Сопоставление качества речной и питьевой воды инфильтрационных водозаборов по статистическим данным перманганатной окисляемости

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.

1. 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, Башкирская энциклопедия, 2016. 200 с.

2. 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/10.35627/2219‐5238/2020‐331‐10‐4‐8

3. Naser 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.

4. 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.2020.04.00248

5. СанПиН 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.

6. 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.

7. 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.

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.

9. Mezentzev S.D. Ecology of Moscow urban agglomeration: problems and the ways of solving // E3S Web Conferences. 2021. V. 263. Article id: 05045.

10. 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.

11. 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.2010.11.004

12. Парреньо 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.2024.141.44

13. 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.

14. 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.

15. 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‐2023‐6‐174‐186

16. Долгоносов 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.

17. Янин Е.П. Органические вещества техногенного происхождения в водах городских рек // Экологическая экспертиза. 2004. N 4. С. 42–67.

18. ГОСТ Р 55684‐2013 (ИСО 8467:1993). Вода питьевая. Метод определения перманганатной окисляемости. М: Стандартинформ, 2019. 20 с.

19. 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/w12071939

20. Крайнов С.Р., Рыженко Б.Н., Швец В.М. Геохимия подземных вод. Теоретические, прикладные и экологические аспекты. Москва: Наука, 2004. 677 с.

21. 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.

22. Абдрахманов Р.Ф. Гидрогеохимия урбанизированных территорий Южного Предуралья // Геохимия. 2019. Т. 64. N 7. С. 733–741.

23. 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.

24. 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.

25. 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.

26. 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.

27. Гайдышев И.А. Анализ и обработка данных: специальный справочник. Санкт‐Петербург: Питер, 2001. 752 с.

28. Тюрин Ю.Н., Макаров А.А. Анализ данных на компьютере. Москва: Инфра‐М, Финансы и статистика, 1995. 384 с.