Научная статья на тему 'ЭКОЛОГО-ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОТХОДОВ НЕФТЕПЕРЕРАБОТКИ (НЕФТЕШЛАМОВ) ДЛЯ ДОРОЖНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА В УСЛОВИЯХ НИЖНЕГО ПОВОЛЖЬЯ'

ЭКОЛОГО-ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОТХОДОВ НЕФТЕПЕРЕРАБОТКИ (НЕФТЕШЛАМОВ) ДЛЯ ДОРОЖНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА В УСЛОВИЯХ НИЖНЕГО ПОВОЛЖЬЯ Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
26
7
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам о Земле и смежным экологическим наукам , автор научной работы — H.В. Русаков, Н.И. Латышевская, М.А. Скаковская, Е.В. Юдина

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

A scheme has been developed for sanitary assessment of the safety of road building materials containing oil slurry waste. It includes 2 units: 1) sanitary and chemical studies and 2) ecological and toxicological ones. The sanitary and chemical unit consists of a preliminary stage, wherein priority waste-specific substances are selected, and two experimental studies air- and water migration ones that evaluate the environmental effects of the substances selected. The ecological and toxicological unit includes microbiological, phytotoxic, hydrobiological, and toxicological studies. This scheme of ecological and sanitary studies of road building composite materials containing oil slurry waste allows their ecological and toxicological safety to be comprehensively evaluated.

Текст научной работы на тему «ЭКОЛОГО-ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОТХОДОВ НЕФТЕПЕРЕРАБОТКИ (НЕФТЕШЛАМОВ) ДЛЯ ДОРОЖНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА В УСЛОВИЯХ НИЖНЕГО ПОВОЛЖЬЯ»

держка полового развития в виде первичной аменореи, в контрольном районе среди обследованных такой патологии не было.

Состояние менструальной функции считается основным показателем репродуктивного здоровья в подростковом и юношеском возрасте. Выявлено, что нормальное становление менструального цикла наблюдалось у 64,2 ± 3,5% обследованных девушек в контрольном районе и у статистически достоверно меньшего числа девушек наблюдаемого района — 42,5 ± 3,6% (р > 99%). Отклонения в становлении менструального цикла в 1,6 раза чаще встречались у девушек наблюдаемого района. Длительность менструаций, соответствующая норме, была отмечена у 75,9 ± 3,2% девушек контрольного района и у 73,5 ± 3,3% — наблюдаемого района; полименорея наблюдалась примерно в одинаковом количестве случаев у девушек обеих групп (24,1—26,0%); олигоменорея отмечена только у девушек Красноармейского района (1,5%). Выявлены достоверные различия в анализируемых группах девушек по продолжительности менструальных циклов. Опсоменорею диагностировали в среднем в 2,5 раза чаще у жительниц наблюдаемого района. Нормальное, безболезненное или умеренно болезненное протекание менструаций имело место у 85,7 ± 2,7% обследованных девушек контрольного района и у 83,8 ± 2,7% девушек наблюдаемого района (р < 95%); легкая форма альгоме-нореи — соответственно у 13,0 ± 2,6 и 14,5 ± 2,2% (р < 95%). Установлены достоверные различия в характеристике менструальной функции девушек 2 групп по показателю регулярности. Нерегулярный менструальный цикл чаще в 1,6 раза у 15-легних и в 2,5 раза у 16-летних наблюдался у девушек, проживающих в Красноармейском районе.

На основании комплексной оценки состояния менструальной функции как показателя репродуктивного здоровья выделили 3 группы обследованных: 1-я — здоровые, не имеющие отклонений менструальной функ-

ции; 2-я — группа риска (с ухудшенными показателями); 3-я — группа патологии (с выраженными симптомами нарушения менструальной функции). В 1-ю группу вошло 69,2 ± 3,6% жительниц Центрального района и 53,0 ± 3,5% жительниц Красноармейского района (р > 99%); в группу риска — соответственно 30,2 ± 3,3 и 42,8 ± 3,6% (р > 99%); 3-я группа была представлена только девушками наблюдаемого района.

Полученные результаты исследования дают основание считать, что экологическая обстановка Красноармейского района Волгограда отрицательно сказывается на состоянии здоровья девушек 15—17 лет и особенно на формировании специфических функций организма женщины, в первую очередь репродуктивной системы.

Выявленные нарушения в формировании репродуктивной системы у девушек позволяют прогнозировать риск снижения детородной функции.

Литература

1. Андреева М. В., Федорова Е. В. // Медицина труда в третьем тысячелетии: Материалы Международной конф. 23-25 июля 1998 г. - М., 1998. - С. 161.

2. Баранов А. А. Экологические проблемы педиатрии. - М„ 1997. - С. 5-15.

3. Велыпшцев /О. Е., Фокеева В. В. Экология и здоровье детей. Химическая экопатология. М., 1996.

Поступила 30.03.0!

Summary. The health status (somatic and reproductive functions) was studied in 15—17-year-old girls residing in different areas of an industrial city with varying anthropogenic loads mainly caused by chemicals. There were statistically significant differences in the health indices of the girls and their reproductive functions (menstrual function, development of genitals, the status of the viscera).

© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ. 2001 УДК 614.78:625.7/.8]-074

Н. В. Русаков, Н. И. Латышевская, М. А. Скаковская, Е. В. Юдина

ЭКОЛОГО-ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОТХОДОВ НЕФТЕПЕРЕРАБОТКИ (НЕФТЕШЛАМОВ) ДЛЯ ДОРОЖНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА В УСЛОВИЯХ НИЖНЕГО ПОВОЛЖЬЯ

НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А. Н. Сысина РАМН, Москва; Волгоградская медицинская академия; Центр Госсанэпиднадзора в Волгоградской области, Волгоград

Основным материалом, используемым в качестве дорожного покрытия, является асфальтобетон. В Волгограде для укладки новых участков дороги и поддержания старых в хорошем состоянии ежегодно производится 120 ООО т асфальтобетонных смесей [1]. Асфальтобетонные смеси для дорожного покрытия являются композиционными материалами, характеризуемыми высокой прочностью к выветриванию, смыву и фильтрации. Вяжущими компонентами в асфальтобетоне служат дорогостоящие битумы. Ведутся поиск и разработка новых технологий с заменой битума другими близкими по физико-химическим свойствам продуктами, в частности с использованием отходов. Такая технология была разработана специалистами Волгоградской государственной архитектурно-строительной академии при производстве асфальтобетонных смесей на битумах, вспененных водо-содержащим нефтешламом |1].

Применение нефтешламовых отходов в асфальтобетонах потребовало проверки возможности использования разработанной в НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А. Н. Сысина РАМН схемы эко-лого-гигиенической оценки безопасности дорожных строительных материалов |2]. Существующий подход к оценке материалов, используемых в жилищно-комму-нальном строительстве [3], не учитывает продолжительность контакта человека с дорожным покрытием (крат-

ковременный — для пользователя, продолжительный — для строительных рабочих), сложность выявления вредного специфического действия асфальтобетона на биоту на фоне других действующих факторов среды, особенно климатогеографических.

Нами была апробирована схема эколого-гигиениче-ской оценки нефтешламовых отходов Волгоградского нефтеперерабатывающего завода в условиях Нижнего Поволжья, состоящая из двух блоков исследований: са-нитарно-химического и эколого-токсикологического (см. таблицу).

Санитарно-химический блок исследований включает в себя моделирование процессов поступления токсичных веществ в окружающую среду и сопоставление их концентраций с действующими гигиеническими нормативами.

Токсичные органические вещества, специфичные для нефтепродуктов (бензол, ксилолы, стирол, толуол), в климатических условиях Нижнего Поволжья (летом температура воздуха повышается до 40—45°С, часто наблюдаются температурные инверсии) поступают из дорожного материала в атмосферный воздух и обусловливают воздушно-миграционную опасность. Эти же вещества вымываются из дорожного материала атмосферными осадками и почвенной влагой, определяя его водно-ми-грационную опасность.

Схема эколого-гигиснической оценки материалов для дорожного строительства, полученных с использованием промышленных отходов

Наиме- Гигиениче-

нование блока Наименование этапа Задачи этапа ские показатели, ис-

исследо- пользуемые

вании при оценке

Сани- 1. Предвари- Анализ химического соста- ПДКЛ, тарно- тельный ва. Выбор приоритетных ПДК.,га , химиче- вредных веществ ПДК,'™,'

ский класс

опасности

2. Оценка Изучение вымывания атмо- ПДК„„ водно-ми- сферными осадками с есте-грационной ственным уровнем рН опасности (имитатор — дистиллированная вода), закислснны-

ми осадками (имитатор — 0,01 М серная кислота), почвенными водами (имитатор — ацетатаммонийный буферный раствор)

3. Оценка Определение лимитирую- ПДК„М „ воздушно- щего пути поступления ток-миграцион- сикантов в воздух (испарс-

ной опасно- нис или пыление). Опреде-сти ление концентрации ток-

сичных веществ в воздухе

4. Заключи- Определение суммарных тельный показателей загрязнения

воды, воздуха, почвы Эколо- 5. Микро- Оценка воздействия на био- МИД го-ток- биологиче- люминесцирующие бакте-сиколо- ский рии

гиче- 6. Фитоток- Оценка воздействия на выс-ский сический шие растения

7. Гидробис- Оценка воздействия на гид-логический робионтов

8. Токсико- Оценка воздействия на теп-логический локровных животных

Выводы по гигиенически безопасному использованию отходов в дорожном строительстве

Примечание. ПДК„ — в почве, ПДК„ „ — в воде водных объектов, ПДК.17М „ — в атмосферном воздухе; МИД — максимально недействующая доза (разведение).

При выборе приоритетных органических веществ предпочтение отдается тем веществам, концентрации которых в отходе превышают ПДК в почве (ПДКп) или региональное фоновое содержание в почвах, а также соединениям, обладающим высокой летучестью, водораствори-мостыо и относящимся к высокому классу опасности.

При экспериментальной оценке асфальтобетонной смеси и входящего в ее состав отхода нефтепереработки в качестве ведущих загрязнителей были выбраны бензол, ксилол, стирол и толуол на основании данных об их летучести, наличии установленных ПДК,, и класса опасности.

Опасность для окружающей среды оценивалась в экспериментах с моделированием процессов миграции в воздух и воду.

Воздушно-миграционная опасность воздействия летучих органических веществ изучалась в газовых камерах Курляндского при температурах: 20 ± 2°С (средняя летняя температура) и 40 ± 2°С. В соответствии с методикой санитарно-гигиенической оценки стройматериалов [3| соотношение площади исследуемого материала и объема воздуха затравочной камеры составляло 1 м2:1 м3. Гигиеническим критерием безопасности материала являлось отсутствие превышения ПДК в атмосферном воздухе (ПДК.|ТМ в). В ходе эксперимента в воздухе испытательных камер (при двух температурных режимах) были обнаружены бензол и ксилолы на уровне ниже ПДКа7М ,,.

Моделирование водно-миграционных процессов. В настоящее время существует несколько подходов, разли-

чающихся между собой выбором выщелачивающего раствора, временем экстракции, соотношением между массами образца и растворителя и т. д. [2, 7]. В качестве имитатора атмосферных осадков с нормальным рН обычно используют дистиллированную воду, а почвенной влаги — растворы сильных комплексообразователей.

Для оценки безопасности исследуемого образца дорожного композиционного материала с нефтешламом был использован в качестве модели кислотных осадков водный раствор 0,01 М серной кислоты. Такой раствор имитирует экстремальные условия вымывания токсикантов под действием кислотных дождей. Для оценки дорожного материала в условиях подтопления грунтовыми водами, что характерно для Волгограда, был использован ацетат-аммонийный раствор рН 4,8, являющийся сильным комплексообразова-телем и имитирующий почвенный раствор.

При моделировании водно-миграционных процессов принципиально важно определить продолжительность контакта твердой и жидкой фаз, когда достигаются концентрации, близкие к равновесным. Практика показывает, что такие концентрации устанавливаются в вытяжке через сутки настаивания измельченного образца при соотношении твердой и жидкой фаз 1:10. Санитарно-химическому анализу подвергают фильтрат и определяют максимально возможный уровень поступления веществ в вытяжку.

Анализируя полученные результаты исследования водно-миграционных процессов, можно заключить, что асфальтобетонная смесь с добавлением нефтешламов достаточно прочно связывает органические вещества, характерные для нефтепродуктов, и они меньше экстрагируются имитаторами нормальных и кислотных осадков. Так, бензол в вытяжках из исследованных образцов нефтешламов определялся на уровне 0,03—0,13 мг/л, а из асфальтобетона — 0,003—0,004 мг/л.

Обязательным этапом эколого-гигиенической оценки материала дня дорожного строительства с добавлением промышленного отхода являются эколого-токсиколо-гические исследования.

Блок эколого-токсикологических исследований состоит из следующих этапов: микробиологического, фитоток-сического, гидробиологического и токсикологического.

Для микробиологического анализа были взяты бактерии, обладающие чувствительностью к органическим веществам (препарат лиофилизированных биолюминесцентных микроорганизмов — "Эколюм"). Тестированию подвергались водные вытяжки из исследуемых материалов. Измерение интенсивности биолюминесценции проводилось на приборе "Биотоке". Показателем токсичности служила величина коэффициента токсичности. При повышенном содержании токсикантов (ксилолов) наблюдалось отчетливое негативное действие на биохимические процессы в клетках.

Тестирование водных вытяжек на высших растениях проводят на семенах пшеницы, являющихся аккумулятором органических веществ, мигрирующих из нефтепродуктов [4, 5|. Целесообразно использовать тест на прорастание семян.

В работе учитывались всхожесть семян и угнетение развития корней проростков по сравнению с соответствующими показателями контроля. Было установлено негативное влияние исходных вытяжек из нефтешламового отхода как на всхожесть семян, так и на развитие растений. Вытяжки из асфальтобетонов подобного действия на высшие растения не оказывали.

Проводились исследования на гидробионтах1. В качестве тест-объектов были использованы зетвистоусые рачки Daplinia magna и инфузории Tetrahimena piry-formis. Гидробионты весьма чувствительны к вредному действию взвешенных частиц [2, 6), поэтому при тестировании вытяжек тщательно следили за полным удалением взвеси из фильтрата. Тестирование на дафниях осу-

1 Исследования проведены в сотрудничестве с канд.

биол. наук Л. Г. Донерьян.

ществлялось в трех повторностях (на 10 половозрелых особях рачков в каждой повторности). Контрольной средой являлась отстоявшаяся водопроводная вода. Тест на культуре инфузорий заключался в количественной оценке их поведенческой реакции под действием химического токсиканта. Показателем токсичности служила также величина коэффициента токсичности (К^), вычисляемая по формуле: К, = (П48 - П0)(ПкЛ8 - Пк0), где П — прирост клеток соответственно за 48 ч и в начале исследования в исследуемой и контрольной пробах [6]. Было выявлено отрицательное воздействие нефтешламовых отходов на процессы жизнедеятельности как дафний, так и инфузорий. Вытяжки из исследуемого дорожного материала с добавкой нефтешламов такого влияния не оказывали, что связано, по-видимому, с прочным связыванием приоритетных веществ в составе асфальтобетонной смеси.

Экспериментально-токсикологическое исследование на теплокровных животных проводилось по общеизвестной схеме изучения токсичности вредных веществ с учетом поставленной задачи — обеспечение безопасности условий труда при дорожном строительстве. В острых и подострых опытах на 4 видах лабораторных животных (белые мыши и крысы, морские свинки, кролики) устанавливались основные параметры токсикометрии при различных путях поступления.

Объектом изучения служили: нефтяной шлам (отход нефтепереработки), асфальтобетонная смесь на битуме и асфальтобетонная смесь с добавлением (4 % от массы битума) нефтешламового отхода.

При внутрижелудочном введении максимально-возможно вводимой дозы (10 г/кг) всех исследуемых образцов проявлений интоксикации и случаев гибели не наблюдалось, что свидетельствует о низкой токсичности отхода и дорожных материалов. Аналогичный эффект получен и при ингаляционном воздействии в условиях максимально-насыщающей концентрации летучих продуктов. При воздействии на слизистые оболочки глаз отмечен слабый раздражающий эффект. При нанесении на кожу явления раздражения зарегистрированы после 5 аппликаций, причем у животных, подвергавшихся воздействию нефтешламового отхода, обнаруживались изменения в составе периферической крови и снижение уровня гемоглобина.

Таким образом, было установлено, что асфальтобетонная смесь на битуме, вспененном водосодержащим нефтешламом, внесенным в количестве 4%, является малоопасным продуктом и по параметрам токсикометрии не отличается от асфальтобетона, изготовленного по общепринятой технологии. Полученные данные позволили отнести изучаемый дорожный материал к малоопасным веществам в отличие от токсичного (по тем же показателям) нефтешлама. Нефтешламы обладают способностью проникать через неповрежденную кожу, в связи с чем

были рекомендованы соответствующие меры для создания безопасных условий труда.

Оценка опасности для окружающей среды как нефтешламовых отходов, так и асфальтобетонной смеси с добавлением нефтешлама стала возможной при использовании предложенной схемы эколого-токсикологиче-ских исследований.

Предлагаемая схема эколого-гигиенического исследования композиционных материалов для дорожного строительства с добавлением отходов нефтепереработки является достаточно полной и позволяет всесторонне оценить их эколого-токсикологическую безопасность.

Литература

1. Граматиков И. В. Утилизация нефтяного шлама и анилиновой смолы в дорожном строительстве — метод защиты окружающей среды: Дис. ... канд. техн. наук. — Волгоград, 1999.

2. Кручинина Е. Ю. Эколого-гигиеническая оценка материалов для дорожного строительства с использованием промышленных отходов: Дис. ... канд. биол. наук. - М., 1998.

3. Методические указания по санитарно-гигиениче-ской оценке строительных материалов с добавлением промотходов (МУ № 2.1.674-97) - М., 1997.

4. Осипова J1. О., Сафонникова С. М., Магжанова С. А. // Гигиена производственной и окружающей среды, охрана здоровья рабочих в нефтегазодобывающей и нефтехимической промышленности. — Уфа, 1985.

- С. 83-86.

5. Осипова Л. О.. Сафонникова С. М., Магжанова С. А. II Там же. - М., 1987. - С. 117-120.

6. Руководство по биотестированию воды. РД — 118 — 02 - 90. - М., 1990.

7. Русаков Н. В., Кручинина Е. Ю. // Гиг. и сан. — 1998.

- № 4. - С. 72-76.

Поступила ЗО.ОЗ.О I

S u ш тагу. A scheme has been developed for sanitary assessment of the safety of road building materials containing oil slurry waste. It includes 2 units: 1) sanitary and chemical studies and 2) ecological and toxicological ones. The sanitary and chemical unit consists of a preliminary stage, wherein priority waste-specific substances are selected, and two experimental studies air- and water migration ones that evaluate the environmental effects of the substances selected. The ecological and toxicological unit includes microbiological, phytotox-ic, hydrobiological, and toxicological studies. This scheme of ecological and sanitary studies of road building composite materials containing oil slurry waste allows their ecological and toxicological safety to be comprehensively evaluated.

«5 коллектив авторов, 200; УДК 614.2:610=084

Т. В. Жукова, М. ¡0 Соловьев, М. В. Калинина, А. Р. Квасов, И. В. Шапошникова, В. В. Сорокобаткин

ГИГИЕНИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ДОНОЗОЛОГИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ ИНДИВИДУАЛЬНОГО ЗДОРОВЬЯ

Ростовский медицинский университет. Центр Госсанэпиднадзора в Ростовской области

Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) количественно определила причины и условия сохранения здоровья, среди которых образ жизни и состояние окружающей среды занимают более 70% приоритетов. Экология человека как раздел гигиенической науки объединяет эти понятия, и одной из актуальных проблем экологии человека является донозологическая диагностика заболеваний, которая должна выступать как основа диспансеризации населения.

Оценка состояния здоровья реально осуществляется санитарной службой только на популяционном уровне

как с использованием косвенных показателей (заболеваемость, смертность населения и т. п.), так и через регистрацию качества окружающей среды. Однако, как указывается ВОЗ, более 50% причин утраты (или, наоборот, сохранения и восстановления здоровья) связаны с образом жизни. Эти позиции никаким образом не расшифровываются в существующих документах статистической отчетности (формы 12, 32, 35).

Для достижения изменений на популяционном уровне они должны быть обеспечены у большинства индивидов, поэтому главную роль играет индивидуальный уро-

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.