CC BY
6
но-гигиенический мониторинга, а также геомониторинг с привлечением геоинформационных систем и созданием единого информационно-аналитического поля по качеству воды водоисточников, питьевой воды, показателям здоровья населения в связи с водным фактором.
Практическая реализация мониторинга качества вод позволяет обеспечить своевременное выявление и прогнозирование развития негативных процессов, влияющих на качество питьевой воды и санитарное состояние водных объектов; оценку и перспективное планирование природоохранных и санитарно-противоэпидемических мероприятий; оперативное реагирование на вероятность возникновения чрезвычайных ситуаций; возможность адекватного контроля в области использования и охраны источников питьевого водоснабжения.
Отдельной строкой следует выделить особенности мониторинговых исследований водных объектов при испытаниях пестицидов. В первую очередь это оценка пространственно-временных показателей, характеризующих санитарную ситуацию, в том числе оценка стабильности препарата, обоснование климатических зон для натурных исследований, санитарная характеристика территорий, наличие адекватного метода контроля действующего вещества и т. д.
Таким образом, подводя итог, следует отметить, что в последние годы ФНЦГ им. Ф. Ф. Эрисмана разработан и научно обоснован системный подход к оценке и обеспечению удовлетворительных условий питьевого водоснабжения населения различных регионов Российской Федерации. Полученные результаты исследований мы реализовали в проектной и технологической документации водопроводных станций к водоочистных сооружений ряда городов Российской Федерации, при проектирова-
нии и эксплуатации водохранилищ, а также в документах водно-санитарного законодательства.
Литература
1. Алтлеева Г. П. Оптимизация методических основ санитарного надзора за условиями питьевого водопользования: Дис. в виде науч. докл. ... канд. мед. наук. - М., 1997.
2. Новиков Ю. В., Цыплакова Г. В., Мазаев В. Т. // Водоснабжение и сан. техника. — 1998. — № 12. — С. 6-8.
3. Новиков 10. В., Цыплакова Г. В., ТулакинА. В. // Гиг. и сан. - 1998. - № 2. - С. 8-11.
4. Новиков Ю. В., Тулакин А. В., Сайфутдинов M. М. // Здравоохр. Рос. Федерации. — 2001. — № 2. — С. 20-24.
5. Оценка гигиенической эффективности водоохранных мероприятий: Метод, рекомендации. — М., 1989.
6. Потапов А. И., Гильденскиольд Р. С., Тулакин А. В. // Научные труды ФНЦГ им. Ф. Ф. Эрисмана. — М., 2003. - Вып. 9. - С. 17-19.
7. Тулакин А. В., Евдокимов В. И. Критерии гигиенической безопасности среды обитания проблемных территорий: Под ред. А. И. Потапова. — М., 2002.
8. Тулакин А. В., Ракитский В. Н., Горшкова Е. Ф. // Гиг. и сан. - 2004. - № 1. - С. 56-58.
Поступила 07.12.06
Summary. The paper gives the recent results of researches made at the F.F. Erisman Federal Hygiene Research Center on water-supply hygiene. It presents a functional model of comprehensive assessment of the factors determining the sanitary reliability of drinking water supply, shows the specific features of formation of conditions for water consumption in a number of regions of the Russian Federation and the risk of a water factor to human health, and substantiates the mechanism of water quality control and management at the regional level.
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2007 УДК 614.7-074
К. П. Селянкина, Е. А. Борзунова, С. П. Сайченко], В. В. Вепринцев
ЭФФЕКТИВНОСТЬ БИОТЕСТИРОВАНИЯ КАК ЭКСПРЕССНОГО МЕТОДА ОЦЕНКИ ОПАСНОСТИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ДЛЯ ЗДОРОВЬЯ ЧЕЛОВЕКА
ФГУН Екатеринбургский медицинский научный центр профилактики и охраны здоровья рабочих промпредприятий Роспотребнадзора
Биотестирование позволяет оценить опасность воздействия химического загрязнения с помощью живых организмов не по отдельным химическим компонентам, а в целом по смесям, в том числе неизвестной природы.
Токсические эффекты, регистрируемые методом биотестирования, включают оценки всех ингредиентов, неблагоприятно влияющих на физиологические, биохимические и генетические функции тест-организмов. Методы биотестирования должны быть экономичными и воспроизводимыми.
В наших исследованиях методами биотестиро-вания дана оценка опасности питьевой воды, атмосферного воздуха и промышленных отходов.
Токсичность объектов оценивали с помощью бактериального теста "Эколюм" и гидробионтов дафния магна.
Бактериальный тест "Эколюм" основан на определении изменений биолюминесценции генно-ин-
женерных бактерий при воздействии химических веществ. Критерием токсического действия (индекс токсичности) является изменение интенсивности биолюминесценции, отражающее специфическую ферментативную функцию и общую метаболическую активность организмов в исследуемой пробе, по сравнению с контролем. Выделяют 3 пороговых уровня индекса токсичности:
1) допустимая степень токсичности — индекс токсичности меньше 20;
2) образец токсичен — индекс токсичности равен или больше 20 и меньше 50;
3) образец сильно токсичен — индекс токсичности равен или больше 50 [2].
Методика определения острого токсического действия с помощью гидробионтов основана на определении смертности низших ракообразных — дафния магна — в течение 96 ч. Критерием острой токсичности служит гибель 50% и более организмов [1].
- зо -
Исследования возможной генетической опасности объектов окружающей среды для человека проведены путем оценки суммарной мутагенной активности с помощью бактериальной тест-системы, основанной на индукции обратных мутаций у бактерий Salmonella typhimurium, получившей название тест Эймса. Опыты проводили с метаболической активацией и без нее. Критерием минимально значимого эффекта служило превышение среднего числа ревертантов в опыте над контролем более чем в 2 раза [3].
Известно, что дезинфекция питьевой воды хлором обусловливает образование хлорорганических соединений различного состава, многие из которых обладают токсичностью и мутагенными свойствами. В наших исследованиях показано некоторое повышение токсичности воды поверхностного водоема при обработке хлором в концентрации 1,5 мг/дм3. Комбинированная обработка воды хлором и диоксидом хлора не повышает токсичности, определяемой с помощью тест-системы "Эколюм".
Исходная вода водоисточника без обработки де-зинфектантами не проявляла суммарной мутагенной активности, определяемой с помощью теста Эймса. При обработке воды хлором на уровне 3 ПДК остаточного свободного хлора число ревертантов в опыте было более чем в 2 раза выше контроля. Диоксид хлора в концентрациях до 10 мг/дм3 хлоритов не вызывает значимых повышений суммарной мутагенной активности.
При комбинированном использовании хлора и диоксида хлора в этих концентрациях и на уровне ПДК мутагенность исходной воды исчезает практически полностью.
Результаты исследований, полученные с помощью экспрессных методов биотестирования, получили подтверждение в хронических опытах на лабораторных животных. При комбинированном воздействии хлора и диоксида хлора на уровне ПДК признаков токсичности и мутагенности, определяемых путем изучения биохимических показателей, количества микроядер и частоты хромосомных нарушений в клетках костного мозга животных, установлено не было.
Методы биотестирования широко использовали для гигиенической оценки качества питьевой воды при транспортировке в разводящих сетях централизованных систем хозяйственно-питьевого водоснабжения.
Так, проведены испытания одного из физических методов борьбы с коррозийными процессами трубопроводов с помощью прибора кольца Мерус. Химическим анализом не выявлено значительного ухудшения качества воды после установки кольца Мерус. Однако, несмотря на то что на участке сети из медно-цинковых труб регистрировали некоторое повышение концентраций меди и цинка, не выходящее за пределы гигиенических нормативов, биотестированием на ракообразных дафния магна обнаружили увеличение токсичности воды. Гибель тест-организмов составила 50% и более. В тест-системе на светящихся бактериях увеличение токсичности установить не удалось. Суммарная мутагенная активность в тесте Эймса также не была выявлена.
В хроническом эксперименте на млекопитающих животных результаты экспрессных оценок
также нашли подтверждение. На первом месяце затравки была выявлена тенденция увеличения показателей активности трансфераз крови и величины СПП, что согласовывалось с результатами, полученными на дафниях магна. При дальнейшем продолжении и завершении эксперимента статистически достоверных изменений биохимических показателей сыворотки крови, состояния центральной нервной системы, числа микроядер в клетках костного мозга животных не установлено.
Экспрессные методы биотестирования мы использовали при оценке новой технологии получения магнитно-активного раствора и нанесения его на электротехническую сталь на стадии опытно-промышленных испытаний. По определению сред-несмертельной дозы, зоны острого токсического действия, кожно-резорбтивному и кожно-раздра-жающему действию, а также результатам биотестирования раствор магнитно-активного покрытия отнесен к веществам 1-го класса опасности, что обусловливает необходимость разработки и внедрения строгих мер по технике безопасности для работающего персонала: приготовления раствора магнитно-активного покрытия в герметичных установках, нанесение покрытия на холоднокатаную сталь с организацией приточно-вытяжной вентиляции и очисткой выбросов.
Сталь с магнитно-активным покрытием не представляет опасности для работающего персонала, окружающей среды и здоровья человека. Водная вытяжка из холоднокатаной стали с магнитно-активным покрытием не обладает выраженными миграционными свойствами вредных веществ в воздушную среду, не повышает токсичность, суммарную мутагенную активность, выявляемую биотестированием, не оказывает общетоксического, аллергенного, кожно-резорбтивного и кожно-раз-дражающего действия в хроническом эксперименте на лабораторных животных.
Результаты инвентаризации источников выбросов, моделирование рассеивания вредных веществ в атмосферном воздухе при внедрении технологии получения холоднокатаной стали с магнитно-активным покрытием, а также при обращении с ней доказывают отсутствие вредного влияния на состояние атмосферного воздуха. Концентрации алюминия и 6-валентного хрома в воздухе жилых кварталов в натурных исследованиях не превышают гигиенических нормативов. Коэффициенты опасности, рассчитанные при оценке риска загрязнения атмосферного воздуха для здоровья населения, значительно ниже единицы.
Суммарную мутагенную активность с помощью теста Эймса мы определяли в оценке генотоксиче-ской опасности для населения атмосферного воздуха в районах размещения алюминиевых заводов. Как известно, алюминиевые заводы являются мощными источниками загрязнения окружающей среды комплексом веществ, обладающих канцерогенным эффектом. Однако для мониторинга степени канцерогенной опасности используют лишь содержание бенз(а)пирена. Вместе с тем к настоящему времени установлено, что среди полициклических углеводородов, поступающих с выбросами, и в результате их трансформации в атмосферном воздухе могут содержаться вещества с более сильными мутагенными и канцерогенными свойствами.
Для количественной оценки мутагенной опасности с помощью теста Эймса нами предложен унифицированный критерий количество индуцированных колоний ревертантов на 1 м3 отобранной пробы (ИКР/м3). При ИКР/м3 менее 100 степень мутагенной активности воздуха считается слабой, при 100—1000 — средней, при значениях более 1000 — сильной [4].
Сопоставление данных биотестированкя с результатами химического мониторинга выявило наибольший коэффициент корреляции суммарной мутагенной активности с максимальным содержанием бенз(а)пирена. Однако содержание в выбросах только таких известных соединений, как хри-зен, бенз(П5)пирен, бенз(а)антрацен и других кан-церогенов-мутагенов, превосходит концентрации бенз(а)пирена более чем в 10 раз, что не исключает возможность большей зависимости суммарной мутагенной активности воздуха от их содержания.
Методы тестирования опасности окружающей среды для здоровья человека могут применяться в оценке обращения с промышленными отходами. Так, при обосновании возможности использования щебня сталеплавильных шлаков для берегоукрепле-ния Ревды определяли острую токсичность отходов на тест-системах дафния магна и светящихся бактериях, а также суммарную мутагенную активность в тесте Эймса. Результаты биотестирования отходов в сопоставлении с водой водоема свидетельствовали об отсутствии прогнозируемой опасности при их использовании для берегоукрепления.
Таким образом, результаты проведенных исследований по оценке опасности загрязнения окру-
жающей среды для здоровья населения, полученные экспрессными методами биотестирования, нашли подтверждение в хронических экспериментах на лабораторных животных, а также при моделировании и расчетах оценки риска.
Методы биотестирования — оценка острой токсичности, суммарной мутагенной активности — могут использоваться в мониторинге влияния загрязнения окружающей среды на здоровье населения, в качестве основы разработки оздоровительных мероприятий и принятия управленческих решений.
Литература
1. Методика определения токсичности воды и водных вытяжек из почв, осадков сточных вод. отходов по смертности и изменению плодовитости дафний. ФР.1.39.2001.00283. - М., 2001. - С. 47.
2. Методика экспрессного определения токсичности воды с помощью люминесцентного бактериального теста "Эколюм" MP № 11-1/133-09 от 8 июня 2000 г. - С. 18.
3. Методические указания по экспериментальной оценке суммарной мутагенной активности загрязнений воздуха и воды. — М., 1990. — С. 20.
4. Мониторинг суммарной мутагенной активности атмосферного воздуха, загрязненного промышленными выбросами предприятий черной и цветной металлургии: Пособие для врачей. — Екатеринбург, 2005. - С. 16.
Поступила 07.12.06
Summary. The paper provides the results of studies, which lend support to the efficiency of rapid biotesting methods in the estimation of hazards to human health.
Ф КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2007 УДК 616-02:614.777]-084
Е. А. Борзунова, С. В. Кузьмин, Р. Л. Акрамов, Е. Л. Киямова
ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ КАЧЕСТВА ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ НА ЗДОРОВЬЕ НАСЕЛЕНИЯ
ФГУН Екатеринбургский медицинский научный центр профилактики и охраны здоровья рабочих промпрсдприятий Роспотребнадзора, ФГУЗ Центр гигиены и эпидемиологии по Свердловской области Роспотребнадзора, Екатеринбург
В современных условиях обеспечение населения доброкачественной питьевой водой является актуальной гигиенической, научно-технической и социальной проблемой из-за интенсивного химического и микробиологического загрязнения источников питьевого водоснабжения, низкого уровня внедрения прогрессивных технологий водопод-готовки питьевой воды, нарастающего ухудшения состояния водоразводящих сетей [1—4].
В Свердловской области 75% населения (3,2 млн человек) обеспечивается питьевой водой из централизованных систем хозяйственно-питьевого водоснабжения, не соответствующей гигиеническим нормативам: по санитарно-химическим показателям (13,9%), по органолептическим свойствам (10,0%), по микробиологическим показателям (4,9%).
Особенностью Уральского региона является высокая цветность воды поверхностных источников при незначительной мутности за счет гуминовых и фульвокислот природного болотного происхождения, а также содержания железа, марганца, фенолов, нефти и продуктов ее переработки из-за антропогенного загрязнения в результате поступле-
ния недоочищенных производственных, хозяйственно-бытовых, талых и ливневых вод, практического отсутствия организованных всех трех поясов зон санитарной охраны и прибрежных защитных полос, а также вторичных источников загрязнения (донных отложений и атмосферных осадков). Кроме химического загрязнения, в водоисточниках отмечают содержание патогенных микроорганизмов, вирусов и гельминтов, что вызывает определенные сложности при водоподготовке питьевой воды из указанных исходных вод.
Высокий уровень химического и микробиологического загрязнения поверхностных водоисточников обусловливает необходимость применения максимальных доз используемых реагентов в процессе водоподготовки: сульфата алюминия — от 8 до 15 мг/л, жидкого хлора — до 15 мг/л на начальном этапе обработки и до 3—4 мг/л на конечной стадии. В результате в питьевых водах остаточные концентрации алюминия нередко превышают ПДК до двух раз, по остаточному свободному хлору — до пяти раз.
Дополнительно при обеззараживании питьевой воды жидким хлором образуются побочные хлор-
