Гігієнічна оцінка якості водопровідних питних вод за санітарно-хімічними показниками та удосконалення науково-методологічних підходів до їх оцінки з урахуванням вимог європейського законодавства

Aim. The aim of the study was to carry out a hygienic assessment of the quality of tap water produced from the Dnipro River water in relation to the content of sanitary-chemical indicators and to improve the scientific and methodological approaches to their evaluation, according to the relevant indicators, taking into account the requirements of European legislation.Materials and methods. The materials of the Communal Enterprise «Dniprovodokanal»,Communal Enterprise «Vodokanal» (Zaporizhzhya), Communal Enterprise «Berdyanskvodokanal», the Communal Enterprise «Oblvodokanal» regarding the technologies of water purification, the quality of the outgoing and plumbing drinking water for 2015-2017 were analyzed. The requirements of the normative documents - ДСанПіН 2.2.4-171-10 "Hygienic requirements for drinking water intended for human consumption" and Directive 98/83/EC of 3 November 1998 on the quality of water intended for human consumption. While conducting the research were used following methods: hygienic monitoring, expert evaluation and mathematical statistics.Results. It was found out that at the investigated water supply stations that clean the river Dnipro water, technologies of water treatment had a different type of facilities for coagulation and clarification, presence or absence of preamonization, flocculation, coagulation, type of chlorinated reagent (liquid chlorine or sodium hypochloritе), trademark of aluminum hydroxychloride. The exceedances of nine indicator sanitary-chemical parameters: turbidity, color, taste, permanganate demand, ammonium, hydrogen indicator, aluminum, iron, manganese — were found in potable tap water. It was discovered that the most problematic parameter is the permanganate demand (PD), the number of samples of potable water which didn't meet the standard for the content of this parameter in potable water of UC «Dniprovodokanal» and UC «Vodokanal» — 100 %, UC «Berdyanskvodokanal» —19,4 %. Maximum exceedance of standard for the PD (5mg/l) in comparison with other parameters was the highest (by two times). Other parameters were determined in different samples of potable water periodically in concentrations which didn't exceed the temporarily established hygienic standards, or episodically and slightly exceeded the standard. It was determined that treatment technologies for potable water, which were used on UC «Dniprovodokanal» (KPFS, DPFS), are more efficient for the increase of PD than technologies on UC «Vodokanal» (almost two times) and less efficient than technology, which allows for consistent potable water treatment on the stations of UC «Oblvodokanal» and UC «Berdyanskvodokanal» (by 1,2 and 1,3 times respectively). The quality of source water at the waterworks stations as to the content of water samples met the 2nd and 3d class of quality according to the DSTU 4808:2007. The results of researches on the quality of drinking water of 6 water supply stations also indicate the presence of 7 problem indicators (chloroform, dibromochloromethane, chlorine, nickel, selenium, phenols and petroleum products), the excess content of 4 of them testifies to anthropogenic pollution of water p. Dnepr. It was determined that according to the requirements of European legislation it is possible to decide to increase of standard of PD for water from Dnipro River, but only for determined and scientifically substantiated conditions in each particular case. For the crisis resolution in the sphere of potable water supply according to the requirements of European legislation DSanPin 2.2.4-171-10, the following should be added: the concept of “indicator” parameters, new parameter (electrical conductivity), and also indicative maximum permitted standards, which will meet the current regulations to 01.01.2020 in accordance with DSanPin 2.2.4-171-10. Today a new version of DSanPin 2.2.4-171-10 was developed, where the above-mentioned is described.Conclusions.1. It was proved, that for cleaning surface waters at water supplying stations there are used stale traditional technologies, so potable waters may continuously contain chloroform (in concentrations  1,8 MPC -  4,7 MPC), periodically dibromchlormethane ( to 3 MPC) and bound chlorine (to 1,1 MPC).2. It was determined, that nowadays potable water quality, which is produced from the water of Dnipro river, doesn’t meet the requirements according to 9 indicator parameters: turbidity, color, taste, and flavor, PD, ammonium, hydrogen ion exponent, iron, aluminum, manganese. When comparing with the other parameters, PD has the biggest maximum excess of the standard (5mg/l) (twice), the quantity of the non-standard samples for this parameter can be up to 100%.3. On the background of excess content of organic substances in the water of studied potable water intakes of r. Dnipro, there was found the anthropogenic pollution by such substances as: nickel, selenium, phenol and oil products. These substances are constantly or periodically revealed in water pipe drinking waters, including in concentrations, exceeding MPC.4. It was determined that according to the legislation requirements in acting DsanPiN 2.2.4-171-10 there is a need of making changes for the determination of indicator parameters. The principles and assessment criteria, which are needed to be taken into account by competent bodies if necessary to correct normative by indicator parameters, were determined Цель. Провести гигиеническую оценку качества водопроводных питьевых вод, получаемых из воды реки Днепр, по санитарно-химическим показателям и усовершенствовать научно-методологические подходы их оценки по соответствующим индикаторными показателями с учетом требований европейского законодательства.Материалы и методы. Проанализированы материалы КП «Днепроводоканал», КП «Водоканал» (г. Запорожье), КП «Бердянскводоканал», КП «Облводоканал» относительно технологий водоочистки, качества исходных и водопроводных питьевых вод в течение 2015–2017 гг. Проанализированы требования нормативных документов - ДСанПіН 2.2. 4-171-10 «Гигиенические требования к воде питьевой, предназначенной для потребления человеком» и Директивы 98/83/ЕС от 3 ноября 1998 г. относительно воды, предназначенной для потребления человеком. При проведении исследований использованы методы: гигиенического мониторинга, экспертной оценки и математической статистики. Результаты.Выявлено, что на исследуемых водопроводных станциях, где очищается вода реки Днепр, технологии для осветления питьевых вод отличаются применением различных 2-х сооружений (контактные осветители или горизонтальные отстойники) и 7-ми видов засыпок для скорых фильтров, наличием преаммонизации, флокуляции, коагуляции, видом хлорсодержащего реагента (жидкий хлор или гипохлорит натрия), маркой гидроксихлорида алюминия. В питьевых водах выявлялось сверхнормативное содержание следующих 9-ти индикаторных санитарно-химических показателей: мутность, цветность, вкус, перманганатная окисляемость (ПО), аммоний, водородный показатель, алюминий, железо, марганец. Самым проблемным показателем является ПО, количество нестандартных проб питьевой воды относительно его содержания в питьевых водах КП «Днепроводоканал» и КП «Водоканал» - 100 %, КП «Бердянскводоканал» - 19,4 %. Максимальное превышение норматива по ПО (5 мг/л) по сравнению с другими показателями было наибольшим (в 2 раза). Другие показатели выявлялись периодически, в разных пробах питьевых вод и концентрациях, не превышающих временно установленные максимальне значения нормативов, или эпизодически и незначительно превышали нормативы. Установлено, что технологии очистки питьевых вод, применяющиеся на КП «Днепроводоканал» (КНФС, ЛНФС), эффективнее очищают воду от органических веществ относительно технологии на КП «Водоканал» (почти в 2 раза), и менее эффективно, чем та, которая предусматривает последовательную очистку питьевой воды на станциях КП «Облводоканал» и КП «Бердянскводоканал» (в 1,2 и 1,3 раза соответственно). Качество исходной воды на водопроводных станциях относительно содержания органических веществ в большинстве отобранных проб соответствовало 2-му и 3-му классу по ДСТУ 4808:2007. Результаты проведенных исследований качества питьевых вод 6-ти водопроводных станций свидетельствуют также о наличии 7-ми проблемных показателей (хлороформ, дибромхлорметан, хлор, никель, селен, фенолы и нефтепродукты), сверхнормативное содержание 4-х из них свидетельствует об антропогенном загрязнении воды р. Днепр в местах питьевых водозаборов. В соответствие с требованиями европейского законодательства, учитывая сверхнормативное содержание в исходной воде, возможно принять решение о поднятии норматива для ПО в питьевой воде, произведенной из днепровской, но при определенных научно обоснованных условиях в каждом конкретном случае. Имплементация европейского водного законодательства в Украине будет способствовать выходу из кризиса в сфере питьевого водоснабжения. Для этого ДСанПіН 2.2.4-171-10 «Гигиенические требования к воде питьевой, предназначенной для потребления человеком» следует дополнить: понятием «индикаторных» показателей, показателем (электрическая проводимость), а также ориентировочными максимальными значениями нормативов, которые будут соответствовать действующим до 01.01.2020 г. согласно с ГСанПиН 2.2.4-171-10. С учетом указанного сегодня разработана новая редакция ГСанПиН 2.2.4-171-10.Выводы.1. Подтверждено, что для очистки поверхностных вод на водопроводных станциях используются устаревшие традиционные технологии, имеющие низкую эффективность очистки относительно ПО (около 12 %  ̶ 30 %) и не позволяющие доводить качество питьевой воды до действующих гигиенических требований. По причине несовершенных технологий и сверхнормативного содержания органических веществ находятся в сверхнормативных количествах в питьевых водах КП «Днепроводоканал» постоянно хлороформ (от 1,8ГДК к 4,7ГДК) и периодически дибромхлорметан (до 3 ПДК), КП «Водоканал» - хлор связанный (до 1,1 ПДК). На большинстве водопроводных станций отсутствует порядок проведения производственного контроля качества питьевых вод, регламентированный ГСанПиН 2.2.4-171-10.2. Выявлено, что на сегодняшний день качество водопроводной питьевой воды, производимой из воды р. Днепр, не соответствует гигиеническим требованиям по 9-ти индикаторным показателям: мутность, цветность, вкус и привкус, ПО, аммоний, водородный показатель, железо, алюминий, марганец. По сравнению с другими показателями ПО имеет большее максимальное превышение норматива (5 мг/л) (в 2 раза), количество нестандартных проб по этому показателю может достигать 100 %.3. На фоне сверхнормативного содержания органических веществ в воде питьевых водозаборов р. Днепр выявлено антропогенное загрязнение такими веществами как: никель, селен, фенолы и нефтепродукты. Никель и селен постоянно оказываются в исходной и питьевой воде КП «Бердянскводоканал», периодически в сверхнормативных концентрациях и в воде КП «Водоканал» в концентрациях, не превышающих гигиенические нормативы (0,02 мг/л и 0,01 мг/л соответственно). Нефтепродукты периодически выявляются в исходных и питьевых водах КП «Водоканал» и Кайдакской насосно-фильтровальной станции в концентрациях, не превышающих или эпизодически превышающих гигиенический норматив (≤ 0,1 мг / л). Фенолы периодически выявляются в исходных и питьевых водах КП «Водоканал» в сверхнормативных концентрациях (> 0,001 мг/л).4. Установлено, что в соответствии с требованиями законодательства в действующие ГСанПиН 2.2.4-171-10 следует вносить изменения относительно определения индикаторных показателей. Из-за наличия антропогенного загрязнения вод в местах питьевых водозаборов принятия решений по корректировке нормативов для индикаторных (-ого) показателей (-я) следует проводить после научного обоснования, в частности, на основании результатов экологического мониторинга водного объекта, анализа факторов и последствий сверхнормативного содержания в воде указанных (-ого) показателей (-я), а также выявление необходимых условий для предупреждения негативного влияния питьевой воды на здоровье потребителей. Определены критерии оценки, которые следует принимать во внимание при проведении научного обоснованияМета. Провести гігієнічну оцінку якості водопровідних питних вод, що виготовляються з води річки Дніпро, щодо рівнів вмісту санітарно-хімічних показників та удосконалити науково-методологічні підходи до їх оцінки за відповідними індикаторними показниками з урахуванням вимог європейського законодавства.Матеріали та методи. Проаналізовано матеріали КП «Дніпроводоканал», КП «Водоканал» (м. Запоріжжя), КП «Бердянськводоканал», КП «Облводоканал» щодо технологій водоочищення, якості вихідних та водопровідних питних вод за 2015–2017 рр. Проаналізовано вимоги нормативних документів – ДСанПіН 2.2.4-171-10 «Гігієнічні вимоги до води питної, призначеної для споживання людиною» та Директиви 98/83/ЄС від 3 листопада 1998 р. щодо води, призначеної для споживання людиною. При проведенні досліджень використані методи: гігієнічного моніторингу, експертної оцінки та математичної статистики.Результати. Виявлено, що на досліджуваних водопровідних станціях, де очищають воду річки Дніпро, технології водоочищення відрізняються застосуванням різних споруд (2 види) і засипок для швидких фільтрів (7 видів), а також наявністю преамонізації, флокуляції, коагуляції, видом хлорвміщуючого реагенту (рідкий хлор або гіпохлорит натрію), маркою гідроксихлориду алюмінію. У питних водах виявлялися перевищення наступних 9-ти індикаторних санітарно-хімічних показників: каламутність, забарвленість, смак, перманганатна оксиснюваність (ПО), амоній, водневий показник, алюміній, залізо, марганець. Найпроблемнішим показником є ПО, кількість нестандартних проб питної води за його вмістом у питних водах КП «Дніпроводоканал» та КП «Водоканал» - 100 %, КП «Бердянськводоканал» - 19,4 %. Максимальне перевищення нормативу щодо ПО (5 мг/л) у порівнянні з іншими показниками було найбільшим (у 2 рази). Інші показники виявлялися періодично, у різних пробах питних вод та концентраціях, що не перевищували тимчасово встановлені максимальні значення нормативів (чинні до 01.01.2020 р.), або епізодично та несуттєво перевищували нормативи. Встановлено, що технології очищення питних вод, що застосовувалися на КП «Дніпроводоканал» (КНФС, ЛНФС), ефективніші щодо поліпшення ПО за технології на КП «Водоканал» (майже у 2 рази), та менш ефективні за ту, що передбачає послідовне очищення питної води на станціях КП «Облводоканал» та КП «Бердянськводоканал» (у 1,2 та 1,3 рази відповідно). Якість вихідної води на водопровідних станціях за вмістом органічних речовин у більшості відібраних проб відповідала 2-му та 3-му класу за ДСТУ 4808:2007. Результати проведених досліджень якості питних вод 6-ти водопровідних станцій свідчать також про наявність 7-ми проблемних показників (хлороформ, дибромхлорметан, хлор, нікель, селен, феноли та нафтопродукти), понаднормативний вміст 4-х з них свідчить про антропогенне забруднення води р. Дніпро. Згідно з вимогами європейського законодавства, враховуючи понаднормативний вміст у вихідній воді, можливо прийняти рішення щодо підняття нормативу для ПО у питній воді, виготовленій з дніпровської води, але за визначених науково обґрунтованих умов у кожному конкретному випадку. Імплементація європейського водного законодавства в Україні буде сприяти виходу з кризи у сфері питного водопостачання. Для цього ДСанПіН 2.2.4-171-10 «Гігієнічні вимоги до води питної, призначеної для споживання людиною» слід доповнити: поняттям «індикаторних» показників, показником (електрична провідність), а також орієнтовними максимальними значеннями нормативів, що відповідатимуть чинним до 01.01.2020 р. згідно з ДСанПіН 2.2.4-171-10. З урахуванням зазначеного на сьогодні розроблено нову редакцію ДСанПіН 2.2.4-171-10.Висновки.1. Підтверджено, що для очищення поверхневих вод на водопровідних станціях використовуються застарілі традиційні технології, які мають низьку ефективність очищення щодо ПО (близько 12 %  ̶ 30 %) і не дозволяють доводити якість питної води до діючих гігієнічних вимог. Через недосконалі технології та понаднормативний вміст органічних речовин у понаднормативних кількостях у питних водах КП «Дніпроводоканал» безперервно знаходиться хлороформ (від 1,8ГДК до 4,7ГДК) та періодично дибромхлорметан (до 3 ГДК), КП «Водоканал» – хлор зв’язаний (до 1,1 ГДК).На більшості водопровідних станціях відсутній порядок проведення виробничого контролю якості питних вод, регламентований ДСанПіН 2.2.4-171-10.2. Виявлено, що на сьогодні якість водопровідної питної води, що виготовляється з води р. Дніпро, не відповідає гігієнічним вимогам за 9-тьма індикаторними показниками: каламутність, забарвленість, смак та присмак, ПО, амоній, водневий показник, залізо, алюміній, марганець. У порівнянні з іншими показниками ПО має найбільше максимальне перевищення нормативу (5 мг/л) (у 2 рази), кількість нестандартних проб за цим показником може сягати 100 %.3. На фоні понаднормативного вмісту органічних речовин у воді досліджуваних питних водозаборів р. Дніпро виявлено антропогенне забруднення такими речовинами як: нікель, селен, феноли та нафтопродукти. Нікель та селен постійно знаходяться у вихідній та питній воді КП «Бердянськводоканал», періодично у понаднормативних концентраціях та у воді КП «Водоканал» у концентраціях, що не перевищують гігієнічні нормативи (0,02 мг/л та 0,01 мг/л відповідно). Нафтопродукти періодично виявляються у вихідних та питних водах КП «Водоканал» та Кайдакської насосно-фільтрувальної станції у концентраціях, що не перевищують або епізодично перевищують гігієнічний норматив (≤ 0,1 мг/л). Феноли періодично виявляються у вихідних та питних водах КП «Водоканал» у понаднормативних концентраціях (> 0,001 мг/л).4. Встановлено, що згідно з вимогами законодавства у чинні ДСанПіН 2.2.4-171-10 слід вносити зміни щодо визначення індикаторних показників. Через наявність антропогенного забруднення вод у місцях питних водозаборів прийняття рішень щодо корегування нормативів для індикаторних (-ого) показників (-а) слід проводити після наукового обґрунтування, зокрема, на підставі результатів екологічного моніторингу водного об’єкту, аналізу чинників та наслідків понаднормативного вмісту у питній воді зазначених (-ого) показників (-ка), а також виявлення необхідних умов для попередження негативного впливу питної води на здоров’я споживачів. Визначені критерії оцінки, що слід брати до уваги під час проведення наукового обґрунтування