CC BY
4
Обнаружение пероксидазы в настое мясного фарша с помощью азопирама, бензидина и амидопирина
Реактив Число исследованных проб Число положительных проб
разведение фарша
1 :2 1 :4 1 :8 1:16 1 :32 1 :64
Азопирам 10 10 10 10 10 10 4
Беизидин 10 10 10 10 10 10 4
Амидопирин 10 6 0 0 0 0 0
дорода в соотношении 2:1. Полученную смесь можно хранить не более 15—20 мин (до изменения цвета раствора). Бензидиновый реактив получали по обычной методике, для постановки амидопириновой пробы брали 5 % спиртовой раствор амидопирина [1, 4].
Для опыта готовили настой из мясного фарша (5 г фарша на 50 мл дистиллированной воды), который разводили методом кратных разведений — в 2, 4, 8, 16, 32 и 64 раза и разливали по 5 мл каждого разведения в 3 пробирки. К одному ряду пробирок добавляли по 2 капли смеси азопирама с перекисью водорода, ко второму ряду — бензидиновый реактив, к третьему — раствор амидопирина.
О наличии пероксидазы судили по появлению фиолетово-синего окрашивания в течение 1 мин. Опыт повторяли 10 раз, меняя настой мясного фарша. Результаты сравнительных испытаний представлены в таблице.
Как видно из таблицы, проба с азопирамом по чувствительности и специфичности не уступает бензидиновой пробе и значительно превышает по
чувствительности пробу с амидопирином. Последняя недостаточно чувствительна и, по нашему мнению, не может быть использована для определения небольших количеств пероксидазы.
При нагревании настоя фарша до 60 °С в течение 5 мин пероксидаза по реакции с азопирамом и бензидиновым реактивом не обнаруживалась, что свидетельствует о специфичности реакций (фермент при этой температуре разрушается) .
Проба с азопирамом испытана в практических условиях в санитарно-противоэпидемических учреждениях Житомира при определении качества термической обработки кулинарных изделий из мяса. Полученные результаты позволяют рекомендовать ее для широкого внедрения.
Таким образом, предложенный способ обнаружения пероксидазы при определении качества термической обработки кулинарных изделий из мяса позволяет заменить канцерогенный бензи-дин азопирамом, который не уступает бензидину по чувствительности и специфичности.
Литература
1. Александров В. М. Методы санитарно-гигиенических исследований.— М., 1951.
2. Генин В. А. // Профилактика профессиональных опухолей. — М„ 1976.— С. 57—96.
3. Иоганнсен М. Г. // Гиг. и сан, — 1985. — № 5. — С. 75— 77.
4. Минх А. А. Справочник по санитарно-гигиеническим исследованиям. — М., 1973.
5. Шабад Л. М. // Профессиональный рак. — М., 1981. — Вып. 2.— С. 5—10.
Поступила 22.06.88
Краткие еообш,емшя
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 1989 УДК 614.777:665.61-07
А. Н. Безъязыкова, 10. Н. Смирнов, Л. В. Кривошеева, А. Я. Хесина,
В. И. Вершинин
ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОФИЛЯ ПОЛ ИЦИКЛИЧЕСКИХ АРОМАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ В СТОЧНЫХ ВОДАХ НЕФТЕПЕРЕРАБАТЫВАЮЩИХ ПРЕДПРИЯТИЙ
Санитарный контроль чистоты водоемов включает в себя определение полициклических ароматических углеводородов (ПАУ). В водах СССР нормируется содержание одного из углеводородов — бенз(а)пирена (БП), но канцерогенными и мутагенными свойствами обладают и другие ПАУ, находящиеся в водах совместно с БП. Использование одного ПАУ в качестве индикатора всей группы правомерно лишь при относительно постоянном распределении концентраций разных ПАУ в исследуемых пробах (постоянном профиле ПАУ). Эта характеристика весьма важна в гигиенических исследованиях: зная типовой профиль ПАУ по исследуемому объекту, можно точно оценить суммарную
опасность смеси (например, промышленного выброса) по найденному содержанию одного компонента. В то же вре- Ф, мя на практике можно будет оценивать содержание нормируемого БП даже в тех случаях, когда применяется недостаточно селективная методика анализа, не позволяющая определять раздельно БП и его изомеры. Такими свойствами обладают, в частности, многие экспрессные газо-хроматографические методики анализа природных и сточ-ных_дод.
(Специфичность профиля ПАУ для разных источников выброса этих веществ (автотранспорт, промышленные предприятия, ТЭЦ и т. п.) позволяет выявлять основной источ-
ник загрязнения окружающей среды (12). Важным, но малоисследованным источником поступления канцерогенных ПАУ в водоемы служат сточные воды (СВ) нефтеперерабатывающих предприятий. Профиль ПАУ для этих стоков неизвестен, количественно в них определяли ранее лишь БП [5]. В настоящей работе исследованы СВ некоторых технологических установок непиролитической переработки нефти (ЭЛОУ и АВТ), а также общезаводские очищенные стоки двух крупных нефтекомбинатов (в Омске и г. Горьком 1
Ввиду сложности химического состава этих стоков анализ их связан со значительными методическими трудностями. Поэтому для повышения достоверности результатов анализа пробы одновременно и независимо исследовали в двух лабораториях (ВОНЦ АМН СССР и Омского университета). Все пробы были проанализированы по методикам А и Б; некоторые, кроме того, — по методикам В и Г. Во всех случаях сумму ПАУ вместе с другими малополярными органическими веществами экстрагировали н-гекса-ном [3] из 1 л веды непосредственно после отбора проб.
По методике А основную часть мешающих примесей, в частности окисленные органические вещества и смолы, отделяли от суммы ПАУ с помощью цеолита СаА [2|. Очищенный гексановый экстракт замораживали при 77 К, возбуждали низкотемпературную люминесценцию (НЛ) определяемых соединений и регистрировали спектры НЛ на спектрофлюориметре «Jarrell-Ash 82Е». Концентрации ПАУ устанавливали по методу добавок.
По методике Б [9] упаренный экстракт хроматографи-ровали на пластинке с тонким слоем А120з, при этом ПАУ отделялись от большинства мешающих примесей и разделялись на 5 фракций. Эти фракции переводили в н-октан и далее анализировали порознь, замораживая при 77 К и возбуждая НЛ приоритетных ПАУ поочередно на оптимальных для каждого соединения длинах волн. Спектры НЛ снимали на приборе «Hitachi-MPF 44В», концентрации рассчитывали по методу добавок, нормируя интенсивность аналитического сигнала по фону.
Методика В аналогична методике Б и отличается введением дополнительной операции: перед фракционированием проводят селективную экстракцию суммы ПАУ нит-рометаном [13].
По методике Г после обработки экстракта нитромета-jiOM и фракционирования суммы ПАУ (как и по методике В) каждую из полученных фракций переводили в метанол и исследовали на жидкостном хроматографе «Analyst LDC» с фотометрическим детектором. Подвижная фа-
Рис. 1. Хроматограмма экстракта сточных вод ЭЛОУ
(Омск), фракция № 3 (X 245 нм). По оси абсцисс — время удерживания, мин; по оси ординат — высота пика па хроматограмме; / — антрацен; 2 —Фл; г — П; 4 — — Хр+БА; 5 — бензфлуорантеиы.
Таблица 1
Содержание ПАУ (в мг/л) в СВ (проба №2 — ЭЛОУ, Омск) по данным разных методик люминесцентно-спектраль-ного анализа
Методика анализа
Соединение
А Б С
Фл 0,55±0,06 0,53±0,07 0,91
П 0,27±0,03 0,30=г0,04 0,15
Хр 0,13 ± 0,02 0,18±0,03 и. о.
БА 0,13±0,02 0,21 ±0,03 0,14
БеП 0,15±0,02 0,17±0,03 0,18
БП 0,34±0,03 0,34±0,04 0,26
Пл 0,11 ±0,0! 0,10±0,01 0,11
а, h-ДБА 0,20±0,02 0,21 ±0,03 0,02
а, с-ДБА 0,33±0,04 0,29±0,03 0,20
БПл 0,18±0.02 0,16±0,02 0,12
Сумма ПАУ 2,39 2,49 2,08*
Примечание. Доверительные интервалы рассчитывали для « = 3, р = 0,95; н. о. — концентрацию не рассчитывали из-за искажений спектра, связанных с фоновой люминесценцией; звездочка —содержание ПАУ без Хр.
за метанол — вода (9:1), давление порядка 300 атм, колонка с обращенной фазой Zorbax ODS. Концентрацию ПАУ устанавливали по высоте пиков на хроматограмме, используя метод добавок.
Судя по хроматограммам фракций (рис. 1), набор ПАУ в СВ весьма разнообразен. По временам удерживания были предположительно идентифицированы 5—7 ПАУ в каждой из фракций. К сожалению, некоторые ПАУ по методике Г не разделялись, например, изомерные хризен и бенз(а)антрацен (БА). Использованию методики Г для количественного определения ПАУ в СВ мешает и необходимость идеального отделения мешающих примесей (не ПАУ), в противном случае получали существенно завышенные результаты. Поэтому основное внимание было уделено более селективному и чувствительному люминесцентно-спектраль-ному методу.
По наличию характерных линий в спектрах НЛ при селективном возбуждении (методики Б и В) было установлено, что во всех исследуемых пробах содержатся такие приоритетные для онкогигиенических исследований ПАУ, как БП, бенз(е)пирен (БеП), пирен (П), перилен (Пл), бенз(й,Ь,1)перилен (БПл), хризен (X), Б А н два изомерных дибензантрацена (а, с-ДБА и а, h-ДБА); флуорантен и два изомерных бензфлуорантена (Фл, БкФл, БвФл). Обработка на ЭВМ [1] спектров, полученных при неселективном возбуждении НЛ, позволила дополнительно выявить в СВ феиантрен. антрацен, трифенилен, а также широкий спектр метильных производных разных ПАУ, в том числе сильные канцерогены (20-метилхолантрен). С надежностью 0,95 ЭВМ идентифицировала от 16 до 40 ПАУ на пробу; число соединений, обнаруженных по методике А в разных пробах, соответствует общей загрязненности этих проб. Качественный состав смесей ПАУ, найденный по разным методикам, в основном совпадает.
Количественно определяли 10—15 соединений, однозначно идентифицированных во всех пробах. Анализ одной и той же пробы по разным методикам дает хорошее совпадение результатов (табл. 1). Расхождения между концентрациями, найденными по методикам А и Б, оказались почти для всех ПАУ статистически незначимыми, несмотря на то, что анализы проводили в разных лабораториях. Это не только подтверждает правильность результатов анализа, но и указывает на необязательность фракционирования суммы ПАУ при исследовании состава таких СВ.
Несколько хуже совпадение результатов анализа по ме-
Рис. 2. Профиль ПЛУ для пробы № 2 (ЭЛОУ, Омск), полученный но методикам А (/) и Б (2).
Здесь и па рис. 3 по оси ординат — концентрация ПАУ. %.
тоднкам Б и В: найденные в одной и той же лаборатории концентрации некоторых ПАУ различались в 1,5—2 раза. Это согласуется с данными, приведенными в работе [11], авторы которой обнаружили неполное извлечение некоторых ПАУ нитрометаном, а также деструкцию производных ПАУ при удалении этого экстрагента. Вместе с тем обработка нитрометаном, как и цеолитом, снижает фоновую люминесценцию, уменьшает степень тушения НЛ, улучшает структурированность спектров; все это облегчает идентификацию и количественное определение ПАУ. Очевидно, отделение основной части мешающих примесей (не ПАУ) при определении ПАУ в СВ является обязательной операцией, следует лишь выбирать оптимальный способ такого отделения.
Профиль ПАУ может быть выражен двумя способами: либо с помощью относительных концентраций (сумма найденных соединений в этом случае условно принимается за 100 %), либо путем нормировки найденных абсолютных концентраций по одному из компонентов смеси, например БП. Первый способ нагляднее, второй — предпочтительнее при сравнении профилей, полученных для смесей с несколько различным качественным составом, например по разным пробам или по данным разных исследователей. Степень сходства профилей в таких случаях может быть выражена количественно, с этой целью мы применили аппарат корреляционного анализа. Коэффициент корреляции (г) рассчитывали по концентрациям 10 ПАУ (см. табл. 1), пользуясь специальной программой для калькулятора Б3-34 [10]. Критическое значение г для п=10 и р= =0,05 составляет 0,632 [4].
Как видно из рис. 2, профиль ПАУ не зависит от методики анализа данной пробы. Это подтверждается высоким значением коэффициента корреляции. Так, для пробы ЭЛОУ (Омск) данные, полученные по методикам А и Б, дают ГдБ = 0,969; примерно такие же значения гдБ получены и по другим пробам, что позволяет усреднять данные методик А и Б. В дальнейшем при сопоставлении состава разных проб использовали усредненные данные. Хорошее совпадение результатов анализа по методикам Б и В соответственно приводит к гБВ =0,862.
Таблица 2
Суммарное содержание ПАУ (в мг/л) в СВ нефтеперерабатывающих предприятий
№ пробы Тип СВ Методика А анализа Б
1 ЭЛОУ, г. Горький 9,04 10,03
2 ЭЛОУ, Омск 2,39 2,49
3 АВТ, г. Горький 0,46 0,45
4 АВТ, Омск 0,29 0,32
5 Очищенные СВ, г. Горький 0,007 0,006*
6 Очищенные СВ, Омск 0,0007 0,0012
Примечание. Перечень ПАУ приведен в табл. 1; звездочка—содержание ПАУ без ФЛ.
Результаты анализа разных СВ указывают на существенно различную загрязненность их полиаренамн (табл. 2). Однако относительные концентрации любого ПАУ в однотипных водах разных заводов оказались весьма близкими (рис. 3). Так, стоки установок ЭЛОУ в г. Горьком и Омске различаются по общей загрязненности ПАУ примерно в 4 раза, доля же Фл в сумме 10 соединений составляет соответственно 28,В и 22,1%, доля Пл—-3,3 и 4,3% и т. д. Коэффициент корреляции по этим пробам (№ 1 и 2) равен 0,899. Профили ПАУ сходны и по пробам установок АВТ (гз, ч = 0,986), что свидетельствует об устойчивости профиля, характеризующего каждый технологический процесс (ЭЛОУ, АВТ и т. д.) независимо от предприятия. Очищенные же стоки разных предприятий имеют различные профили (г5,6=0,378), что можно объяснить разным набором технологических установок и очистных сооружений.
Сопоставление профилей ПАУ на рис. 2 и 3 показывает, что СВ от разных технологических установок на одном и том же предприятии существенно различаются. Это подтверждается и коэффициентами корреляции (п, з=0,785;
4=0,826), тем не менее корреляция остается статистически достоверной. Действительно, в СВ разных установок наиболее представлены Фл, фенантрен, бензфлуорантены; промежуточное положение занимают П, БП, X; еще меньше доля Пл, коронена, дибензпиренов.
Наиболее существенные различия наблюдаются при сопоставлении наших данных по СВ нефтепереработки с данными авторов, исследовавших другие техногенные выбросы (табл. 3). В качестве отличительного признака можно привести соотношение П: БП. По нашим данным, в любых стоках нефтепереработки это соотношение близко к единице, тогда как в сточных водах ТЭЦ [7], автомобильных
Таблица 3
Нормированные (СПАУ/СБП) концентрации ПАУ в СВ неф тепереработки и в других техногенных выбросах
СФ нефтепереработки
Бытовые Автомобиль-
ПАУ ЭЛОУ, АВТ, стоки [12] ные выхло-
Омск г. Горький пы [8] |
Фл 1,58 7,00 3,12 9,01
п 0,77 0,37 3,08 12,1
Хр 0,38 0,98 2,49 4,49
БА 0,39 0, Ю 1,47 1,01
БеП 0,44 0,08 1,14 1,18
БП 1,00 1,00 1,00 1,00
Пл 0,31 0,30 0,44 0,32
а, h-ДБА 0,57 0,34 0,23 0,54
а, с-ДБА 0,96 0,04 0 0,54
БПл 0,52 0,04 0,89 1,82
Рис. 3. Профиль ПАУ для СВ установок АВТ на разных предприятиях.
1 — в I. Горьком; 2 — в Омске.
выхлопах [8] и воздухе жилой зоны [6] П на порядок больше, чем БП. Высокое соотношение П : БП (3—10) характерно и для бытсвых стоков [12].
В целом проведенные исследования показывают пригодность предлагаемых методик анализа (А и Б) для выявления профиля ПАУ в СВ нефтеперерабатывающих предприятий. Этот профиль не зависит от выбора методики и ^ является общим для однотипных технологических процес-W сов на разных предприятиях. Специфические различия профиля ПАУ для разных технологических процессов сочетаются с общими чертами, относящимися ко всем СВ нефте-
химического производства и отличающими эти стоки от других техногенных выбросов. Естественно, желательно подтверждение полученных результатов на большем числе проб.
Отметим, что профиль ПАУ (в том числе и соотношение П : БП) может меняться уже после выброса в связи с разной устойчивостью ПАУ к внешним воздействиям. Это накладывает определенные ограничения на процедуру отбора проб, продолжительность их хранения и т. д. Изменение профиля ПАУ во времени требует отдельного исследования.
Литература
1. Вершинин В. И., Дозморов С. В., Овечкин А. Б. // Журн. аналит. химии, — 1985—Т. 40, № 12.— С. 2249— 2258.
2. Вершинин В. И., Власова И. В., Корякин А. В. и др. // Там же,—1988. —Т. 44, № 9. — С. 1684—1690.
3. Власова И. В., Вершинин В. И., Смирнов Ю. Н. и др.//Там же.— 1988.— Т. 44, № 3. — С. 516—522.
4. Джонсон Н., Лион Ф. Статистика и планирование эксперимента в технике и науке: Пер. с англ. — М., 1980.— Т. 1.
5. Ершова К- П. // Некоторые итоги загрязнения внешней среды канцерогенными веществами. — М., 1972.— С. 33—35.
6. Милукайте А. А. Разработка количественного метода определения полициклических ароматических углеводородов [бенз(а)пирена] и изучение их миграции в биосфере: Автореф.... канд. хим. наук. — Вильнюс, 1978, —25 с.
7. Хесина А. Я-, Петрова Т. В. // Журн. приклад, спектроскопии. — 1973. — Т. 18, № 5. — С. 850—855.
8. Хесина А. Я., Смирнов Г. А., Шабад Л. М. и др. // Гиг. и сан,—1978. —№ 1, —С. 44—48.
9. Хесина А. Я-, Хитрово И. А., Геворкян Б. 3. //Журн. приклад. спектроскопии. — 1983. — Т. 38, №6.— С. 928—934.
10. Цветков А. Н., Епанечников В. А. Прикладные программы для мнкроЭВМ. — М., 1984.
11. Acheson М. A., Harrison R. М., Perry R. et al.//Water Res. — 1976. — Vol. 10.— P. 207—212.
12. Grimmer G. // IARC Publ.— 1979,— Vol. 29. —P. 48— 49.
13. Grimmer G. // Invironmental Carcinogens: Polycyclic Aromatic hydrocarbons. — Boca Raton, 1983. — P. 47.
Поступила 07.12.88
© И. А. УСМАНОВ, 1989 УДК 614.777-07(575.1)
И. А. Усманов
О ГИГИЕНИЧЕСКОМ ПРОГНОЗИРОВАНИИ КАЧЕСТВА ВОДЫ МАЛЫХ РЕК УЗБЕКСКОЙ ССР
НИИ санитарии, гигиены и профзаболеваний Минздрава Узбекской ССР, Ташкент
В условиях интенсивного развития промышленного ' строительства и сельскохозяйственного производства в Уз-» бекистане все большее значение приобретают вопросы, связанные с комплексным и рациональным использованием водных ресурсов [1, 2]. Решение проблемы перспективной оптимизации водопользования для конкретных условий малых рек Узбекистана имеет свои специфические особенности. В частности, приоритетные отрасли промышленности Узбекистана сконцентрированы на высокоурбанизирован-ных территориях крупных промышленных районов Ангрен-Алмалыкского, Чирчнкского и Новоийского. Неравномерное распределение промышленности в условиях Узбекской ССР определяет соответственно повышенную степень нагрузки
малых рек сточными водами в зонах размещения предприятии и производств цветной металлургии, химической, горнодобывающей, горноперерабатывающей и нефтехимической промышленности. Сброс в водные объекты значительных объемов сточных вод предприятий ведущих отраслей промышленности республики осуществляется в сложных гидрологических условиях малых рек и приводит к ограничению водопользования населения и ухудшению качества воды открытых водоемов.
Решение перспективных водохозяйственных проблем применительно к условиям Узбекской ССР на 1990—1995 гг. должно осуществляться на основе системного комплексного подхода в планировании мероприятий, обеспечивающих
