CC BY
11
Таблица 2
Риск развития новообразований при действии хлороформа
Вещество Концентрация в воде Риск развития новообразований
в величинах ПДК в мг/л за жизнь за 1 год
Хлороформ
I 5 10 15 20
0,06 0,3 0,6 0,9 1,2
1.4 ■ 6,9' 1,4-2.1 ■ 2,8'
10"4 10~4 Ю-3 10"3 Ю-3
1.9 9,9 2,0 3,0 3,9
10"' ю-' 10"' 10-' 10-'
хлороформа в той же дозе и составляет 37 случаев на 1 млн населения в год.
Полученные данные показали приемлемость для общества, с точки зрения прогнозированного риска развития опухолей, ПДК хлороформа на уровне 0,06 мг/л и опасность увеличения риска при уровнях загрязнения хлороформом выше допустимых и особенно при его комбинации с другими ГСС.
Эти данные свидетельствуют о нецелесообразности повышения величины ПДК хлороформа, дискуссии по поводу которой продолжаются и сегодня [3, 8]. Во многих странах эта величина составляет 0,20 мг/л.
Представленные материалы показывают, что понятие риска придает ПДК новое информативное значение, а выбор последней осуществляется путем выбора приемлемого для современных условий риска. Установление на основе эпидемиологических или экспериментальных данных уровней риска для различных концентраций вредных веществ позволяет, с одной стороны, аргументированно подойти к определению приемлемого риска, с другой — оценить реальную угрозу существующего загрязнения. Кроме того, показатели риска позволяют оценить эффективность профилактической работы санитарно-эпидемиологической службы: снижение уровня за-
грязнения оценивается уже с учетом предупреждения определенного числа заболеваний людей, а в случае канцерогенных эффектов — и их смерти.
Таким образом, использование показателей риска может принципиально изменить выбор ПДК и дать оценку их безопасности. Внедрение такого показателя дает новую информацию относительно опасности загрязнения окружающей среды, за которой более зримо выступает социальная значимость гигиенических нормативов, что в свою очередь подтверждает необходимость дальнейшего усовершенствования методологии их обоснования.
Литература
1. Авалиани С. Л., Андрианова М. М., Печенникова Е. В., Пономарева О. В. Окружающая среда. Оценка риска для здоровья (мировой опыт). — М., 1996.
2. Гигиенические проблемы охраны окружающей среды от загрязнения канцерогенами / Янышева Н. Я., Киреева И С., Черниченко И. А. и др. — Киев, 1985.
3. Красовский Г. Н., Егорова Н. А. // Гиг. и сан. — 2003. - № 1. - С. 17-21.
4. Новиков С. М., Румянцев Г. И., Жолдакова 3. И. и др. // Гиг. и сан. - 1998. - № 1. - С. 29-33.
5. Черниченко И. А., Баленко Н. В., Литвиченко О. Н. и др. // Довюлля та здоров'я. — 2003. — № 4. — С. 3-8.
6. Янышева Н Я., Черниченко И. А., Баленко Н. В. // Гиг. и сан. - 2003. - № 1. - С. 54-58.
7. Crump К. S., Guess Н. A., Deal К. L. // Biometrics. — 1977. - Vol. 33. - P. 437-451.
8. Environmental Health Criteria, 163. Chloroform: International Programme on chemical safety. — Geneva, 1994.
9. US EPA. Integrated Risk Information System (IRIS). -Cincinnati, 1997.
Поступила 22.04.05
О КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2006 УДК 614.7:628.51-07
А. Г. Малышева, Е. Г. Растянников, А. А. Беззубое, Н. Ю. Козлова, И. В. Баева, Е. Г. Абрамов
АНАЛИТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРИ ОЦЕНКЕ БЕЗОПАСНОСТИ И ЭФФЕКТИВНОСТИ НОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В МЕДИЦИНЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
ГУ НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А. Н. Сысина РАМН, Москва
Оценка опасности химического воздействия новых технологий на здоровье населения и поиск оптимальных условий их применения с точки зрения экологических аспектов стали к настоящему времени одним из важнейших направлений аналитических исследований в области гигиены. Общеизвестно, что развитие народного хозяйства нередко сопровождается изменением и ухудшением экологической обстановки в районах его осуществления. На-учно-технический прогресс имеет два обратимых процесса: он направлен на решение целевого назначения и одновременно сопровождается негативным побочным эффектом. В связи с этим исследования по гигиенической оценке новых технологий, направленных на очистку выбросов производств, обеззараживание и обработку питьевой воды или решение других оздоровительных мероприятий, ориентированных на изучение соотношений целевое назначение—побочный эффект, польза—риск здоровью населения, эффективность—безопасность для здоровья населения, и выбору оптимальных условий их реализации представляются крайне актуальными.
Характерной особенностью аналитических исследований окружающей среды, проводимых нашей лабораторией все предыдущие годы, было внимание к оценке спектров соединений, реально содержащихся в объектах
окружающей среды. В условиях многокомпонентного загрязнения, протекания процессов трансформации веществ под действием природных физико-химических факторов, а также влияния на химический состав среды различных технологий на человека одновременно действует комплекс соединений.
В связи с многокомпонентностью состава химического загрязнения окружающей среды, возможностью протекания процессов трансформации загрязняющих веществ с образованием токсичных соединений, образованием побочных продуктов в результате химического воздействия новых технологий на среду при их гигиенической оценке объекты окружающей среды необходимо рассматривать как пробу неизвестного состава. При этом актуальность приобретают аналитические исследования, направленные на расшифровку возможно более полного спектра загрязняющих веществ. Для этой цели мы используем комплекс методов фи-зико-химического анализа, включающий идентификацию и количественное определение органических соединений методами газовой хроматографии с селективным детектированием, высокоэффективной жидкостной хроматографией и хромато-масс-спектрометрией с разными способами извлечения веществ из пробы (газовая, жидкостная и твердофазная экстракция) и проводим анализ неорганических
компонентов с помощью атомной абсорбции с использованием графитовых кювет. Эти методы позволяют идентифицировать и количественно определять широкий спектр органических соединений с молекулярной формулой до С^ и более 30 гигиенически значимых металлов.
Приведем примеры аналитических исследований при гигиенической оценке новых технологий очистки выбросов производств, обеззараживания и обработки питьевой воды и других оздоровительных мероприятий.
В выбросах фабрики по производству кормов для животных (г. Ступино, Московская область) обнаружены 43 вещества. Эти соединения относились к различным группам химических веществ, в частности к альдегидам, ке-тонам, ароматическим, предельным и непредельным углеводородам, нитрилам, нитросоединениям, серо- и хлорор-ганическим соединениям, фуранам и др. Для значительной части идентифицированных соединений отсутствовали гигиенические нормативы. Большинство веществ обладало запахом, что являлось причиной жалоб населения, проживающего вблизи расположения этого производства. На фабрике было организовано мероприятие по очистке газовых выбросов биохимическим методом с использованием биофильтра. Метод основан на способности природных микроорганизмов использовать в качестве питательного субстрата содержащиеся в воздушных выбросах вредные вещества. Процесс очистки осуществлялся в биофильтре путем фильтрации воздушных выбросов через слой смеси соломы и опилок, пропитанный биологически активным раствором. Сравнительный анализ химических веществ до и после очистки биофильтром показал снижение уровней содержания как компонентного, так и группового состава. При этом суммарное содержание веществ, поступающих в атмосферный воздух посте очистки фильтром, уменьшилось в 5,6 раза, в том числе формальдегида — в 2,2 раза, бензаль-дегида — в 10 раз, ацетона — в 6 раз, бугаи ал я — в 23 раза, гексаналя — в 5 раз, окганаля — в 7 раз, изопропанола — в 4 раза. Установлено также, что количество веществ, поступающих в атмосферный воздух, уменьшилось на 32%. При этом 100% эффект очистки достигнут для ацеталцдегида, акролеина, ацетофенона, диоксана, нитрометана, пирроли-дина и др. Следовательно, применение комплекса физико-химических методов анализа позволило оценить предложенную технологию биохимической очистки выбросов производства кормов для животных по критерию изменения химического состава загрязнений как эффективную и безопасную. Это заключение следует из того, что, с одной стороны, выявлено снижение компонентного состава всех веществ, поступающих в окружающую среду, а с другой — установлено отсутствие продуктов трансформации компонентов выбросов.
В то же время можно привести примеры технологий очистки производственных выбросов, с экологической точки зрения небезопасных для здоровья человека. Так, в комплексных аналитических исследованиях выбросов в атмосферный воздух табачной фабрики "Балканская звезда" (Ярославль) установлено присутствие 49 органических веществ средней и малой летучести. В значительных концентрациях обнаружены азотсодержащие вещества, в частности производные пиридина, пиррола, пиразина, а также никотин с концентрацией, превышающей предельно допустимую в 100 раз. Идентифицирована группа фурановых соединений, в том числе сам фуран. Следует отметить, что более чем для 90% обнаруженных веществ гигиенические нормативы их содержания в атмосферном воздухе не установлены. Из этого следует, что они не контролируются и их влияние на здоровье человека остается неучтенным. Сравнительный анализ химического состава выбросов до и после очистного сооружения, принцип действия которого основан на улавливании связыванием разбавленной серной кислотой группы азотсодержащих соединений с образованием солей, показал уменьшение содержания компонентного и группового состава. При этом содержание никотина снизилось почти в 70 раз, а количество веществ, поступивших в атмосферный воздух после очистки, уменьшилось в 3 раза. Однако обратило на себя внимание появление 8 но-
вых веществ. Среди них — азотсодержащие вещества, относящиеся к группе токсичных и опасных соединений. Вещества, образовавшиеся в процессе применения данной технологии очистки, не контролируются, и их влияние на здоровье населения остается неучтенным. Таким образом, установлено, что в результате применения технологии очистки выбросов наряду с эффективной очисткой токсичной группы азотсодержащих веществ, включая никотин, произошло образование продуктов трансформации — веществ, принадлежащих к группе токсичных соединений, гигиенические нормативы для которых не установлены. Из этого следует, что используемая технология очистки выбросов недостаточно безопасна для здоровья человека. По результатам этого исследования были даны рекомендации о необходимости совершенствования технологии очистки выбросов производства табака в Ярославле.
Приведем еще пример оценки технологии, несовершенной с экологической точки зрения, — очистки выбросов производства растворимого кофе на пищевом предприятии "Русский продукт" (Москва). В адрес предприятия поступают многочисленные жалобы населения, проживающего в районе его расположения, на присутствие запаха. Аналитические исследования выбросов процесса производства кофе выявили присутствие 32 веществ. Среди них в превышающих гигиенические нормативы концентрациях присутствовали азотсодержащие вещества, включая кофеин, и группа фурановых соединений. Вместе с тем более чем для 90% идентифицированных веществ гигиенические нормативы не установлены. Сравнительная оценка химического состава выбросов до и после очистных сооружений, принцип действия которых основан на сжигании органической составляющей выбросов, показала снижение уровней содержания компонентного и группового состава. При этом концентрация кофеина уменьшилась почти в 50 раз. Однако так же, как и при оценке применения предыдущей технологии, обнаружено появление 17 новых веществ — продуктов трансформации. Среди них значительную часть составляют ненормированные соединения, принадлежащие к группам токсичных веществ: 2-этилгексаналь, 4-метоксифенол, 2,3,4,5-тетра-гидропиразин, бугилпиразин, 4-пиридинамин и др. Даны рекоме1щации к совершенствованию этой технологии в отношении экологических аспектов.
Важную гигиеническую значимость имеет оценка эффективности и безопасности новых технологий в области водоподготовки. К настоящему времени хлорирование остается одним из наиболее распространенных способов обеззараживания воды в процессе водоподготовки. Известно, что с гигиенических позиций существенным недостатком хлорирования является образование токсичных и опасных для здоровья населения галогенсодержа-щих соединений, некоторые из которых проявляют канцерогенные свойства. В связи с этим развитие новых технологий водоподготовки идет в нескольких направлениях: очистка хлорированной питьевой воды и создание альтернативных способов обеззараживания.
В таблице приведены результаты гигиенической оценки эффективности и безопасности новой технологии очистки хлорированной питьевой воды с применением электрокоагуляции с адсорбцией углем на примере сильно перехлорированной поверхностной воды. Аналитическое исследование хлорированной воды ярко продемонстрировало опасность образования токсичных продуктов хлорирования. Так, обнаружено образование 26 галогенсодержащих соединений. Среди них в значительных концентрациях выявлены хлороформ, бромдихлор-метан, трихлорацетальдегид, хлорбутанол, дихлорбуган, четыреххлористый углерод и др. Идентифицированы вероятные канцерогены для человека — хлороформ и четыреххлористый углерод в концентрациях, превышающих ПДК соответственно в 3 и в 5 раз. Трихлорацетальдегид — вещество, оказывающее мутагенное действие, присутствовал в концентрации в 30 раз выше ПДК. Образовался хлорпикрин — весьма токсичное соединение, применявшееся как отравляющее вещество в Первую
Оценка эффектнвности и безопасности применения новой технологии электромеханической очистки хлорированной поверхностной воды
Концентрация, мкг/дм'
Вещество исходная вода после хлорирования после элек-тро-коагу-ляции после адсорбции углем Гигиенический норматив, мкг/дм'
Хлормстан — 4,0 — — Не установлен
Хлорциан — 2,0 — — 35
Дихлорметан — 2,0 — — 20
Хлорэтан — 0,1 — — 200
Дихлорацетилен — 0,2 — Не установлен
Хлороформ — 500 77,7 13,7 100
Четыреххлористый 0,2 6,0 0,1 — 2
углерод
Бромдихлорметан — 29,3 7,1 — 30
Хлорпентаи — 0,8 — — Не установлен
Трихлорэтилен — 4,0 — — 60
Хлорпикрин — 5,0 0,7 — Не установлен
Тетрахлорэтилен — 8,9 — — 20
Хлоргексан — 5,0 — — Не установлен
Дибромхлорметан — 1,6 — — 30
Бромоформ — 0,2 — — 100
1,1,2,2-Тетрахлорэтан — 1.0 0,6 0.3 200
М етилдихлорацето- — 2,0 — — Не установлен
нитрил
1-Хлор-З-метилбу- — 20,1 — — То же
тен-1
Трихлорацетальдегид — 285,5 — — 10
З-Хлорбутанол-2 — 1067 — — Не установлен
2,2-Дихлорбутан — 25,1 — — То же
4-Хлор-3,6-дигидро- — 17,6 — — и
пиран
2,3-Дихлор-3-метил- — 15,7 — — п «•
бутан
I -Хлор-З-метилпен- — 9,4 — — И и
танол-3
Хлоргептан 2,0 13,8 4,6 — » «
Хлороктан — 11,8 — И N
мировую войну. Отметим, что это вещество образуется при хлорировании воды, в составе которой имеются азотсодержащие вещества, нитраты, нитриты, аминокислоты и др. До последнего времени норматив для этого вещества не был разработан. Однако аналитические исследования питьевых вод ряда городов нашей страны способствовали развитию исследований, направленных на обоснование гармонизированного норматива для содержания хлорпикрина в питьевой воде. Применение нового способа электрохимической очистки воды, как показали наши исследования, позволило получить воду, соответствующую гигиеническим требованиям, предъявляемым к качеству питьевой воды.
Поиск новых с точки зрения безопасности технологий водоподготовки идет также и в направлении создания новых способов обеззараживания. Сравнительный анализ продуктов трансформации при разных способах водоподготовки и оценка влияния на их образование уровня содержания гуминовых соединений показали, что содержание галогенсодержащих соединений и суммарное содержание образовавшихся продуктов трансформации оказались выше при хлорировании по сравнению с озонированием и при обработке исходной воды с большим уровнем гуминовых веществ. Это свидетельствует о необходимости удаления гуминовых соединений.
Для электрохимической очистки воды от гуминовых соединений нами было разработано устройство, представляющее собой две камеры разного объема, разделенные диафрагмой на катодное и анодное пространства. Стенками камер являлись плоские электроды из титана, покрытого диоксидом рутения. В катодной камере был помещен синтетический активированный уголь, который служил одновременно объемным электродом и адсорбентом. Гу-миновые кислоты, обладая электролитическими свойствами, в электрическом поле мигрировали в направлении от анода к катоду, на котором они адсорбировались. В результате применения этого способа концентрация гуминовых соединений в воде понижалась в 200 раз.
Важным направлением в области оценки новых технологий является разработка методов определения и подготовка сборников методов контроля веществ в объектах окружающей среды, предназначенных для практического применения. Особенно значимым направлением является разработка многокомпонентных методов контроля. Так, в рамках аналитического исследования выбросов табачной фабрики нами был разработан метод контроля никотина и других 9 веществ, входящих в состав выбросов табачной фабрики, в атмосферном воздухе. Под нашим руководством и при нашем участии издаются официальные сборники методов контроля веществ, включающие многокомпонентные методы. Особенно большое значение имеет разработка методов контроля ряда опасных и токсичных веществ, для которых пересмотрены или скорректированы гигиенические нормативы. В частности, в связи с гармонизацией нормативной базы в области гигиены воды были разработаны методы контроля таких супертоксикантов, как несимметричный диметилгидразин и хлорпикрин.
Таким образом, проведение аналитических исследований, в основе которых заложен принцип анализа объектов окружающей среды неизвестного состава, ориентированного на идентификацию широкого спектра веществ, позволит дать адекватную гигиеническую оценку эффективности и безопасности применения новых технологий с учетом образования новых веществ в результате химического воздействия этих технологий на среду и токсичности продуктов трансформации. Эти исследования будут способствовать сохранению здоровья населения.
Поступила 22.04.05
О КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2006 УДК 614.72:547.561-092.9
Р. А. Сулейманов, Г. С. Раиштова, Т. К. Валеев, Ф. С. Фархутдинова
ОБОСНОВАНИЕ ОРИЕНТИРОВОЧНО БЕЗОПАСНОГО УРОВНЯ ВОЗДЕЙСТВИЯ ОСНОВАНИЯ МАННИХА В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ
Уфимский НИИ медицины труда и экологии человека, Башкирский государственный университет, Уфа
Расчетное обоснование ориентировочно безопасного уровня воздействия (ОБУВ) М,М-димегил (3,5-дитретбу-тил-4-оксибензил) амина в атмосферном воздухе проведено согласно МУ № 2630—82 [4].
М.Ы-диметил (3,5-дитретбутил-4-оксибензил) амин (основание Манниха) находит широкое применение в нефтехимической, нефтеперерабатывающей промыш-
ленности в качестве ингибитора термополяризации мономеров (изопрена, стирола и пр.). Основание Манниха является продуктом, из которого в дальнейшем получают ионол — высокоэффективный стабилизатор для светлых каучуков и резин. Кроме того, ионол широко используют как антиокислитель жиров растительного и животного происхождения. Способность данного класса фенолов
