ecodagЮг России: экология, развитиеSouth of Russia: ecology, development1992-10982413-0958State Institute of Applied Ecology of the Republic of Dagestan10.18470/1992-1098-2025-4-21ecodag-3588Research ArticleГЕОЭКОЛОГИЯGEOECOLOGYСопоставление качества речной и питьевой воды инфильтрационных водозаборов по статистическим данным перманганатной окисляемостиComparison of river and drinking water quality of infiltration intakes based on statistical data of permanganate oxidisabilityhttps://orcid.org/0000-0003-0883-1856ЯлалетдиноваА. В.YalaletdinovaA. V.

Алина В. Ялалетдинова, кандидат технических наук, доцент кафедры Водоснабжение и водоотведение

450062 Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. Космонавтов 1.

Тел. +73472420718

Alina V. Yalaletdinova, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Water Supply and Drainage Department

1 Kosmonavtov St, Ufa, Republic of Bashkortostan, 450062.

Tel. +73472420718

hawk22.89@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-3570-4062МалковаМ. А.MalkovaM. A.

Мария А. Малкова

Уфа

Maria A. Malkova

Ufa

https://orcid.org/0000-0002-0417-074XВождаеваМ. Ю.VozhdaevaM. Yu.

Маргарита Ю. Вождаева

Уфа

Margarita Yu. Vozhdaeva

Ufa

https://orcid.org/0000-0002-3186-3285КанторО. Г.KantorO. G.

Ольга Г. Кантор

Уфа

Olga G. Kantor

Ufa

https://orcid.org/0000-0002-4825-1867МельницкийИ. А.MelnitskyI. A.

Игорь А. Мельницкий

Уфа

Igor A. Melnitsky

Ufa

https://orcid.org/0009-0002-4148-1093СеребряковП. В.SerebryakovP. V.

Павел В. Серебряков

Уфа

Pavel V. Serebryakov

Ufa

https://orcid.org/0000-0002-9629-3324КанторЕ. А.KantorE. A.

Евгений А. Кантор

Уфа

Evgeny A. Kantor

Ufa

Уфимский государственный нефтяной технический университетUfa State Petroleum Technological University UfaУфимский государственный нефтяной технический университет; ГУП РБ «Уфаводоканал»Ufa State Petroleum Technological University Ufa; UfavodokanalГУП РБ «Уфаводоканал»Ufavodokanal202531012026204231‐239Copyright © Ялалетдинова А.В., Малкова М.А., Вождаева М.Ю., Кантор О.Г., Мельницкий И.А., Серебряков П.В., Кантор Е.А., 20262026Ялалетдинова А.В., Малкова М.А., Вождаева М.Ю., Кантор О.Г., Мельницкий И.А., Серебряков П.В., Кантор Е.А.Yalaletdinova A.V., Malkova M.A., Vozhdaeva M.Y., Kantor O.G., Melnitsky I.A., Serebryakov P.V., 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://ecodag.elpub.ru/ugro/article/view/3588

Цель: сопоставление качества речной и питьевой воды по перманганатной окисляемости на инфильтрационных водозаборах. В качестве исходных использованы среднемесячные значения перманганатной окисляемости за весь период наблюдений и за модельный год, отражающий изменения показателя в годовом цикле. Применены анализ временных рядов, корреляционный анализ и кросс‐корреляционная функция.

Выявлены сезонные изменения показателя: вклад сезонной компоненты составил 55–59 % для речной воды и 10–30 % для питьевой. Окисляемость в реке на 84–87 % выше. Обнаружен временной сдвиг между максимальными значениями окисляемости: в реке – май, в питьевой воде – июнь и июль. Кросс‐корреляционный анализ показал, что сдвиг составляет один месяц. Учет смещения максимальных значений перманганатной окисляемости усилил корреляцию с «заметной» до «высокой» и «очень высокой».

Установлено, что на инфильтрационных водозаборах увеличение перманганатной окисляемости до максимальных значений в питьевой воде запаздывает на 1 месяц по сравнению с речной, что соответствует времени добегания легко окисляющихся органических и неорганических соединений, формирующих перманганатную окисляемость речной воды.

Comparison of river water and drinking water quality by assessment of permanganate oxidisability at infiltration water intakes.

The initial data used were the average monthly values of permanganate oxidisability for the entire observation period and for a model year, reflecting the changes in the indicator in the annual cycle. Time series analysis, correlation analysis and cross‐correlation function were applied.

Seasonal changes in the indicator were revealed: the contribution of the seasonal component being 55–59 % for river water and 10–30 % for drinking water. The permanganate oxidisability in the river was 84–87 % higher. A time lag between the maximum oxidisability values was detected: in the river – in May, in drinking water – in June and July. Crosscorrelation analysis showed that the lag was one month. Accounting for the shift in the maximum permanganate oxidisability values strengthened the correlation from "noticeable" to "high" and "very high".

It was established that at infiltration water intakes, the increase in permanganate oxidisability to its maximum values in drinking water lags by 1 month compared to river water. This corresponds to the travel time of easily oxidised organic and inorganic compounds that are revealed in permanganate oxidisability of river water.

Перманганатная окисляемость водыинфильтрационный водозаборанализ временных рядовкросс‐корреляционная функциякоэффициент корреляциикачество питьевой водыPermanganate oxidisability of waterinfiltration abstractiontime series analysiscross‐correlation functioncorrelation coefficientdrinking water quality.Работа выполнена в рамках выполнения Государственного задания Министерства науки и высшего образования Российской Федерации, публикационный номер FEUR–2023–0006, проект «Разработка и создание малотоннажных продуктов и реагентов (ингибиторы коррозии и солеотложения, антиоксиданты, биоциды, присадки и др.) для процессов нефтегазохимии и очистки водных сред от загрязнений, замещающих импортные вещества и материалы. Теоретические и экспериментальные подходы».The work was carried out as part of a Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation State Directive in the Field of Science, publication number FEUR–2023–0006, project "Development and Creation of Low‐Tonnage Products and Reagents (Corrosion and Scale Inhibitors, Antioxidants, Biocides, Additives, etc.) for Petrochemical Processes and Water Purification from Pollution, Replacing Imported Substances and Materials. Theoretical and Experimental Approaches”.ReferencesВождаева 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, Башкирская энциклопедия, 2016. 200 с.Vozhdaeva M.Yu., Tsypysheva L.G., Kantor L.I., Trukhanova N.V., Melnitsky I.A., Kantor E.A. Ehkologicheskii monitoring organicheskikh zagryaznitelei v sisteme analiticheskogo kontrolya kachestva vody [Ecological monitoring of organic pollutants in the system of analytical control of water quality]. Ufa, Gilem Publ., Bashkir Encyclopaedia Publ., 2016, 200 p. (In Russian)Новикова Ю.А., Мясников И.О., Ковшов А.А., Тихонова Н.А., Башкетова Н.С. Методические подходы к организации программ мониторинга качества питьевой воды // Здоровье населения и среда обитания ‐ ЗНиСО. 2020. N 10(331). С. 4–8. https://doi.org/10.35627/2219‐5238/2020‐331‐10‐4‐8Novikova Yu.A., Myasnikov I.O., Kovshov A.A., Tikhonova N.A., Bashketova N.S. Methodological approaches to organization of drinking water quality monitoring programs. Public Health and Life Environment – PH&LE., 2020, no. 10(331), pp. 4–8. (In Russian) https://doi.org/10.35627/2219‐5238/2020‐331‐10‐4‐8Naser M., Khalid A., Abdulrazzaq K. Design Engineering Conventional Water Treatment Plant. Principles and Important Factors Influence on The Efficiency // Design Engineering (Toronto). 2021. V. 8. N 19. P. 16009–16027.Naser M., Khalid A., Abdulrazzaq K. Design Engineering Conventional Water Treatment Plant. Principles and Important Factors Influence on The Efficiency. Design Engineering (Toronto), 2021, vol. 8, no. 19, pp. 16009–16027.Kudryavtsev P., Kudryavtsev N. Treatment of natural surface waters using new composite flocculants‐coagulants // International Journal of Hydrology. 2020. V. 4. N 5. P. 211–227. https://doi.org/10.15406/ijh.2020.04.00248Kudryavtsev P., Kudryavtsev N. Treatment of natural surface waters using new composite flocculants‐coagulants. International Journal of Hydrology, 2020, vol. 4, no. 5, pp. 211–227. https://doi.org/10.15406/ijh.2020.04.00248СанПиН 2.1.3684‐21. Санитарно‐эпидемиологические требования к содержанию территорий городских и сельских поселений, к водным объектам, питьевой воде и питьевому водоснабжению, атмосферному воздуху, почвам, жилым помещениям, эксплуатации производственных, общественных помещений, организации и проведению санитарно‐противоэпидемических (профилактических) мероприятий. Постановление Главного государственного санитарного врача РФ от 28.01.2021, N 3.SaNPIN 2.1.3684‐21. Sanitarno‐ehpidemiologicheskie trebovaniya k soderzhaniyu territorii gorodskikh i sel'skikh poselenii, k vodnym ob"ektam, pit'evoi vode i pit'evomu vodosnabzheniyu, atmosfernomu vozdukhu, pochvam, zhilym pomeshcheniyam, ehkspluatatsii proizvodstvennykh, obshchestvennykh pomeshchenii, organizatsii i provedeniyu sanitarnoprotivoehpidemicheskikh (profilakticheskikh) meropriyatii [SanPiN 2.1.368421. Sanitary and epidemiological requirements for the maintenance of the territories of urban and rural settlements, water bodies, drinking water and drinking water supply, atmospheric air, soil, living quarters, operation of industrial, public premises, organisation and conduct of sanitary and antiepidemic (preventive) measures]. Resolution of the Chief State Sanitary Doctor of the Russian Federation of 28.01.2021, no. 3. (In Russian)СанПиН 1.2.3685‐21. Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания. Постановление Главного государственного санитарного врача РФ от 28.01.2021, N 2.SaNPIN 1.2.3685‐21. Gigienicheskie normativy i trebovaniya k obespecheniyu bezopasnosti i (ili) bezvrednosti dlya cheloveka faktorov sredy obitaniya [SanPiN 1.2.3685‐21. Hygienic norms and requirements to ensure safety and (or) harmlessness for humans of habitat factors]. Resolution of the Chief State Sanitary Doctor of the Russian Federation of 28.01.2021, no. 2. (In Russian)Zhang J., Wei Z., Jia H., Huang X. Factors influencing water quality indices in a typical urban river originated with reclaimed water // Frontiers of Environmental Science and Engineering. 2017. V. 11. N 4. P. 8.Zhang J., Wei Z., Jia H., Huang X. Factors influencing water quality indices in a typical urban river originated with reclaimed water. Frontiers of Environmental Science and Engineering, 2017, vol. 11, no. 4, pp. 8.Злобина В.Л., Медовар Ю.А., Юшманов И.О. Источники загрязнения подземных вод в зоне активного водообмена // Восточно‐Европейский научный журнал. 2018. N 2‐2(30). С. 4–16.Zlobina V.L., Medovar Yu.A., Yushmanov I.O. Sources of groundwater pollution in the zone of active water exchange. Vostochno‐Evropeiskii nauchnyi zhurnal [East European Scientific Journal]. 2018, no. 2‐2(30), pp. 4–16. (In Russian)Mezentzev S.D. Ecology of Moscow urban agglomeration: problems and the ways of solving // E3S Web Conferences. 2021. V. 263. Article id: 05045.Mezentzev S.D. Ecology of Moscow urban agglomeration: problems and the ways of solving. E3S Web Conferences, 2021, vol. 263, article id: 05045.Маркушина Л.А. Эффективность экологических инициатив при оценке состояния окружающей среды города // Экономический вестник РГУ «Terra economica». 2010. Т. 3. N 2. С. 59–65.Markushina L.A. Efficiency of environmental initiatives in assessing the state of the city environment. Ehkonomicheskii vestnik RGU «Terra economica» [Economic Bulletin of the Russian State University ‘Terra economica’]. 2010, vol. 3, no. 2, pp. 59–65. (In Russian)Meyer T., Lei Y.D., Wania F. Transport of polycyclic aromatic hydrocarbons and pesticides during snowmelt within an urban watershed // Water Research. 2011. V. 45. N 3. P. 1147–1156. https://doi.org/10.1016/j.watres.2010.11.004Meyer T., Lei Y.D., Wania F. Transport of polycyclic aromatic hydrocarbons and pesticides during snowmelt within an urban watershed. Water Research, 2011, vol. 45, no. 3, pp. 1147–1156. https://doi.org/10.1016/j.watres.2010.11.004Парреньо К., Саласар Флорес К., Слабоспицкая А.С., Адарченко И.А. Мутность как основной показатель качества воды из поверхностных источников // Международный научно‐исследовательский журнал. 2024. N 3 (141). https://doi.org/10.23670/IRJ.2024.141.44Parreño C., Salazar Flores C., Slabospitskaya A.S., Adarchenko I.A. Turbidity as the main indicator of water quality from surface sources. International Research Journal, 2024, no. 3 (141). https://doi.org/10.23670/IRJ.2024.141.44Allen M.J., Brecher R.W., Copes R., Hrudey S.E., Payment P. Turbidity and microbial risk in drinking water. The Minister of Health Province of British Columbia, 2008. 68 p.Allen M.J., Brecher R.W., Copes R., Hrudey S.E., Payment P. Turbidity and microbial risk in drinking water. The Minister of Health Province of British Columbia, 2008, 68 p.Кантор Е.А., Жигалова А.В., Малкова М.А. Мутность воды в реке и резервуарах чистой воды некоторых водозаборов г. Уфы // Свидетельство о государственной регистрации базы данных N 2017620028 от 10.01.2017.Kantor E.A., Zhigalova A.V., Malkova M.A. Mutnost' vody v reke i rezervuarakh chistoi vody nekotorykh vodozaborov g. Ufy [Turbidity of water in the river and clean water tanks of some water intakes of the city of Ufa]. Certificate of state registration of the database no. 2017620028, 2017. (In Russian)Ялалетдинова А.В., Малкова М.А., Самусь А.И., Кантор Е.А. Сопоставление заболеваемости населения по некоторым зонам водоснабжения крупной городской агломерации и перманганатной окисляемости питьевой воды // Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов. 2023. Т. 6 (146). С. 174–186. https://doi.org/10.17122/ntj‐oil‐2023‐6‐174‐186Yalaletdinova A.V., Malkova M.A., Samus A.I., Kantor E.A. Comparison of population morbidity in some water supply zones of a large urban agglomeration and permanganate oxidability of drinking water. Problems of collection, treatment and transport of oil and oil products, 2023, vol. 6 (146), pp. 174–186. (In Russian) https://doi.org/10.17122/ntj‐oil‐2023‐6‐174‐186Долгоносов Б.М., Власов Д.Ю., Дятлов Д.В., Сурачева Н.О., Григорьева С.В., Корчагин К.А. Статистические характеристики изменчивости качества воды, поступающей на водопроводную станцию // Инженерная экология. 2004. N 3. С. 2–20.Dolgonosov B.M., Vlasov D.Yu., Dyatlov D.V., Suracheva N.O., Grigorieva S.V., Korchagin K.A. Statistical characteristics of the variability of water quality variability coming to the water supply station. Inzhenernaya ehkologiya [Engineering Ecology]. 2004, no. 3, pp. 2–20. (In Russian)Янин Е.П. Органические вещества техногенного происхождения в водах городских рек // Экологическая экспертиза. 2004. N 4. С. 42–67.Yanin E.P. Organic substances of anthropogenic origin in waters of urban rivers. Ehkologicheskaya ekspertiza [Ecological expertise]. 2004, no. 4, pp. 42–67. (In Russian)ГОСТ Р 55684‐2013 (ИСО 8467:1993). Вода питьевая. Метод определения перманганатной окисляемости. М: Стандартинформ, 2019. 20 с.GOST R 55684‐2013 (ISO 8467:1993). Voda pit'evaya. Metod opredeleniya permanganatnoi okislyaemosti [GOST R 55684‐2013 (ISO 8467:1993). Drinking water. Method for determination of permanganate oxidisability]. Moscow, Standartinform Publ., 2019, 20 p. (In Russian)Li B., Song X., Yang L., Yao D., Xu Y. Insights onto Hydrologic and Hydro‐Chemical Processes of Riparian Groundwater Using Environmental Tracers in the Highly Disturbed Shaying River Basin, China // Water. 2020. V. 12(7). Article id: 1939. https://doi.org/10.3390/w12071939Li B., Song X., Yang L., Yao D., Xu Y. Insights onto Hydrologic and HydroChemical Processes of Riparian Groundwater Using Environmental Tracers in the Highly Disturbed Shaying River Basin, China. Water, 2020, vol. 12(7), article id: 1939. https://doi.org/10.3390/w12071939Крайнов С.Р., Рыженко Б.Н., Швец В.М. Геохимия подземных вод. Теоретические, прикладные и экологические аспекты. Москва: Наука, 2004. 677 с.Kraynov S.R., Ryzhenko B.N., Shvets V.M. Geokhimiya podzemnykh vod. Teoreticheskie, prikladnye i ehkologicheskie aspekty [Geochemistry of groundwater. Theoretical, applied and ecological aspects]. Moscow, Nauka Publ., 2004, 677 p. (In Russian)Лехов А.В., Шваров Ю.В. Рост минерализации эксплуатируемых подземных вод при наличии пирита в покровных отложениях // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. 2002. N 4. С. 316–325.Lekhov A.V., Shvarov Yu.V. Mineralisation growth of the exploited groundwater in the presence of pyrite in the cover sediments. Geoehkologiya. Inzhenernaya geologiya. Gidrogeologiya. Geokriologiya [Geoecology. Engineering geology. Hydrogeology. Geocryology]. 2002, no. 4, pp. 316–325. (In Russian)Абдрахманов Р.Ф. Гидрогеохимия урбанизированных территорий Южного Предуралья // Геохимия. 2019. Т. 64. N 7. С. 733–741.Abdrakhmanov R.F. Hydrogeochemistry of urbanised territories of the Southern Urals. Geokhimiya [Geochemistry]. 2019, vol. 64, no. 7, pp. 733–741. (In Russian)Романовская С.Л., Кантор Л.И., Кантор Е.А., Хабибуллин P.P. Анализ величины общей жесткости воды водоисточника и питьевой воды водозаборов города Уфы // Экологическая химия. 2005. Т. 14. N 2. С. 126–134.Romanovskaya S.L., Kantor L.I., Kantor E.A., Khabibullin P.P. Analysis of the value of total hardness of water source water and drinking water of water intakes of the city of Ufa. Ehkologicheskaya khimiya [Ecological Chemistry]. 2005, vol. 14, no. 2, pp. 126–134. (In Russian)Якушев А.А., Горбатков С.А., Габдрахманова Н.Т. Многомерные статистические методы и нейросетевые модели в экономическом анализе. Уфа: Издательский центр «Башкирский территориальный институт профессиональных бухгалтеров», 2001. 266 с.Yakushev A.A., Gorbatkov S.A., Gabdrakhmanova N.T. Mnogomernye statisticheskie metody i neirosetevye modeli v ehkonomicheskom analize [Multivariate statistical methods and neural network models in economic analysis]. Ufa, Publishing Centre ‘Bashkir Territorial Institute of Professional Accountants’, 2001, 266 p. (In Russian)Харабрин С.В., Кантор О.Г., Кантор Л.И., Кантор Е.А. Оценка сезонных изменений качества воды в водоисточнике // Башкирский химический журнал. 2003. Т. 10. N 1. С. 87–89.Kharabrin S.V., Kantor O.G., Kantor L.I., Kantor E.A. Estimation of seasonal changes of water quality in a water source. Bashkirskii khimicheskii zhurnal [Bashkir Chemical Journal]. 2003, vol. 10, no. 1, pp. 87–89. (In Russian)Романовская С.Л., Кантор Л.И., Кантор О.Г., Куликова Ю.С., Исхакова И.И. Выявление неблагоприятных временных периодов по содержанию некоторых неорганических соединений в водоисточнике // Башкирский химический журнал. 2005. Т. 12. N 1. С. 92.Romanovskaya S.L., Kantor L.I., Kantor O.G., Kulikova Y.S., Iskhakova I.I. Identification of unfavourable time periods by the content of some inorganic compounds in the water source. Bashkirskii khimicheskii zhurnal [Bashkir Chemical Journal]. 2005, vol. 12, no. 1, pp. 92. (In Russian)Гайдышев И.А. Анализ и обработка данных: специальный справочник. Санкт‐Петербург: Питер, 2001. 752 с.Gaidyshev I.A. Analiz i obrabotka dannykh: spetsial'nyi spravochnik [Data Analysis and Processing: Special Reference Book]. St. Petersburg, Piter Publ., 2001, 752 p. (In Russian)Тюрин Ю.Н., Макаров А.А. Анализ данных на компьютере. Москва: Инфра‐М, Финансы и статистика, 1995. 384 с.Tyurin Y.N., Makarov A.A. Analiz dannykh na komp'yutere [Data Analysis on Computer]. Moscow, Infra‐M Publ., Finance and Statistics Publ., 1995, 384 p. (In Russian)

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