CC BY
11
УДК 614.72:661.165.1
И. В. Мудрый
АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ГИГИЕНЫ В СВЯЗИ С ПОСТУПЛЕНИЕМ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ В ОКРУЖАЮЩУЮ
СРЕДУ
Киевский НИИ общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Марзеева
Существует мнение [1], что в общей химизации окружающей среды значительная доля приходится на поверхностно-активные вещества (ПАВ) — детергенты. С каждым годом производство их увеличивается, и в отдельных странах темпы этого роста даже опережают темпы общей химизации. Мировой годовой объем производства ПАВ в настоящее время составляет более 6 млн. т [11]. Основным классом ПАВ являются анионные (60—65%), затем следуют не-ноногенные (около 30%). На катионные и ам-фотерные детергенты приходится 5—7 % [6].
Детергенты, согласно существующей классификации [34], в основном относятся к классу умеренно- и малотоксичных химических веществ. Их среднесмертельные дозы при перо-ральном поступлении в организм белых крыс колеблются в пределах 1000—15 000 мг/кг [4, 24, 43, 46]. Токсичность более выражена у катнон-ных и менее — у неионогенных ПАВ. Анионные детергенты занимают промежуточное положение.
Несмотря на низкую острую токсичность, по данным Цюрихского токсикологического центра, 76,2 % несчастных случаев от приема препаратов на основе детергентов протекают без симптомов, 18,1 %—легко, в 5,7% случаев возникают следующие симптомы: жжение во рту, обильное слюноотделение, тошнота, рвота, покраснение и набухание слизистой оболочки рта, боль в желудке [47]. По данным зарубежных авторов, острые отравления чаще встречаются у детей и в 5 % случаев заканчиваются летально [44, 46]. В ряде работ доказана способность ПАВ вызывать аллергические реакции у рабочих [22]. При этом возможны функциональные изменения сердечно-сосудистой системы, печени, почек [45]. Бронхосиазм также может быть клиническим проявлением аллергии к химическому веществу [29]. Встречаются жалобы на аллергические реакции организма и среди населения, которое широко использует моющие препараты на основе ПАВ. Однако в условиях современного жилища трудно выделить ведущий фактор в формировании аллергических заболеваний [3, 10]. В экспериментах на жнвотных установлено, что детергенты влияют на липидный, белковый и углеводный обмен, на ряд органов и систем [25, 49, 53].
Следует отметить низкую токсичность ПАВ для животных и человека. Однако детергенты в действующих дозах способны оказывать инак-тивнрующее или стимулирующее влияние на
ферментативные системы, нарушать обменные процессы в организме, могут стать иммуноло-гическн активными антигенами и вызвать в организме развитие сложного комплекса иммунных реакций.
Интенсивное увеличение объема производства и повсеместного применения ПАВ создало новую проблему глобального масштаба — появление неизвестного ранее фактора загрязнения окружающей среды. Для решения данной проблемы следует обратить внимание на 3 существенных вопроса [9]: первый — об ограничении попадания ПАВ в окружающую среду с целью предотвращения их неблагоприятного влияния; второй — о создании и использовании «мягкнхэ ПАВ, легко поддающихся биодеградации; третий — о предупреждении вредных последствий биологического разложения детергентов.
Для успешного решения первого вопроса важное значение имеет установление источников за- « грязнення ПАВ окружающей среды. Основными возможными источниками поступления детергентов в объекты окружающей среды, согласно нашим представлениям, являются производства ПАВ и химических препаратов на их основе, производства с технологическим применением ПАВ, нефтедобывающая промышленность, быт, коммунальные прачечные, сельскохозяйственное производство [5]. В нашей стране осуществляется целый ряд мер по охране окружающей среды. Разрабатываются и усовершенствуются методы очистки производственных выбросов ПАВ в атмосферный воздух, производственных и бытовых сточных вод, технологические процессы произ- в водства детергентов [30, 31]. Однако предпринимаемые меры не позволяют полностью исключить загрязнение детергентами объектов окружающей среды.
Многолетние наблюдения в районах производства детергентов свидетельствуют о возможном поступлении ПАВ в атмосферный воздух, почву и грунтовые воды [12]. Максимальные концентрации ПАВ в атмосферном воздухе на расстоянии 3 км от предприятия составляют 0,035—0,045 мг/м3 и могут вызвать сенсибилизацию организма [18]. В колодезной воде населенных пунктов, расположенных на расстоянии 1,5 км от источника загрязнения, обнаружены 1 ПАВ в количестве 0,05 мг/л [7]. Широкое использование ПАВ в нефтедобывающей промышленности создает предпосылки для попадания данных веществ прежде всего в подземные во-
ды, почву п поверхностные водоемы. Причинами поступления детергентов в окружающую среду служат различные аварийные ситуации, нарушение герметичности оборудования и коммуникаций, несоблюдение правил охраны среды обитания человека, ремонтные работы [27]. ПАВ могут обнаруживаться в почве в количестве от в 0,23 до 1,830 мг/кг. Литературные данные свидетельствуют о длительном сохранении ПАВ в почве, высокой способности их проникать через почвенный слой земли. При этом детергенты могут способствовать проникновению также разнообразных токсичных веществ и микроорганизмов, являясь для них своеобразным «буксиром», за счет снижения их адсорбции в грунтах и увеличения десорбции, что служит одной из причин появления в подземных водах ПАВ и других химических соединений, бактерий [24, 27, 41, 50].
При поступлении в открытые водоемы ПАВ изменяют санитарно-гигиенические показатели воды, оказывают влияние на патогенную, сапрофитную микрофлору, фауну, процессы самоочищения водоемов и могут накапливаться в организме рыб [9, 24, 33, 54]. Наличие в воде детергентов способствует снижению эффективности барьерной функции современных водоочистных систем в отношении бактериальной и вирусной ! контаминации: степень инактивации в этих условиях не превышает 40—50 % [16]. Совместное присутствие в водоемах пестицидов и ПАВ может привести к неожиданному эффекту: некоторые виды микроорганизмов могут получить экологическое преимущество, что в свою очередь неизбежно отразится на поведении энтеробакте-рпй, энтеровирусов и приведет к повышению риска заражения острыми кишечными инфекциями [8].
При оценке уровня химического и микробиологического загрязнения водных ресурсов обычно химические вещества и микроорганизмы более или менее равномерно распределяются во всем объеме воды. Но, как показали нсследо-* вания последних лет, в связи с присутствием ПАВ (даже ниже ПДК) существует новая форма перераспределения, суть которой заключается в переходе загрязнителей из объема воды на поверхность с формированием поверхностной пленки микроскопической толщины, характеризующейся чрезвычайно высоким содержанием микроорганизмов и некоторых химических веществ [17]. Химические загрязнители в условиях их перераспределения в водной среде обладают в среднем в 2—7 раз большей токсичностью, чем исходные вещества. Максимальной опасностью в отношении перераспределения характе-i ризуются Salmonella schottmulleri, S. typhi [14, 17]. Кроме того, при использовании водоемов как источников питьевого водоснабжения присутствующие в них ПАВ во время реагентной обработки воды могут трансформироваться в
вещества с иными физико-химическими и токсическими свойствами [ 15]. По мнению ряда авторов [40, 51, 55], это явление может представлять реальную угрозу для здоровья населения.
Замена в ряде стран производства биологически «жестких» (степень окисления до 60%) ПАВ выработкой «мягких» (степень окисления не менее 80%) веществ существенно отразилась на уровне загрязнения водоемов детергентами. Так, в р. Темзе в 1954—1965 гг. количество анионных ПАВ колебалось в пределах 0,22— 0,46 мг/л, а в 1966—1970 гг., когда произошла указанная замена веществ, содержание ПАВ в реке снизилось до 0,05—0,09 мг/л. Поскольку неионогенные ПАВ производят и применяют в меньшем количестве, чем анионные, то и в водоемах их концентрации значительно ннже. В р. Темзе в 1966—1970 гг. они определялись на уровне 0,01—0,05 мг/л [24]. Проведенные исследования показали, что наименее загрязнены крупные реки и водохранилища, наиболее высокие концентрации ПАВ обнаруживаются обычно в местах выпуска сточных вод городов и некоторых промышленных предприятий [24]. Все это является следствием антропогенного воздействия, степень которого различна и зависит от плотности населения, развития промышленности, естественного гидрохимического режима реки [36].
Присутствие ПАВ в производственных и бытовых сточных водах значительно затрудняет их очистку. Они вызывают образование устойчивой пены в аэраторах, уменьшают скорость оседания взвешенных веществ в отстойниках, препятствуют биологической очистке сточных вод [24, 35, 42, 56]. Для предупреждения загрязнения окружающей среды детергентами, содержащимися в сточных водах, их необходимо очищать биологическими методами, которые должны быть дополнены физико-химическими. Последние позволяют почти полностью извлечь из сточных вод фосфаты, обусловливающие массовое развитие синезеленых водорослей и эвтрофикацию водоемов [9, 24, 36].
В связи с широкой химизацией сельского хозяйства особо остро стоит проблема охраны малых рек, для которых характерны специфические особенности, такие как маловодность, замедленность процессов самоочищения, перспективы более широкого использования для питьевого водоснабжения и культурно-оздоровительных целей [38]. Водоемы могут загрязняться детергентами поверхностного стока с сельскохозяйственных угодий, так как в сельском хозяйстве применяют ПАВ в составе инсектицидов, фунгицидов, гербицидов и дефолиантов. Многие детергенты сами обладают инсектицидными и герби-цидными свойствами. ПАВ используют также и в производстве минеральных удобрений [36]. Результаты исследований свидетельствуют о наличии выраженной связи антропогенной нагруз-
ки с такими показателями качества воды, как количество аммиака, фосфатов, общего азота, биохимическое поглощение кислорода, в том числе и ПАВ. Удельное водопотребление, плотность населения и скота, потребление горюче-смазочных материалов оказывают выраженное влияние на концентрацию ПАВ в воде водоемов (коэффициент корреляции г=0,75—0,83). Удельная площадь пашни достаточно тесно связана с концентрацией биогенных элементов воды (силикатов, фосфатов, марганца), при этом связь с концентрацией ПАВ чуть ниже средней (/-=0,39) [39]. В литературе [13] имеются сведения, что барьерная функция сельских локальных водоочистных сооружений ограничена относительно комбинаций химических загрязнителей типа «пестициды + ПАВ» и «минеральные удобре-ння-(-ПАВ». В условиях сельских населенных мест наиболее уязвимым звеном является фильтрация: в присутствии ПАВ фильтрующая способность снижается на 40—45 %. Эффективность барьерной функции водоочистных сооружений определяется особенностями химической структуры веществ, в том числе и детергентов. Кроме того, присутствие ПАВ практически не коррелирует с данными, полученными при исследовании интенсивности пенообразования, которое не изменяется даже при выраженном снижении содержания детергентов [2].
Следовательно, рост производства и широкомасштабного применения детергентов и химических препаратов на их основе — одна из причин поступления невысоких концентраций ПАВ в объекты окружающей среды. Поэтому их можно отнести к факторам малой интенсивности. По мнению некоторых авторов [20], такие факторы могут либо быть причиной патологических состояний, либо способствовать их развитию. При этом заслуживают особого внимания вещества, оказывающие мутагенное и коканцерогенное действие [48]. В литературе имеются сведения, что ПАВ в высоких дозах и концентрациях могут вызывать коканцерогенный эффект у экспериментальных животных [24, 52].
На население обычно действует комплекс факторов, разных по интенсивности и времени воздействия. Поэтому в условиях химизации сельского хозяйства, по нашему мнению, является актуальным изучение комплексного и комбинированного действия на организм наиболее распространенных пестицидов, минеральных удобрений и детергентов. Доказано, что ПАВ могут усиливать токсичность химических веществ, в том числе и индифферентных, как сульфат натрия [21, 23, 32]. Нами установлено, что при комплексном и комбинированном воздействии анионных и неионогенных ПАВ не исключается также эффект потенцирования, т. е. повышение токсичности [26].
Почва является одним из основных объектов окружающей среды, через которую возможно
проникновение детергентов в подземные и поверхностные воды, растения.
Основными источниками поступления в почву ПАВ служат орошение сельскохозяйственных угодий производственными и производственно-бытовыми сточными водами [19, 28, 36, 37], содержащими детергенты, химизация сельского хозяйства, нефтедобывающая промышленность,, щ внесенне на земледельческие ноля осадков сточных вод в виде удобрений. Кроме того, детергенты могут попадать в почву при использовании поверхностных водоемов, загрязненных ПАВ, для орошения земледельческих полей.
Гигиеническое значение того или иного источника загрязнения ПАВ окружающей среды зависит от географического расположения города (района, области), уровня развития промышленности, сельского хозяйства. Так, в районах больших городов и промышленных центров существенное значение'имеют оросительные системы, в которых широко используют очищенные промышленные и производственно-бытовые сточные воды. В районах добычи нефти основным источником загрязнения среды обитания человека детергентами могут быть нефтедобывающие предприятия. В районах, расположенных на больших расстояниях от крупных промышленных центров и городов, важным источником загрязнения ПАВ окружающей среды является хи- « мизация сельского хозяйства, т. е. все увеличивающееся использование различных видов пестицидов и минеральных удобрений с целью повышения урожайности сельскохозяйственных культур. В условиях производства ПАВ и препаратов на их основе существенное значение в загрязнении детергентами почвы и поверхностных водоемов могут иметь производственные выбросы в атмосферный воздух.
Таким образом, синтетические ПАВ широко применяются в народном хозяйстве, в результате чего не исключено их поступление в окружающую среду. Детергенты сами по себе в основном малотоксичны, их можно отнести к хими- щ ческому фактору малой интенсивности. Однако важное гигиеническое значение ПАВ определяется тем, что даже в незначительных концентрациях они влияют на качество среды обитания человека, усиливают токсичность и другие свойства химических веществ. В настоящее время недостаточно изученной является проблема циркуляции ПАВ в почве, из почвы в сопредельные среды, особенно в условиях загрязнения окружающей среды пестицидами, минеральными удобрениями и другими химическими веществами. Не исключено, что присутствие детергентов в различных объектах окружающей среды может внести некоторые изменения, уточнения в гигне- 1 ническую регламентацию отдельных химических соединений в почве, поверхностных водоемах,растениях.
Десятилетие назад высказывалось мнение, что
ПАВ могут служить показателем общего уровня загрязнения водоисточников сточными водами [24]. В настоящее время это положение, вероятно, можно распространить и на другие объекты окружающей среды (почву, подземные воды, растения) и считать присутствие наиболее распространенных анионных ПАВ общим показателем а химического загрязнения среды обитания человека. Но для этого, по нашему мнению, следует разработать комплексный норматив ПАВ с учетом их циркуляции в различных объектах окружающей среды и влияния детергентов на поведение наиболее приоритетных химических загрязнителей среды обитания человека.
Литература
1. Бакач Т. Охрана окружающей среды: Пер. с иенг. — М„ 1986.
2. Безкопыльный И. Н„ Кордаш Э. А.. Трикуленко В. И. н др.//Гиг. и сан.— 1980, —№ 12.—С. 54—55.
3. Виноградов Г. «.//Там же. — 1984. — № 4. — С. 4—6.
4. Волощенко О. И., Мед.чник И. А. Гигиена и токсикология бытовых химических веществ. — Киев, 1983.
5. Волощенко О. И., Мудрый И. В. // Гиг. и сан. — 1984. — X? 1,—С. 53—55.
6. Голованов Н. Г. Химия в быту. — Киев, 1985.
7. Горбунов В. А. // ПАВ и сырье для них. — Шебскино, 1979, —С. 15.
8. Григорьева Л. В. // Кишечные инфекции. — Киев, 1984, —Вып. 16 —С. 96—101.
I 9 .Григорьева Л. В. Санитарная бактериология и вирусология синтетических моющих средств. — Киев, 1980.
10. Губернский Ю. Д.. Маркова 3. С.. Федосеева В. Н. и др.//Гиг. и сан,—1986.— № 6 —С. 53—54.
11. Дерновая А. И., Коваль Л. П.. Тарасова В. Ф. // Состояние и перспективы развития производства СМС в свете решений XXVI съезда КПСС. — Киев, 1983. — С. 5—7.
12. Золотое П. А. //ПАВ и сырье для них.— Шсбекино, 1979. —С. 3—4.
13. Ильин И. Е. //Гиг. и сан. — 1984. —№ 8. — С. 15—18.
14. Ильин И. Е. //Там же. — 1986. — № 7, —С. 30—32.
15. Ильин И. Е. //Там же. — 1982. — № 9. — С. 33—36.
16. Ильин И. Е. //Там же,— 1985. — № 12 —С. 10—13.
17. Ильин И Е.Ц Там же. — 1986. — № 6. — С. 8—11.
18. Ильченко Г. Я.. Лавринец И. В.// ПАВ и сырье для них. — Шебекино. — 1979. — С. 4.
19. Красильщиков Д. Г. // Съезд гигиенистов и санитар-| ных врачей Азербайджана. 4-й: Материалы. — Баку,
1981, —С. 124—125.
20. Литвинов И. И. // Современные проблемы гигиенической регламентации и контроля качества окружающей среды / Под ред. Г. Н. Красовского. — М., 1981. — С. 7—13.
21. Литвинов Н. И., Можаев Е. А. // Гиг. и сан.—1972. — № 4. — С. 26—28.
22. Лоогна Н. А., Татар Т. О.; Родман Л. С.// Гиг. труда. — 1986. — № 8. — С. 47—48.
23. Мельник С. И.. Быков Л. А., Касатонов В. Г.. Чекан-дина Г. Н. // ПАВ и сырье для них. — Шебекино, 1979. —С. 46.
24. Можаев Е. А. Загрязнение водоемов поверхностно-активными веществами. — М., 1976.
25. Можаев Е. А.. Юрасова О. И.. Чарысв О. Г. и др. // Гиг. и сан. — 1986. — № 2. — С. 85.
> 26. Мудрый И. В. // Гигиена населенных мест. — Киев, 1983. —Вып. 22, —С. 91—94.
27. Новиков Ю В.. Зарубин Г. П.. Галиев М. А.// Гиг. и сан. — 1982. — № 10. — С. 45—47.
28. Перелыгин В. М., Тонкопий //. И.. Шестопалова Г. Е. и др. // Состояние и перспективы развития гигиены окружающей среды. — М., 1985.—С. 151—154.
29. Потрохов О. И. И Гиг. и сан — 1983 —№ 1—С. 17— 20.
30. Прокопов В. А., Федосенко Г. В. // Состояние и перспективы развития производства CMC в свете решений XXVI съезда КПСС, —Киев, 1983, —С. 324—326.
31. Рабинович Л. М.. Токарева Т. М.. Смирнова В. И.// Всесоюзная конф. по ПАВ и сырью для их производства. 6-я: Тезисы докладов. — Волгодонск, 1984.— С. 496—497.
32. Рапопорт К■ А.. Маркова 3. С.. Митрофанова II. Г. // Научное обоснование гигиенических мероприятий по оздоровлению объектов окружающей среды. — М.,
1983.— С. 138—140.
33. Рахманин Ю. А., Талаева Ю. Г., Никитина Ю. Н. // Гиг. н сан. — 1982. —№ 2. — С. 15—18.
34. Саноцкий И. В.. Уланова И. П. Критерии вредности в гигиене и токсикологии при оценке опасности химических соединений.—М., 1975.
35. Сергеев Е. П.. Можаев А. Е. Санитарная охрана водоемов.— М„ 1979.
36. Черняева Л. Е.. Черняев А. М.. Шаманаев Ш. Ш„ Яковлева Н. А. Гидрохимия СПАВ.—Л., 1982.
37. Шандала М. Г., Костовецкий Я. И.. Булгаков В. В. Охрана и оздоровление окружающей среды в условиях научно-технической революции. — Киев, 1982.
38. Шандала М. Г.. Костовецкий Я. И.. Волощенко О. И. // Гигиена населенных мест. — Киев, 1986. — Вып. 25.— С. 3—6.
39. Шпаков А. Е.Ц Гиг. и сан. — 1985. —Ni 10.—С. 12— 14.
40. Штанников Е. В.. Степанова Н. Ю.. Ильин И. Е. и др.//Там же. — 1980. — № 6, —С. 14—16.
41. Beveridge A.. Prickering V. // Water Res. — 1984. — Vol. 18. № 9 — P. 1119—1123.
42. Boelhing R. // Ihid. — P. 1061 — 1076.
43. Brown V. M.. Abram F. S.. Collins L. 1. // Tenside — 1978. — Bd 15, № 2. — S. 57—59.
44. Chin К. C.. Bealtie T. J. // Lancet. — 1980. — Vol. 2. — P. 206.
45. Coate W. В.. Busey IT M., Scftoenfisch W. H. // Toxicol, appl. Pharmacol.— 1978. —Vol. 45, № 2. — P. 277—296.
46. Debray P. // Med. Actuelle. — 1980. — Vol. 7, № 10 —
P. 353—358.
47. Gesundheitliche Gefahren durch Haushalts- und Hobbymittel. — Waschmittel // Münch. med. Wschr. — 1985. — Bd 127, № 25. — S. 89.
48. Josephson J. // Environ. Sei. Terhnol. — 1984. — Vol. 18. № 8. — P. 255—256.
49. Kobylanska M., Limanowski A.. Stopa 1. // Czas. Sto-mat.—1982.— Vol. 35. № 10 — P. 101—107.
50. Mallinckrodt M.. Fresenius L. // Analyt. Chem. —
1984, —Vol. 56. № 3—4. — P. 427—432.
51. Moreno D. //Riv. ital. Sostanse Grasse. — 1978.— Vol. 54, № 4 — P. 120—123.
52. Ohno V.. Kurokawa V. Takahiashi M. et al.//Sei. Rep. Res. Inst. Tolioku Univ. — 1983. — Vol. 1—4, №30,— p 23_28.
53. Scailteur V.. Maurer I. K-. Walker A. P.. Catvin G. // Food chem. Toxicol. — 1986. — Vol. 24, № 2. — P. 175— 181,
54. Schaf fer J.. Woodhams R./I Tenside. — 1979. — Bd 16. № 2. — S. 82—89.
55. Steinmetr /.//Igiena. — 1976. — Vol. 25. №1,-P. 43—49.
56. Theilemann H.. Grahnes H. // Z. ges. Hyg. — 1982. — Bd 28, № 12. — S. 848—850.
Поступила 10.Û2.W
