CC BY
7
2SO
ZOO
'50
too
50
°0,05 >5 1,0 1,5
Зависимость миграции свинца из ПВХ-труб в водопроводную воду при 20 °С от экспозиции. По оси абсцисс — концентрация свинца (в мг/л); по оси ординат — экспозиция (в сут). Содержание ТОСС: а — 2,3 масс. ч„ б — 2,2 масс, ч„ в — 2,0 масс. ч. Содержание ДОСС: г — 3,3 масс. ч„ д — 3,5 масс. ч„ о — 3,7 масс. ч.
Полученные данные о миграции свинца из ПВХ-материалов в водопроводную воду в зависимости от температуры, рН воды, количественного содержания стабилизатора в рецептуре материала и экспозиции (до 2,5 года) позволили рассчитать коэффициенты диффузии свинца из жесткого поливинилхлорида в водопроводную воду. Среднее значение коэффициента диффузии составляет 5,8-10-° см2/с.
Выводы. 1. Миграция свинца зависит от температуры, количественного содержания стабилизатора в рецептуре материала, рН воды, экспозиции, толщины материала и диаметра трубы.
2. Количественные уровни миграции свинца в водопроводную воду из ПВХ-материалов при
экспозиции от 1 мес до 2,5 года превышают ДУ в 100—10 000 раз и более.
3. Предварительная отмывка образцов водопроводной водой снижает концентрации свинца, выделяемые в воду, в первые 5 сут, затем скорость выделения значительно увеличивается и уровни выделения свинца практически не отличаются от таковых из «неотмытых» образцов.
4. Скорость выделения свинца в воду из ПВХ-материалов, превышающая ДУ, наблюдается в течение 6—8 мес (в зависимости от количественного содержания свинца в материале).
5. Исследованные образцы ПВХ-материалов не рекомендованы для применения в контакте с питьевой водой.
Литература
J .Воробьева Р. С. и др.//Гиг. и сан. — 1981. — № 4. — С. 18.
2. Катаева С. Е. //Пласт, массы. — 1984. — № 2. — С. 43.
3. Методические указания по гигиеническому контролю за изделиями из синтетических материалов, предлагаемых для использования в практике хозяйственно-питьевого водоснабжения. — М., 1981.
4. Минскер К. С., Федосеева Г. Т. Деструкция и стабилизация поливинилхлорида.—М., 1979. — С. 108—110.
5. Хавезов И., Цалев Д. Атомно-абсорбционный анализ: Пер. с болг. — Л., 1983. —С. 100.
6. Шефтель В. О., Катаева С. Б. Миграция вредных химических веществ из полимерных материалов. — М., 1978. —С. 75.
7. Шефтель В. О. Гигиена и токсикология пластмасс, применяемых в водоснабжении. — Киев, 1981. — С. 94.
8. Шефтель В. О. // Плает. массы. — 1983. — № 4. — С. 34.
Поступила 10.10.86
Summary. Lead migration from Polyvinylchloride substances (tribasic lead sulphate, bibasic stearate and lead stearate as stabilizers) into faucet water is analyzed. It is established that this migration depends on temperature, stabilizer's quantitative concentration in the material's formula, water pH, exposition, material's thickness and the pipe's diameter. The studied samples are not recommended for application under the conditions when they make contact with faucet water.
УДК 614.777: [628. И2.23:678
|Я. В. Климкина\, Р. С. Ехина, А. В. Тулакин, М. Н. Смирнова
ГИГИЕНА ВОДОПОЛЬЗОВАНИЯ ПРИ БУРЕНИИ СКВАЖИН НА ПИТЬЕВУЮ ВОДУ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВОДОРАСТВОРИМЫХ ПОЛИМЕРОВ
Московский НИИ гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана
Значительный приток населения в районы Нечерноземья, Сибири и Дальнего Востока, рост городов и развитие промышленности обусловливают увеличение потребления воды, в том числе за счет подземных водоисточников. Использование подземных вод в среднем по СССР достигает 30— 60%, а в отдельных районах (Казахстан) —до 100% [5].
Ускорение темпов бурения скважин связано с использованием таких полимерных реагентов, как гипан, нолиакриламид, карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ), метас, реагент К-4 [4].
Вместе с тем непосредственный контакт химических реагентов с водой с процессе бурения может явиться причиной изменения ее исходного качества. Как известно, выбуренные породы при
попадании в окружающую среду представляют серьезную опасность загрязнения водных объектов и влияния на организм человека [1, 2]. При интенсивной химизации процесса добычи воды особую актуальность приобретают гигиенические аспекты водопользования.
Исследования выполнялись в натурных и экспериментальных условиях. Для изучения были взяты отечественные реагенты: гипан (ТУ * 0-01-166—74), К-4 (ТУ 6-03-23-01—76), метас (ТУ 6-01-254—74) и биополимеры типа КМЦ (ОСТ 6-05-386—73).
Исследования включали определение пороговых концентраций реагентов по влиянию на ор-ганолептические свойства еоды и санитарный режим водоемов. Санитарно-токсикологические исследования проводились в условиях острых, иод-острых и хронического экспериментов на животных с учетом аллергенного, кожно-резорбтивно-го и гонадотоксического эффектов.
Установлено, что наиболее токсичным представителем изученных водорастворимых полимеров является гипан (ЬО50 составила 3110± ±350 мг/кг), наименее токсичным — КМЦ (ЬО50 равна 13 340± 1130 мг/кг). Изученные акриловые "в полимеры относятся к 3-му классу опасности, КМЦ — к 4-му. Все эти вещества обладают средней степенью кумуляции (индекс кумуляции менее 0,33, коэффициент кумуляции в пределах 100—1000).
Клиническая картина отравления высокими дозами акриловых полимеров характеризовалась повышенной возбудимостью, беспокойным поведением. В ряде случаев были отмечены клонико-тонические судороги. Отравление КМЦ протекало без выраженной симптоматики.
Акриловые полимеры отличает сложность структуры и многокомпонентность состава. Согласно ТУ, в состав этих веществ входят неорганические примеси — свободная щелочь и аммиак (в пределах 0,1 % п<э объему). Выполненными на £ гипане исследованиями (рН раствора 12,0) было показано, что введение в летальной дозе (ЬОюо) гипана, нейтрализованного соляной кислотой (рН раствора 8,0), вызывает гибель животных практически в те же сроки, что и введение реагента в той же дозе без нейтрализации. Введение гипана на фоне аминокислот аргинина и глутамина, выполняющих защитную функцию при интоксикации аммиаком, значительно отдаляло сроки гибели животных.
На основании проведенных опытов был сделан вывод о том, что токсическое действие щелочи не-^ значительно. В то же время аммиак оказывает определенное токсическое действие, которое с учетом отдаленных сроков гибели на фоне аминокислот и наличия тонических судорог при воздействии полимера на уровне ЬО)0о может рассматриваться как пусковой механизм отравления акриловыми полимерами, основная роль в котором принадлежит самому полимеру.
В подострых экспериментах на белых мышах и белых крысах наиболее выраженные сдвиги были выявлены со стороны активности щелочной фосфатазы и аспартатаминотрансферазы сыворотки крови, 17-оксикортикостероидов мочи, функциональной активности подкорковых структур ЦНС. Данные патоморфологических исследований также свидетельствовали о функциональном нарушении реактивности гепатоцитов печени и изменении уровня образования и выведения ми-нерало- и глюкокортикоидов.
При изучении специфических эффектов (аллергенного, гонадотоксического, кожно-резорбтивно-го) было показано, что отношение пороговых доз (ПД) по специфическому и общетоксическому действию было более 10. Это позволило при обосновании ПДК водорастворимых полимеров не учитывать степень проявления специфических эффектов.
В связи с тем что данная группа водорастворимых полимеров не имеет изученных структурных аналогов, были проведены хронические санитарно-токсикологические исследования гипана, который, по данным острых опытов, обладает относительно наибольшей степенью токсичности.
На основании хронического эксперимента и расчетных данных с учетом влияния реагента на органолептические свойства воды и санитарный режим водоема была установлена ПДК гипана на уровне 6 мг/л. Признак вредного воздействия санитарно-токсикологический.
Для обоснования пороговых уровней по сани-тарно-токсикологическому признаку вредности трех других полимеров были использованы экспресс-экспериментальные расчетные методы.
На основании данных острых опытов с помощью регрессионных уравнений, отработанных на гипане в сопоставлении с экспериментальными данными подострых и хронического опытов, были определены расчетные значения ПД и максимальных недействующих доз (МНД) для изученных полимеров.
При использовании уравнений:
ПД = 0,923 ОЬзо—2,886,
1дМНД = 0,88-1ёОЦ0-3,54
с кратностью различия экспериментальных и расчетных ПД и МНД в пределах 1,04—4,13 в качестве нормативов, по аналогии с гипаном, для трех других полимеров были приняты величины на уровне нижней границы МНД: для реагента К-4 — 4 мг/л, для КМЦ — 16 мг/л и для мет аса — 7 мг/л. Столь жесткое ограничение обусловлено тем, что подземные воды, при добыче которых используются реагенты, в большинстве случаев не подвергаются дополнительной обработке перед подачей населению. Пороговые уровни воздействия веществ по всем показателям представлены в табл. 1.
Санитарно-химическими и микробиологическими исследованиями показано, что влияние акри-
Таблица 1
Пороговые уровни водорастворимых полимеров при обосновании ПДК в воде водных объектов
Показатель Пороговые концентрации, мг/л
гипан К-4 метас КМЦ
Влияние на орга-
нолептические
свойства воды 76 1000 700 1000
Влияние на сани-
тарный режим:
ВПК 500 600 50 5
сапрофитная
микрофлора 100 400 50 5
кислородный
режим и
процессы
минерали-
зации 100 400 50 5
Специфический
эффект:
аллергенный * 300 300 300 300
кожно-резорб-
тивный 5243 — — —
гонадотоксиче-
ский * 62 — — —
Общетокси ческое
действие:
ПД * 3,0 2,0 3,5 8,0
МИД * 0,3 0,2 0,35 0,8
ПДК 6,0 4,0 7,0 5,0
Лимитирующий Санитарно-токснко.погиче- Сани-
признак вред- скин тарный
ного действия режим
* Пороговые уровни полимеров выражены в миллиграммах на килограмм.
ловых полимеров метаса и реагента К-4 на орга-нолептические свойства воды и санитарный режим водоемов проявляется лишь при значительных дозах: пороги их действия составляют 700—1000 и 50—600 мг/л соответственно. Поэтому лимитирующим признаком вредности для указанных полимеров является санитарно-токсикологический.
Установлено, что КМЦ в концентрациях от 10 до 20 мг/л оказывает влияние на ВПК и вторую фазу минерализации азотистых соединений бытовых стоков: отмечается увеличение перманганат-ной окисляемости, изменение содержания в воде растворенного кислорода, увеличение роста сапрофитной микрофлоры но сравнению с контролем (табл. 2). Пороговой по влиянию КМЦ на санитарный режим водоема была принята концентрация 5 мг/л. Результаты опытов показали, что вещество относится к стабильным соединениям.
Учитывая, что МИД по санитарно-токсикологи-ческому признаку вредности составила для КМЦ 16 мг/кг, в качестве ПДК принята величина 5 мг/л по влиянию на санитарный режим водоемов.
Растворимые в воде полимеры (в пределах 98—99,8 % ) обусловливают высокую вероятность загрязнения подземных водоносных горизонтов: при бурении скважин, когда имеет место прямой
контакт полимера с водой, а также при утилизации пленки полимера на полигоне захоронения (при пассивной фильтрации с дождевыми и талыми водами).
С целью обоснования параметров гигиенической надежности технологии бурения с использованием водорастворимых полимеров были проведены экспериментальные и натурные исследования.
В экспериментальных условиях на фильтрационной установке при пассивной фильтрации и фильтрации под давлением была доказана способность водорастворимых полимеров к проникновению в рыхлые песчаные породы. Изучение процессов сорбции и десорбции полимеров показало, что барьерная роль песчаных пород в распространении загрязнения реагентами (гипан, КМЦ) невелика. Наибольшую опасность для распространения загрязнений представляют мелкозернистые песчаные породы.
Установлено, что исходная буровая жидкость, содержащая до 5 % полимера, создает в воде его концентрацию 100 мг/л. Очевидно, что использовать воду со столь значительным содержанием полимерного реагента для питьевых целей небезопасно.
При промывке фильтрационных колонок, имитирующих натурные условия (активная фильтрация под давлением с использованием водоструйного насоса) и загруженных песками различной зернистости, высокая исходная концентрация реагента снижается и достигает уровня ПДК к концу 2-х суток промывки при скорости подачи воды на промывку не менее 1 л/ч.
При использовании акриловых полимеров (в частности, гипана) этих условий было достаточно
Таблица 2
Влияние КМЦ на санитарный режим водоема
«5 а. о> н =г - я к в ~ X К я о я ПК. мг/л и я 5 - и о £ 5 я 2 я 5 я ж о «Б гос о.Ц и. 5=« и 2 й, о 2 о 2 о
¡¿■3 2 и ё ш с. я о. Огч
5 10 20 0 0,85 1,12 1,35 6,72 6,84 6,16 9,6 9.45 9,52 6 000 32 000 35 200
Контроль 5 10 20 5 0,75 1,8 2,1 2,8 6,88 8,56 11,88 12,05 9,6 7,2 7,32 7,35 5 000 6 010 32 500 35 400
Контроль 5 10 20 20 1,6 3,8 4,15 5,1 7,98 9,25 12,15 13.01 7,15 6,85 5,12 4.82 5 100 6 300 41 000 41 500
Контроль 3,48 8,92 6,53 5 800
для сохранения исходного качества воды и обеспечения ее безопасности в гигиеническом отношении. С позиций эпидемической безопасности также наиболее оптимально использование гииа-на и других акриловых полимеров.
В натурных условиях на буровых скважинах Ульяновской области было подтверждено, что промывка скважин в течение 48 ч обеспечивает удаление полимерных реагентов из водоносного горизонта до уровня гигиенических норматизов. Содержание водорастворимых полимеров определялось по разработанным нами методам: гипа-на, К-4 и метаса по группе свободного аммонийного азота; КМЦ способом, основанным на взаимодействии углеводов с фенолом в присутствии серной кислоты [3, 6].
Выводы. 1. Использование в гидрогеологии буровых растворов на основе водорастворимых полимеров создает реальные условия загрязнения водоносных горизонтов. Концентрация реагента в промывных водах достигает 100 мг/л и более.
2. В качестве гигиенического норматива для гипана предложена концентрация 6 мг/л, для К-4 — 4 мг/л, для метаса — 7 мг/л. Лимитирующий признак вредного воздействия санитарно-токсикологический. Нормативная концентрация КМЦ в воде водных объектов рекомендуется на уровне 5 мг/л (по влиянию на санитарный режим водоема).
3. Результаты исследований позволили разработать порядок контроля за полнотой извлечения водорастворимых полимеров из подземных горизонтов и обеспечить гигиеническую надежность качества воды.
4. Экспериментальные и натурные исследования показали, что промывка скважин в течение 48 ч гарантирует гигиеническую надежность технологии бурения скважин на питьевую воду с использованием акриловых полимеров (гипана, реагента К-4, метаса). Использование в гидрогеологии биополимеров тина КМЦ небезопасно с эпидемиологических позиций. Наиболее предпочтительным реагентом является гипан, оказывающий тормозящее действие на рост сапрофитных микроорганизмов.
Литература
1. Галиев AI. А. Гигиенические аспекты охраны водных ресурсов в условиях применения ПАВ в нефтедобывающей промышленности: Автореф. дне... канд. мед. паук. — М., 1982.
2. Климкина Н. В.. Ехина Р. С., Тулакин А. В. и др. // Гиг. и сан. — 1983. — № 5. — С. 20—24.
3. Методы исследования в гигиене воды. — М., 1Э83.— С. 69.
4. Обзор по внедрению передовой техники и технологии сооружения гидрогеологических скважин. — М., 1978.
5. Плотников Н. И. Эксплуатационная разведка подземных вод. —М., 1979.
6. Прогрессивные способы сооружения гидрогеологических скважин и пути улучшения качества промывочных жидкостей.— М., 1984.
Поступила 10.06.86
Summary. Hygienic assessment of liydrogeologic drilling for drinking water accompanied by the use of chemical polymer reagents is given, hygienic norms for hypane, car-boximethyl cellulose, methase, and K-4 reagent being defined. The methods of sanitary control of the complete removal of polymer reagents from boreholes after drilling are developed.
УДК 614.777:628.1.03:578.835.11
А. Г. Кокина, H. В. Новицкая, П. А. Лукашевич ТРАНСМИССИЯ ВИРУСОВ НА ВОДНОЙ МИКРОФЛОРЕ
Белорусский научно-исследовательский санитарно-гигиенический институт, Минск
При разработке мероприятий по санитарной охране подземных водоисточников должны учитываться природные факторы, имеющие значение в распространении патогенных бактерий и вирусов в водоносном горизонте.
В ряде работ [7, 8] было показано, что вирусы полиомиелита при фильтрации их с водой через песок адсорбируются верхним слоем водо-насыщепного песка значительно быстрее, чем бактерии. Этот факт был нами объяснен при изучении значения электрокинетических свойств микроорганизма в процессе его сорбции [5].
Существует мнение о возможности трансмиссии вирусов на бактериях. Большинство исследователей считают, что адсорбция эптеровирусов может быть осуществлена родственными бактериями кишечной группы и, возможно, другими
микроорганизмами [10]. Это предположение не имело экспериментального подтверждения. В подземных пресных водах содержится значительное количество водных бактерий — в среднем 15 тыс. м. кл/мл. Их число может увеличиться при поступлении в водоносный горизонт органических веществ [4, 6]. Возможность переноса в водоносном горизонте эптеровирусов водными бактериями не изучалась.
Целью настоящего исследования являлось изучение трансмиссии эптеровирусов на энтеро-бактериях и на микрофлоре подземных вод.
Натурные наблюдения проводились на базе инфильтрационного водозабора и водозабора, основывающегося на водах девонских отложении, гидравлически связанных с водой реки. Ин-фильтрационный водозабор расположен в зоне
