Анагаах ухааны их сургууль, Нийгмийн эрүүл мэндийн хүрээлэн
Усыг халдваргүйтгэдэг олон аргууд байдгаас нэлээн түгээмэл хэрэглэж буй арга нь усыг хлоржуулах арга юм 191.Хэдийгээр ундны усыг хлоржуулж хэрэглэснээр хүн амын дундах усаардамжих халдварт өвчний өвчлөл, нас баралтын тоо эрс буурсан боловч хлоржуулсан ус хэрэглэж байгаа хотын хүн амын дунд хавдар, харшил, үе мөчний өвчин зэрэг халдварт бус өвчнүүдийн тохиолдол ихэссээр байгааг судпаачид тогтоож хэвлэл, мэдээллээр өргөн мэдээлэх болов /2,4,6/.
Судлаачдын тогтоосноор усны халдваргүйтгэлийн дүнд үүссэн нүүрс устөрөгчийн хлорт нэгдлүүд болох метаны уламжлал дахь 3 галогент метан, хлорформ, 2-бромт хлорметан, бромдихлор метан, 3 бромметан гэх мэт 40 гаруй бодисууд байдгийн 28 нь мутаген ба канцероген гэх мэт 40 гаруй бодисууд байдгийн 28 нь мутаген ба канцероген үйлчилгээтэй болох нь тогтоогдоод байна /2,9,10/.
Манай оронд ундны усыг 1979 оноос анх хлоржуулж хэрэглэж эхэлсэн бөгөөд ундны усны стандартыг анх 1978 онд баталж эдүгээг хүртэл 3 удаа шинэчилсэн байна/1,3/. Энэхүү стандартад халдваргүйтгэлийн дүнд үүссэн нэгдлүүдийн зөвшөөрөгдөх хэмжээг хэмжин тусгаагүй бөгөөд Монгол улсад эдүгээ энэ чиглэлээр судалгаа, шинжилгээний ажил хийгдээгүй байна.
Олон улсын усны стандарт, ДЭМБ-ын зөвлөмжид ундны усыг халдваргүйтгэж хэрэглэж буй тохиолдолд улс орон бүр усны стандартдаа халдваргүйтгэлийн дүнд үүсгэх бодисуудын хэмжээг тусган мөрдөх шаардлагатай гэж заажээ /11, 12, 13/. Иймээс хүн амыг ундны усны халдваргүйтгэлийн дүнд үүсэх мутаген ба канценроген үйлчилгээтэй бодисуудын нөлөөллөөр үүсч болох хавдар болон бусад халдварт бус өвчнөөс сэргийлэх, тэдгээрийн нөлөөллийг хянах, тандахынтулд ундны усанд дээрх нэгдлүүдийг тодорхойлох шаардлага зүй ёсоор гарч байгаа ' юм.
Халдваргүйтгэлийн дүнд үүсэх бодисуудын хэмжээг ундны усанд тодорхойлсноор Монгол улсын ундны усны стандартад нэмэлт өөрчлөлг оруулжхалдваргүйтгэлийн дүнд үүсэх канцероген бодисуудыг хянах боломж олгож, устай холбоо бүхий зарим өвчин, эмгэгийн тархалт, шалтгаан зүйг судпах ажлыг эрчимжүүлэх, улмаар хүн амын дунд ундны устай холбоо бүхий аливаа эмгэг тархахаас сэргийлэх арга зүйн үндэслэлийг боловсруулах, бий болгох ач холбогдолтой.
Судалгааны зорилго:
Улаанбаатар хотын ундны усан дах хавдартөрүүлэх бодисууд, түүнд нөлөөлөх урьдал хүчин зүйлийг загварчлалын аргаар тодорхойлон дүгнэлт өгөх.
Зорилтууд:
-Хавдар төрүүлэх бодисуудын үүсэлтэнд нөлөөлөх урьдал хүчин зүйлсийгтогтоох
- Хлоржуулсны дараа үүсэх хавдар төрүүлэх бодисуудыг ундны усанд хийн хроматографийн аргаар тодорхойлох
-Математик загварчлалын аргаар халдваргүйтгэлийн дүнд үүсэх зарим бодисуудын ундны усанд үүсэх тунг тооцох
Судалгааны арга ба хүрээ:
Бид Улаанбаатар хотын төвлөрсөн ус хангамжийн А, Б, В станцуудаас хлоржуулахын өмнөх ус /ХӨУ/, хлоржуулсан буюу хэрэглэгчдэд очоогүй байгаа ус /XУ/ хэрэглэгчдэд түгээх буюу түгээгүүрийн ус ЯУ/ гэсэн 3 төрлийн уснаас эхний 2 төрлийн ус бүрээс 50 буюу нийт 100 сорьц, ундны усны нийт 100 сорьц буюу бүгд 200 сорьцонд шинжилгээ хийлээ.2- галогент метан /THMs/ ЕРА 524.2, Галогент цууны хүчлүүд /HAAs/ ЕРА 552.1, HANs ЕРА 551.0 аргаар хийн хроматографиар тус тус тодорхойлов /12,131.
Хүрээлэн буй орчныг хамгаалах Агентлагаас гаргасан “Malcolm Pirne. Ус цэвэрлэх байгууламжийн төсөөт хөтөлбөрийг математик загварчлалын аргаар /Matematical models from EPA’s Water treatment plant Simulation programm 1992/ бид yc хангамжийн станцуудын ундны усанд ТНМ, СНС!3, CHBrCI28 DCAA, ТСАА тодорхойлов /11/. Загварыг дор харуулав.
THM=0.00309[(TOC)(UV-254)]°-409(CI2) o.4o9(t)o6265(T)i.o6 х (рН-2.6)0715 (Вг+1)0036
CHCI3=0.278[(TOC)(UV-254)]0616(CI2)0391(t)0.265(T)1.15x (Ph-2.6)0.800(Br+1 )-2.23
CHBrCI2=0.863[(T О С ) ( U V - 254)]° 177(С12)°309(t)°271(Т)° 72(Т)°72 х (рН-2.6)0-925(Вг+1 )-0 722 DCAA=0.605 (TOC)0291 (UV-254)0 726{Ci2)° 43(t) о-239х(Т)о.665 (Br+1)-0-568
Судалгааны дүн:
1. DBPs үүсэлтэнд нөлөөлдөг урьдал хүчин зүйлс DBPs —н үүсэлтэнд нөлөөлдөг урьдал хүчин зүйлсэд усан дахь ТОС, бромидын концентрац, усны рНь UV шингээлт зэргүүд хамаардаг бөгөөд ач холбогдол бүхий үндсэн хүчин зүйлд усан дахь ТОС ба UV шингээлт гэж олонх судлаачид үздэг байна. Усны pH ихсэх тусам үүсэх THMs, HAAs -н хэмжээ ихэсгэх зүй тогтол байдаг /4.5/.
Дээрх зүй тогтолд үндэслэн бид Улаанбаатар хотын ус хангамжийн 3 том станцын ХӨУ ба түгээгүүрийн усанд DBPs -ийн үүсэлтэнд голлон нөлөөлдөг урьдал хүчин зүйлсийг тодорхойлов /Хүснэгт 1/.
UV-254 бол усны тунгалаг байдал ба органик бохирдолтыг илтгэгч гол үзүүлэлт бөгөөд түүхий усанд 0.057-0.066, ундны усанд 0.070-0.075NTU байв.
Усны ТОС-г Stevers 800- portable загварын TOC хэмжигчээр хэмжив. ТОС тун ХӨУ-д 1.52-2.01 мг/л, түгээгүүрийн усанд 0.68-1.23 мг/л тус тус тодорхойлогдов. Бид ТОС тунг THMs -н тодорхойлогдсон тун хоёрын хамаарлыг тооцож үзэхэд тэдгээрийн хооронд хүчтэй эерэг /г=0.99/, UV-254 шингээлт THMs -ын хооронд мөн хүчтэй эерэг /г=0.75/, харин бромидын тун броматын үүсэлтэй хүчтэй урвуу хамааралтай гарч байв /г=-0.82/.
Dienne М., /1987/, Rachel Е.Miller /1990/ нарын судалгаагаар ундны усан дахь органик нэгдлүүдийн агууламж нь усан дахь нийт органик нүүрстөрөгчийн концентрацитай шууд хамааралтай нь тогтоогдсон бөгөөд усан дахь органик бус нэгдлүүд ихсэх тутам ТОС хэмжээ нэмэгдэж улмаар ТОС концентрацийн ихсэлт нь DBPs- н үүсэлтэй шууд хамааралтай гэсэн зүй тогтолтой болох нь шинжлэх ухаанд тодорхой болоод байна /5,7, 9/.
Ундны усан дахь Мд+2 ба N03-N агууламж нь нийт органик нүүрстөрөгчийн /НОН/ үүсэлт буюу хэмжээтэй шууд хүчтэй хамааралтай /г=0.83, 0.74/харин хатуулаг ба ТОС хооронд шууд дунд зэргийн /г=0.67/ хамааралтай байв. Харин ТОС концентраци нь Са+2 ба S042 агууламжтай хамааралгүй байв. Усны хатуулаг, хүчиллэг, усанд агуулагдаж буй Мд+2 хэмжээ нь усан дахь ТОС хэмжээтэй шууд уялдаатай байдаг нь судалгааны дүнгээс ажиглагдлаа. Иймээс гүний усанд ажиглагдаж буй энэ онцлогийг гүнзгийрүүлэн судлах нь гүний эх үүсвэр бүхий ус хангамжийн усыг халдваргүйтгэх, чанарыг сайжруулах арга замыг сонгоход чухал үүрэгтэй байж болох юм.
1.Хлоржуулалтын дүнд үүссэн галогенжсан бодисууд Аргачлалын дагуу бид DBPs гол бүтээгдэхүүн бодисуудыг /THMs, HAAs, HAHs/ -г хийн хроматографаар ХӨУ, ХУ, ТУ гэсэн 3 төрлийн усны нийт 250 сорьцонд тус тус хэмжилт хийлээ. А станцын хлоржуулахын өмнөх усанд THMs-0.052fj. г/л, харин А станцын түгээгүүрийн усанд -0.685р. г/л, Б станцид -5.124ц г/л, В станцид -9.959ц г/л тус тус тодорхойлогдов.
HAAsb HANs -нь ХӨУ -д тодорхойлогдоогүй бөгөөд A станцын ТУ-д -3.062ц г/л, 0.69ц г/л тус тус тодорхойлогдсон uG'i өэ/д;лөг! 0 l .иг,4,ын усанд харьцангуй их байна, Эндээс бид В станци үйлдвэрийн бүсэд байрладагтай уялдан хөрсний бохирдлоос шалтгаалан харьцангуй өндөр байна гэж дүгнэлээ. Хүний эрүүл мэндэд сөрөг нөлөө үзүүлэх, канцероген чанар илүү үзүүлдэг DBPs нэгдлүүдэд THMs хамаардаг ба ялангуяа хлорформ, броформ зэрэг канцероген чанараараа В1 ангилалд ордог /4,9,10/. А станцийн ТУ-дхлорформ -0.149|д г/л, Б станци ТУ-д 3.195цг/л, В станци ТУ -3.321 цг/л байв.
HANs тун А станцийн түгээгүүрийн усанд 0.51 цг/л, Б-0.300цг/л, В-0.690цг/л байв. Ус хангамжийн В станцын усан дах үлдэгдэл хлор ба хлорын тун харьцангуй өндөр байсантай уялдан THMs тун ч өндөр байв.
Хэдийгээр Улаанбаатар хотын ундны усанд DBPs /4.23цг/ л, 5.598цг/л and 11.277ци/1/ДЭМБ -усны стандартанд заасан зөвшөөрөгдөх дээд хэмжээнээс бага байгаа боловч эдгээр нэгдлүүд бие махбодод хуримтлагдах, маш бага тунгаар үйлчлэхдээ ч канцероген шинж чанартай учраас ДЭМБ зөвлөмжийн дагуу ундны усны стандартанд тусгах нь зүйтэй юм.
1.Математик загварчлалаар зарим DBPs-r тодорхойлсон дүн
Хүрээлэн буй орчныг хамгаалах Агентлагаас гаргасан “Malcolm Pirnie
Ус цэвэрлэх байгууламжийн төсөөт хөтөлбөрийн математик загварчлалын аргаар /Matematical models from EPA’s Water treatment plant Simulation programm 1992/ бид yc хангамжийн станцуудын ундны усандТНМ, CHCI3, CHBrCI2>DCAA, ТСАА тодорхойлов. Бид математик загварчлалын аргаар тооцоо хийхдээ өмнөх судалгаагаар тогтоосон Т ОС, UV-254, Cl2 -н тун ба хэмжүүрүүдийг ашиглалаа.
ТТХМ-ын агууламж А станцын ТУ-д 0.642цг/л, Б-5.002цг/ л, В-9.456цг/л тус тус тодорхойлогдов. Maicolm Pirnie -н математик загварчлалын аргыг ашиглан ТНМ, СНС13, CHBrCI2 DCAA, ТСАА-г тооцоолж үзэхэд ундны усан дахь тэдгээрийн агууламжийн хроматографийн шинжилгээний дүнтэй ойролцоо байна.
Дүгнэлт
Бид Улаанбаатар хотын төвлөрсөн ус хангамжийн үндсэн эх булаг, түүнээс хэрэглэгчдэд очиж буй усны чанар, халдваргүйтгэлийн дүнд үүсэх канцероген бодисуудыг /DBPs, THMs, HAAs, HANs/ хийн хроматографи ба математик загварчлалын аргаар тодорхойлов.
Судалгаанаас доорхи дүгнэлтийг хийв. Үүнд:
1.ТОС тун түүхий усанд 1.52-2.01 мг/л, ундны усанд 0.68-1.23 мг/л агуулагдаж байсан бөгөөд ТОС ба UV- 254 шингээлттэй ЭХТ ы үүсэлт нь хүчтэй хамааралтай байгаа /г=0.99/ нь эдгээр хүчин зүйлс халдваргүйтгэлийн дүнд үүсдэг бодисуудын үндсэн урьдал хүчин зүйлс болж байна гэж дүгнэхэд хүргэв.
2.Улаанбаатар хотын ундны усанд THMs- 5.247±3.14цг/л, HAAs-1.288±1.181 цг/л, НА№-050±0.133цг/л тус тус тодорхойлогдов. DBPs дундаж тун ундны усанд 4.173±2.43цг/л агуулагдаж байв. DBPs ба органик бус нэгдлүүд ус хангамжийн В станцид бусад станциас харьцангуй илүү их тодорхойлогдов. Тодорхойлсон DBPs - с THMs ундны усанд илүү байв.
3.Усны pH, ТОС, температур, хлоржуулсан хугацаа, усан дахь үлдэгдэл хлорын тунд үндэслэн математик загварчлалын аргаар THMs -г тооцоолоход ундны усанд А-0.64 2цг/л, Б-5.002ц г/л, В-9.456ц г/л буюу хийн хромотографийн шинжилгээний дүнтэй ойролцоо байгаа учраас лабораторийн хүчин чадлаас хамаарч Монгол улсын одоогийн практик тэнэ аргыг хэрэглэх боломжтой гэж үзлээ.
4.Энэ судалгааны дүн, ДЭМ Б-ын зөв лөмж, Усны олон улсын усны стандартын дагуу Монгол улсын усны стандартад DBPs -н талаар нэмэлт бүлэг болгон оруулж, усны байнгын ба урьдчилсан хяналтаар хянаж байх нь зүйтэй байна.
Товчилсон үг
1. THMs- 3 галогент метан
2. TTHM= нийт 3 галогент метан /total trihalomethane concentratio /цг/л/
3. ТОС- нийт органик нүүрстөрөгч /roral organic carbon / bu/l CHCI3/
4. Cl2 - хлор /Chlorine dose /мг/л/
5. CHBrCI2 = бром дихлорметан /bromodichloromethane/
6. COD - химийн хэрэгцээт хүчилтөрөгч
7. DCAA = дихлорт цууны хүчил /dichloroacetic acid/
8. DBPs - халдваргүйтгэлийн дүнд үүсэн бодисууд
9. HAAs - галогент цууны хүчлүүд
10. HAHs - галогентасетик нитрит
11. Т САА = 3 хлорт цууны хүчил /trichloroacetic acid/
12. UV - 254 - хэт ягаантуяа шингээлт /Ultraviolet adsorbance at 254 nm /
13. t= хугацаа /hr/
14. T= температур /С°/
15. ХӨУ - хлоржуулахын өмнөх ус
16. ХУ - хлоржуулсан ус
17. ТУ -түгээгүүрийн ус
2. Захарченко М.П., Гончарук У.И, Соверменные проблемы эхо-гигены часть 1. Киев /1993/. с.30-35
3. Чимэдсүрэн О, Сайжаа Н, Цолмон Ч. “Халдваргүйтгэлийн дүнд үүсдэг хувиралд орсон нэгдпүүдийг УБ хотын ундны усанд тодорхойлсон дүн” АУИС-ын Багш нарын эрдмийн 41-р чуулганы эмхтгэл. /1999/ с.167-168
4.Chirswell C.D, THMs in waqter, A repojt on the occur¬rence, seasonal variation in concentrations, and precursors of 0. THMs. Jour. AWWA, pp. 503-5098/1995/
5.Christman, R.F,. Norwood, D.L., Milligton, D.C., etal. “I den- tify and yelds of major halogenated products offulvic acid chlo¬rination” Envirpnmental Sc.techol., 17/10/ pp.625-628/1998/
6.Coopper, W.J.,Amy, G.L., Moore, C.S., and Zika, R.G”Bromoform formation in ozonated groundwater containing bromide and humic substances” Ozone Sci. End., 8/1/, pp.83- 868/1993/
7. Chung Yong, Shin Dong-Chun, Astudy of Disinfection by¬products formation potentials by chlorination in drinking water, Asian-facificregional conference, vol 1, pp. 1659-1667, /1997/
8. Denne J.E et ah, Geological and geochemical factors influncing in Northeastern Kansas. Water resources Res. Ins. Of Kansas Groundwater, 22:6:755, /1989/
9. Drinking water and Health, Disinfectants and Disinfectant by-products, Volume 7
10. Eliezer Huberman, “The role of chenicals and radiation in the etiology of cancer” pp. 180-195, /1985/
11. Montgomery Watson “Matematical modeling of the for¬mation of THMs and HAAs in chlorinated natural waters” pp 1-1-10, /1997/.
12.Guidlenesfor drinking water qua/ality. WHO, pp 788-903,/1996/
13. USEPA, Methods for the determination of organic com¬pounds in drinking water. /1990/
14. Standard methods for the examination of water and wastewater. APHA. AWWAan WPCF. Washington D.C 18 epp. 489-536/1993/
