medlitГигиена и санитарияHygiene and Sanitation0016-99002412-0650Federal Scientific Center of Hygiene named after F.F. Erisman10.47470/0016-9900-2021-100-4-396-405medlit-1388Research ArticleОЦЕНКА РИСКОВ ДЛЯ ЗДОРОВЬЯHEALTH RISK ASSESSMENTИзменение показателей химической безвредности питьевой воды Уфы при её транспортировке потребителямChanges in the indicators of chemical safety of drinking water in Ufa during its transportation to consumershttps://orcid.org/0000-0002-0417-074XВождаеваМ. Ю.VozhdaevaMargarita Y.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1580-7857ХоловаАльфия РустамовнаKholovaAlfia R.

Канд. хим. наук, инженер-химик отдела мониторинга органических загрязнителей воды Центральной химико-бактериологической лаборатории ГУП РБ «Уфаводоканал», 450098, Уфа.

e-mail: al-pochta@mail.ru

MD, Ph.D, chemical engineer of the department of the monitoring of organic water pollutants Central chemical-bacteriological laboratory, State unitary enterprise «Ufavodokanal», Ufa, 450098, Russian Federation.

e-mail: al-pochta@mail.ru

al-pochta@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-2387-1477ВагнерЕ. В.VagnerEkaterina V.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0002-6429-5077ТрухановаН. В.TrukhanovaNatal'ya V.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0002-4825-1867МельницкийИ. А.MelnitskiyIgor A.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0001-8629-3999МуллоджановТ. Т.MullodzhanovTahir T.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0002-9629-3324КанторЕ. А.KantorEvgeny A.noemail@neicon.ruГУП Республики Башкортостан «Уфаводоканал»; ФГБОУ ВО «Уфимский государственный нефтяной технический университет»State unitary enterprise of the Republic of Bashkortostan «Ufavodokanal»; Ufa State Petroleum Technological UniversityГУП Республики Башкортостан «Уфаводоканал»State unitary enterprise of the Republic of Bashkortostan «Ufavodokanal»ФГБОУ ВО «Уфимский государственный нефтяной технический университет»Ufa State Petroleum Technological University2021130520211004396405Copyright © Вождаева М.Ю., Холова А.Р., Вагнер Е.В., Труханова Н.В., Мельницкий И.А., Муллоджанов Т.Т., Кантор Е.А., 20212021Вождаева М.Ю., Холова А.Р., Вагнер Е.В., Труханова Н.В., Мельницкий И.А., Муллоджанов Т.Т., Кантор Е.А.Vozhdaeva M.Y., Kholova A.R., Vagner E.V., Trukhanova N.V., Melnitskiy I.A., Mullodzhanov T.T., Kantor E.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.rjhas.ru/jour/article/view/1388Введение

Введение. Провести суммарную оценку канцерогенных, неканцерогенных, органолептических рисков для здоровья населения и охватить нормируемые и ненормируемые загрязнители питьевой воды, основываясь на результатах долгосрочного мониторинга, возможно с помощью интегрального показателя химической безвредности воды.

Материалы и методы

Материалы и методы. В работе исследовалась питьевая вода водозаборов поверхностного и инфильтрационного типов г. Уфы. Примеси определялись методами хроматографии, масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой, фото-, титриметрии.

Результаты

Результаты. Основное влияние на величину канцерогенного риска в питьевой воде водозабора поверхностного типа оказывают хлороформ, бромдихлорметан, дихлоруксусная кислота, в воде инфильтрационного водозабора помимо указанных соединений дополнительное влияние оказывают цинк, свинец, хром. Органические соединения техногенной природы (фталаты, бенз(а)пирен, летучие ароматические соединения и др.) не оказывают влияния на величину канцерогенного риска в силу присутствия в низких фоновых концентрациях. Выявленные уровни индивидуальных канцерогенных рисков бромдихлорметана, дихлоруксусной кислоты соответствуют второму диапазону классификации ВОЗ, остальных соединений – первому, что не требует дополнительных мер по их снижению. По мере транспортирования питьевой воды по городским сетям величина суммарного канцерогенного риска снижается на 13–30%. При этом в случае небольшой протяжённости сетей и наличия остаточного хлора в воде концентрации побочных продуктов хлорирования и соответственно величины рисков могут увеличиваться в первые часы транспортирования воды. Величины неканцерогенного и органолептического рисков постоянны при транспортировке питьевой воды разных водозаборов и соответствуют рекомендуемым предельным значениям (СанПиН 1.2.3685-21). Превышения предельно допустимых концентраций индивидуальных загрязнителей в питьевой воде города не выявлено за весь период наблюдений.

По величине интегрального показателя химической безвредности наиболее благоприятной является питьевая вода инфильтрационного водозабора, в технологии водоподготовки которого для обеззараживания в основном используется ультрафиолетовое облучение (УФО).

Заключение

Заключение. Методология оценки химической безвредности воды базируется на установлении вероятностных характеристик вредных эффектов для здоровья человека, обусловленных примесями в питьевой воде. Данный подход не заменяет собой контроль качества воды, согласно установленным гигиеническим требованиям, но дополняет возможностью оценки влияния загрязняющих веществ разных классов на человека при их совместном присутствии.

Introduction

Introduction. To conduct a total assessment of carcinogenic, non-carcinogenic, and organoleptic risks to public health and cover both normalized and non-normalized pollutants of potable water, based on the results of long-term monitoring studies, it is possible using an integral indicator of chemical harmlessness of water.

Material and methods

Material and methods. Authors studied potable water of water intakes of surface and infiltration types from potable water reservoirs and remote zones of Ufa water distribution networks. Impurities were determined by chromatography, inductively coupled plasma mass spectrometry, photometric, nephelometric, and titrimetric methods. 

Results

Results. The main effect on the amount of carcinogenic risk in potable water of the surface water intake are chloroform, bromodichlethane, dichloroacetic acid, in the infiltration water intake - in addition to these compounds zinc, lead and chromium are in addition influenced. Organic compounds (phthalates, benz(a)pyrene, volatile aromatic compounds, etc.) have no effect on this type of risk due to the presence in water in low background concentrations. The identified number of individual carcinogenic risks for bromodichloroacetic acid and dichloroacetic acid according to the WHO classification corresponds to the second range. As the surface type water intake is removed from the potable water reservoir, the total carcinogenic risk of water decreases by 13-30%, and the infiltration type increases by 41-84%. Values of noncancerogenic and organoleptic risks are constant for potable water of different water intakes and correspond to recommended limit values. The excess of the maximum permissible concentrations (SanPin 1.2.3685-21) of individual substances in the potable water of the city has not been detected for the whole period of observation.

In terms of the integral indicator of chemical harmlessness, the most favorable is the po-table water of the infiltration water intake, in the technology of which is mainly used the UV for decontamination of water.  

Conclusion

Conclusion. Using a risk assessment methodology complements the traditional approach to assessing water quality under modern hygiene standards. It becomes possible to evaluate the effect of pollutants of various classes on water quality when they are present together.

питьевая водагородские распределительные водопроводные сетирискиинтегральный показатель химической безвредностиpotable waterurban water distribution networksrisksintegral indicator (index) of chemical harmlessnessReferencesОнищенко Г.Г. Итоги и перспективы обеспечения санитарно-эпидемиологического благополучия населения Российской Федерации. Гигиена и санитария. 2012; 91(4): 4-15Onishchenko G.G. Results and prospects of the guarantee of sanitaryepidemiological welfare of population of the Russian Federation. Gigiena i Sanitaria (Hygiene and Sanitation, Russian journal). 2012; 91(4): 4–15. (in Russian)Bull R., Reckhow D., Li X., Humpage A., Joll C., Hrudey S. Potential carcinogenic hazards of non-regulated disinfection by-products: Haloquinones, halo-cyclopentene and cyclohexene derivatives, N-halamines, halonitriles, and heterocyclic amines. Toxicology. 2011; 286(1-3): 1-19. https://doi.org/10.1016/j.tox.2011.05.004Bull R., Reckhow D., Li X., Humpage A., Joll C., Hrudey S. Potential carcinogenic hazards of non-regulated disinfection by-products: Haloquinones, halo-cyclopentene and cyclohexene derivatives, N-halamines, halonitriles, and heterocyclic amines. Toxicology. 2011; 286(1–3): 1–19. https://doi.org/10.1016/j.tox.2011.05.004Красовский Г.Н., Егорова Н.А. Методология выбора оценочных показателей для гигиенического мониторинга водных объектов. Гигиена и санитария. 1994; 73(6): 5-9Krasovskiy G.N., Egorova N.A. Methodology of the choice of estimated indicators for water objects` hygienic monitoring. Gigiena i Sanitaria (Hygiene and Sanitation, Russian journal). 1994; 73(6): 5–9. (in Russian)Chen C., Zhang X., Zhu L., Liu Z., He W., Han H. Disinfection by-products and their pre-cursors in a water treatment plant in North China: Seasonal changes and fraction analysis. Sci. Total Environ. 2008; 397(1-3): 140-7. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2008.02.032Chen C., Zhang X., Zhu L., Liu Z., He W., Han H. Disinfection by-products and their pre-cursors in a water treatment plant in North China: Seasonal changes and fraction analysis. Sci. Total Environ. 2008; 397(1-3): 140–7. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2008.02.032Legay C., Rodriguez M.J., Sadiq R., Sérodes J.B., Levallois P., Proulx F. Spatial variations of human health risk associated with exposure to chlorination by-products occurring in drinking water. J. Environ. Manage. 2011; 92(3): 892-901. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2010.10.056Legay C., Rodriguez M.J., Sadiq R., Sérodes J.B., Levallois P., Proulx F. Spatial variations of human health risk associated with exposure to chlorination by-products occurring in drinking water. J. Environ. Manage. 2011; 92(3): 892–901. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2010.10.056Rodriguez C., Linge K., Blair P., Busetti F., Devine B., Buynder P., et al. Recycled water: Potential health risks from volatile organic compounds and use of 1,4-dichlorobenzene as treatment performance indicator. Water Res. 2012; 46(1): 93-106. https://doi.org/10.1016/j.watres.2011.10.032Rodriguez C., Linge K., Blair P., Busetti F., Devine B., Buynder P., et al. Recycled water: Potential health risks from volatile organic compounds and use of 1,4-dichlorobenzene as treatment performance indicator. Water Res. 2012; 46(1): 93–106. https://doi.org/10.1016/j.watres.2011.10.032Rodriguez M.J., Sérodes J.B., Levallois P. Behavior of trihalomethanes and haloacetic acids in a drinking water distribution system. Water Res. 2004; 38(20): 4367-82. https://doi.org/10.1016/j.watres.2004.08.018Rodriguez M.J., Sérodes J.B., Levallois P. Behavior of trihalomethanes and haloacetic acids in a drinking water distribution system. Water Res. 2004; 38(20): 4367–82. https://doi.org/10.1016/j.watres.2004.08.018Richardson S., Plewa M., Wagner E., Schoeny R., Demarini D. Occurrence, genotoxicity, and carcinogenicity of regulated and emerging disinfection by-products in drinking water: A review and roadmap for research. Mutat. Res. 2007; 636(1-3): 178-242. https://doi.org/10.1016/j.mrrev.2007.09.001Richardson S., Plewa M., Wagner E., Schoeny R., Demarini D. Occurrence, genotoxicity, and carcinogenicity of regulated and emerging disinfection by-products in drinking water: A review and roadmap for research. Mutat. Res. 2007; 636(1-3): 178–242. https://doi.org/10.1016/j.mrrev.2007.09.001Trukhanova E.V., Vozhdaeva M.Y., Kantor L.I., Kantor E.A. Basic By-products For-mation During Chlorination of Water Containing Humic Substances. In: 15th International Humic Substances Society Meeting. Book of Abstracts. Tenerife, Canary Islands; 2010.Trukhanova E.V., Vozhdaeva M.Y., Kantor L.I., Kantor E.A. Basic By-products For-mation During Chlorination of Water Containing Humic Substances. In: 15th International Humic Substances Society Meeting. Book of Abstracts. Tenerife, Canary Islands; 2010.Вождаева М.Ю., Цыпышева Л.Г., Кантор Л.И., Кантор Е.А. Влияние хлорирования на состав ограниченно-летучих органических загрязнителей воды. Журнал прикладной химии. 2004; 77(6): 952-5.Vozhdaeva M.Yu., Tsypysheva L.G., Kantor L.I., Kantor E.A. Influence of chlorination on the composition of partly volatile organic contaminants of water. Zhurnal prikladnoy khimii. 2004; 77(6): 938–41. (in Russian)Вождаева М.Ю., Цыпышева Л.Г., Кантор Л.И., Труханова Н.В., Мельницкий И.А., Кантор Е.А. Экологический мониторинг органических загрязнителей в системе аналитического контроля качества воды. Уфа: Гилем; 2016.Vozhdaeva M.Yu., Tsypysheva L.G., Kantor L.I., Trukhanova N.V., Mel’nitskiy I.A., Kantor E.A. Ecological Monitoring of Organic Pollutants in the System of Water Quality`s Analytical Control [Ekologicheskiy monitoring organicheskikh zagryazniteley v sisteme analiticheskogo kontrolya kachestva vody]. Ufa: Gilem; 2016. (in Russian)Wong H., Mok K.M., Fan X.J. Natural organic matter and formation of trihаlomethanes in two water treatment processes. Desalination. 2007; (210): 44-51.Wong H., Mok K.M., Fan X.J. Natural organic matter and formation of trihаlomethanes in two water treatment processes. Desalination. 2007; (210): 44–51.Sung W., Reilly-Matthews B., O’Day D.K., Horrigan K. Modeling DBP Formation. J. Am. Water Works Ass. 2005; 92: 53-63.Sung W., Reilly-Matthews B., O’Day D.K., Horrigan K. Modeling DBP Formation. J. Am. Water Works Ass. 2005; 92: 53–63.Рахманин Ю.А., Красовский Г.Н., Егорова Н.А., Михайлова Р.И. 100 лет законодательного регулирования качества питьевой воды, ретроспектива, современное состояние и перспективы. Гигиена и санитария. 2014; 93(2): 5-7Rakhmanin Yu.A., Krasovskiy G.N., Egorova N.A., Mikhaylova R.I. 100 years of drinking water regulation. Retrospective review, current situation and prospects. Gigiena i Sanitaria (Hygiene and Sanitation, Russian journal). 2014; 93(2): 5–7. (in Russian)WHO. Guidelines for drinking-water quality. Geneva; 2011WHO. Guidelines for drinking-water quality. Geneva; 2011.Бекренев А.В., Кинебас А.К., Кармазинов Ф.В., Мельник Е.А., Нефедова Е.Д. Выбор реагентной технологии антикоррозионной обработки воды водораспределительной сети Санкт-Петербурга. Водоснабжение и санитарная техника. 2011; (7): 21-4.Bekrenev A.V., Kinebas A.K., Karmazinov F.V., Mel’nik E.A., Nefedova E.D. Choice of reagent technology of anticorrosion water treatment for water-distributing network of St. Petersburg. Vodosnabzhenie i sanitarnaya tekhnika. 2011; (7): 21–4. (in Russian)Юрченко С.Г. Распределение и формы нахождения железа и марганца в водопроводной воде г. Владивостока. Вода: химия и экология. 2012; (1): 17-23.Yurchenko S.G. Iron and manganese in tap water of Vladivostok. Voda: khimiya i ekologiya. 2012; (1): 17–23. (in Russian).Farokhneshat F., Mahvi A-H., Jamali Y. Carcinogenic and non-carcinogenic risk assessment of chromium in drinking water sources: Birjand, Iran. Res. J. Environ. Toxicol. 2016; 10(3): 166-71. http://doi.org/10.3923/rjet.2016.166.171Farokhneshat F., Mahvi A-H., Jamali Y. Carcinogenic and non-carcinogenic risk assessment of chromium in drinking water sources: Birjand, Iran. Res. J. Environ. Toxicol. 2016; 10(3): 166–71. http://doi.org/10.3923/rjet.2016.166.171Красовский Г.Н., Рахманин Ю.А., Егорова Н.А., Малышева А.Г., Михайлова Р.И. Гигиенические основы формирования перечней показателей для оценки и контроля безопасности питьевой воды. Гигиена и санитария. 2010; 89(4): 8-13Krasovskiy G.N., Rakhmanin Yu.A., Egorova N.A., Malysheva A.G., Mikhaylova R.I. Hygienic bases for listing the indicators for evaluation and control of the safety of drinking water. Gigiena i Sanitaria (Hygiene and Sanitation, Russian journal). 2010; 89(4): 8–13. (in Russian)Tung H.H., Xiе Y.F. Association between haloacetic acid degradation and heterotrophic bacteria in water distribution systems. Water Res. 2009; 43(4): 971-8. https://doi.org/10.1016/j.watres.2008.11.041Tung H.H., Xiе Y.F. Association between haloacetic acid degradation and heterotrophic bacteria in water distribution systems. Water Res. 2009; 43(4): 971–8. https://doi.org/10.1016/j.watres.2008.11.041Zhang H., Qu J., Liu H., Zhao X. Characterization of isolated fractions of dissolved organic matter from sewage treatment plant and the related disinfection by-products formation potential. J. Hazard. Mater. 2009; 164(2-3): 1433-8. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2008.09.057Zhang H., Qu J., Liu H., Zhao X. Characterization of isolated fractions of dissolved organic matter from sewage treatment plant and the related disin­fection by-products formation potential. J. Hazard. Mater. 2009; 164(2–3): 1433–8. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2008.09.057Vozhdaeva M.Yu., Kholova A.R., Melnitskiy I.A., Beloliptsev I.I., Vozhdaeva Yu.S., Kantor E.A., Lebedev A.T. Monitoring and Statistical Analysis of Formation of Organochlorine and Organobromine Compounds in Drinking Water of Different Water Intakes. Molecules. 2021; (26): 1852. https://doi.org/10.3390/molecules26071852.Vozhdaeva M.Yu., Kholova A.R., Melnitskiy I.A., Beloliptsev I.I., Vozhdaeva Yu.S., Kantor E.A., Lebedev A.T. Monitoring and Statistical Analysis of Formation of Organochlorine and Organobromine Compounds in Drinking Water of Different Water Intakes. Molecules. 2021; (26): 1852. https://doi.org/10.3390/molecules26071852.Fabbricinoa M., Korshin G.V. Modelling disinfection by-products formation in bromide-containing waters. J. Hazard. Mater. 2009; (168): 782-786, https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2009.02.078Fabbricinoa M., Korshin G.V. Modelling disinfection by-products formation in bromide-containing waters. J. Hazard. Mater. 2009; (168): 782–786, https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2009.02.078

The authors declare that there are no conflicts of interest present.