CC BY
6
дает змбриотропный эффект, выражающийся в снижении внутриутробной выживаемости и повышении предымплантационной смертности эмбрионов, а также замедлении процессов окостенения их скелета, что подтверждает недопустимость использования его для питьевого водоснабжения.
2. Ионная форма кальция в виде бикарбонат-ной соли в наиболее полной мере по сравнению с изученными органокомплексными его соединениями компенсирует эмбриотропный эффект деминерализованной питьевой воды; обогащение питьевой воды бикарбонатными солями кальция — наиболее благоприятный и физиологически адекватный способ коррекции содержания в ней кальция.
3. Лактат кальция не может рассматриваться как физиологически адекватная модель при научном обосновании гигиенических нормативов содержания кальция в питьевой воде.
4. Наиболее чувствительными индикаторами дефицита поступления кальция с питьевой водой при изучении процессов окостенения скелета в ходе внутриутробного развития эмбрионов являются (в порядке приоритетности) процент окостенения когтей задних конечностей (стоп) эмбрионов, про-
цент окостенения проксимальных косточек и когтей передних конечностей.
Литература
1. Бокина А. И., Фадеева В. К., Вихрова Е. М. // Гигиенические аспекты охраны окружающей среды.— М., 1974.— С. 59—62.
2. Бокина А. И., Рахманин Ю. А., Плугин В. П., Фадеева В. К. // Съезд гигиенистов и санитарных врачей Грузии, 4-й: Материалы.— Тбилиси, 1976.— С. 20—23.
3. Новиков Ю. В., Плитман С. И., Левин А. И., Ноа-ров Ю. А. И Гиг. и сан.— 1983.— № 9.— С. 7—11.
4. Рахманин Ю. А., Лычникова Т. Д., Михайлова Р. И. // Гигиена воды и санитарная охрана водоемов.— М., 1973.— С. 44—51.
5. Рахманин /О. А., Михайлова Р. И. // Гигиенические аспекты опреснения воды.— Шевченко, 1988.— С. 13—20.
6. Sidorenko G. /., Rakhmanin Yu. A. Guidelines on Health Aspects of Water Desalination.— Geneva, ETS / 80.4.
Поступила 28.04.89
Summary. The ion form as calcium bicarbonate appeared to be most favourable for the correction of mineral distillate content with various calcium compounds. An organocomplex. compound — calcium lactate can not be considered as an adequate model for the scientific substantiation of hygienic standards for calcium content in drinking water. Completely demineralized water consumed perorally gives a negative em-briotropic effect.
© И. В. МУДРЫЙ, 1990 УДК 614.776/.777
И. В. Мудрый
ГИГИЕНА ПОЧВЫ В УСЛОВИЯХ ОРОШЕНИЯ ЗЕМЛЕДЕЛЬЧЕСКИХ УГОДИЙ СТОЧНЫМИ
ВОДАМИ, СОДЕРЖАЩИМИ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА (ОБЗОР)
Республиканский научный гигиенический центр Минздрава УССР, НИИ общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Марзеева, Киев
Земледельческие поля орошения (ЗПО) имеют важное гигиеническое и народнохозяйственное значение в охране водоисточников от загрязнения. Использование очищенных сточных вод на полях орошения исключает сброс стоков в водоемы.
В. М. Перелыгин [14] придерживается точки зрения, что только наличие аналитических сведений о физических свойствах и химическом составе, отсутствие яиц гельминтов и патогенных возбудителей дают основание для использования этих сточных вод на ЗПО. Смешанные городские сточные воды содержат не только органические, биологические ингредиенты, но и весь комплекс возможных химических загрязнителей: тяжелые металлы, поверхностно-активные вещества (ПАВ) и другие химические соединения органического синтеза. О содержании вредных химических веществ могут косвенно свидетельствовать результаты многочисленных аналитических исследований осадков очистных сооружений бытовых сточных вод, в которых обнаруживается (в мг на 1 кг сухого осадка) бора до 15, кобальта 2—110, марганца 60—720, меди 65—3200, свинца 100—300, цинка 40—5000 [16]. Химические загрязнители,
обладая различными физико-химическими свойствами, могут накапливаться в поверхностном слое почвы и мигрировать в подпочвенный водный горизонт, переходить в зеленую массу и плоды растений, а затем в организм животных и человека.
Е. И. Гончарук [3], П. Н. Матвеев [10], В. М. Перелыгин и соавт. [16], Е. И. Гончарук и Г. И. Сидоренко [4], С. Я. Найштейн и соавт. [11], Н. А. Романенко [19] и др. придерживаются мнения, что за последние 15—20 лет благодаря совместным усилиям ученых-медиков, мелиораторов, агрономов достигнуты большие успехи в разработке и внедрении в практику эффективных и безопасных в гигиеническом отношении методов подготовки и использования сточных вод и их осадков в сельском хозяйстве. За этот период совершенствовалось и санитарное законодательство по данному вопросу. Взамен «Временных санитарных правил...» в 1985 г. изданы «Санитарные правила устройства и эксплуатации земледельческих полей орошения». Однако не все проблемы, связанные с орошением сточными водами, решены в полном объеме. В частности, следует развивать дальней-
шее обоснование комбинированного нормирования тяжелых металлов в условиях комплексного загрязнения почвы макро- и микрохимическими удобрениями, ПАВ, изучение миграции и транслокации химических загрязнителей (тяжелые металлы, ПАВ, вещества органического синтеза) в условиях орошения очищенными сточными водами земледельческих угодий [15, 16].
Согласно исследованиям отечественных [2, 5, 9, 12, 26] и зарубежных авторов [28, 29], в условиях загрязнения окружающей среды ПАВ можно обнаружить на глубине 30 м от поверхности почвы и на расстоянии от 300 м до 3 км от источника загрязнения. Отмечено также их накопление в слое почвы глубиной 0,5 м в количестве до 1 мг/кг при орошении водой, содержащей 2 мг/л ПАВ.
В. В. Игнатова и Л. М. Захарцева [7] установили, что анионные ПАВ, содержащиеся в сточных водах текстильных фабрик и хозяйственно-бытовых стоках, накапливаются в почве. Разложение их идет медленно. Накопление детергентов в слоях почвы глубиной 0—20, 80—100 см находится в зависимости от концентрации их в поливной воде. Анионный ПАВ алкилсульфат натрия практически полностью разрушается в течение 3 мес [18]. Ряд авторов [1, 2, 25] указывают на высокую адсорбционную способность почвы по отношению к ПАВ. Наблюдения показали, что с увеличением времени степень адсорбции анионного детергента сульфонола снижалась, и почти полное насыщение песка произошло через 20 сут.
С увеличением нормы полива сточной водой, содержащей детергенты, поглощение их почвой уменьшается. Дерново-подзолистые супесчаные почвы в отношении ПАВ обладают низкой поглотительной способностью, и при больших поливных нормах (10 000 м3/га) эти вещества отмываются как непрочно закрепленные и мигрируют в нижележащие слои почвы и грунтовые воды [7].
Анионные ПАВ хорошо адсорбируются (до 90 %) натуральной почвой. На песке наблюдается низкая адсорбция (не выше 25 %). В то же время наибольшая фильтрация происходит через песок, наименьшая — через натуральную почву. Сорбция ПАВ увеличивается от песков к суглинкам. Это соответствует возрастанию дисперсности и увеличению активной поверхности при переходе к более мелкодисперсным группам [13]. Скорость и величина процесса адсорбции ПАВ в почве в глубоких слоях снижаются. Адсорбция алкилсульфатов в почве в 2 раза выше, чем алкан-сульфонатов, и в 5—7 раз выше, чем алкилбензол-сульфонатов. Анионные ПАВ ускоряют вымывание из почвы ионов кальция [28].
Орошение сточной водой с различным содержанием детергентов не оказало существенного влияния на агрохимические свойства почвы. Реакция почвенного раствора в верхнем слое осталась нейтральной (рН 6,5—7,1). При орошении хозяйственно-бытовыми и промышленными сточными водами тонкосуконной фабрики количество нитра-
тов уменьшилось в мае на 31,8 мг на 1 кг почвы, в июне на 5,8 мг/кг, в июле на 4 мг/кг, в августе на 2 мг/кг. Нитрификационная способность почвы при всех вариантах орошения выше, чем на контрольном участке. Несколько иная картина наблюдается при определении аммонифицирующей активности, т. е. активности бактерий, участвующих в синтезе аммониевых солей — источников питания растений. Она нарастала от весны к осени. Так, в мае определены следы аммиачного азота, в июле — 119,7 мг/кг, а в октябре — 300 мг/кг [7].
Существует мнение, что ПАВ не влияют на биологическую активность почвы [8]. В противовес этому имеется точка зрения, что алкилбензол-сульфонаты оказывают выраженное ингибирую-щее действие на процесс нитрификации. В различных почвах оно проявляется по-разному в зависимости от степени разветвленности алкильной цепи ПАВ [30]. О существенном влиянии детергентов на микроорганизмы в почве указывают и другие авторы [28]. Анионный ПАВ алкилсульфо-нат натрия в высоких концентрациях (58,6 и 100,5 г/м2 за 4 года) после многолетнего орошения почвы угнетает целлюлозоразлагающую ак- 1 тивность микроорганизмов [32].
Некоторые авторы [34] считают, что под влиянием ПАВ может изменяться количественный и качественный состав микрофлоры почвы. Микроорганизмы под действием детергентов могут образовывать токсичные для растений продукты метаболизма, которые не подвергаются дальнейшему разложению и накапливаются в почве.
Вода с концентрацией анионных ПАВ 10,4 мг/л, используемая для орошения земледельческих угодий, не оказывает отрицательного влияния на урожай трав. Повышение содержания анионных ПАВ в сточной воде до 20—70 мг/л вызывает снижение урожайности трав [7]. Полагают, что токсическое действие детергентов на растения зависит ^ от их нагрузки на почву. Для анионных ПАВ алкиларилсульфоната натрия и алкилмоносуль-фоната натрия в зависимости от вида почвы токсическое действие на сельскохозяйственные культуры может проявляться при нагрузке 17 000— 30 000 мг/м2 [33].
Ряд исследователей [1] полагают, что при поступлении ПАВ в почву они могут включаться в пищевые цепочки и оказывать неблагоприятное воздействие на здоровье человека. Анионный ПАВ натрийдодекансульфонат может тормозить биосинтез хлорофилла в зародышах зерна. Пороговая концентрация, тормозящая митоз в луковице, для натрийалкилбензолсульфоната составляет 0,025 %, для натрийдодекансульфоната и для натрийолеата — 0,1 % [28]. Имеются сведения, что большинство детергентов оказывает фитоток-сическое действие. ПАВ ингибирует активность * сукцинатдегидрогеназы растений [31]. Вредное т действие ПАВ зависит от концентрации действующего вещества и продолжительности воздействия. Указанное действие не носит всеобщего характе-
ра, так как существуют и такие детергенты, которые увеличивают продолжительность жизни растений. Но ПАВ с таким свойством мало: из 200 их встретилось всего 3.
Проведена проверка возможности накопления ПАВ в продукции, выращенной на участках, орошаемых очищенными сточными водами, в реальных условиях на производственных массивах. При 0 орошении с поливной нормой 3000 м3/га содержание анионных ПАВ в многолетних травах составляло 0,33—0,34 мг/кг, в картофеле — 1,7 мг/кг. В условиях полевого опыта наибольшее содержание анионных ПАВ (30 мг на 1 кг воздушно-сухого вещества) обнаружено в травах при концентрации анионных ПАВ в сточных водах 68 мг/л. Следует отметить, что в сточных водах, предназначенных для орошения, таких высоких концентраций ПАВ не встречается [7].
В связи с изложенным важное значение приобретает изучение санитарно-токсикологического аспекта использования растений, выращиваемых на ЗПО, в корм скоту и птице, влияния скармливания на их организм и в связи с этим решение ф вопроса о пригодности животноводческой продукции для питания человека.
Ю. И. Тарарин и соавт. [23] провели эксперимент, продолжавшийся 5 мес. Под наблюдением находилось 350 коров, подопытную группу которых пасли на пастбищах, орошаемых сточными водами (оросительная норма 9200 м3/га). Характерной особенностью сточных вод являлось наличие в них таких ингредиентов, как ПАВ в концентрации 3,3—10 мг/л, хром — 0,2—0,5 мг/л, разнообразные органические красители и др. Результаты эксперимента показали, что многолетние травы с орошаемых участков не оказали выраженного влияния на организм животных и могут быть использованы для кормления коров в паст-ф бищный период. Установлено также [20], что заго-- товленное на участках орошения сено не влияет также на продуктивность и биологическую ценность мяса кроликов. Авторы рекомендуют применение в кормовых рационах животных растениеводческой продукции (сена), выращенной при орошении сточными водами, но оросительная норма не должна превышать 4000—6000 м3/га.
Существует также мнение, что сельскохозяйственная продукция, выращенная на ЗПО, может оказывать вредное воздействие на организм животных. Доказано, что кормовую продукцию (сено) с орошаемых участков при норме полива 9000—11 000 м3/га следует применять в кормовых рационах в течение не более 6 мес во избежание хронической интоксикации у животных. Основными химическими ингредиентами в сточных водах были нефтепродукты, ПАВ, некоторые соли тяжелых металлов [24]. В. П. Саяпин и М. В. Старков ^ [21] несколько расширили круг изучаемой растениеводческой продукции (трава, сено, овес, пшеница, картофель), выращенной при орошении городскими очищенными сточными водами. Особен-
ностью таких вод являлось наличие в них анионных ПАВ (3,5—3,7 мг/л), хрома (0,2—0,5 мг/л), ряда других тяжелых металлов и разнообразных органических красителей. Применение на протяжении 2,5 лет спецрационов, содержащих корма с ЗПО, вызывает определенные изменения в морфологической структуре внутренних органов, преимущественно в почках и печени. Наибольшие сдвиги обнаружены у кроликов в условиях включения в их рацион картофеля или всего набора кормов с ЗПО. Менее выраженные изменения в микроморфологической структуре внутренних органов отмечены у животных, получавших в рационе зерновые (пшеницу, овес), и практически не обнаруживались у животных при введении в их рацион исследуемого сена и травы. Имеется ряд сообщений [22, 24] о мутагенном действии отдельных видов культур с ЗПО (картофеля, пшеницы, овса) на хромосомный аппарат клеток костного мозга животных.
Обобщив данные литературы и результаты собственных исследований, мы пришли к заключению, что анионные ПАВ являются постоянным химическим ингредиентоночищенных сточных вод, предназначенных для орошения земледельческих угодий. Их количество может варьировать в широких пределах — от 0,2 до 10 мг/л и более. Наряду с ПАВ в сточных водах содержатся также и другие химические соединения, в частности тяжелые металлы, азотсодержащие вещества, нефть, фенол, хлориды и т. д. Основная нагрузка в процессе самоочищения почвы от загрязнений ложится на микроорганизмы. Поэтому ряд авторов [6, 17, 27] придерживаются точки зрения о необходимости научного обоснования гигиенических регламентов для токсичных веществ, содержащихся в воде, используемой для орошения.
В настоящее время, по нашему мнению, недостаточно изученной является проблема миграции ПАВ в почве и из почвы в сопредельные среды, транслокации их в растения, особенно в условиях комплексного химического загрязнения окружающей среды минеральными удобрениями, пестицидами, тяжелыми металлами и другими соединениями. Несмотря на многочисленность работ о биологическом действии ПАВ и значительное количество сообщений об их поведении в окружающей среде, влиянии этих веществ на ее качество, до сих пор в нашей стране не обоснованы гигиенические нормативы ПАВ в почве и сельскохозяйственных культурах. Поступая в почву, ПАВ совместно с другими химическими загрязнителями могут включаться в пищевые цепочки и оказывать неблагоприятное воздействие на здоровье людей. Тем не менее углубленные исследования в этом направлении почти не проводились. Заслуживает также внимания изучение возможного влияния ПАВ на образование в почве нитрозосоединений.
Литература
1. Бакан Т. Охрана окружающей среды: Пер. с венг.— М., 1980.
2. Ветрилэ Л. А. // Гиг. и сан.— 1972.— № 10.— С. 14—18.
3. Гончарук Е. И. Санитарная охрана почвы от загрязнения химическими веществами.— Киев, 1977.
4. Гончарук Е. И., Сидоренко Г. И. Гигиеническое нормирование химических веществ в почве.— М., 1986.
5. Горбунов В. А. // ПАВ и сырье для них.— Шебекино, 1979.— С. 15.
6. Жирное Б. Ф. // Сельскохозяйственное использование сточных вод.— М., 1975.— Вып. 2.— С. 47—54.
7. Игнатова В. В. // Использование сточных вод для орошения.— М., 1978.— С. 82—97.
8. Игнатова В. В., Захарцева Л. М. // Сельскохозяйственное использование сточных вод.— М., 1974.— Вып. 1.— С. 41—45.
9. Ковсихьчук А. И. // Гидрохимия Урала.— 1974.— № 4.— С. 34—38.
10. Матвеев П. И. Гигиенические основы развития земледельческих полей орошения.— М., 1976.
11. Найштейн С. Я., Мерешок Г. В., Чегринец Г. Я. Гигиена окружающей среды и применение удобрений.— Кишинев,
1987.
12. Новиков Ю. В., Зарубин Г. П., Галиев М. А. // Гиг. и сан.— 1982.— № 10.— С. 45—47.
13. Орадовская А. Е., Захарова Н. ККорбунова О. Г. и др. // Труды ин-та ВОДГЕО.— 1976.— Вып. 66.— С. 39—46.
14. Перелыгин В. М. // Гиг. и сан.— 1984.— № 8.— С. 12—15.
15. Перелыгин В. М. // Там же.— 1988.— № 1.— С. 4—5.
16. Перелыгин В. М., Тонкопий Н. И., Шестопалова Г. Е. и др. // Состояние и перспективы развития окружающей среды.— М., 1985.— С. 151 —154.
17. Повалий В. И., Гринь Н. В., Трач В. Ф. // Гиг. и сан.—
1988,— № 1.— С. 18—20.
18. Пруденко О. В. // ПАВ и сырье для них.— Шебекино, 1979.— С. 31.
19. Романенко Н. А. // Гиг. и сан.— 1986.— № 7.— С. 12—15.
20. Саяпин В. П., Косарева Т. А., Цветнова Л. Н. // Исполь-
зование городских и промышленных сточных вод для орошения.— М., 1982.— С. 128—133.
21. Саяпин В. П., Старков М. В. // Сельскохозяйственное использование сточных вод.— М., 1977.— Вып. 4.— С. 108—113.
22. Саяпин В. П., Тарарин Ю. И. // Сельскохозяйственное использование сточных вод.— М., 1975.— Вып. 2.—
С. 111 — 118.
23. Тарарин Ю. И., Саяпин В. П., Матулявичене Н. И. // Сельскохозяйственное использование сточных вод.— М., 1977.— Вып. 4.— С. 103—107. $
24. Цветнова Л. Н., Саяпин В. П. // Сельскохозяйственное использование сточных вод.— М., 1980.— С. 75—79.
25. Чередников А. В. // ПАВ и сырье для них.— Шебекино,
1979.— С. 22.
26. Черняева Л. Е., Черняев А. М., Шаманаев Ш. Ш., Яко0лева Н. А. Гидрохимия СПАВ.— Л., 1982.
27. Эльпинер Л. И., Безднина С. Я. // Водные ресурсы.— 1986.— № 4.— С. 102—110.
28. Brändel S., Dietsch К. 11 Alkansulfonate.— Leipzig, 1985.— S. 219—241.
29. Borneff /. II Informationsbl. Förderat. Europ. Gewas-serschuts.— 1974.— N 21.— S. 44—45.
30. D'Arca S., Tarsitani G., Annicchiarico S. II Nuovi Ann. Ig. Microbiol.— 1975.— Vol. 25, N 4.— P. 262—270.
31. Dolina Т., Dobozy O. // Magy. Kemik. Lapja.— 1976.— Vol. 31, N 1.— P. 42—52.
32. Knauth H. // Mineralisation der Zellulose.— Berlin, 1968.— S. 239—243. ^
33. Knauth H., Masche H. // Z. Landeskultur.— 1968.— * Bd 9, N 2.— S. 121 — 136.
34. Luchetti G., Baron M. II Riv. Vitocolt. Enol.— 1976.— Vol. 29, N 6.— P. 253—262.
Поступила 25.01.89
КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 1990 УДК 614.777:546.33]-074
А. С. Саратиков, Е. М. Трофимович, Т. П. Новожеева, Т. А. Зимина, Ф. И. Бурненкова, А. И. Иордан,
Н. Г. Кадычагова
ОБОСНОВАНИЕ ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ НАТРИЯ ЦИАНАТА В ВОДЕ
ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ
Томский медицинский институт
Натрия цианат (НЦ; Na—О—C^N) является промежуточным продуктом в производстве мочевины и ее производных. Он представляет- собой порошкообразное кристаллическое вещество розоватого цвета с сильным специфическим запахом; температура плавления 550 °С, относительная плотность при 20 °С 1,937, растворимость в воде 10,7.
НЦ придает природной воде стандартного состава слабый неотчетливый запах; пороговая концентрация по запаху при 20 °С 661 мг/л. Хлорирование и нагревание водных растворов до 60 °С не изменяют интенсивность и характер запаха. В течение 2 сут интенсивность запаха снижается с 4 до 1 балла, что свидетельствует о нестабильности соединения в воде. Пороговая концентрация НЦ в воде по привкусу 28,2 мг/л.
НЦ тормозит процесс биохимического потребления кислорода; пороговая концентрация по влия-
нию на общий санитарный режим водных объектов 100 мг/л. Соединение вызывает сдвиг рН в щелочную сторону, но при концентрациях до 4000 мг/л этот сдвиг находится в диапазоне 6,42—7,86, допустимом в гигиене водопользования.
В опытах на белых мышах и крысах изучена острая токсичность НЦ. ЬЭбо, рассчитанная по методу Литчфилда и Уилкоксона, составляет для белых мышей 400 мг/кг, для белых крыс 1000 мг/кг. Клиническая картина интоксикации характеризовалась беспокойством животных, снижением двигательной активности, развитием клонико-тониче-ских или клонических судорог, нарушениями ритма и глубины дыхания. Гибель животных наступала
в течение первых суток.
При нанесении 10 % раствора НЦ на кожу кролика (на 30 мин) заметного раздражающего действия не выявлено.
*
