CC BY
10
Гугля В. Г., Калмановский В. И., Шепелев В. Е. и др.— Завод, лаб., 1972, № 5, с. 38, с. 535.
Гугля В. Г., Шепелев В. £., Жуховицкий А. А. — Ж-аналит. химии, 1973, т. 28, № 6, с. 1223.
Дмитриев М. Т. — В кн.: Проблемы аналитической химии. М., 1979, т. 6, с. 75.
Дмитриев М. Т., Китросский И. А., Масленков-ский Л. Г. — Гиг. и сан., 1976, № 9, с. 60.
Дмитриев М. Т., Колесников Г. М. — Там же, 1980, № 3, с. 53.
Коган Л. А. Количественная газовая хроматография. М., 1975.
Мекеев Е. £., Смирнова Г. Д. — Изв.'Казах. ССР. Серия: Химия, 1969, № 5, с. 87.
Методические указания на методы определения вредных веществ в воздухе. М., 1979, вып. 15, с. 32, 38.
Методические указания на определение вредных веществ в воздухе. М., 1981, с. 64.
Носова Н. С., Томина Н. Н. — В кн.: Санитарная оценка окружающей среды в среднем Поволжье и вопросы гигиены труда, токсикологии и профпатологин в автомобилестроении. М., 1979, с. 63.
Перцовский А. Л., Беляков В. М., Кремко Л. Л1. — Гиг. и сан., 1978, № 7, с. 64.
Пихл В. О., Пенчук Я- О., Ильмая К. А. и др. — В кн.: Современные методы санитарно-гигиенических исследований и применение их в практике санитарного контроля. Тарту, 1978, с. 121.
Ротин В. А. — Труды ВНИИКА нефтегаз, 1968, вып. 2, ' с. 207.
Рувинский Л. Я- — Химия и технол. топлив. и масел, 1979, № 5, с. 43.
Сахаров В. М., Бескова Г. С., Бутусова А. И. А. с. 364894 (СССР). — Открытия, 1973, № 5.
Сотников Е. £., Блинов В. И., Филиппова С. А. — Гиг. и сан., 1973, № 8. с. 66.
Цицишвили Г. В. Андроникашвили Т. Г.. Банах О. С. и др. — Изв. АН Груз. ССР. Серия: Химия, 1977, т. 3, № 1, с. 22.
Яруничева Н. А. Определение окиси углерода в воздухе производственных помещений в присутствии дву-
окиси углерода, летучих углеводородов и двуокиси азота с применением метода газовой хроматографии. Дис. канд. М.,' 1972.
Anthony R. J., Nelson F. J., Leslie А. С. — Pat. 4019879 (USA).
Bomlaugh К.' I. — Nature, 1963, v. 197, p. 1102.
Bruner F., Ciccioli P., Rastelli R. — J. Chromatogr., 1973, v. 77, p. 125.
Colset M. W., Naegeli D. W., Dryer F. W. et al. — En-vironm. Sei. Technol., 1974, v. 8, p. 43.
Dubois G., Monkman J. L. — Analyt. Chem., 1972, v. 44, p. 74.
Dujka D.-J. Chromatogr., 1970, v. 51, p. 111.
Fanter D. L., Wolf С. Т. — Analyt. Chem., 1973, v. 45, p. 565.
Grendjean E. — Schweiz, med. Wschr., 1972, Bd 102, S 1889
Groce //. W., David D. Y. — J. chromatogr. Sei., 1969, v. 7, p. 247.
Harrison N. F. — Ann. occup. Hyg., 1975, v. 18, p. 37.
Mar tin A. J. P., Scott R. P. W-, Wilkins Т.. Chromatographie, 1969, v. 2, N 3, p. 85.
Popp P., Opperman G. — J. Chromatogr., 1978, v. 148. p. 265.
Popp P. — Chem. Techn., 1979, Bd 31, S. 46.
Porter AT., Volman D. U. — Analyt. Chem., 1962, v. 34, p. 748.
Rusek M., Krejci M. —"Paliva, 1963, v. 43, p. 106.
Russev P., Kunova M., Georev V. — J. Chromatogr., 1979, v. 178, p. 364.
Sabotier M. M. P., Senderens J. В.— С. R. Acad. Sci. .(Paris), 1902, v. 134, p. 514.
Sakharov V. M., Beskova G. S., Butusov A. J. — J. Chromatogr., 1972, v. 69, p. 71.
Schwink A., Hockenberg //., Forderrenther M. — Brennstoff-Chemie, 1961, v. 42, p. 295.
Stevens R. K-. 0' kceffe A. E., Ort man G. C. — AirQual. Instrum., 1973, v. 1, p. 26.
Villalobos R., Chapman R. G. — ISA Trans., 1971,[v. 10, p. 356.
Поступила 13.10.82
За рубежом
УДК ем.771:669.018:6741-074
Ф. М ёллер (
ЭКСПРЕССНЫЙ МЕТОД ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТРАНСЛОКАЦИОННОГО ПОКАЗАТЕЛЯ ВРЕДНОСТИ ПРИ ГИГИЕНИЧЕСКОМ НОРМИРОВАНИИ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ
В ПОЧВЕ
Окружной институт гигиены, Референтная лаборатория по гигиене почвы, г. Потсдам, • ГДР
Транслокационный показатель вредности для следований. Основой наших работ являются согла-большинства химических веществ является лимн- • сованные между странами — членами СЭВ основ-тирующим показателем при установлении предель- ные принципы гигиенического нормирования хи-но допустимой концентрации в почве (А. А. Дн- мических веществ в почве. Лаборатория гигиены нерман и соавт.; Т. М. Григорьева и соавт.). Ин- почвы ИГОП занимается вопросами транслокации ститут гигиены округа^ Потсдам (ИГОП) принима- токсических тяжелых металлов из почвы в сель-ет участие в оптимизации методических путей рас- скохозяйственные растения, которые играют до-«мотрения вариантов проведения лабораторных ис- минирующую роль в питании населения ГДР.
1
С целью оптимизации метода транслокации химических веществ из почвы в растения рассматриваются методы определения транслоцируемой доли тяжелых металлов в почве, методы определения фито-токсической пороговой концентрации тяжелых металлов в почве, методы ускорения развития растений в искусственных климатических камерах.
В настоящей статье обсуждаются данные литературы и результаты собственных исследований К по транслокации кадмия на модели картофеля и на основе этого изучения представлены предварительные предложения для экспрессного метода определения транслокационного показателя вредности при гигиеническом нормировании тяжелых металлов в почве.
Рассмотрены формы связей тяжелых металлов в почве, которые можно подразделить на категории: свободные ионы и растворенные органические комплексы; заменяемые и экстрагируемые ионы; включенные в осадках тяжелых металлов, их оки-« сях, гидроокисях, живущих организмах и биологических остатках.
В соответствии с различными формами связей для оценки возможности растений накапливать тяжелые металлы испытаны следующие фракции: экстрагируемые водой — тяжелые металлы, экстрагируемые образователем комплексов — тяжелые металлы, накапливаемые растениями во время вегетативного периода; экстрагируемые средней сильной концентрированной минеральной кислотой — потенциальные за продолжительный период мобилизируемые тяжелые металлы. Содержание водорастворимых тяжелых металлов, кото-рые интенсивжгьсснмнлнпуются корневой системой » растений, опред^^ется г.^ем экстракции холодной водой. Экстракционная способность тяжелых металлов связана со значением рН почвы, содержанием перегноя в ней и количеством обменных катионов. За последнее время ИГОП использует метод Института питания растений Академии сельскохозяйственных наук ГДР: экстракция холодной водой с раствором 0,025 М ЕОТА-2 № без буфера.
Потенциально мобилизируемые тяжелые металлы экстрагируются среднеконцентрированной солевой или азотной кислотой. Корреляции между содержанием тяжелых металлов в почве и накоплением их в растениях оказались особенно тесными в случае экстракции с помощью ЕЭТА. • Для приближенного определения токсической ^ предельной концентрации вредных веществ в окружающей среде применяются так. называемые эко-тесты: тесты торможения размножения клеток с помощью бактерий, водорослей, простейших; тесты, торможения прорастания семян полезных . - растений; тесты торможения урожайности полезных растений.
В соответствии с поставленной задачей — определить фитотоксическую пороговую концентрацию тяжелых металлов — необходимо проводить исследования по тесту торможения прорастания
Таблица 1
Фитотоксичсская предельная концентрации тяжелых металлов в почве
Концентрация металлов
(в мг на 1 кг почвы) *
при посадке
Металл 3 о Автор
Я X X
о и я я и а X V а к 5 в о о
■в* о с с с.
Кадмий 25 50 250 К1оке и БсИепке
\ (1979)
Медь 22 20 70 — Нос1епЬег£ и ТЧпск
27& (1975)
Цинк 260 150 — НоскпЬегк и "Ппск
(1975)
семян, разработанному и принятому в СССР. Этот тест при малой затрате труда за короткое время показывает хорошо воспроизводимые результаты. Другие тесты торможения размножения клеток более трудоемки, требуют постоянного поддержания музейных культур тест-микроорганизмов, длительного времени. Тесты торможения урожайности растений требуют длительных и объемных опытов в емкостях для получения достоверно разнящихся показателей урожая, необходимых для обоснования решения. Существенное преимущество тестов торможения прорастания по сравнению с тестами размножения клеток состоит в том, что в качестве тест-объектов можно применить те же самые семена растений, на которых онределяет-'ся показатель тран^локации. Таким образом, обеспечивается одн<" -дачная информация о фитотоксич-ности нормируемых тяжелых металлов по тест-растениям транслокации. Идентичность тест-растений и тест-семени очень необходима, так как фнто-токсичнос1"ь одного и того же тяжелого металла различна для разных культуральных растений. Например, по кадмию выявлен следующий ряд возрастающей фитотоксичности: помидоры <Говес< салатСморковь Сцветная капуста <реднс Сфа-соль< горохе шпинат. Выбранные фитотоксиче-ские предельные концентрации тяжелых металлов в почве указаны в табл. 1.
В литературе рекомендуются тесты с помощью клоповника, горчицы, овса, ячменя и фасоли для испытания фитотоксичности загрязненных тяжелыми металлами почв. До настоящего времени ИГОП применяет тесты торможения прорастания на картофеле и пшенице.
Если осуществляют исследования транслокации в фитоклиматических камерах, тогда по сравнению с экспериментами, проведенными в теплицах и на открытом грунте, возникают следующие преимущества: воспроизводимые условия эксперимента на основе стандартизации климата; ускорение роста и развития тест-растений в такой мере, что можно стимулировать ежегодно-3—4 вегетационных периода.
Таблица 2
Накопление (астениями, фнтотоксичнст, i[ анслокаьия кадния (результаты исследования 111 СП)
Добапкя кадмия, мг/кг почвы Распоряжаемость кадмия fecT торможения прорастания горчицы, % Урожайность картофеля, г/емкость Содержание кадмия в картофеле, мг/кг
экстрагируется ВОДОЙ, мг/кг ПОЧВЫ экстрагируется мг/кг почпы EDTA
0* 0 0 6 160 0*»
3 0 2,85 8
5 0 . 4,68 14 25 0,51
10 0 8,89 22 17 0,74
* Естественное содержание кадмия в стандартизированной песчаной почве — 0,6 мг/кг.
** Допустимая концентрация остатка 0,1 мг/кг.
Если в климатических камерах предусматривается создать условия для ускоренного развития растений, тогда климатические программы не могут быть идентичными с естественной погодой. Такие программы различаются, например, от климата открытого гранта: сверхсредней интенсивностью освещения, способствующей ускорению процесса достижения спелости, сверхсредней ночной воздушной влажностью для ограничения непродуктивного, задерживающего достижения спелости испарения.
Климатические программы в фитокамерах должны соответствовать различным требованиям тест-растений в отдельных фазах развития. При применении зерновых культур начинают с этапа низкой температуры для яровизации. Если необходимо ускорение достижения спелости, тогда можно к концу эксперимента постепенно уменьшить продолжительность дня и понизить температуру. При накоплении достаточных сведений о реакции тест-растений на климат в камерах можно заменить подразделенную программу этапов развития календарной программой с двухнедельным ритмом. Создание по выше указанным аспектам программы цитокамер применяется в НИИ Академии сельскохозяйственных наук ГДР.
В настоящее время используется сконструируе-мая фитокамера с ограниченными возможностями управления климатической программой. Исследования транслокации проводятся в следующих упрощенных условиях: продолжительность освещения 12 ч, интенсивность освещения 20 клк, температура воздуха днем 22 °С, ночью 17 °С, влажность воздуха днем 50%, ночью 65%.
В табл. 2 указаны результаты собственных исследований накопления кадмия, его фитотоксич-ности и транслокации в концентрации до 10 мг на 1 кг почвы.
Выводы. 1. Накопление картофелем кадмия оставляет приблизительно 70% от количества, внесенного в почйу. Результаты исследований показывают, что путем экстракции EDTA можно оценить порядок транслокационного показателя, вредности тяжелых металлов в почве. В качестве^ тест-почвы применяется стандартизированная естественная песчаная почва, в качестве тест-растения — картофель. По остальным тест-растениям или видам тест-почвы необходимо рассмотреть корреляцию между экстрагируемым EDTA и транс-лоцируемым содержанием тяжелых металлов.
Рекомендуется применение метода Академии сельскохозяйственных наук ГДР: экстракция 0,025 М EDTA-2Na раствором без буфера, соотношение экстракции раствор:почва—10:1, холодная экстракция машинным шуттелированием в течение 1 ч, очистка экстракта центрифугированием в течение 20 мин в гравитационном поле 4000 г и фильтрация.
2. По тесту фитотоксичности пороговая концентрация кадмия 5 мг на 1 кг почвы. Однако урожайность в результате опыта в фнтокамере показывает, что при более низком содержании кадмия ухудшается развитие картофеля. Предполагается, что улучшится корреляция между результатом теста и урожайностью в случае идентичности видов тест-семян и тест-растений. В таких условиях торможения прорастания следует оценивать верхний предел для определения транслокационного показателя тяжелых металлов в почве относительно рассматриваемой концентрации. Рекомендуется применить тест торможения прорастания на картофеле.
3. В зависимости от урожайности опыты в фитокамерах можно проводить по упрощенной климатической программе. Практика других институтов показывает, что с помощью оптимизированных климатических программ можно сократить. время достижения полной спелости на 3 мес.
Литература. Григорьева Т. М., Перелыгин В. М., Перцовская А. Ф. и др. — В кн.: Гигиенические аспекты охраны окружающей среды. М., 1978, вып. 6, с. 146— 150.
Динерман А. А., Перелыгин В. М., Павлов JI. Ф■ и др. — Там же, с. 150—154.
Поступила 15.03.82
