Анализ качества подземных вод Свердловской области

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Введение. Качество и доступность питьевой воды являются необходимыми условиями охраны здоровья и обеспечения благоприятных условий жизни человека.

Цель настоящей работы состоит в оценке качества грунтовых вод из источников нецентрализованного водоснабжения Свердловской области.

Материалы и методы. Пробы воды отбирали из различных источников подземных вод Свердловской области — родников, колодцев, скважин. 

Качество воды оценивали по следующим показателям: жёсткость, окисляемость, рН, содержание тяжёлых металлов (меди, свинца, кадмия, никеля и цинка), нитрат-ионов. Исследования проводили методами титриметрии (жёсткость и окисляемость), потенциометрии (рН и содержание нитрат-ионов) и инверсионной вольтамперометрии (содержание тяжёлых металлов). Степень загрязнения грунтовых вод тяжёлыми металлами оценивалась по индексу загрязнения Cd.

Результаты. Показатель рН в исследуемых пробах воды был в пределах допустимых значений. Жёсткость исследуемых грунтовых вод (за исключением одной пробы) соответствовала ПДК. Высокое содержание нитратов, обусловленное внесением минеральных удобрений и стоками промпредприятий, обнаружено в двух пробах, а превышение нормативных значений окисляемости вследствие проникновения в подземные воды коммунально-бытовых стоков — в трёх пробах. Выявленное сильное загрязнение ряда подземных источников свинцом, кадмием и цинком вызвано действием различных техногенных факторов.

Ограничения исследования распространяются на количество анализируемых проб, места их отбора, число показателей качества методов их определения.

Заключение. Установлено, что грунтовые воды Свердловской области из семи источников нецентрализованного водоснабжения загрязнены нитратами, органическими веществами, тяжёлыми металлами (свинцом, цинком, кадмием) и характеризуются повышенной жёсткостью. Обнаружено многократное превышение ПДК свинца, кадмия и цинка в трёх пробах воды. Установлен антропогенный характер загрязнения воды, обусловленный преимущественно близостью автомагистралей и промышленных предприятий к источникам водозабора. Рассчитанные индексы загрязнения грунтовых вод позволили оценить уровень их загрязнения как высокий.

Соблюдение этических стандартов. Исследование не требует представления документов, регулирующих соблюдение этических норм.

Участие авторов:
Харина Г.В. — концепция и дизайн исследования, написание текста;
Алёшина Л.В. — сбор и обработка материала, редактирование.
Все соавторы — утверждение окончательного варианта статьи, ответственность за целостность всех частей статьи.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов в связи с публикацией данной статьи.

Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.

Поступила: 21.11.2022 / Принята к печати: 24.03.2023 / Опубликована: 20.04.2023

Об авторах

Галина Валерьяновна Харина

ФГАОУ ВО «Российский государственный профессионально-педагогический университет»

Автор, ответственный за переписку.
Email: gvkharina32@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-6656-3805

Доцент кафедры математических и естественнонаучных дисциплин ФГАОУ ВО «Российский государственный профессионально-педагогический университет», 620143, Екатеринбург.

e-mail: gvkharina32@yandex.ru

Россия

Людмила В. Алёшина

ФГБОУ ВО «Уральский государственный экономический университет»

Email: noemail@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0002-7267-1626
Россия

Список литературы

  1. Денисов В.В., Кулакова Е.С., Гутенев В.В., Денисова И.А. Экология города. Ростов-на-Дону: Феникс; 2015.
  2. Палкин С.В., Палкин С.С., Рыбникова Л.С. К вопросу о возможности полного водообеспечения города Екатеринбурга подземными водами. Водное хозяйство России. 2011; (5): 75–88.
  3. Коньшина Л.Г. Оценка качества воды источников нецентрализованного водоснабжения Екатеринбурга и его окрестностей. Гигиена и санитария. 2016; 95(5): 413–6. https://doi.org/10.18821/0016-9900-2016-95-5-413-416
  4. Mamiseheno R., Ramaroson V., D.Ravelomanantsoa S. Assessment of nitrate occurrence in the shallow groundwater of Merimandroso area, Analamanga region, Madagascar using multivariate analysis. Am. J. Water Res. 2018; 6(1): 39–47. https://doi.org/10.12691/ajwr-6-1-5
  5. Backman B., Bodis D., Lahermo P., Rapant S., Tarvainen T. Application of a groundwater contamination index in Finland and Slovakia. Environ. Geology. 1997; 36: 55–64. https://doi.org/10.1007/S002540050320
  6. Коньшина Л.Г. Оценка риска здоровью детей, обусловленного химическим составом питьевой воды источников нецентрализованного водоснабжения Екатеринбурга. Гигиена и санитария. 2019; 98(9): 997–1003. https://doi.org/10.18821/0016-9900-2019-98-9-997-1003
  7. Коньшина Л.Г., Лежнин В.Л. Оценка качества питьевой воды и риска для здоровья населения. Гигиена и санитария. 2014; 93(3): 5–10.
  8. Семенищев В.С., Титова С.М., Воронина А.В. Определение качества воды в родниках Екатеринбурга и Свердловской области. Водное хозяйство России. 2020; (5): 126–38. https://doi.org/10.35567/1999-4508-2020-5-8
  9. СанПин 1.2.3685–21. Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания. М.; 2021.
  10. Липунов И.Н., Первова И.Г., Санакоев В.Н. Водоподготовка подземных вод для создания систем автономного питьевого водоснабжения. Водное хозяйство России. 2016; (2): 98–108.
  11. Региональные особенности состояния санитарно-эпидемиологического благополучия населения в Свердловской области в 2021 году (по материалам Государственного доклада «О состоянии санитарно-эпидемиологического благополучия населения в Свердловской области в 2021 году»). Екатеринбург; 2022.
  12. Харина Г.В., Алёшина Л.В., Анахов С.В., Инжеватова О.В. Мониторинг качества питьевой воды в свердловской области России. Вода и экология: проблемы и решения. 2020; (1): 63–73. https://doi.org/10.23968/2305-3488.2020.25.1.63-73
  13. Харина Г.В., Алёшина Л.В. Оценка загрязнения питьевой воды Свердловской области тяжёлыми металлами. Водное хозяйство России: проблемы, технологии, управление. 2020; (1): 124–34. https://doi.org/10.35567/1999-4508-2020-1-8
  14. Biswas P.K., Uddin N., Alam S., Sultana S., Ahmed T. Evaluation of heavy metal pollution indices in irrigation and drinking water systems of Barapukuria coal mine Area, Bangladesh. Am. J. Water Res. 2017; 5(5): 146–51. https://doi.org/10.12691/AJWR-5-5-2
  15. Государственная геологическая карта Российской Федерации. Издание второе. Серия Среднеуральская. Лист О-41-XXV. Объяснительная записка; 2017.
  16. Гафуров Ф.Г. Почвы Свердловской области. Екатеринбург; 2008.
  17. Крайнов С.Р., Рыженко Б.Н., Швец В.М. Геохимия подземных вод. Теоретические, прикладные и экологические аспекты. М.: ЦентЛитНефтеГаз; 2012.
  18. Информационный бюллетень о состоянии недр Уральского федерального округа Российской Федерации за 2017 год; 2018.
  19. Горяев Д.В., Тихонова И.В., Торотенкова Н.Н. Гигиеническая оценка качества питьевой воды и риски для здоровья населения Красноярского края. В кн.: Актуальные проблемы безопасности и анализа риска здоровью населения при воздействии факторов среды обитания. Материалы VII Всероссийской научно-практической конференции. Пермь; 2016: 35–43.
  20. Nzeket A.B., Moyo K.B., Aboubakar A., Youdom Y.A.S., Moussima Y.D.A., Zing Z.B., et al. Assessment of physicochemical and heavy metal properties of groundwater in Edéa (Cameroon). Am. J. Water Res. 2019; 7(1): 1–10. https://doi.org/10.12691/ajwr-7-1-1
  21. Пасечник Е.Ю., Льготин В.А., Савичев О.Г., Чилингер Л.Н., Хващевская А.А., Чжоу Д. Химический состав родников как индикатор природно-техногенной эволюции городской экосистемы (на примере города Томска, Юго-Восток Западной Сибири). Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2022; (7): 195–206. https://doi.org/10.18799/24131830/2022/7/3534
  22. Бабкина С.С., Горюнова А.Г., Гатаулина А.Р., Улахович Н.А. Определение и прогнозирование содержания в природной воде ионов тяжёлых металлов. Ученые записки Казанского университета. 2013; 155(1): 87–94.
  23. Singh U.K., Ramanathan A.L., Subramanian V. Groundwater chemistry and human health risk assessment in the mining region of East Singhbhum, Jharkhand, India. Chemosphere. 2018; 204: 501–13. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2018.04.060
  24. Adamu I.H., Mubarak A., Muhammed G.H., Mohammed A.I., Hassan H. Physico-chemical assessment of water quality in the Gidan Gulbi shallow floodplain aquifer, Northwestern Nigeria. Am. J. Water Res. 2020; 8(4): 155–63. https://doi.org/10.12691/ajwr-8-4-1
  25. Al-Aizari H., Achaoucha A., Fadlib M., Al-Kadsec F. Analytical groundwater contamination by heavy metal. App. J. Environ. Eng. Sci. 2018; 4(3): 299–308. https://doi.org/10.48422/IMIST.PRSM/ajees-v4i3.11254
  26. Боев В.М., Кряжев Д.А., Тулина Л.М., Неплохов А.А. Оценка канцерогенного риска для здоровья населения моногородов и сельских поселений. Анализ риска здоровью. 2017; (2): 57–63. https://doi.org/10.21668/health.risk/2017.2.06
  27. Imbulana S., Oguma K. Groundwater as a potential cause of Chronic Kidney Disease of unknown etiology (CKDu) in Sri Lanka: a review. J. Water Health. 2021; 19(3): 393–410. http//doi.org/10.2166/wh.2021.079
  28. Patel S.V., Khatri N., Chavda P., Jha A.K. Potential health concerns due to elevated nitrate concentrations in groundwater of villages of Vadodara and Chhota Udaipur districts of Gujarat, India. J. Water Health. 2022; 20(1): 227–45. https://doi.org/10.2166/wh.2021.160
  29. Wasana H., Perera G., Gunawardena P., Fernando P., Bandara J. WHO water quality standards vs synergic effect(s) of fluoride, heavy metals and hardness in drinking water on kidney tissues. Sci. Rep. 2017; 7(1): 1–6. https://doi.org/10.1038/srep42516
  30. Харина Г.В., Алешина Л.В. Аккумуляция тяжёлых металлов в почвах Свердловской области. Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2022; 333(2): 173–83. https://doi.org/10.18799/24131830/2022/2/3330
  31. Ravisankar T., Rao Ptsrk P. Trace Analysis of Heavy Metals in Ground Waters of Vijayawada Industrial Area. Int. J. Environ. Sci. Education. 2016; 11(10): 3215–29.
  32. Шварцев С.Л. Общая гидрогеология. М.: Недра; 1996.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Харина Г.В., Алёшина Л.В., 2024


СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 37884 от 02.10.2009.