Bioindication Assessment of Drinking Water Toxicity in Large Cities of Ukraine

Abstract

Intense anthropogenic impact on drinking water sources contributes to the load on aquifers, which leads to deterioration of groundwater quality. Modern practice of water economy proves that the use of traditional methods of assessing the ecological status of waters does not fully reflect the real state of the biological properties of drinking water. In present study modern method of biotesting using test organisms was proposed and proved efficiency for assessing the quality of drinking water. Bioassays are toxic, mutagenic and carcinogenic properties of the aquatic environment, differentiating sources of drinking water in accordance with the requirements of water consumption. Comprehensive toxic and environmental assessment of drinking water was calculated as an average arithmetic toxicity index, determined by daphnia and onions. The drinking water quality in the city of Kherson (Ukraine) was allocated 7 functional zones with different degrees of anthropogenic load. According to the analysis it was observed that inadequate quality drinking water was observed at the industrial zone, toxic properties drinking water at residential area of multi-storey, individual buildings and transport load area and the best drinking water were in residential area of mixed development and residential area of multi-storey buildings with a local water supply system. Use of ecological and toxicological test objects in bioindication system with various levels of organization allowed assessing the ecological status of underground sources water in accordance with the requirements of drinking water supply. According to the bioindication classification, drinking water pollution scale determined an extremely high degree of anthropogenic load within the historic center test site. Інтенсивний антропогенний вплив на джерела питної води сприяє навантаженню на водоносні горизонти, що призводить до погіршення якості підземних вод. Сучасна практика водного господарства доводить, що використання традиційних методів оцінки екологічного стану вод не повною мірою відображає реальний стан біологічних властивостей питної води. У статті запропоновано сучасний метод біотестування із використанням тест-організмів, та доведено його ефективність для оцінки якості питних вод. Біотести виявляють токсичні, мутагенні та канцерогенні властивості водного середовища, диференціюють джерела питних вод відповідно до вимог водоспоживання. Комплексна токсико-екологічна оцінка питної води розраховувалася як середнє арифметичне індексу токсичності, визначеного за дафніями та цибулею звичайною. При проведенні біоіндикаційної оцінки якості питної води на території міста Херсон (Україна) було виділено 7 функціональних зон із різним ступенем антропогенного навантаження. Згідно аналізу отриманих даних встановлено, що неякісна питна вода відмічалася на II та V тест-полігонах, токсичні властивості мала питна вода на I, IV, VII тест-полігонах, найкраща питна вода за результатами біотестування відмічена на III та VI тест-полігонах. Використання еколого-токсикологічних тест-об’єктів у біоіндикаційній системі з різним рівнем організації дозволило здійснити оцінку екологічного стану підземних джерел води відповідно до вимог питного водопостачання. Відповідно до біоіндикаційної класифікаційної шкали забруднення питної води визначено надзвичайно високий ступінь антропогенного навантаження в межах V тест-полігону.