Централизованное водоснабжение в регионе Кавказских Минеральных Вод (КМВ) появилось в 1893 году в Пятигорске. Водозабором питьевых вод стал родник у подножия горы Юца. Дебит его достигал 14 тыс. м³/сут. Родник был обустроен и от него проложен лотковый водопровод протяженностью 14 км. После этого на других курортах КМВ были оборудованы свои небольшие водопроводы на базе местных источников путем каптирования родников и использования подрусловых вод р. Подкумок. И тогда, 127 лет назад, и сейчас, наиболее крупные реки региона — Подкумок, Березовая, Аликоновка, Бугунта, Джемуха, Юца не обеспечивали курорты питьевой водой, поскольку неблагополучны по микробиологическим и химическим показателям.

В 1959-1961 гг. в связи с бурным строительством санаторно-курортных учреждений для водоснабжения всех курортов КМВ было разработано технико-экономическое обоснование Кубанского районного водопровода с водозабором на Большом Ставропольском канале. За счет практически неограниченного дебита, данный водопровод обеспечивал все возрастающие потребности курортов в хозяйственно-питьевой воде. В настоящее время он является основным для Пятигорска, Железноводска и Ессентуков. Помимо него в ряде городов используют собственные водоисточники такие как: р. Эшкакон, подрусловые воды р. Подкумок, каптированные родники, неглубокие скважины на верхний водоносный горизонт. Часть населения несанкционированно использует для питьевых целей воду многочисленных родников или скважин на четвертичный водоносный горизонт.

Для оценки качества вод используемых населением и рекреантами для хозяйственно-питьевых и культурно-бытовых целей в течение 2011-2018 гг. на территории курортов отбирались пробы воды из систем централизованного водоснабжения и родников используемых для питья. Кроме того, в Кисловодске анализировался состав грунтовых вод, также используемых частью населения для питья. Пробы воды оценивались по следующим показателям: органолептические свойства, химический и микробиологический состав, физиологическая полноценность. В качестве оценочного параметра качества применялся индекс загрязненности воды (ИЗВ).

Во всех городах курортах вода для централизованного водоснабжения дезинфицируется методом хлорирования.

Оценка качества вод используемых курортами для хозяйственно-питьевого водоснабжения

Для оценки качества водопроводной воды, в каждом из городов курортов в течение года, в разные сезоны было отобрано по 4 пробы водопроводной воды. Пробы были проанализированы по микробиологическим, паразитологическим, органолептическим и обобщенным показателям, а также на содержание неорганических веществ, предусмотренных СанПиН 2.1.4.1074-01. Каждый анализ включал определение 4 органолептических, 7 обобщенных, 26 неорганических, 5 микробиологических показателей. Кроме того, в каждой пробе определялся остаточный свободный хлор. Концентрация большинства показателей, таких как: нефтепродукты (НП), анионоактивные поверхностно-активные вещества (АПАВ), фенольный индекс, Be, Cd, Cu, As, NO₂, Ni, Cr, Zn, цианиды, Pb и Hg оказались ниже пределов обнаружения. В единичных пробах обнаружены — Al (до 0,1 мг/дм³), B (до 0,1 мг/дм³), Mo (до 0,003 мг/дм³), Se (до 0,005 мг/дм³), Sr (до 0,8 до мг/дм³). Данные значения не превышают ПДК установленные СанПиН 2.1.4.1074-01. ИЗВ рассчитывался по средним значениям компонентов, концентрации которых во всех пробах оказались выше порога обнаружения — перманганатной окисляемости (ПО), Mn, NO₃, SO₄, Cl и Fe.

Согласно требованию СанПиН 2.1.4.1074-01 «питьевая вода должна быть безопасна в эпидемическом и радиационном отношении, безвредна по химическому составу и иметь благоприятные органолептические свойства». Концентрация физиологически необходимых для человека веществ в водопроводной воде не нормируется. Считается, что данные элементы человек получает из пищи. При этом для большей части населения в различных регионах России рацион питания не содержит необходимые для жизнедеятельности концентрации макроэлементов (кальций, магний, калий, гидрокарбонаты, натрий и др.) и микроэлементов (йод, железо, селен, фтор и др.). В рекомендациях Всемирной организации здравоохранения указано, что «традиционно принятая методика оценки качества воды, основанная на анализе рисков, возникающих при высоких концентрациях токсичных веществ, сейчас пересмотрена: в расчет принимаются и возможные неблагоприятные последствия дефицита в воде определенных компонентов». Исследования, проводившиеся в разных странах с середины прошлого века, показали, что население, потребляющее воду с малым содержанием минеральных веществ подвержено риску многих заболеваний, больше подвержено риску воздействия токсичных веществ. Кальций и магний являются защитными факторами, нивелирующими воздействие токсичных элементов. Они могут предотвратить абсорбцию некоторых токсичных элементов (свинец, кадмий) из кишечника в кровь. Полученные результаты свидетельствуют:

• водопроводная вода во всех городах-курортах безвредна по химическому составу, безопасна в эпидемическом отношении и имеет удовлетворительные органолептические свойства;
• вода из Кубанского водопровода характеризуется как мягкая, с низкой минерализацией. Концентрация в ней нутриентов очень мала и не соответствует нормативам физиологической полноценности; 
• широкий диапазон концентраций элементов в воде гг. Кисловодск, Ессентуки и Пятигорск обусловлен разными источниками водоснабжения отдельных кварталов и районов;
• повышенные концентрации NO₃ и Fe отмечены в воде родников либо подрусловых вод р. Подкумок. Для этих вод свойственна также более высокая величина ПО (до 3,7 мгО₂/дм³) и общей жесткости (до 8,5 мг-экв/л);
• с точки зрения физиологической полноценности, вода Эшкаконского водопровода и родников более сбалансирована и соответствует требованиям РФ и ВОЗ по содержанию Ca, Mg, HCO₃ и величине общей минерализации. Недостатком ее является низкое содержание фторид-иона, что характерно для всех вод региона. Вода Кубанского водопровода, из-за низкого содержания в ней минеральных веществ менее полезна для организма;
• в ряде проб водопроводной воды отмечено незначительное, до 15 %, превышение концентрации остаточного хлора;
• ИЗВ водопроводной воды Кисловодска — 0,27; Железноводска — 0,19; Ессентуков — 0,43; Пятигорска — 0,27. Водопроводная вода соответствует I и II классам качества — очень чистой и чистой воде.

Оценка качества грунтовых и родниковых вод используемых для питья

Изучение химического состава грунтовых вод начато с июня 2018 г. Пробы отобраны из скважин 1 Г, 2 Г, 7 Г, пробуренных на четвертичный (грунтовый) водоносный горизонт в функциональных зонах различного назначения: промышленной, селитебной и рекреационной зонах в городе Кисловодске. В качестве ПДК использовался нормативы ГН 2.1.5.1315-03. Всего за данный период было отобрано 22 пробы. Исследовались такие токсичные элементы как: Pb, Cd, As, Ni, Ba, Sr, Hg, Al, Mn, Zn, Cu. Кроме того, определялись Se, F, фосфаты, NH₄, NO₂, NO₃, НП, растворенный кислород и БПК5. Микробиологические исследования воды включали определение — КМАФАнМ, БГКП, БГКП фекальные, Pseudomonasaeruginosa.

Грунтовые воды характеризуются как пресные, нейтральные, сульфатно-гидрокарбонатные натриево-кальциевые (скв. 1 Г) и кальциевые (скв. 7 Г), гидрокарбонатно-сульфатные натриевые (скв. 2 Г). Можно отметить весьма незначительное количество (ниже предела обнаружения) в грунтовых водах таких элементов как — Zn, Cd, As, Ni, Hg, НП. Результаты испытаний свидетельствуют о повышенных концентрациях в грунтовых водах Mn, NH₄ (скв. 1 Г, 2 Г), Al, Ba (скв. 7 Г), Cu (скв. 1 Г, 2 Г), фосфатов (скв. 7 Г), Se, Sr, NO₂, Fe. Концентрация растворенного кислорода и показатель БПК5 характеризуют воды как грязные (скв. 2 Г, 7 Г) и очень грязные (скв. 1 Г). Грунтовые воды не отвечают гигиеническим нормативам по микробиологическим показателям. Доля неблагополучных проб варьирует в зависимости, от сезона года достигая 98 %. ИЗВ рассчитывался по компонентам, чьи концентрации в воде в 3 скважинах максимально превышали ПДК — Mn, Al, Sr, Fe, NO2 и БПК5. Полученный ИЗВ соответствует очень грязным водам — VI класс качества (скв. 7 Г) и чрезвычайно грязным — VII класс качества (скв. 1 Г, 2 Г). ИЗВ грунтовых вод в промышленной зоне в 4 раза превышает данный показатель в рекреационной зоне.

На территории курортов КМВ имеются многочисленные безымянные родники, вода которых используется для питьевых целей даже без предварительного кипячения. Пробы воды отбирались из безымянных родников в северной части Ессентуков, в Курортном парке Кисловодска вблизи Олимпийского комплекса, в парковых зонах Железноводска и Пятигорска и из каптированного родника Глазной (Свято-Никольский источник) в Курортном парке Кисловодска. Всего было отобрано 72 пробы. В родниковой воде обнаружены такие превышения: Hg до 5; As до 3; Zn до 5; Ba до 4,1; Pb до 2; Cu до 9; Se до 2; Sr до 12,5; Al до 25; Mn до 10; NO2 до 4; НП до 3; фосфаты до 6 ПДК. Наибольшее число превышений зафиксировано в воде родника в парковой зоне Пятигорска. Здесь в ряде проб выявлено превышение ПДК таких суперэкотоксикантов как — As, Hg, Pb. Качество родниковой воды не стабильно и варьирует в зависимости от сезона года. ИЗВ рассчитывался по компонентам, с относительно большей токсичностью и тем, чьи концентрации в родниковой воде максимально превышали ПДК. Полученный ИЗВ соответствует очень грязным водам — VI класс качества (родники в гг. Ессентуки и Железноводск) и чрезвычайно грязным — VII класс качества (родники Кисловодска и Пятигорска). В 98 % проб грунтовой и в 91 % родниковой воды зафиксировано превышение микробиологических показателей. Показатель общих колиформных бактерий (ОКБ) в ряде проб достигает 8000 бактерий в 100 мл воды (в норме — отсутствие), общее микробное число (ОМЧ) составляет в среднем 500 образующих колоний в 1 мл (в норме — не более 50). В большинстве проб отмечен сливной бактериальный рост.

Основные источники загрязнения четвертичного водоносного горизонта и родников — неканализованный жилой фонд (от 10 (Железноводск) до 40 (Кисловодск) % населения); утечки из канализационных сетей; сельское хозяйство; АЗС расположенные в городской черте; авто— и железнодорожный транспорт; неочищенные стоки ливневой и промливневой канализации; кладбища в первой водоохраной зоне; несанкционированные свалки мусора в поймах рек.

Обобщая все вышеизложенное, можно отметить:

1. Исследованные грунтовые и родниковые воды во всех городах курортах имеют удовлетворительные органолептические свойства, но не отвечают нормативным требованиям по микробиологическим и санитарно-химическим показателям.
2. По концентрации в воде нутриентов, воды родников соответствуют нормативам физиологической полноценности. Можно отметить оптимальное содержание в них Ca, Mg, общей минерализации. Грунтовые воды скважин 1 Г, 2 Г, за исключением содержания фторидов соответствуют требованиям, вода, вскрытая скв. 7 Г превышает нормативы по Ca, HCO₃ и величине общей минерализации, при этом в ней также отмечается недостаток фторидов.
3. Наиболее грязные пробы родниковых вод зафиксированы в пик меженного периода.
4. Широкий диапазон концентраций ряда элементов обусловлен как природными условиями данного курорта, так и наличием конкретной антропотехногенной нагрузки. Так, максимальные концентрации Sr, Al и Se зафиксированы в Кисловодске, Mn и Pb в Пятигорске, Zn и Cu в Ессентуках, нитритов в Железноводске.
5. Используемая населением для питья родниковая вода, в концентрации превышающей ПДК, содержит вещества 1-2 классов опасности: Hg, As, Ba, Pb, Al, NO₃.
6. В грунтовых и родниковых водах не зафиксированы Be, Br, Cr, Cd, Ni, фенолы.
7. Наиболее часто встречаемые загрязнители — Al, Sr, Pb, Fe, Mn, Se (Кисловодск), фосфаты, сульфаты, НП, соединения азота.
8. Исследуемые воды не отвечают гигиеническим нормативам по микробиологическим показателям. Доля неблагополучных проб, в зависимости от сезона года, достигает 98 %.
9. Грунтовая и родниковая вода соответствует очень грязным — VI класс качества и чрезвычайно грязным водам — VII класс качества. Вода непригодна для питьевого водопользования.

Ирина Помеляйко
ведущий инженер-гидрогеолог ООО «Нарзан-гидроресурсы», доцент кафедры Систем управления и информационных технологий Северо-Кавказского федерального университета, кандидат технических наук