Про результати моніторингу деяких показників якості і безпечності води з джерел локального водокористування у східних районах Чернівецької області

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Про результати моніторингу деяких показників якості і безпечності води з джерел локального водокористування у східних районах Чернівецької області

Сінченко В.Г.

Досліджено ряд показників якості і безпечності води з джерел локального водокористування (ДЛВ). Розміщення ДЛВ обмежено територією східних районів Чернівецької області. Здійснено картографічне представлення деяких показників якості води. Визначено гідрохімічні індекси води. На основі аналізу усередненого показника загальної мінералізації зроблено висновок про гідрохімічну схожість східних районів області. Показана доцільність етапу зменшення жорсткості та мінералізації води з ДЛВ при споживанні її в якості питної.

Ключові слова: Якість питної води, районування показників якості води, джерела локального водокористування, підземні води.

Актуальність. Сталий розвиток території, зокрема сільської, потребує оцінки її водних ресурсів та прогнозування їх якості. Підземні води на сільській території в значній мірі забезпечують потреби населення в питній воді. Їх також використовують і в господарській діяльності. При цьому, в більшості випадків, є відсутньою підготовка води до споживання. Це приводить до потрапляння з води в організм людини надлишку мінеральних солей та органічних забруднювачів. Зменшення їх впливу на здоров`я можливе за умови застосування автономних систем по-кращення води [10]. Розробка та налаштування таких систем базується на попередній інформації про показники якості і безпеки води реальних джерел. Тому їх визначення та оцінка якості підземних вод, в прив'язці їх до конкретного місця розташування джерела, становить актуальну і практично важливу задачу.

Вихідні передумови. Хімічний склад та показники якості підземної води з джерел локального водокористування (ДЛВ), а саме шахтних колодязів, каптажних джерел та поверхне-вих свердловин, на території Чернівецької області досліджені фрагментарно. Результати таких досліджень, як правило, можуть бути наявні в звітах відомчих лабораторій. Частково, по окремим джерелам, вони знаходять відображення в наукових виданнях. Так, дані по деяким показникам якості води ДЛВ в м. Чернівці представлено в [11]. В монографії [5], наведено основні показники якості підземних вод в контексті геохімічного складу ландшафтів. Наявні результати носять узагальнений характер і дають величини усеред-нених показників на момент їх визначення. В той же час, якість води може змінюватись під впливом господарської діяльності, під дією факторів, які змінюють ландшафтну структуру земної поверхні [6]. Як фактор зміни якості і безпечності води заслуговує на увагу і вплив техногенного навантаження на гідроекосистеми [1].

Райони області, які розглядаються в роботі, мають схожу геоморфологічну будову та склад четвертинних відкладів. При цьому є незначні відмінності між структурами їхніх ландшафтів та ґрунтового покриву [7]. Тому, згідно теорії гідрохімічної зональності [4], слід очікувати незначних відмінностей в значеннях усереднених по території району тотожних показників якості води. Це не виключає того, що величина показника якості для окремих ДЛВ може значно різнитись від його усередненого значення. Таким чином, результати моніторингу можуть мати і теоретичну цінність. Розраховані по даним моніторингу усереднені величини показників якості можуть опосередковано підтверджувати або спросто-вувати однорідність фізико-географічних характе-ристик території.

Завдання і мета. В роботі досліджено основні показники безпечності та якості питної води. Завданням роботи є встановлення реальних значень показників для ДЛВ, які розташовані в східних районах Чернівецької області. Також в завдання включалось і визначення гідрохімічних індексів для води з кожного ДЛВ та їх карто-графічного розподілу по території районів.

Метою роботи є оцінка отриманих значень показників якості і безпечності для визначення напрямків придатності води до споживання. В основу покладено порівняльний аналіз між результатами досліджень показників води з ДЛВ та допустимими рівнями їх вмісту згідно критеріїв нормативних документів (НД).

Методи та об'єкти досліджень. Показники якості та безпечності води визначені із застосу-ванням стандартизованих методів фізико- хімічного, атомно-абсорбційного та бета-спектро- метричного аналізу та відповідних їм методик виконання вимірювань (МВВ). Вміст катіонів лужних металів встановлювався методом спектро-метрії. Катіони Ca2+ і Mg2+ , гідрокарбонати, карбонати та перманганатна окислюваність визначались згідно МВВ, які наведені в [8]. Характеристики точності визначення МВВ та значення допустимих рівнів для деяких показників, згідно НД і процедури валідації МВВ, представлено в [9]. Проби води для досліджень відбирались з ДЛВ, які розташовані в приватних господарствах, житловому секторі та об'єктах інфраструктури районів області. Глибина залягання водоносних горизонтів коливалась в межах від 2,5 м до 45 м. Відбір та аналізи проб здійснено в період 2010 - 2014 років. Проведено аналіз води з 51 джерела, з яких 28 є шахтними колодязями, а 22 - свердловинами. Одне джерело відноситься до каптажного. Всі вони розташовані в межах зазначених вище населених пунктів.

Результати та їх обговорення: Розглянемо результати визначення показників. В таблиці 1 подано дані про показники безпечності і якості за групами санітарно-хімічних та санітарно-токсико-логічних показників, які стосуються неорганічних речовин для 48 ДЛВ. В доповнення до цих результатів досліджувалась також і наявність у воді деяких важких металів, вміст яких рег-ламентується для води мереж водопостачання, а також, частково, для Мп, обмежується і у воді з ДЛВ [3]. Результати визначень є наступними. Величини концентрації металів у досліджених зразках води є меншими або знаходяться поблизу меж чутливості МВВ. Значення показників в мг/ дм3 становлять для Pb-<0,004, Мп-<0,02, Zn- <0,02, Cu-<0,05 та Ni-<0,05. Зазначимо, що такі, достатньо низькі рівні чутливості, забезпечують коректність порівняння результатів вимірювання вмісту металів з їх допустимий рівнями. Таким чином результати показують, що за показниками хімічної та токсичної дії металів вода з дослід-жених ДЛВ є безпечною. Її показники менші ніж зазначені в НД допустимі рівні їх вмісту.

В роботі також визначено наявність радіо-нуклідів (РН) антропогенного походження 137Cs та 90Sr . В результаті досліджень з використанням методу адсорбції катіонів, МВВ і застосування якого описано в [2], встановлено, що їх вміст у воді всіх джерел є меншим за межу чутливості застосованої МВВ. В Бк/дм3 для РН 137Cs межа становить від 0,52 до 0,68, для РН 90Sr її значення становлять 0,28 до 0,36. Показник відповідності при цьому для похибки вимірювання 0,4 та довірчій імовірності 0,95 знаходиться в межах від 0,558 до 0,726, що гарантує безпечність можливої наявності цих РН у воді.

Для вивчення територіального розподілу показників якості та безпеки, їх картографічного представлення, результати вимірювань з табл. 1 були перераховані в еквівалентну форму. По ним, за класифікацією О.А. Алекіна, класичним методом встановлювались величини, які відобра-жаються в індексі води. При цьому часто при встановленні другого та третього типів води спостерігалась ситуація, коли різниця в мг- екв між сумами катіонів Ca2+ + Mg2+ та аніонів HCO3- + SO42- була меншою ніж 0,2. В прив'язці до поточного номеру населеного пункту з табл.1 результати визначення індексів води наведено в таблиці 2.

Зазначимо, що в населених пунктах з номера-ми від 1 до 24 та в 26 і 27 ДЛВ є шахтними колодязями. В пункті під номером 25 вода для користування поступає з каптажного джерела. В інших населених пунктах з табл. 1 ДЛВ є свердловинами.

Отримані в роботі результати досліджень показників безпечності і якості води та розраховані на їх основі індекси, поєднуються з фізико- географічним районуванням території області. Для цього дані про води з табл. 2 було нанесено на топографічну, з масштабом 1: 100 000 карту Чернівецької області. При цьому здійснено градацію по виду джерела, класу, групі, типу води та величині її мінералізації загальної (МЗ). Інтервали градації МЗ в г/дм3 вибрано наступними: менше 0,5; в межах від 0,5 до 1,0; в межах від 1,0 до 1,5 та більше 1,5 г/ дм3. Спрощений та зменшений варіант такої карти представлено на Рис. 1. На карті з характе-ристик ДЛВ представлено лише інформацію про порядковий номер населеного пункту, вид ДЛВ та інтервал значень МЗ.

Перейдемо до аналізу отриманої інформації. Як відомо [7], територія адміністративного поділу східних, Кельменецького і Сокирянського районів Чернівецької області включає в себе 3 географічні райони, які розташовані в Прут-Дністровській височинній області між руслами р.Прут та р.Дністер. Першим є Оселівський хвилясто- долинний, рівнинний, лісостеповий район. Далі він визначається по тексту як Оселівський лісо-степовий. Другим районом є Кельменецький горбисто-товтровий, степовий. Третій район Сокирянський вододільний, ступінчато-терасовий лісостеповий. По тексту далі вони позначені відповідно як Кельменецький степовий та Сокирянський лісостеповий райони. Районування дозволяє об'єднувати характеристики окремих частин території і характеризувати її як єдине ціле.

Поєднання даних табл.1 з територіальним розподілом показує, що розподіл точок розташування досліджених ДЛВ по адміністративній території районів є достатньо рівномірним. В трьох названих вище географічних районах області всі води з досліджених ДЛВ відносяться до класу гідрокарбонатних. При цьому є в наявності всі три групи води: Ca, Mg та Na . Що стосується типу води, то в переважній більшості спостерігається третій або другий тип. Значно рідше зустрічається вода першого типу. Це, як правило, вода, яка відноситься до групи Na і містить його у великій концентрації.

Значення деяких показників хімічного складу і токсичної дії у воді колодязів та свердловин, які розташовані в межах зазначених населених пунктів

Таблиця 1

За критерієм величини МЗ води з ДЛВ в розглянутих районах дещо різняться. Так, в Сокирянському лісостеповому районі інтервал коливань величини МЗ становить від 0,46 до 1,28 г/ дм3 при усередненому їх значенні 0,912 г/ дм3 . Для Кельменецького степового району ці величини становлять 0,85 - 1,22 та 1,084 г/ дм3 відповідно. В Оселівському лісостеповому районі значення МЗ знаходяться в межах від 0,87 до 1,78 г/ дм3 при середньому значенні 1,262 г/ дм3. Такі, дещо більші значення визначених величин МЗ, можуть бути наслідком дії декількох факторів. Перший - це значні глибини шахтних колодязів і свердловин в цьому регіоні. Другий - наявні особливості ландшафтів, в тому числі і легкорозчинні компо-ненти верхніх шарів поверхні. Крім того, слід враховувати можливість спотворення усереднених значень МЗ через невелику досліджену кількість ДЛВ в цьому районі. Таким чином, незначна розбіжність значень усереднених величин МЗ по території трьох географічних районів області підтверджує близькість їх ознак при фізико- географічному районуванні.

локальне водокористування мінералізація

Гідрохімічні індекси води з ДЛВ у різних населених пунктах в Кельменецькому та Сокирянському районах Чернівецької області

Таблиця 2

Проаналізовано безпечність та придатність води з досліджених ДЛВ до споживання населен-ням. Аналіз показав, що величини показників якості та безпечності в цілому за санітарно-токсико-логічними та санітарно-хімічними критеріями не перевищують відповідні для кожного показника допустимі рівні з діючого НД [3]. В окремих джерелах спостерігається перевищення значень по показнику жорсткості загальної (ЖЗ), що під-тверджується наявністю значного вмісту у таких водах сульфатів, хлоридів та гідрокарбонатів лужних металів. Це вказує на те, що використання води ДЛВ в якості питної в східних районах Чернівецької області в більшості ДЛВ потребує її попередньої підготовки. Мета підготовки - зменшення у воді солей МЗ та ЖЗ, а також збалансування сольового складу води і наближення його до фізіологічно повноцінного.

Висновки

Результати роботи дозволяють висловити наступні твердження:

Проведені визначення та дослідження води з ДЛВ дозволили встановити реальні значення показників якості і безпечності води для східних районів Чернівецької області. Розраховані на цій основі усереднені по території значення МЗ показали, що в межах Кельменецького степового та Сокирянського лісостепового районів різниця між усередненими величинами МЗ є незначною. Пояснення цьому - схожість основних фізико- географічних характеристик районів. Тому, з певними припущеннями, можна вважати право-мірним процес об`єднання масивів даних для однотипних показників в цих районах області та сумісного їх використання.

Основні показники якості та безпечності води з ДЛВ в східних районах Чернівецької області в цілому відповідають критеріям НД. У воді деяких ДЛВ спостерігається перевищення значень окремих показників. Суттєвим є пере-вищення вмісту розчинних та нерозчинних солей Ca і Mg . При застосуванні води в якості питної з таких ДЛВ доцільно застосовувати методи і засоби, які зменшують ЖЗ води. Паралельно можливо здійснювати і корегування сольового

Рис. 1 Карта розміщення ДЛВ в Кельменецькому та Сокирянському районах Чернівецької області складу води , наприклад методом іонного обміну.

Наявна інформація про показники якості і безпечності води з ДЛВ, як в табличному, так і в картографічному представленні, може знайти застосування в прогнозних оцінках якості питної води підземних гідросистем. Її також можна використати при вирішені технічних задач розробки та удосконалення систем локальної водопідготовки для районів середнього Придністров`я.

Література

1. Адаменко О.М. Екологічна безпека збалансування ресурсокористування в Карпатському регіоні. Монографія / О.М. Адаменко, Я. О. Адаменко, Л.М. Архипова та ін.. - Івано-Франківськ: Симфонія форте, 2013. - 368 с.

2. Активність бета-випромінних радіонуклідів у лічильних зразках водних об'єктів. Методика виконання вимірю-вань з використанням бета-спектрометрів і програмно-го забезпечення AKWin. - К.: НВП «АКП», 2003. - 36с.

3. Гігієнічні вимоги до води питної, призначеної для споживання людиною: ДСаНПіН 2.2.4-171-10.- [Чинний від 2010-07-01].- [ Електронний ресурс], Режим доступу http:// zakon2.rada.gov.ua/laws/show/ z0452-10

4. Горєв Л.М. Гідрохімія України: Підручник / Л.М. Горєв, В.І. Пелешенко, В.К. Хільчевський. - К.: Вища шк.., 1995.- 307 с.

5. Гуцуляк В.М. Ландшафти Чернівецької області та їх геохімічні особливості: Монографія./ В.М. Гуцуляк. - Чернівці: Чернівецький нац. ун.-т, 2012. - 144 с.

6. Гуцуляк В.Н. Ландшафтно-геохимические особен-ности Среднего Приднестровья / В.Н. Гуцуляк, О.Н. Вилянская // Физическая география и геоморфология.- К.: Вища школа, 1982.- Вып.27.- С.29-33.

7. Навчально-краєзнавчий атлас Чернівецької області / [ наук. редкол.: Я.І. Жупанський та ін. ]; Львівський нац. ун.-т ім. І. Франка.- Л.: Афіша, 2000.- 25 с.

8. Новиков Ю.В. Методы исследования качества воды водоемов/ Ю.В. Новиков, К.О. Ласточкина, З.Н. Болдина. Ред. А.П. Шицковой.- М.: Медицина,- 1990.-400с.

9. Сінченко В.Г. Про показники безпечності і якості води з колодязів в гірському регіоні та каньйоні р. Дністер у Чернівецькій області в контексті реалізації її ресурсів рекреації // В.Г. Сінченко, Ю.В. Караван, М.М. Тураш.- Екологічна безпека та збалансоване ресурсо- користування.- 2013-№1 (7).- С.39-42

10. Тугай А.М. Водопостачання: Підручник / А.М. Тугай, В.О. Орлов. - К.: Знання, 2009. - 735 с.

11. Шевчук Ю.Ф. Якість питної води в системі джерело - споживач: Навч. посібник / Ю.Ф. Шевчук, В.Г Явкін, А.Ю. Шевчук. - Чернівці: Чернівецький нац. ун.-т, 2013. - 152 с.

12. Adamenko O.M., Adamenko Ya.O., Arkhypova L.N. ta in. Ekolohichna bezpeka zbalansuvannia resurso- korystuvannia v Karpatskomu rehioni, [Environmental safety and balance of the natural resources use in the Carpathian region], Ivano-Frankivsk, Symfoniiaforte, (2013), 368 p., [ in Ukranian].

13. Aktyvnist beta-vyprominnykh radionuklidiv u lichylnykhzrazkakh vodnykh obiektiv. Metodyka vykonannia vymiriuvan z vykorystanniam beta-spektrometriv i prohramnoho zabezpechennia AKWin, [Activity ofbeta- vibrani of radionuclides in the counting samples of the water bodies. The measurement technique using beta- spectrometers and software AKWin ], Kyiv, NVP «AKP», (2003), 36 p.., [ in Ukranian].

14. Hihiienichni vymohy do vody pytnoi, pryznachenoi dlia spozhyvannia liudynoiu, [Hygienic requirements to water drinking, intended for human consumption] - DSaNPiN 2.2.4-171-10 , [Chynnyi vid 2010-07-01], [Electronic resource, Rezhym dostupu http:// zakon2.rada.gov.ua/laws/show/z0452-10 ., [ in Ukranian].

15. Goriev L.N., Peleshenko V.I., Khilchevskyi V.K. Hidrokhimiia Ukrainy [Hydrochemistry of Ukraine] - Kyiv, Vyshcha shkola, (1995)m, 307 p., [ in Ukranian].

16. Gutsulyak V.N. Landshafty Chernivetskoi oblasti ta yikh heokhimichni osoblyvost, [The landscape of Chernivtsi region and their geochemical features], Chernivtsi, Chernivetskyinats. un.-t, (2012), 144 p., [ in Ukranian].

17. Gutsulyak V.N., Vylianskaia O.N. Landshaftno-heo- khymycheskye osobennosty Sredneho Prydnestrovia [Landscape-geochemical features of the Middle Transnistria] - Fyzycheskaia heohrafyia y heo- morfolohyia, Kyiv, Vyshcha shkola, (1982), Vbip.27, pp. 29-33., [ in Ukranian].

18. Navchalno-kraieznavchyi atlas Chernivetskoi oblasti [Educational local history Atlas of the Chernivtsi region ], [ nauk. redkol Ya.I. Zhupanskyi ta in., Lvivskyi nats. un.-t im. I. Franka ] - Lviv, Afisha, (2000), 25 p., [ in Ukranian].

19. Novykov Yu.V., Lastochkyna K.O., Boldyna Z.N., Red. Shytskovoi A.P. Metodbi yssledovanyia kachestva vodbi vodoemov, [ Methods of study water quality of reservoirs ] - Moscow, Medytsyna, (1990), 400 p. [ in Russian ]

20. Sinchenko V.G., Karavan Yu.V., Turash N.N. Pro pokaznyky bezpechnosti i yakosti vody z kolodiaziv v hirskomu rehioni ta kanioni r. Dnister u Chernivetskii oblasti v konteksti realizatsii yii resursiv rekreatsii [ Indicators of safety and quality of water from wells in mountain region and canyon of the Dniester river in Chernivtsi region in the context of the implementation of its resources recreation] - Ekolohichna bezpeka ta zbalansovane resursokorystuvannia, [Environmental security and balance of the natural resources use], (2013), №>1 (7), pp. 39-42. [ in Ukranian].

21. Tugai A.N., Orlov V.O. Vodopostachannia, [Water supply] - Kyiv, Znannia, (2009), 735 p. [ in Ukranian].

22. Shevchuk Yu.F. Yavkin V.G., Shevchuk A.Yu. Yakist pytnoi vody v systemi dzherelo - spozhyvach [The quality of drinking water in system source - consumer] - Chernivtsi, Chernivetskyi nats. un.-t, (2013), 152 p. [ in Ukranian].

Размещено на Allbest.ru