ЖКХ г. Хабаровск, с/х предприятия	Дальн восточ
13	Р. Дачная	Г. Арсеньев Черта города	малая	Азот, фенол, ХПК, БПК, медь, железо, цинк, фосфат	Промпредприят. Разных отраслей	Дальн восточ
14	Р. Охинка	Г. Оха 0,25 км. ниже	малая	Азот, н/пр ХПК, БПК, медь, железо,	нефтехимия	Дальн восточ

 

Анализ показывает высокую уязвимость малых рек Страны, особенно Урала и Дальнего Востока, при сбросе недостаточно очищенных вод системы ЖКХ, предприятий металлургии, машиностроения, добычи цветных металлов.

 

В Новосибирской области наблюдения за загрязнением вод проводятся на 21 водном объекте (14 рек, 6 озер, водохранилище), в 31 пункте наблюдения, в 36 створах, 36 вертикалях, 39 горизонталях. По многолетним данным качество воды в области по УКИЗВ находится в интервале от 2-х до 4-х (загрязненная – очень загрязненная). Вода реки Обь такого качества поступает в область из Алтайского края и с таким же качеством передается в Томскую область, то есть при транспорте через территорию Новосибирской области, дополнительного ухудшения качества воды главной реки области не происходит.

Причиной сохранения качества воды р. Обь является хорошая система очистки сточных вод на очистных сооружениях МУП Говодоканал города Новосибирск, и ФГУП Завод искусственного волокна г. Искитим. Эти очистные сооружения обеспечивают эффективную очистку сточных вод от новосибирского мегаполиса и зоны г. Искитим, с численностью населения 1,6 млн. человек и основных промышленных предприятий области общим годовым объемом 260 млн. куб.м.

В черте г. Новосибирска в федеральных докладах «О состоянии и об охране окружающие среды в РФ», на протяжении ряда лет, отмечается высокий уровень загрязнения вод малых рек, особенно р. Каменка, в которой качество воды квалифицируется как «грязная» т.е. УКИЗВ=6-8. Источником загрязнения, в докладах 2013 и 2014 годов, называются предприятия авиастроения: НАПО и СибНИА. Кафедра ИПЭ считает необходимым провести независимую оценку воздействия прилегающих к реке предприятий и других организаций для установления объективности такого вывода. Отметим, что в докладе 2015 года эти предприятия уже не названы.

Более сложная ситуация с качеством питьевой воды на территории области. В мегаполисе, где МУП Говодоканал города Новосибирск обеспечивает водой более половины населения области, ее качество соответствует СанПиН 2.1.4.1074-01, что подтверждается анализами аккредитованной лаборатории предприятия и органами саннадзора. Значительно хуже качество воды в левобережной зоне области, где превышаются санитарные нормы по железу, марганцу, жесткости, анионному составу. Основной причиной является   естественные источники загрязнения и сельскохозяйственная деятельность, поскольку промышленность в этой зоне развита слабо. Для названной зоны качество питьевой воды это самая серьезная экологическая проблема.

Для решения проблемы действует областная целевая программа утвержденная ПРАВИТЕЛЬСТВО НОВОСИБИРСКОЙ ОБЛАСТИ

ПОСТАНОВЛЕНИЕ

от 23 сентября 2011 г. N 409-п

ОБ УТВЕРЖДЕНИИ ДОЛГОСРОЧНОЙ ЦЕЛЕВОЙ ПРОГРАММЫ "ЧИСТАЯ ВОДА" В НОВОСИБИРСКОЙ ОБЛАСТИ НА 2012 - 2017 ГОДЫ"

II. Обоснование необходимости разработки Программы

 

1. Краткая характеристика проблемы

 

Одной из самых острых задач на сегодняшний день является проблема обеспечения населения питьевой водой в достаточном количестве, нормативного качества, и очистка образующихся бытовых стоков до экологически нормативного уровня.

Ежегодно население области потребляет более 294 млн. куб. м воды для питьевых и коммунальных нужд, от качества которой зависит сохранение здоровья населения на уровне, соответствующем критериям цивилизованного общества, обеспечение комфортных условий проживания, продолжительность жизни.

На территории Новосибирской области эксплуатируются 10 поверхностных и 2792 подземных водозабора, 15 водопроводных очистных сооружений и 10 блочно-модульных установок водоподготовки, 18 канализационных очистных сооружений с биологической очисткой сточных вод, 209 канализационных насосных станций, более 9,7 тыс. км водопроводных и 2,3 тыс. км канализационных сетей.

Из 1580 городов и сельских населенных пунктов на территории Новосибирской области поверхностные источники питьевого и хозяйственно-бытового водоснабжения используются только в 39 городских округах и сельских населенных пунктах. Водоснабжение потребителей на остальной территории Новосибирской области осуществляется из подземных водозаборов. Качество и природно-экологические характеристики подземных вод на территории области не одинаковы. Зачастую в подземных водах наблюдается повышенное содержание железа, марганца, отмечается превышение общей жесткости, нередко присутствует аммиак и сероводород.

Около 20% населения Новосибирской области не обеспечено услугами централизованного водоснабжения. Кроме того, в некоторых населенных пунктах часть населения использует для питьевых целей воду из децентрализованных источников. Как правило, качество этой воды низкое вследствие слабой защищенности водоносных горизонтов от загрязнения с поверхностных территорий и несоблюдения установленных поясов зон санитарной охраны.