CC BY
3
© Н. К. МЕНАГАРИШВИЛИ, 1992 УДК 614.77:631.8|-074
Н. К. Менагариигвили
ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ РЕГЛАМЕНТА ПРИМЕНЕНИЯ ФОСФАТШЛАКА В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ В КАЧЕСТВЕ МИНЕРАЛЬНОГО УДОБРЕНИЯ
НИИ санитарии и гигиены им. Г. М. Натадзе Минздрава и соцобеспечения Республики Грузия, Тбилиси
Защита окружающей среды от загрязнения промышленными отходами должна осуществляться путем внедрения малоотходных, безотходных технологий, а также путем вторичного использования компонентов промышленных отходов по принципу: отходы одного производства являются сырьем для другого производства [4]. Расширение производства минеральных удобрений из отходов, с одной стороны, даст большой экономический эффект, с другой, значительно снизит загрязнение окружающей среды.
Ежегодно Карагандинский металлургический комбинат (КарМК) производит более 1 млн тонн фосфатшлака, выбрасываемого в отвалы. Между тем, по данным предварительных испытаний, фосфатшлак по агрохимической эффективности приближается к суперфосфату [2]. Однако внедрение в народное хозяйство новых химических веществ возможно лишь после их всесторонней гигиенической и токсикологической оценки.
Цель нашей работы — установление ПДК фосфатшлака КарМК для применения его в сельском хозяйстве в качестве минерального удобрения.
Работа была выполнена согласно методическим рекомендациям по установлению ПДК химических веществ в почве [1, 3].
Фосфатшлак КарМК представляет собой сложное по химическому составу соединение. Средний химический состав фосфатшлака: БЮг— 16%, А1203 — 2 %, СаО — 47 %, МёО — 3 %, МпО — 4 %, РеО -7%, Р205 - 10 %, V, Сг, Р<0,1 %. При спектральном анализе мышьяк, кадмий, свинец не обнаружены; цинк, медь, молибден и олово содержатся в следовых количествах (<С10-3%).
Фосфатшлак в воде не растворяется, фосфор фосфатшлака растворяется в 2 % лимонной кислоте. При нормальных условиях фосфатшлак представляет собой твердое вещество черного цвета.
В остром опыте исследовалась токсичность фосфатшлака для различных видов лабораторных животных (белые крысы, мыши, кролики). Изученная нами максимальная доза фосфатшлака 45 г/кг гибели животных не вызывала, что позволяет считать соединение малотоксичным.
Подострые и хронические опыты были поставлены на белых крысах и кроликах. Поскольку в остром опыте летальные дозы установить не удалось, в подостром опыте нами были использованы данные, полученные при изучении суперфосфата, так как фосфатшлак по своему химическому составу и агрохимическим свойствам близок к суперфосфату. В подостром опыте были изучены 4 дозы фосфатшлака: 4,5, 2,2, 0,8 и 0,4 г/кг, а в хроническом опыте — 0,4 г/кг (безвредная доза в подостром опыте), 0,2, 0,1, и 0,01 г/кг.
В токсикологических исследованиях были использованы интегральные показатели состояния
животных: общее состояние и поведение, динамика массы тела, морфологический состав периферической крови (количество эритроцитов, лейкоцитов и концентрация гемоглобина), активность холинэстеразы, щелочной фосфатазы, пероксида-зы; содержание общего белка, кальция, неорганического фосфора, протромбина, 0-липопротеидов, сахара в крови, гематокритный показатель, суммарно-пороговый показатель. После забоя животных определяли содержание витамина С и гиста-мина во внутренних органах (печени, почках, селезенке, надпочечниках), рассчитывали массовые коэффициенты внутренних органов (сердце, легкие, печень, почки, селезенка), проводили па-томорфологические исследования.
Результаты проведенных экспериментов показали, что фосфатшлак оказывает действие на систему крови (эритремия, лейкоцитоз), активность ферментов, синтезирующихся в печени (холин-эстераза, щелочная фосфатаза), углеводный, белковый, витаминный обмен (изменение концентрации сахара в крови, увеличение содержания общего белка в сыворотке крови, витамина С во внутренних органах теплокровных животных). Длительное поступление фосфатшлака влияет на содержание кальция, р-липопротеидов, протромбина, неорганического фосфора в крови, снижает содержание гистамина во внутренних органах, вызывает патоморфологические изменения в структуре ткани печени.
По данным подострых и хронических экспериментов, максимальная недействующая доза фосфатшлака равна 10 мг/кг, а минимально действующая доза (пороговая) составляет 0,1 г/кг.
В эксперименте на белых крысах, получавших картофель, выращенный в почве, обогащенной фосфатшлаком в дозах 900 и 1200 кг/га, изменений исследованных показателей не выявлено.
Исследование эмбриотоксического действия фосфатшлака в дозах 50, 20 и 10 мг/кг показало, что препарат не влияет на развитие и жизнеспособность эмбрионов белых крыс.
При дозах 50 и 20 мг/кг у самок белых крыс обнаружены нарушения эстрального цикла: увеличение общей продолжительности цикла, стадий диэструса и метаэструса, уменьшение продолжительности стадий эструса и проэструса.
Введение вышеуказанных доз самцам приводит к увеличению числа мертвых сперматозоидов, снижению их жизнеспособности.
При выявлении доминантных деталей установлено, что фосфатшлак в дозе 20 мг/кг вызывает гибель эмбрионов и увеличение предимплантаци-онной гибели.
Микроскопический анализ метафазных пластинок костного мозга белых мышей позволил установить, что при дозе фосфатшлака 20 мг/кг частота хромосомных аберраций составила 3,71 %,
в то время как при дозе 10 мг/кг частота аберраций была не более 1,38 %.
В связи с тем что фосфатшлак содержит относительно большое количество кальция (около 47 %), нами были изучены процессы окостенения скелета эмбрионов белых крыс. Проведенные исследования не выявили изменений в процессах формирования скелета.
Анализ результатов экспериментов по изучению отдаленных последствий воздействия фосфат-шлака на теплокровных животных позволил установить, что максимальная недействующая доза находится на уровне 10 мг/кг, пороговая— 20 мг/кг.
С целью оценки кожно-раздражающего и аллергического действия фосфатшлака были поставлены опыты на морских свинках. Результаты эксперимента позволили установить, что фосфат-шлак в дозах 50 и 10 мг/кг не обладает кожно-раздражающим и аллергическим действием.
Таким образом, дозу 10 мг/кг можно считать безвредной для теплокровных животных.
Для установления ПДК фосфатшлака в почве были проведены опыты по изучению миграции компонентов фосфатшлака в контактирующие с почвой среды (вода, воздух, растения), влияния на общесанитарный показатель вредности почвы, активности ферментов почвы.
Для изучения воздушно-миграционного показателя были использованы дозы фосфатшлака 375, 500, 625 мг/кг. Результаты исследований показали, что в нормальных условиях компоненты фосфатшлака не переходят из почвы в атмосферный воздух. В экстремальных условиях (50 °С) только при дозе 625 мг/кг в воздухе были обнаружены фосфор и марганец в следовых количествах.
При изучении миграции компонентов фосфатшлака из почвы в растения были поставлены как вегетационные, так и полевые опыты. В вегетационных опытах использовались редис, зеленый лук, картофель. В сельскохозяйственной практике фосфорные удобрения используют в дозах 90, 120 и 150 кг/га (в пересчете Рг05), что для фосфатшлака соответствует дозам 900 кг/га (375 мг/кг), 1200 кг/га (50 мг/кг), 1500 кг/га (625 мг/кг). Нами были изучены именно эти дозы (содержание фосфора 10 %). В золе зеленой массы растений атомно-абсорбционным методом определили содержание фосфора, кальция, магния, железа и марганца. Наибольший уровень накопления фосфора и кальция обнаружен в картофеле при дозе фосфатшлака 625 мг/кг. Это растение было выбрано в качестве фитотеста.
Полевые опыты были поставлены на черноземе при внесении фосфатшлака в дозах 375, 500, 625 и 1000 мг/кг. Химический анализ клубней картофеля показал, что при дозах 375 и 500 мг/кг содержание фосфора, кальция, магния, железа, меди, алюминия не отличалось от контроля, а при дозах 625 и 1000 мг/кг отмечалось достоверное увеличение накопления этих элементов в клубнях.
Недействующая доза по транслокационному показателю составила 500 мг/кг (1200 кг/га).
Для изучения общесанитарного показателя вредности почв проведены санитарно-химические и санитарно-бактериологические исследования, а также изучена ферментативная активность почвы.
При содержании в 1 кг почвы фосфатшлака в количествах 38, 50, 150, 375, 500, 625 и 1000 мг изменения процессов аммонификации и нитрификации не обнаружено.
Результаты исследований показали, что фосфат-шлак в дозе 500 мг/кг и ниже не влияет на микробиологические показатели (число кишечных палочек, Cl. perfringens, грибов и общее количество бактерий), а при дозе 625 и 1000 мг/кг вызывает гибель более 50 % микроорганизмов. Фосфатшлак ни в одной изученной дозе (даже в максимальной — 1000 мг/кг) не влияет на активность ферментов почвы (каталазы, инвертазы).
Изучение общей радиоактивности фосфатшлака показало, что максимальные значения радиоактивности находятся на уровне фона (2,74 • Ю-8 Ки/кг) По степени опасности фосфатшлак можно отнести к 3-му классу опасности (умеренно опасные вещества).
Лимитирующим показателем для фосфатшлака являются транслокационный и общесанитарный. ПДК фосфатшлака КарМК в почве составляет 500 мг/кг (1200 кг/га).
Литература
1. Гончару/с Е. И., Сидоренко Г. И. Гигиеническое нормирование химических веществ в почве.— М., 1986.
2. Кривовязов Е. Л., Пархуць И. Н. // Химизация сельск. хоз-ва,— 1990,— № 5,— С. 54—55.
3. Методические рекомендации по гигиеническому обоснованию ПДК химических веществ в почве.— М., 1982.
4. Перелыгин В. И.. Павлов В. Н., Плугин В. П. // Гиг. и сан.— 1988,- № I,— С. 13—16.
Поступила 14.08.91
Summary. Phosphate slag MAC in the soil was accepted at the level of 500 mg/kg by the common sanitary and translocation (from the soil to plants) indexes. The phosphate slag had some emryotoxic effects, its threshold dose was at the level of 100 mg/kg. Maximum noneffective doze was 10 mg/kg in experiments on animals.
© т. Л. ЛЕБЕДЕВА. 992 УДК 613.471:814.48
Т. Л. Лебедева
О СПОСОБАХ ДЕЗИНФЕКЦИИ ВОДЫ В ПЛАВАТЕЛЬНЫХ БАССЕЙНАХ
(обзор)
ВНИИ гигиены водного транспорта Минздрава СССР, Одесса
Плавательные бассейны представляют собой ляются обязательными, независимо от назначения, объекты коллективного пользования, поэтому ме- типа бассейна и контингента его посетителей [13]. ры профилактики инфекционных заболеваний яв- Основным источником возможного инфицирова-
3 Гигиена и санитария № 3 —17—
