CC BY
11
развития нетоксического зоба, и дефицит йода в
этих условиях не всегда является приоритетным.
Литература
1. АвцынА. П., Жаворонков А. А., Риш М. А., Строчкова Л. С. Микроэлементозы человека: этиология, классификация, органопатология. — М. 1991.
2. Боев В. М., Утенина В. В., Карпенко И. Л. и др. // Гиг. и сан. - 1998. - № 2. - С. 37-41.
3. Боев В. М., Утенина В. В., Быстрых В. В. и др. // Гиг. и сан. - 2001. - № 5. - С. 68.
4. Горбачев А. Л., Теселкина А. В. // Экол. человека. — 1998. - С. 15-19.
5. Кубасов Р. В., Горбачев А. Л., Кубасова Е. Д. // Экол. человека. - 2007. — № 6. - С. 9-14.
6. Маймулов В. Г., Якубова И. Ш., Чернякина Т. С. и др. // Гиг. и сан. - 2005. - № 6. - С. 64-65.
7. Маленченко А. Ф., Бажанова Н. П., Конаш Н. В. и др. // Гиг. и сан. - 1997. - № 5. - С. 19-22.
8. Насолодин В. В., Широков В. Л., Люсин А. В. // Вопр. питания. - 1999. - Т. 68, № 4. - С. 10-13.
9. Окружающая среда и здоровье населения Владивостока / Под ред. А. В. Косолапова, Б. В. Преображенского. — Владивосток, 1998.
10. Тлиашинова А. М., Рустембекова С. А. Ц Рус. мед. журн. - 2005. - Т. 13, № 28. - С. 1924-1926.
11. Утенина В. В., Плигина Е. В., Утенин В. В. и др. // Гиг. и сан. - 2002. - № 5. - С. 57-59.
12. Фархутдинова Л. М., Сперанский В. В., ГильмановА. Ж. // Клин. лаб. диагн. - 2006. - № 8. - С. 19-21.
13. Шапкина Л. А., Лучанинова В. Н. // Педиатрия. — 2003. - № 4. - С. 61-63.
14. Эмсли Дж. Элементы. — М., 1993.
15. Barceloux D. G. // J. Toxicol. Clin. Toxicol. — 1999. — Vol. 37, N 2. - P. 201-216.
16. Brzozowska M., Kretowski A., Podkowicz K. et al. // Pol. Mercur. Lek. - 2006. - Vol. 20, N 120. - P. 672-677.
17. Dundar В., Oktem F., Arslan M. К et al. // Environ. Res.
- 2006. - Vol. 101, N 1. - P. 140-145.
18. Monarre-Espino J., Martinez H., Martinez V., Greiner T. Ц Eur. J. Clin. Nutr. - 2005. - Vol. 59, N 10. -P. 1213-1216.
19. Ozata M., Salk M., Aydin A. et al. // Biol. Trace Elem. Res. - 1999. - Vol. 69, N 3. - P. 211-216.
20. Singh В., Chandran V, Bandhu H. K. et al. // Biometals.
- 2000. - Vol. 13, N 2. - P. 187-192.
21. Soldin O. P., Aschner M. // Neurotoxicology. — 2007. — Vol. 28, N 5. - P. 951-956.
Поступила 10.04.08
О КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ. 2010 УДК 614.7:628.5441:669
Ю. П. Тихомиров1, В. П. Ипполитова', Т. Ю. Феклина2, М. Е. Безруков3
ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ШЛАКОВОГО ЩЕБНЯ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЕГО В ДОРОЖНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ
'ФГУН Нижегородский НИИ гигиены и профессиональной патологии Роспотребнадзора РФ, 2ФГУЗ Центр гигиены и эпидемиологии в Нижегородской области, 'Нижегородский государственный университет им. H. И. Лобачевского (603950, Н. Новгород, ул. Семашко, 20)
В связи с возрастающим количеством промышленных отходов возникает необходимость использования их как вторичных сырьевых ресурсов. В работе представлены результаты гигиенической оценки шлакового щебня металлургического производства для использования его в качестве добавки к природным материалам при строительстве автодорог. Программа исследований включала изучение содержания водорастворимых форм металлов, оценку острой токсичности экстракта отхода при пероралыюм введении мышам и крысам, изучение токсичности отхода методами биотестирования и активности естественных радионуклидов. При высоком содержании валовых форм металлов шлаковый щебень практически не содержит водорастворимых элементов. По острой токсичности на теплокровных животных шлаковый щебень по ГОСТу 12.1.007— 76 относится к ¡У классу малоопасных веществ. По результатам биотестирования на гидробионтах шлаковый щебень также отнесен к IV классу малоопасных отходов. Шлаковый щебень не представляет опасности для окружающей среды и по уровню содержания естественных радионуклидов. Проведенные исследования дают основание рекомендовать шлаковый щебень металлургического производства в качестве добавок к природным материалам при строительстве автодорог.
Ключевые слова: шлаковый щебень, гигиеническая оценка, использование в дорожном строительстве
Yu. P. Tikhomirov, V. P. Ippolitova, Т. Yu. Feklina, М. Ye. Bezrukov. - HYGIENIC ASSESSMENT OF METALLURGICAL SLAG CRUSHED STONE FOR ITS USE IN ROAD-BUILDING
The increasing amount of industrial waste generates a need for its use as recycled materials. The paper presents the results of hygienic assessment of metallurgic slag crushed stone to be added to natural materials in highway building. The research program has included the measurement of content of water-soluble forms of metals, the evaluation of the acute toxicity of waste after oral administration to mice and rats, the study of the toxicity of waste by biotesting and the activity of natural radionuclides. The slag crushed stone virtually lacks water-soluble elements when it contains a high level of bulk forms of metals. According to acute toxicity for warm-blooded animals, the slag crushed stone belongs to Hazard Class IVby GOST 12.1.007-76 (low hazard substances). The biotesting on hydroceles, the slag crushed stone is also referred to as Class IV (low hazard substances). In terms of the level of natural radionuclides, the slag crushed stone poses no hazard to the environment. The performed studies give grounds to recommend metallurgical slag crushed stone to be added to natural materials for highway building. Key words: slag crushed stone, hygienic assessment, use in road building
Одним из приоритетных направлений охраны окружающей среды является рациональное использование и утилизация промышленных отходов. В связи с увеличением образующихся про-
мышленных отходов возрастает опасность загрязнения атмосферного воздуха, воды, почвы, растительности разнообразными химическими веществами и как следствие ухудшается здоровье населе-
гиена и санитария 1/2010
ния и нарушается экологическое равновесие в природе [4]. Актуальность гигиенической проблемы промышленных отходов для регионов с высокой плотностью населения и с развитыми отраслями промышленности (химическая, нефтехимическая, черная металлургия, машиностроение), к которым относится и Нижегородская область, определяется в первую очередь накоплением этих отходов в больших количествах.
Дорожное строительство является важнейшей составляющей развития инфраструктуры территорий городов и районов страны. В связи с возрастающими объемами строительства автомобильных дорог одним из направлений использования образующихся на предприятиях отходов является использование их в качестве добавок после соответствующей гигиенической оценки к природным материалам, используемым при строительстве дорог.
Цель работы — гигиеническая оценка шлакового щебня металлургического производства для использования его в качестве добавки к природным материалам при строительстве автодорог. Исследовали шлам мартеновских печей, образующийся в качестве отхода при выплавке металла. Шлам выводят из мартеновских печей в шлаковые чаши и после выдержки не менее суток отправляют на шлаковые отвалы, расположенные на территории завода. После полного остывания шлак разбивают стальным массивным шаром на крупные куски, затем пропускают через дробильные установки, грохота, сита с определенными ячейками и в виде шлакового щебня размерами 0—20 и 20—70 мм складируют временно на внутризаводской площадке.
Исследования проводили в соответствии с действующими нормативными документами [2, 3, 5]. С целью гигиенической характеристики шлакового щебня, являющегося отходом металлургического производства, провели лабораторные исследования в 4 этапа:
1) санитарно-химические исследования по определению валовых количеств и подвижных форм металлов;
2) оценка острой токсичности экстракта отхода при пероральном введении на мышах и крысах;
3) оценка токсичности отхода методами биотестирования на гидробионтах и в фитотесте;
4) оценка удельной эффективности активности естественных радионуклидов.
Представленный на исследование шлаковый щебень, являющийся отходом металлургического производства после высокотемпературной плавки, по паспортным данным не содержал органических веществ. По лабораторным исследованиям завода шлак металлургический, образующийся в процессе выплавки металла, имеет следующий состав (в %) РеО 20-25; СаО 35-42; БЮ2 20-25; МпО 5-7; Р205 0,6—0,96. Кроме того, в составе шлака присутствуют примеси металлов, которые могут представлять опасность поступления в окружающую среду водно-миграционным путем. В экспериментальных условиях для оценки водно-миграционных процессов наиболее часто используют дистиллированную или бидистиллированную воду. С целью гармонизации методики оценки шлакового щебня
для использования его в дорожном строительстве с методами изучения почвенного загрязнения, принятыми не только у нас в стране, но и в США и многих странах Европы, а также в соответствии с методическими рекомендациями МУ 2.1.674—97 для проведения санитарно-химических исследований принято соотношение твердой и жидкой фаз 1:10.
На основании анализа технологического процесса и данных литературы по составу примесей в образующемся шлаковом щебне металлургического производства в программу санитарно-химиче-ских исследований включили определение валового содержания и подвижных форм следующих металлов: алюминия (А1), ванадия (V), железа (Ре), магния (М§), меди (Си), никеля (№) и марганца (Мп). Валовое содержание металлов (в мг/кг) в шлаковом щебне:
А1 12 625-14 916,6, V 749,4-839,9, Ре 60 587-98 488,4, Мё44 851-53 976,1, Мп 26 973,6-33 694, Си 48,3-53,4, N1 21,2-23,5.
Шлаковый щебень металлургического производства характеризуется высокими показателями валового содержания металлов, особенно алюминия, железа, магния и марганца. С гигиенических позиций наиболее важным является определение подвижных (водорастворимых) примесей металлов.
При моделировании водно-миграционного процесса принципиальным является выбор времени контакта твердой и жидкой фаз. Наиболее жесткие условия достигаются при контактировании материала с выщелачивающим раствором до достижения концентраций, близких к равновесным. Практика показывает, что такие концентрации устанавливаются в вытяжке через 1 сут настаивания измельченного до порошкообразного состояния материала. Исходя из изложенного и руководствуясь методическими указаниями Му 2.1.674—97, исследования шлакового щебня проводили при экстракции бидистиллированной водой в течение 1 и 24 ч. Предварительно шлаковый щебень измельчали до размеров частиц 1 мм и менее. Результаты исследований по определению водорастворимых (подвижных) форм металлов в шлаковом шебне представлены в табл. 1.
Как свидетельствуют результаты анализов, шлаковый щебень практически не содержит водорастворимых форм металлов. В связи с высоким природным содержанием алюминия и магния в почве для этих элементов нет соответствующего гигиенического норматива. Однако обнаруженные концентрации этих соединений в водных экстрактах не
Таблица 1
Характеристика подвижных (водорастворимых) примесей металлов (в мг/кг) в шлаковом щебне
Экспо- Определяемый элемент
зиция А1 V Ре М8 Мп Си N1
1 ч 0,9 Н/о Н/о 1,92 Н/о Н/о Н/о 24 ч 1,2 Н/о Н/о 3,2 Н/о Н/о Н/о
Примечание. Н/о — не обнаружено в пределах чувствительности аналитического метода.
превышают даже утвержденных ПДК алюминия и марганца в воде водоемов хозяйственно-питьевого водоснабжения.
Таким образом, полученные результаты сани-тарно-химических исследований по изучению вод-но-миграционного пути выделения примесей металлов свидетельствуют, что шлаковый щебень не представляет опасности для окружающей среды при применении его в качестве материала для дорожного строительства.
Другим гигиеническим методом оценки опасности отходов производства и потребления являются токсикологические исследования на теплокровных лабораторных животных (крысы, мыши) острой токсичности экстракта исследуемого отхода при пероральном введении.
С целью установления параметров острой токсичности и оценки степени опасности при воздействии на теплокровных животных провели экспериментальные исследования по определению ЬОм водных экстрактов образцов шлакового щебня на белых мышах и крысах при внутрижелудочном введении. Эвтаназию экспериментальных животных в конце эксперимента проводили с соблюдением всех требований гуманности в соответствии с приложением № 4 "Правил проведения работ с использованием экспериментальных животных" путем декапитации после глубокого ингаляционного наркоза хлороформом в специальной камере, расположенной в отдельном от содержания лабораторных животных помещении.
Токсикологическому исследованию по определению ЬОад подвергали непосредственно экстракты без разведения, а также экстракты в разведении 1:10. Все пробы вводили экспериментальным животным внутрижелудочно через металлический зонд. Результаты представлены в табл. 2.
После введения экстрактов лабораторных животных наблюдали в течение 2 нед. При введении водных экстрактов шлакового щебня в указанных дозах за весь период наблюдения признаков интоксикации у подопытных животных не наблюдали. Гибели лабораторных животных в острых опытах при энтеральном введении экстрактов в дозах 5500 и 11 ООО мг/кг не зарегистрировали, что позволило классифицировать шлаковый щебень по острой токсичности на теплокровных животных в соответствии с ГОСТом 12.1.007—76 как малоопасное вещество IV класса опасности. Видовых различий в чувствительности экспериментальных животных не выявили.
Таблица 2
Смертность белых мышей и крыс при внутрижелудочном введении водных экстрактов шлакового шебня металлургического производства
Группа животных Введенная доза, мг/кг Число животных в группе Число погибших животных Число выживших животных
Белые мы- 5500 (концентрат) 8 0 8
ши 11 ООО (разведение 1:10) 8 0 8
Белые кры- 5500 (концентрат) 8 0 8
сы 11 000 (разведение 1:10) 8 0 8
Одним из этапов схемы оценки опасности отходов по санитарным правилам определения класса опасности токсичных отходов производства и потребления является оценка токсичности методами биотестирования на гидробионтах и в фитотесте.
Биотестирование — это использование в контролируемых условиях биологических объектов (тест-организмов) для выявления и оценки действия факторов окружающей и производственной среды, в том числе и отходов производства и потребления, на организм различных биологических систем.
По программе биологического тестирования исследовали пробы шлакового щебня, предварительно проанализированные на примеси металлов. В эксперименте использовали Ceriodaphnia affinis и Chlorella vulgaris baer.
В соответствии с ПНД (ФР. 1.39.2001.00283 и ФР. 1.39.2001.00284) биологическое тестирование проводили по следующей схеме: приготовление водной вытяжки; приготовление серии разбавлений; постановка эксперимента; обработка результатов токсикологического эксперимента.
При приготовлении водной вытяжки отходов к взвешенной сухой массе отходов с абсолютно сухой массой 100 ± 1 г добавляли воду, используемую для культивирования. Воду добавляли в сосуд для выщелачивания в отношении сухой массы и жидкости 1:10. Смесь слабо перемешивали на магнитной мешалке в течение 7—8 ч таким образом, чтобы твердое вещество находилось во взвешенном состоянии. После окончания перемешивания раствор с осадком оставляли на ночь (12—18 ч) для отстаивания. Затем жидкость над осадком сифониро-вали. Полученный экстракт исследовали на токсичность.
Перед биотестированием в экстракте измеряли pH, температуру и содержание кислорода. По этим показателям водная вытяжка анализируемых отходов соответствовала норме (pH = 7,0—8,2, содержание растворенного кислорода не ниже 6 мг/дм3). При постановке эксперимента исследовали 6 концентраций водной вытяжки шлакового щебня в диапазоне от 0,1 до 100% в зависимости от степени токсичности.
Эксперимент проводили по схеме кратковременного биотестирования (96 ч), что позволило определить острое токсическое действие исследуемой воды по выживаемости дафний и ингибированию (угнетению) роста водорослей. Критерием токсичности являлась гибель 10% дафний за наблюдаемый период по сравнению с контролем и 20% отклонение от контроля при развитии водорослей. Степень токсичности водной вытяжки отходов характеризуется величиной (кратностью) их разбавления, при котором отсутствует острое токсическое действие на тест-объекты и достигается безвредная кратность разбавления вод (БКР,0_% и БКР20_%).
По результатам биотестирования установили, что шлаковый щебень, являющийся отходом металлургического производства, не имеет в себе загрязняющих веществ, обладающих фитотоксиче-ским действием (БКР20 для водорослей составила 1,09). При влиянии на ракообразных Ceriodaphnia
[гиена и санитария 1/2010
Таблица 3 Удельная А^ (в Бк/кг) шлакового шсбня (М ± т)
Шифр образца Радионуклид Измеренная величина A«*
531у «К 25 ± 4
:32Th 14 ± 2 45 ±4
;»Ra 25 ± 3
532/y *K 29 ±4
i32Th 16 ± 2 48 ± 4
"26Ra 25 ± 3
533/r 40K 28 ± 3
i3JTh 16 ± 2 48 ± 4
•26Ra 25 ± 3
А^, для исследованного материала 52,4
аГПгш показатель токсичности БКР|0 составил 9,1. По этой величине шлаковый щебень в соответствии с таблицей критериев отнесения опасных отходов к классу опасности относится к IV классу малоопасных отходов.
С целью оценки радиационной опасности шлакового щебня испытательной лабораторией ФГУП Российский Федеральный ядерный центр — Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики проведены измерения эффективной активности естественных радионуклидов (А^) трех образцов исследуемого шлакового щебня. Целью этих исследований явилось определение соответствия шлакового щебня требованиям ГОСТа 30184—94 "Материалы и изделия строительства. Определение удельной эффективной активности естественных радионуклидов" и НРБ-99.
Результаты исследований представлены в табл. 3.
По результатам проведенных исследований шлаковый щебень в соответствии с критериями ГОСТа 30108-94 и НРБ-99 [1,2] относится к 1-му классу строительных материалов и может использоваться в гражданском строительстве без ограничений.
Таким образом, результаты комплексных исследований являются основанием для признания шлакового щебня металлургического производства соответствующим требованиям государственных санитарно-эпидемиологических правил и нормативов, предъявляемых к отходам при их применении в качестве добавок к строительным материалам, и может быть использован при строительстве автомобильных дорог.
Л итература
1. Материалы и изделия строительные. Определение удельной эффективной активности естественных радионуклидов. ГОСТ 30108—94. - М., 1994.
2. Нормы радиационной безопасности. НРБ-99. — М., 1999.
3. Русаков Н. В., Кручинина Е. Ю. // Гиг. и сан. — 1998. - № 4. - С. 72-76.
4. Русаков Н. В., Короткова Г. И., Орлов А. Ю. и др. // Гиг. и сан. - 2007. - № 6. - С. 52-53.
5. Санитарно-гигиеническая оценка стройматериалов с добавлением отходов: Метод, указания. МУ 2.1.674-97. - М., 1997.
6. Санитарные правила по определению класса опасности токсичных отходов производства и потребления. СП 2.1.7.1386-03. - М., 2003.
Поступила 22.04.08
С КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ. 2010 УДК 614.4:(28.477):343.812
JI. Т. Кудашева', Е. В. Шудегова2, С. Б. Пономарев'2, А. А. Черенков'
ПРОБЛЕМЫ ОБРАЩЕНИЯ С МЕДИЦИНСКИМИ ОТХОДАМИ В УЧРЕЖДЕНИЯХ УГОЛОВНО-ИСПОЛНИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ
'Филиал Федерального бюджетного учреждения НИИ Федеральной службы исполнения наказаний России, Ижевск; 2ГОУ ВПО Ижевский государственный технический университет
Кудашева Л. Т. — науч. сотр. отд. изучения проблем внутренней патологии, социально значимых заболеваний, гигиены и экологии (palmer76@mail.ru); Шудегова Е. В. — аспирантка каф. Инженерная экология, ст. спец. отд. экологического аудита ООО Консультационная фирма "М-РЦБ", Москва (shudegova@mrcb.ni, izhshev@yandex.ru); Пономарев С. Б. — рук. филиала ФБУ НИИ ФСИН России, д-р мед. наук, проф. каф. Инженерная экология ГОУ ВПО ИжГТУ (doct@udm.ni); Черенков А. А. — ст. науч. сотр. отд. изучения проблем внутренней патологии, социально значимых заболеваний, гигиены и экологии, канд. мед. наук (doct@udm.ni)
Актуальность проблемы эпидемиологически опасных отходов, образующихся в уголовно-исполнительной системе, обусловлена тем, что из всех отбывающих наказание лиц, обращающихся за медицинской помощью, около половины страдают социально обусловленными заболеваниями. В связи с этим авторы предлагают в условиях уголовно-исполнительной системы медицинские отходы классов Б и В объединить и считать классом В — чрезвычайно опасным, а отходы класса А относить к классу Б (опасные). Отходы категории опасности классов А, Б и В, образующиеся в учреждениях, где содержатся больные с активными формами туберкулеза, считать классом В — чрезвычайно опасными.
Ключевые слова: медицинские отходы, уголовно-исполнительная система
L. Т. Kudasheva, Ye. V. Shudegova, S. В. Ponomarev, A. A. Cherenkov. - PROBLEMS IN MEDICAL WASTE HANDLING IN PENITENTIARIES
The urgency of the problems associated with epidemiologically hazardous waste resulting in the penitentiary system stems from that about half of the convicts seeking medical advice suffer from social diseases. In this connection the authors propose to combine Classes В and С medical waste and to consider them to be Class С (extremely hazardous substances) and to refer Class A waste to as Class В (hazardous substances). Classes A, B, and С waste results in the penitentiaries with patients with active tuberculosis should be regarded as Class С (extremely hazardous substances). Key words: medical waste, penitentiary system
