Зависимость качества питьевой воды от трофического статуса питьевого водоисточника

Введение. Вследствие климатических изменений и увеличения антропогенного воздействия ожидается рост числа эвтрофицированных водоёмов, что может отразиться на качестве питьевой воды. В настоящее время гигиеническая оценка при выборе хозяйственно-питьевых водоисточников не учитывает их экологического состояния.

Цель работы – сравнительный анализ воды водоисточника и питьевой воды с применением различных критериев трофности и загрязнения.

Материалы и методы. Проанализированы по гигиеническим и экологическим показателям физико-химические свойства воды поверхностного водоисточника до и после водоподготовки в разные сезоны за трёхлетний период. Трофность и загрязнение водоисточника определены в соответствии с имеющимися в литературе критериями. Для оценки прогноза отнесения гигиенических и экологических показателей водоисточника к типам трофности и загрязнения применён канонический дискриминантный анализ.

Результаты. Выявлены сезонные изменения содержания форм азота и растворённого кислорода в водоисточнике. Обнаружены сезонные превышения ПДК в воде водоисточника по БПК5 (1,5 раза), ХПК (1,1–3,8 раза), растворённому кислороду (2–2,9 раза) и в питьевой воде по перманганатной окисляемости (1,1–2 раза), мутности (1,2–2,6 раза). Трофический статус водоисточника был олиготрофным, мезотрофным, эвтрофным; уровень загрязнения варьировал от очень чистого до грязного. При олиготрофии водоисточника показатель перманганатной окисляемости питьевой воды превысил ПДК в 1,1 раза. Экологический тип воды водоисточника, характеризуемый как очень чистый (по минеральному азоту) либо олиготрофный (по БПК5), не соответствовал критериям безопасности и пригодности воды по гигиеническим нормативам.

Ограничения исследования. Данное исследование не имеет ограничений.

Заключение. В систему гигиенической оценки воды должны быть включены показатели трофности и компоненты, связанные с происходящими в водоисточниках биологическими процессами.

Соблюдение этических стандартов. Исследование не требует представления заключения комитета по биомедицинской этике или иных документов.

Участие авторов:
Хлыстов И.А., Гурвич В.Б. – концепция и дизайн исследования, написание и редактирование текста, сбор данных литературы;
Харькова П.К., Новосельцева Е.Е., Самылкин А.А. – обработка материала, сбор данных литературы;
Штин Т.Н., Кондакова Л.В. – сбор и обработка материала;
Сахаутдинова Р.Р. – написание и редактирование текста;
Шевчик А.А. – статистическая обработка данных.
Все соавторы – утверждение окончательного варианта статьи и ответственность за целостность всех её частей.

Благодарности. Авторы выражают благодарность старшему научному сотруднику отдела токсикологии и биопрофилактики В.Г. Панову за помощь в статистической обработке данных.

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

Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.

Поступила: 15.07.2025 / Принята к печати: 15.10.2025 / Опубликована: 14.11.2025

1. Kakade A., Salama E.S., Han H., Zheng Y., Kulshrestha S., Jalalah M., et al. World eutrophic pollution of lake and river: Biotreatment potential and future perspectives. Environ. Technol. Innov. 2021; 23: 101604. https://doi.org/10.1016/j.eti.2021.101604

2. Zhou J., Leavitt P.R., Zhang Y., Qin B. Anthropogenic eutrophication of shallow lakes: Is it occasional? Water Res. 2022; 221: 118728. https://doi.org/10.1016/j.watres.2022.118728

3. Yang X.E., Wu X., Hao H.L., He Z.L. Mechanisms and assessment of water eutrophication. J. Zhejiang Univ. Sci. B. 2008; 9(3): 197‒209. https://doi.org/10.1631/jzus.B0710626

4. Akinnawo S.O. Eutrophication: Causes, consequences, physical, chemical and biological techniques for mitigation strategies. Environ. Chall. 2023; 12: 100733. https://doi.org/10.1016/j.envc.2023.100733

5. Sahu N., Maldhure A., Labhasetwar P. Management of cyanobacteria and cyanotoxins in drinking water: A comprehensive review on occurrence, toxicity, challenges and treatment approaches. Sci. Total. Environ. 2025; 976: 179260. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2025.179260

6. Логинова Е.В., Лопух П.С. Гидроэкология: курс лекций. Минск; 2011. https://elibrary.ru/grlfiw

7. Трифонова Т.А., Чеснокова С.М., Савельев О.В. Оценка уровня трофности и самоочищающей способности малого водотока по гидрохимическим показателям (на примере р. Рпень). Юг России: экология, развитие. 2021; 16 (2): 88–97. https://doi.org/10.18470/1992-1098-2021-2-88-97

8. Дмитриев В.В., Дмитриев Н.В., Воскресенская В.А., Фролова А.Д., Кожеко Ю.Р. Развитие методологии интегральной оценки экологической целостности геосистем. Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2014; (8–1): 78–85. https://elibrary.ru/sfwcfr

9. Isiuku B.O., Enyoh C.E. Pollution and health risks assessment of nitrate and phosphate concentrations in water bodies in South Eastern, Nigeria. Environ. Adv. 2020; 2: 100018. https://doi.org/10.1016/j.envadv.2020.100018

10. Злывко А.С., Чеснокова С.М., Бородина И.А. Антропогенная трансформация и самоочищающая способность малой реки. Теоретическая и прикладная экология. 2012; (3): 44–9. https://elibrary.ru/oiuykc

11. Яценко-Степанова Т.Н., Немцева Н.В., Игнатенко М.Е. Основные подходы к определению трофности природных водоемов. Бюллетень Оренбургского научного центра УрО РАН. 2014; (1): 1–7. https://elibrary.ru/scvgpr

12. Gozzi C., Buccianti A. Resilience and high compositional variability reflect the complex response of river waters to global drivers: The Eastern Siberian River Chemistry database. Sci. Total. Environ. 2024; 908: 168120. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.168120

13. Минеева Н.М., Поддубный С.А., Степанова И.Э., Цветков А.И. Абиотические факторы и их роль в развитии фитопланктона Нижней Волги. Биология внутренних вод. 2023; (1): 53–64. https://doi.org/10.31857/S0320965223010114

14. Philips S., Laanbroek H.J., Verstraete W. Origin, causes and effects of increased nitrite concentrations in aquatic environments. Rev. Environ. Sci. Biotechnol. 2002; 1(2): 115–41. https://doi.org/10.1023/A:1020892826575

15. Spataru P. Influence of organic ammonium derivatives on the equilibria between NH4+, NO2− and NO3− ions in the Nistru River water. Sci. Rep. 2022; 12(1): 13505. https://doi.org/10.1038/s41598-022-17568-3

16. Savic R., Stajic M., Blagojević B., Bezdan A., Vranesevic M., Nikolić Jokanović V., et al. Nitrogen and phosphorus concentrations and their ratios as indicators of water quality and eutrophication of the hydro-system Danube – Tisza – Danube. Agriculture. 2022; 12(7): 935. https://doi.org/10.3390/agriculture12070935

17. Suresh K., Tang T., Van Vliet M.T.H., Bierkens M.F.P., Strokal M., Sorger-Domenigg F., et al. Recent advancement in water quality indicators for eutrophication in global freshwater lakes. Environ. Res. Lett. 2023; 18(6): 063004. https://doi.org/10.1088/1748-9326/acd071

18. Odhiambo M., Routh J. Does black carbon contribute to eutrophication in large lakes? Curr. Pollution Rep. 2016; 2: 236–8. https://doi.org/10.1007/s40726-016-0042-4

19. Хлыстов И.А., Харькова П.К., Бугаева А.В., Замолоцких Т.В., Штин Т.Н., Гурвич В.Б. Определение индикативных показателей для организации мониторинга источников питьевого водоснабжения при изменении климатических условий. Здоровье населения и среда обитания – ЗНиСО. 2022; (9): 84–90. https://doi.org/10.35627/2219-5238/2022-30-9-84-90

20. Zhang R., Wan N., Yang Y., Ran Y. Long-term changes of phytoplankton productivity in freshwater ecosystems of the Pearl River Delta as recorded by organic geochemical proxies in sediment cores. Appl. Geochem. 2023; 159: 105850. https://doi.org/10.1016/j.apgeochem.2023.105850