ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ состояние ВОДНЫХ РЕСУРСОВ Республики Татарстан В работе анализируется информация о состоянии поверхностных и подземных вод Республики Татарстан в целях обеспечения экологической безопасности в сфере водопользования, важным показателем которой является обеспечение здоровья населения. Были сопоставлены показатели количества и качества вод, используемых для хозяйственно-питьевых, производственных и сельскохозяйственных нужд административных районов и муниципальных округов Республики Татарстан за 2005 год с данными по состоянию здоровья различных возрастных групп населения с использованием методов математической статистики. П оказано, что во многих регионах Республики Татарстан воды сильно загрязнены нитратами, аммонийным азотом, фенолами, СПАВ, медью, хромом, марганцем и др. загрязняющими веществами. К сильно загрязненным относятся не только воды, используемые в промышленности и в сельском хозяйстве, но и хозяйственно-питьевого назначения как в городах, так и в сельских населенных пунктах, например, родники различного типа назначения, активно используемые населением. С помощью статистических методов показано, что использование загрязненных вод в Республике Татарстан приводит ко многим заболеваниям у разных возрастных групп населения. Выявлены экологически благоприятные и неблагоприятные районы для здоровья населения Республики Татарстан и даны рекомендации по использованию ряда экологически благоприятных районов. Введение П риродные воды – это естественный фильтр-аккумулятор загрязняющих веществ (ЗВ), поступающих в окружающую природную среду, что связано с циклом глобального круговорота воды и с ее универсальной способностью к растворению газов и минеральных веществ. Наибольшее число стоков, поступающих в поверхностные и грунтовые воды, образуется в энергетике, 26 Í.Í. Ìèòèíà*, д.г.н., доцент, ведущий научный сотрудник Института водных проблем РАН (ИВП РАН), заместитель заведующего кафедрой «Экология и использование водных ресурсов» экологического факультета РУДН, профессор кафедры Ä.Ð. Ãàðèôóëëèíà, выпускница Высшей школы инновационного бизнеса МГУ им. М.В. Ломоносова промышленности, сельском и коммунальном хозяйствах. Вода, непосредственно участвующая в технологическом цикле предприятий, загрязняется различными химическими соединениями и взвесями. Состав стоков зависит от вида производства, исходного сырья и вспомогательных материалов, технического совершенства применяемой аппаратуры и точности соблюдения технологического регламента. Многообразие и непостоянство состава промышленных сточных вод характерно для многих предприятий. Вода природных источников используется многими предприятиями промышленности (и особенно энергетики) в значительных количествах в качестве хладагента. Сброс подогретых вод обратно в водоем меняет его экосистему. Антропогенная эвтрофикация водоемов – одна из экологических проблем XX в. Для поверхностных вод суши характерно наличие большого количества органических веществ, поступающих в водоемы с территории водосборного бассейна. Увеличивается доля загрязнений, вносимых в водоемы за счет смывов атмосферными осадками удобрений и пестицидов с полей. Основная сложность в предотвращении загрязнения сточных вод объектами сельского хозяйства заключается в том, что поступление биогенных веществ с пашен рассредоточено в пространстве и невозможно выделить «источники» и «потоки» загрязнений. Загрязнение человеком гидросферы заключается не только в сбросе сточных вод. Человек вносит изменения в гидрологический и гидрохимический сток в целом, вмешивается в естественный круговорот веществ, меняет качество воды. Постоянно увеличивающейся антропогенной нагрузке на водоемы сопутствует процесс нарастающего дефицита «чистых» природных вод, поэтому необходимо уделять самое пристальное внимание системе безопасного водопользования населения. По данным Всемирной организации здравоохранения более 80% всех заболеваний в мире вызвано * Адрес для корреспонденции: [email protected] Н.Н. Митина и др. // ВОДА: ХИМИЯ И ЭКОЛОГИЯ №9, сентябрь 2009 г. с. 26-31. неудовлетворительным качеством питьевой воды [1]. В связи с вышеизложенным, исследование экологического состояния водных ресурсов РФ и ее регионов, качества поверхностных и подземных вод, а также изучение проблемы управления водными ресурсами для обеспечения экологически безопасного водопользования весьма актуально. Целью данной работы явилось исследование экологического состояния водных ресурсов, качества поверхностных и подземных вод, а также проблемы управления водными ресурсами для обеспечения экологически безопасного водопользования Республики Татарстан. В процессе выполнения данного исследования были систематизированы литературные и фондовые материалы о природных условиях, экологическом состоянии источников водоснабжения, промышленности и сельском хозяйстве административных районов и микрорайонов Республики Татарстан, а также о состоянии здоровья различных возрастных групп населения [2, 3, 4, 5]. Собранные и обобщенные материалы оформлены в виде базы данных. Обработка составленной базы данных была проведена с использованием методов картографического анализа по водопотреблению, состоянию родников, с учетом корреляции степени загрязненности вод, используемых населением в коммунальном хозяйстве и заболеваемости различных возрастных групп населения, как важнейшего показателя обеспечения экологической безопасности региона. С помощью картографического анализа были выявлены территории, на которых зафиксированы изучаемые явления, особенности их распространения и взаимосвязи с качеством вод, используемых в коммунальном водоснабжении [4, 5]. Исследовали следующие карты: карты запасов подземных вод, размещения родников и месторождений минеральных подземных вод Республики Татарстан; карты численности и плотности населения Республики Татарстан; карты пространственного размещения заболеваемости взрослого населения Республики Татарстан; карты пространственного размещения заболеваемости детского населения Республики Татарстан. Результаты и их обсуждение П ри сопоставлении карт было отмечено, что распространение заболеваний совпадает с выходом на поверхность подземных вод, активно используемых населением для питьевого водоснабжения (рис. 1), что указывает на несоответствие их санитарно-гигиеническим нормам. В большинстве своем высокая плотность населения соответствует распространению многих заболеваний, хотя существуют и исключения, например, Дрожжановский микрорайон, Ютазинский микрорайон и почти весь Северный микрорайон. Распространение большинства заболеваний совпало с тремя промышленно развитыми районами, для которых характерна максимальная плотность населения (рис. 2). К ним относятся: 1) Столица нефтяной промышленности — Альметьевск и расположенные от него к югу и юго-востоку города и поселки, которые также специализируются на добыче нефти и сопутствующем машиностроении. 2) Расположенный на северо-западе Казанско-Зеленодольский промышленный узел, специализирующийся на машиностроении и нефтехимии. 3) Нижнекамский и прилегающие к нему Тукаевский, Заинский, Елабужский районы, где расположены ведущие предприятия нефтехимии («Нижнекамскнефтехим» и «Нижнекамскшина»), крупнейшая в Поволжье Заинская ГРЭС. Основные предприя- Водное хозяйство регионов 27 Рис. 1. Месторождения пресных и подземных вод Республики Татарстан. тия машиностроительной отрасли, «КамАЗ» (большегрузные самосвалы) и завод малолитражных автомобилей расположены в Набережных Челнах. В Дрожжановском, Ютазинском и Северном районах при высокой численности населения промышленность развита намного меньше. В указанных районах большое значение уделяется очистке выбросов промышленных предприятий в атмосферу. Например, в Дрожжановском муниципальном образовании основной вклад в загрязнение атмосферного воздуха внесли следующие отрасли (в %): агропромышленная – 45,2; строительная – 18,5(%); ЖКХ – 17,9; пищевая – 16,2. На очистку поступило 2,037 тыс. тонн ЗВ, уловлено и обезврежено 81,1% от общего количества отделяющихся ЗВ. Экологически чистые муниципальные округа, в которых практически отсутствует промышленное загрязнение вод и, соответственно, наблюдается низкий уровень заболеваемости населения – Балтасинский, Кукморский, Сабинский, Арский, Алькеевский, 28 Алексеевский, Нурлатский, Спасский, Дрожжановский и Буинский. Перечисленные районы занимают 30-35% от площади Республики Татарстан Т (рис. 3). Рекомендации по повышению экологической безопасности в сфере водных ресурсов и рациональному использованию территории Республики Татарстан В 2008 году в Республике Татарстан была разработана Программа экологической безопасности на период до 2015 года (от 15.07. 2008 г.) и подпрограмма «Вода», целью которой является обоснование мер, реализация которых обеспечит: рациональное использование водных ресурсов Республики Татарстан, устойчивое водопользование, благоприятное экологическое состояние водных ресурсов, безопасную эксплуатацию сооружений водохозяйственного комплекса, потребности населения в питьевой воде и экономики Республики Татарстан в водных ресурсах. Для обеспечения реализации мер по экологической безопасности в сфере водных ресурсов служит Министерство природных Н.Н. Митина и др. // ВОДА: ХИМИЯ И ЭКОЛОГИЯ №9, сентябрь 2009 г. с. 26-31. ресурсов и экологии. В состав министерства входят 8 территориальных управлений, расположенных в Центральном, Северном, Волжско-Камском, Прикамском, Закамском, Юго-Восточном и Приикском регионах. После проведенных исследований и сопоставления заболеваемости населения и выбросов загрязняющих веществ по муниципальным округам, было рекомендовано следующим территориальным управлениям Министерства природных ресурсов и экологии необходимо провести ряд мер. В Юго-восточном регионе организациям ОАО «Альметьевск-Водоканал», ОАО «Водоканал» г. Лениногорск и ОАО «БугульмаВодоканал» следует провести дополнительные мероприятия по отбору проб воды на содержание нефтепродуктов, особенно вблизи разрабатываемых месторождений (Альметьевский и Лениногорский муниципальные округа), так как возрастает вероятность заражения воды. Также необходимо контролировать сбросы хрома, поскольку в этом районе Êëþ÷åâûå ñëîâà: качество вод, сточные воды, загрязняющие вещества, здоровье населения, заболеваемость присутствует сопутствующее машиностроение для нефтяной промышленности и отмечается повышенное количество лиц, страдающих болезнями пищеварительной системы и кожными заболеваниями. Еще одна проблема этих округов (а также Бугульминского округа) – повышенное содержание взвешенных веществ в воде, что способствует быстрому распространению инфекционных заболеваний. Для устранения этого пути распространения инфекционных заболеваний необходимы меры по повышению качества фильтрации воды. В Прикамском и Закамском регионах следует ужесточить меры по контролю за сбросом органических веществ (прежде всего, фенолов) в воду, а также марганца. В этом регионе выявлено повышенное количество страдающих онкологическими заболеваниями, развита нефтехимическая промышленность, способствующая развитию новообразований и заболеваний крови. Отходы машиностроения – это повышенное содержание хрома, Рис. 2. Плотность и численность населения Республики Татарстан по административным районам. Водное хозяйство регионов 29 ПРОМЫШЛЕННЫЕ ЦЕНТРЫ (по объему производства, млн. руб., 2003 г.) более 50 000 30 000 – 50 000 1000 – 30 000 100 – 1000 менее 100 ОТРАСЛИ ПРОМЫШЛЕННОСТИ Нефтедобывающая Машиностроение Химическая и нефтехимическая Лесная и деревообрабатывающая Строительных материалов Пищевая Прочие ОБЪЕМ ПРОМЫШЛЕННОЙ ПРОДУКЦИИ (по административным районам, млн. руб., 2003 г.) более 1000 400 – 800 300 – 400 200 – 300 100 – 200 менее 100 *Данные приведены с учетом промышленной деятельности непромышленных и сельскохозяйственных организаций Рис. 3. Экологически чистые муниципальные округа, отрасли промышленности и объекты промышленного производства Республики Татарстан. меди и никеля в воде, что, в свою очередь, приводит к заболеваниям органов пищеварения, кровообращения и нервной системы. Отделу водных ресурсов Нижне-Волжского БВУ по Республике Татарстан следует провести ряд мер по контролю за сбрасываемыми отходами. В Центральном регионе в связи с развитой химической и машиностроительной промышленностями, необходимо осуществить контроль за содержанием в воде марганца, сульфатов и хрома, так как их повышенное содержание в воде ведет к заболеваниям пищеварительной и нервной систем, а также болезням крови. Федеральному государственному учреждению по водному хозяйству "Средволгаводхоз" следует регулярно проводить контроль вод на содержание вышеобозначенных элементов в воде. Общая проблема для всех трех вышеназванных регионов – повышенное количество страдающих болезнями эндокринной системы, что вызвано, скорее всего, повышенным 30 содержанием нитратов и нитритов в воде, связанных с развитием в данных регионах сельского хозяйства. Необходим тщательный осмотр сельских хозяйств, в пределах указанных районов на предмет нарушения ими уровня сбросов отходов. При необходимости возможно повышение штрафных санкций для нарушителей. В Северном регионе требуется соблюдать осторожность в отношении таких элементов, как марганец, сульфаты и нитраты, так как заболеваемость населения повысилась, правда, в меньших объемах, чем в Казанско-Зеленодольском узле. В связи с этим «Средволгаводхозу» и ОАО «Тетюши-Водоканалу» рекомендутся обеспечения контроля и профилактики этих элементов в регионе. В Волжско-Камском регионе следует принимать меры по контролю содержания в водах хрома и фенолов (ОАО «Чистополь-Водоканал»), так как близкое расположение к Нижнекамскому узлу приводит к вредному влиянию указанных элементов, что сказывается на здоровье населения (отмечен рост онкологических заболеваниий и заболеваний органов дыхания). Н.Н. Митина и др. // ВОДА: ХИМИЯ И ЭКОЛОГИЯ №9, сентябрь 2009 г. с. 26-31. Заключение Э кологическая безопасность тесно связана с качеством природных вод и питьевого водоснабжения. Во многих регионах Республики Татарстан воды сильно загрязнены нитратами, азотом, аммонием, фенолами, СПАВ, медью, хромом, марганцем. К сильно загрязненным относятся не только воды, используемые в промышленности и в сельском хозяйстве, но и воды хозяйственно-питьевого назначения как в городах, так и в сельских населенных пунктах, например, различные родники, активно используемые населением. Использование загрязненных вод приводит ко многим заболеваниям среди разных возрастных групп населения. Экологически чистые муниципальные округа – Балтасинский, Кукморский, Сабинский, Арский, Алькеевский, Алексеевский, Нурлатский, Спасский, Дрожжановский и Буинский занимают 30-35% от площади Республики Татарстан. Желательно их использовать для размещения сети лечебных учреждений, рекреационных и оздоровительных зон республиканского значения в целях укрепления здоровья и повышения экологической безопасности населения республики. В целях обеспечения экологической безопасности населения Республики Татарстан: необходимо ужесточить контроль за источниками питьевого и бытового водоснабжения не только в городах, но и в сельских местностях; необходимо проводить мониторинг и регулярно оповещать население о качестве вод как в родниках традиционного использования для питьевого водоснабжения, так и в родниках неизвестного назначения, которые, как показали наши исследования, загрязнены, но при этом активно используются населением; необходимо проводить регулярные обследования (экологический мониторинг) открытых водоемов, расположенных в сельской местности, запретить купание в водах, загрязненных сельскохозяйственными стоками, не соответствующих санитарно-гигиеническим требованиям. Литература 1. Николайкин Н.И., Николайкина Н.Е., Мелехова О.П. Экология. М.: Дрофа. 2005. 622 с. 2. Государственный доклад о состоянии природных ресурсов и об охране окружающей среды Республики Татарстан в 2005 году. Министерство экологии и природных ресурсов Республики Татарстан. Казань. 2006. 3. Информационный бюллетень о состоянии поверхностных водных объектов, водохозяйственных систем и сооружений на территории Республики Татарстан за 2005 год. Федеральное агентство водных ресурсов. Нижневолжское бассейновое водное управление. Федеральное государственное учреждение по водному хозяйству «Средневолгаводхоз». Казань, 2006 г. 4. Атлас Республики Татарстан. Версия 1.01, информационное агентство «ЭКОинформ», 2006 г. 5. Официальный сервер Республики Татарстан: www.tatar.ru N.N. Mitina, D.R. Garifullina THE ECOLOGICAL STATUS OF WATER RESOURCES IN THE REPUBLIC OF TATARSTAN T he paper gives an overview of the status of the surface and ground water in the Republic of Tatarstan in order to ensure the environmental safety in the field of water supply which dramatically impacts public health. The indicators of the quantity and quality of the water used for domestic, drinking, industry and agriculture needs in administrative districts and municipalities in the Republic of Tatarstan for 2005, were compared with the health status data in different age groups, using mathematical statistic methods. It was shown that in many regions of the Republic of Tatarstan water was heavily polluted with nitrates, ammonium salts, phenols, surfactants, copper, chromium, manganese and other pollutants. Not only the water used for industrial and agricultural use is polluted; but communal and potable water is polluted both in urban and rural areas, e.g. various springs actively used by the public. Using statistical approach it was shown that use of polluted water in the Republic of Tatarstan results in numerous diseases in various age groups. Environmentally favorable and unfavorable areas for the health of population in the Republic of Tatarstan were identified and recommendations were given to develop environmentally favorable areas. Key words: water quality, waste water, pollutants, human health, morbidity rate Водное хозяйство регионов 31