Эффективность обычных процессов очистки поверхностной воды в снижении содержания природных радионуклидов в питьевой воде Нила

Почему важно очищать речную воду

Для египтян Нил — это не просто символ; это главный источник питьевой воды страны. Наряду с илом и микробами эта речная вода естественным образом содержит крошечные количества радиоактивных атомов, происходящих из горных пород и почв. Чаще всего такие уровни невысоки, но люди пьют эту воду каждый день на протяжении многих лет. В этом исследовании ставилась задача выяснить, насколько хорошо обычные водоочистные сооружения вдоль Нила в Верхнем Египте удаляют эти природные радиоактивные вещества и соответствует ли очищенная вода международным пределам безопасности.

Невидимые гости в нашей питьевой воде

Исследователи сосредоточились на четырех природных радионуклидах, которые часто встречаются в поверхностных водах. Три из них связаны с долгоживущими элементами в породах: две формы радия и одна форма калия. Четвертый, радон, — это газ, который вырывается из пород и растворяется в воде. Когда люди используют воду дома, радон может выходить в воздух помещений и вдыхаться, в то время как радий и другие частицы в основном проглатываются. Хотя количества, обнаруживаемые в реках, невелики, длительное воздействие связано с небольшим дополнительным риском развития онкологических заболеваний, особенно легких и органов пищеварения. Именно поэтому международные организации рекомендуют тщательный контроль этих веществ в питьевой воде.

Как работают водоочистные сооружения

Чтобы проследить, как меняются эти радиоактивные атомы в процессе очистки, команда взяла пробы в десяти крупных очистных сооружениях в регионах Кена и Луксор в Верхнем Египте. Все они следуют схожей четырехэтапной процедуре: забор сырой воды из Нила, внесение реагентов для коагуляции и осаждения взвешенных частиц, пропуск через песчаные фильтры и, наконец, хранение и дезинфекция перед подачей в распределительную сеть. Ученые отбирали воду на каждом из этих этапов — от забора в реке до готовой воды из-под крана — всего сорок образцов. Затем они использовали специализированные детекторы для измерения количества газообразного радона и трех радиоактивных элементов, испускающих гамма-лучи.

Что происходит с радиацией во время очистки

Исследование показало, что этапы очистки по-разному влияют на различные радионуклиды. Радон как газ легче всего удаляется из воды при перемешивании, распылении или при хранении в открытых резервуарах. В сумме по всем этапам примерно три четверти первоначального радона исчезали до того, как вода попадала к потребителям. Две формы радия вели себя иначе, поскольку они склонны адсорбироваться на тонких частицах в воде. При добавлении реагентов в отстойниках эти частицы слипляются в более крупные «флокулы», которые оседают и затем задерживаются в песчаных фильтрах. В результате сочетания отстаивания и фильтрации очистные сооружения удаляли почти половину одного вида радия и около трети другого. Калий вел себя больше как обычная растворенная соль, поэтому только около пятой части его удалялась в ходе стандартного процесса.

Насколько безопасна конечная вода?

Исходя из измерений в подготовленной воде, исследователи оценили радиационную дозу, которую взрослые, дети и младенцы получат за год при питье водопроводной воды из Нила. Они сочетали типичное местное потребление воды с моделями риска, используемыми международными организациями. Для всех возрастных групп рассчитанные годовые дозы после очистки были существенно ниже широко принятого ориентировочного уровня в 100 микрозивертов в год от отдельного источника в питьевой воде. Фактически очистка снизила радиационную дозу от этих веществ более чем вдвое для взрослых и детей и примерно на семьдесят процентов для младенцев, которые более чувствительны и в целом пьют меньше воды.

Что это значит для повседневной жизни

Результаты показывают, что существующие многоступенчатые очистные сооружения вдоль Нила в Верхнем Египте эффективно снижают уровень природной радиации до значений, считающихся безопасными по мировым стандартам. Перемешивание, отстаивание, фильтрация и хранение вместе образуют надежный барьер против наиболее проблемных веществ, особенно радона и одной из форм радия. В то же время исследование отмечает, что некоторые растворенные элементы, такие как калий, труднее удалить стандартными методами. Хотя в настоящий момент повода для беспокойства нет, авторы указывают, что при росте природного фона в реке могут потребоваться более совершенные методы. Пока же их работа дает обнадеживающие данные о том, что водопроводная вода из этого участка Нила представляет лишь очень небольшой радиологический риск для миллионов людей, которые зависят от нее ежедневно.

Цитирование: Ali, K., Matar, Z.S., Harb, S. et al. Effectiveness of conventional surface water treatment processes in reducing natural radionuclides in Nile River drinking water. Sci Rep 16, 9802 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-36428-y

Ключевые слова: безопасность питьевой воды, река Нил, водоочистка, природная радиоактивность, радон и радий