CC BY
9
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ. 1999 УДК 614.774:631.8551-07
О. И. Волощенко, Н. П. Вашкулат, |Г. Я. ЧегринецВ. А. Голюга, Т. А. Синицкая, Р. Г. Никуда, Е. В. Ливанская
ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СУПЕРФОСФАТОВ, ИЗГОТОВЛЕННЫХ НА ОСНОВЕ АЛЖИРСКИХ ФОСФОРИТОВ
Украинский научный гигиенический центр, Киев
С целью получения стабильных и высоких урожаев сельскохозяйственных культур и предупреждения загрязнения окружающей среды необходимо оптимальное, регулируемое внесение удобрений, особенно фосфорных [3, 10].
В связи с незначительными запасами сырья для изготовления фосфорных минеральных удобрений на Украине последнее завозится на ее территорию из-за рубежа, в частности из Алжира.
Цель настоящей работы — гигиеническая оценка суперфосфатов (аммонизированный, марок "А" и "Б"), изготовленных на основе алжирских фосфоритов.
Оценку санитарного состояния почвы проводили по нитрификационному показателю, наличию тяжелых металлов, фтора и др. Анализ этих ингредиентов осуществляли по общепринятым методикам [1,4, 7].
Таблица I
Химический состав суперфосфатов, изготовленных на основе алжирских фосфоритов
Соединение Содержание, %
марка"А" 9 марка "В" аммонизированный суперфосфат
Оксид фосфора (Y) 21 20 19
Азот — — 1,5
Оксид кальция 36 33 30
Оксид серы 26,5 29,5 29,9
Оксид магния 0,8 0,8 0,7
Оксид железа (III) 0,3 0,3 0,2
Оксид натрия 1.3 1,4 1,3
Оксид калия 0,05 0,08 0,05
Марганец общий 8- 10"4 8- 10~4 8- I0"4
Марганец водорастворимый 5- Ю"4 5- 10"4 5- 10"4
Кадмий обший 7.5- 10"4 8,3 ■ I0-4 7.5 • 10"4
Кадмий водорастворимый з.з • ю-1 3,7- Ю-4 4,8- Ю-4
Свинец общий 2,2- 10~4 2- 10"4 2- Ю-4
Свинец водорастворимый < 1 ■ I0"4 < 1 ■ !0"4 < 1 • 10"4
Медь общая 8- Ю-4 8- 10"4 8- 10"4
Медь водорастворимая 4- 10"4 4- 10"4 4- I0"4
Цинк общий 120- 10"4 130- 10~4 120- 10-4
Цинк водорастворимый 55- Ю-4 65- Ю'4 75- 10"*
Ртуть общая 1 • 10"' 7 • 10"7 1 • 10"*
Ртуть водорастворимая < 2- 10"' <2-10'' <2 - I0"7
Кобальт общий 6- ю-4 6- ю-4 6- 10~4
Кобальт водорастворимый 4- 10"4 4- Ю-4 4- 10"4
Никель общий 13- ю-4 15- 10'4 13 • 10~4
Никель водорастворимый 10- 10"4 10- 10"4 10- 10"4
Хром общий 160- Ю"4 120- 10~4 ! 40 • 10"4
Хром водорастворимый 100- Ю"4 100- 10"4 !00- 10'4
Мышьяк общий 6- ю-4 5- 10"4 3- Ю"4
Мышьяк водорастворимый 1 • 10"4 1 • 10"4 1.2- 10"4
Фтор общий 2 3 2
Фтор водорастворимый 0,2 0,4 0,15
_
На лабораторных животных (белые крысы, мыши, морские свинки и кролики) проводили токсикологическую оценку удобрений, которая включала в себя экспериментальные данные острой токсичности, выявление способности к кумуляции, исследование местно-раздражающего и резорбтив-ного действий при нанесении на кожу и слизистые, а также установление порога острого действия суперфосфатов при внутрижелудочном введении.
Химический состав изучаемых суперфосфатов представлен в табл. 1, из которой видно, что в их составе преобладают соединения фосфора (19— 21%), кальция (30-36%), серы (26,5-29,9%), фтора (2—3%); обнаруживается также ряд тяжелых металлов (Си, Н§, РЬ, Сс1, N1, Сг и др.).
В результате проведенных исследований было установлено, что гранулированные суперфосфаты марок "А" и "Б" по токсикологическим показателям (табл. 2) следует отнести к малоопасным соединениям (IV класс опасности), а аммонизированный суперфосфат — к умеренно опасным (III класс). Удобрения не дают кумулятивного эффекта, не оказывают кожно-резорбгивное и местно-раздра-жающее действие при нанесении на кожу и не обладают сенсибилизирующими свойствами, однако вызывают гиперемию слизистой оболочки глаза (ирритативное действие). Вместе с тем суперфосфаты обладают определенной потенциальной опасностью, особенно в условиях хронического поступления в организм. Об этом свидетельствуют данные подострого эксперимента (снижение активности холинэстераз, повышение содержания неорганического фосфора в крови; кроме того, у лабораторных животных отмечено угнетение щелочной фосфатазы и увеличение количества лейкоцитов в периферической крови).
Таблица 2
Сравнительная токсикологическая характеристика суперфосфатов, полученных на основе алжирских фосфоритов и апатитов Кольского полуострова
Виды суперфосфатов
Токсикологический показатель марка"А" марка "Б" аммонизированный применяемые в СССР
LD,0 для белых крыс,
мг/кг 22 750±520,4 16 825±551,01 3800±311,2 22 280 Коэффици-
ент кумуляции Пороговые дозы для белых
крыс, мг/кг Подпорого-вая доза, мг/кг
> 5
137,4
52,8
> 5
137.4
52,8
> 5
96,0
39,4
> 5
III
50,0
\
Таблица 3
Динамика содержания аммиачного азота и нитратов в почве полевого опыта, мг на 1 кг воздушно-сухой почвы (М ± т)
Таблица 4
Содержание тяжелых металлов и фтора в почве полевого опыта, мг на 1 кг абсолютно сухой почвы (М ± т)
Нагрузка удобрения, В начале вегетационного периода В конце вегетационного периода
кг/га азот аммиака нитраты азот аммиака нитраты
Контроль 22,6 ±1,4 8,6 ±1,1 60 28,5 ±4,3 10,8 ±0,1 600 37,4 ±4,1 22,0 ±0,4 ПДК нитратов в почве 130,0
8,0 ± 1,3 18,1 ± 1,5 9,4 ± 0,4 28,3 ± 0,6 9,4 ±1,8 46,6 ±4,2
Так как токсическое действие удобрений из алжирских фосфоритов совпадает с таковым суперфосфата, который применялся в бывшем СССР и на Украине (см. табл. 2) и был нормирован по гигиеническим критериям во всех средах по Р205 [2, 11] и для него установлены агрохимические нагрузки [5, 6], мы сочли целесообразным проверить в полевом эксперименте 2 нагрузки (агрохимическую — 60 кг/га и гигиеническую — 600 кг/га, рассчитанную по величине ПДК для почвы — 200 мг/кг по Р205) аммонизированного суперфосфата. Натурный мелкоделяночныи полевой эксперимент, целью которого явилось изучение влияния удобрения в нагрузках 60 и 600 кг/га по Р205 на процессы самоочищения почвы и транслокации токсичных ингредиентов в сельскохозяйственную продукцию (ячмень, горох, пшеница), был проведен в подсобном хозяйстве (Сумская обл.).
Суперфосфат вносили в почву весной под вышеперечисленные сельскохозяйственные культуры. Образцы почвы из опытных и контрольных полевых участков отбирали тотчас (после внесения удобрения) и в конце вегетационного периода (при уборке урожая).
Усредненные результаты изучения влияния различных нагрузок удобрения на нитрификацион-ную активность почвы представлены в табл. 3, из которой видно, что содержание аммиачного азота и нитратов в почве опытных участков под зерновыми культурами после внесения удобрения (в начале вегетационного периода) увеличилось по сравнению с их содержанием в почве контрольных участков за счет привнесения азотистых соединений с аммонизированным суперфосфатом. Характер течения процессов минерализации органического азота в почве опытных участков указывает на то, что при всех нагрузках внесенного удобрения процессы нитрификации протекали интенсивно. К концу вегетационного периода количество аммиачного азота в удобренной почве было аналогично содержанию его в контрольной, а это свидетельствует, что удобрение не ингибировало процессы самоочищения почвы опытных участков. Количество нитратов к концу вегетационного периода значительно возрастает в почве опытных участков по сравнению с контролем, однако и при нагрузке 600 кг/га по действующему веществу оно не превышает ПДК для почвы — 130 мг/кг.
В связи с тем что лимитирующим критерием применения суперфосфата из алжирских фосфоритов является присутствие тяжелых металлов и фтора, а около 50% их представлены водорастворимыми солями, мы провели исследования с целью установления возможного загрязнения почвы опыт-
Металл Контроль Нагрузка удобрений ПДК в почве
гигиеническая агрохимическая
Кадмий 0,2 ± 0,01 Следы Следы —
Медь 0,17 ± 0,03 0,13 ± 0,03 0,15 ± 0,07 3,0
Ртуть 0,3 ± 0,01 0,3 ± 0,02 0,3 ± 0,01 2,1
Никель 1,7 ± 0,4 1,8 ± 0,06 1,5 ± 0,3 4,0
Свинец 1,4 ± 0,57 3,7 ± 0,90 5,5 ± 0,69 30,0
Цинк 1,2 ± 0,4 1.85 ± 0.1 1,33 ± 0,5 23,0
Мышьяк 0,9 1,9 1,4 2,0
Фтор 1,4 2,6 1.95 10,0
ных участков этими соединениями. Представленные в табл. 4 результаты анализа почвы свидетельствуют, что при обеих нагрузках в пахотном слое почвы содержание изучаемых тяжелых металлов не превышает фоновые показатели и ПДК их для этой среды [8]. Такая же картина наблюдается и в отношении фтора.
Важное значение для здоровья населения в связи с использованием суперфосфата имеет установление взаимосвязи между нагрузками удобрений и транслокацией токсичных ингредиентов. В табл. 5 представлены результаты исследований сельскохозяйственной продукции (зерно), выращенной на опытных участках, на содержание тяжелых металлов и нитратов.
Все выращенные культуры (ячмень, пшеница и горох) не явились концентраторами токсичных ингредиентов удобрений, их концентрации не превышали установленные МДУ [9, 12]. Таким образом, при применении агрохимической и гигиенической нагрузок аммонизированного суперфосфата из алжирских фосфоритов не было установлено ухудшения качества сельскохозяйственной продукции по транслокационному показателю вредности.
Выводы. 1. Аммонизированный суперфосфат, а также гранулированные суперфосфаты марок "А" и "Б", изготовленные из алжирских фосфо-
Таблица 5
Содержание тяжелых металлов и нитратов в сельскохозяйственной продукции, выращенной в условиях полевого опыта, мг на 1 кг натурального продукта
Вариант опыта Элементы Нит-
РЬ Си Сг Со Сс1 Ая раты
Контроль Нагрузка 60 кг/га Нагрузка 600 кг/га
Контроль Нагрузка 60 кг/га Нагрузка 600 кг/га
Контроль Нагрузка 60 кг/га Нагрузка 600 кг/га МДУ для зерновых
Примечание, вень.
Ячмень
0,15 2,69 0,11 1,54 0,008 0,09 43,41
0,19 2,76 0,10 1,15 0,009 0,11 55,82
0.18 2,33 0,12 0,98 0,021 0,12 51,39
Горох
0,13 1,86 0,09 2,15 0,013 0,08 39,04
0,14 2,08 0,10 2,09 0,014 0,08 38,1
0,15 2,14 0,12 2,04 0,012 0,09 49,62
Пшеница 0,12 2,46 0,08 0,14 2,33 0,09 0,16 2,34 0,09 0.5 10,0 0.2
0,71 0,78 0,80
0,014 0,09 31.89 0,009 0,10 38,98 0,006 0,10 25,69 0.1 0,2 93,0
МДУ — максимально допустимый уро-
ритов, содержат 2—3% фтора, 19—21% соединений фосфора, 26,5—29,9% серы, 30—36% кальция, а также ряд тяжелых металлов (Си, Hg, Pb, Ni, Cr и др.).
2. Исходя из санитарно-токсикологической характеристики суперфосфаты марок "А" и "Б" следует отнести к IV классу опасности, а аммонизированный суперфосфат — к 111 классу.
3. Результаты выполненных нами полевых исследований почвы и растений по общесанитарному и транслокационному показателям с целыо гигиенической оценки применения 60 и 600 кг/га аммонизированного суперфосфата подтверждают установленный ранее норматив [3] внесения в почву суперфосфата на уровне 200 мг/кг почвы по Р205.
Литература
1. ГОСТ 26951—86. Почвы. Определение нитратов ио-нометрическим методом. — М., 1986.
2. Карумидзе Р. В. Гигиеническое регламентирование применения суперфосфата в сельском хозяйстве: Автореф. дис. канд. сель. хоз. — Киев, 1982.
3. Кореньков Д. А. Минеральные удобрения при интенсивных технологиях. — М., 1990.
4. Лабораторные исследования внешней среды / Под ред. А. В. Павлова. — Киев, 1978.
5. Методические рекомендации по ведению биологического земледелия / Министерство сельского хозяйства Украины. — Киев, 1987.
6. Методические указания по выращиванию овоще-бахчевых культур и раннего картофеля в хозяйствах Госагропрома УССР в 1988-1990 годах. - Киев, 1998.
7. Методические указания по определению тяжелых металлов в почвах сельхозугодий и продукции растениеводства. — М., 1989.
8. Методические указания по оценке степени опасности загрязнения почвы химическими веществами. — M., 1987.
9. Методические рекомендации по санитарному контролю за использованием в питании сельскохозяйственных культур, выращенных при орошении стоками животноводческих комплексов. — Киев, 1981.
10. Найштейн С. Я., Меренюк Г. В., Чегринец Г. Я. Гигиена окружающей среды и применение удобрений. — Кишинев, 1987.
11. Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в воздухе населенных мест. — № 3086-84 от 27.08.84. - М., 1984.
12. Предельно допустимые концентрации тяжелых металлов и мышьяка в продовольственном сырье и пищевых продуктах СанПиН 42-123-4089—86. — М., 1986.
Поступила 24.02.99
Summary. Hygienic and loxicological investigations of soil, plants, and animals have shown that the superphosphates made from Algerian phosphorites little differ from those made from the apatites of the Kola Peninsular. Superphosphates A and В should be referred to as hazard class IV and the superphosphates treated by ammonium should be classified as hazard class III.
О КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ. 1999 УДК 614.7:537.531
А. Ю. Сомов, В. 3. Макаров, И. В. Пролеткин, А. Н. Чумаченко
ПРИМЕНЕНИЕ ГЕОИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРИ САНИТАРНОМ КОНТРОЛЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Саратовский государственный университет им. Н. Г. Чернышевского
Отличительной особенностью современного этапа развития человечества является переход комплекса опасностей, имевших место в техносфере, в reo- и биосферу. Если 20—25 лет назад воздействию гигиенически значимых уровней электромагнитного излучения подвергался ограниченный круг профессионалов, то в настоящее время можно говорить об угрозе воздействия электромагнитного излучения (ЭМИ) на все население. Многочисленные радиовещательные и телевизионные станции, системы спутниковой и сотовой связи, навигационные системы оказались размещенными на территориях городов и оказывают непосредственное воздействие на здоровье населения.
В настоящее время в связи с хозяйственной деятельностью человека уровень ЭМИ антропогенного происхождения в десятки тысяч раз превысил естественный электромагнитный фон. За последние полвека только мощность радиоизлучения объектов гражданского назначения увеличилась более чем в 50 000 раз f3, 6, 10]. Масштабы электромагнитного загрязнения стали столь существенны, что ВОЗ включила эту проблему в число наиболее актуальных для человечества. По мнению ее экспертов, электромагнитное загрязнение окружающей среды по влиянию на состояние здоровья населения выходит на уровни, характерные для нынешнего загрязнения ее вредными химическими веще-
ствами |10] и при теперешних темпах роста количества и мощности источников ЭМИ в самое ближайшее время может превзойти его. Сформировался новый существенный фактор окружающей среды — электромагнитные поля антропогенного происхождения. Многочисленные исследования в нашей стране V. за рубежом неоспоримо доказывают, что все живое чрезвычайно чувствительно к электромагнитным полям, и ЭМИ является причиной многих заболеваний.
Загрязнение окружающей среды ЭМИ в России приняло угрожающий характер и практически выходит из-под контроля. Источниками таких излучений являются линии электропередач, электротранспорт, радиолокационные и радиопередающие системы, персональные компьютеры, бытовая техника, системы сотовой связи, промышленные установки СВЧ энергетики и др.
К настоящему времени проведено значительное количество исследований по оценке воздействия ЭМИ на окружающую среду, в том числе на состояние здоровья человека. Основное внимание в проведенных исследованиях уделялось изучению непосредственного влияния ЭМИ на биологические объекты и обработке данных медицинской статистики в районах повышенного электромагнитного риска. Комплексным оценкам влияния вклада каждого конкретного источника электро-
