CC BY
116
Проблемные статьи
О КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2015 УДК 614.72-074
Малышева А.Г., Рахманин Ю.А., Растянников Е.Г., Козлова Н.Ю.
ХИМИКО-АНАЛИТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ КОМПЛЕКСНОГО ДЕЙСТВИЯ ФАКТОРОВ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ НА ЗДОРОВЬЕ НАСЕЛЕНИЯ
ФГБУ«Научно-исследовательский институт экологии человека и гигиены окружающей среды им. А.Н. Сысина» Минздрава РФ, 119992, Москва, Россия
При исследовании комплексного действия факторов среды важным этапом является учет многокомпонентного состава химических веществ, воздействующих на человека в реальных условиях загрязнения окружающей среды. При исследовании комплексного действия факторов среды целесообразно использовать алгоритм химико-аналитических исследований, предусматривающий проведение идентификационного анализа с количественной оценкой возможно более полного спектра загрязняющих веществ и последующим выбором ведущих показателей на основе оценки выявленного многокомпонентного состава загрязнений по степени их гигиенической значимости с учетом предложенного комплекса критериев.
Ключевые слова: химический состав загрязнений объектов окружающей среды; химико-аналитический мониторинг состояния атмосферного воздуха и воды; процессы трансформации веществ; алгоритм химико-аналитических исследований многокомпонентного состава среды.
Для цитирования: Гигиена и санитария. 2015; 94(7): 5-10.
Malysheva A.G., Rakhmanin Yu.A., Rastyannikov E.G., Kozlova N.Yu. CHEMICAL-ANALYTICAL ASPECTS OF THE COMPLEX IMPACT OF THE ENVIRONMENTAL FACTORS ON THE POPULATION'S HEALTH
A.N. Sysin Research Institute for Human Ecology and Environmental Health, Moscow, Russian Federation, 119992
In the study of the complex action of environmental factors the important step is the consideration of the multi-component composition of chemical substances which affect the human in the real conditions of the environmental pollution. In the study of complex action of environmental factors it is expedient to use the algorithm of chemical analytical studies, envisaging the implementation of the identity analysis with the quantitative assessment ofpossibly the fullest array of pollutants and the subsequent selection of leading indices on the base of the evaluation of the identified multi-component composition of the pollution according to the degree of their hygienic significance in view of the proposed set of criteria.
Key words: chemical composition of the pollution environmental objects; chemical and analytical monitoring of the state of air and water; processes of transformation of substances; algorithm of the chemical analytical studies of the multicomponent composition of the environment.
For citation: Gigiena i Sanitariya. 2015; 94(7): 5-10. (In Russ.) For correspondence: Alla G. Malysheva; е-mail: fizhim@yandex.ru Received 17.02.15
Исследование комплексного действия факторов окружающей среды на здоровье населения сопряжено с проблемами, связанными с недоучетом многокомпо-нентности химического состава загрязнений. Состояние окружающей среды, в частности атмосферного воздуха, поверхностных водных объектов, почв в промышленных регионах Российской Федерации, в которых проживает значительная часть населения, характеризуется многокомпонентным составом загрязнений и остается неблагоприятным. В состав веществ, загрязняющих атмосферный воздух и водные объекты, входят токсичные и опасные и нередко проявляющие канцерогенное действие вещества, в их числе бенз(а)пирен, формальдегид, бензол, этилбензол, органические соединения серы и азота, тяжелые металлы, нефтепродукты, фенол, взвешенные вещества. Значительные участки почв также загрязнены тяжелыми металлами, пестицидами, токсикантами промышленного происхождения.
Для корреспонденции: Малышева Алла Георгиевна; fizhim@yandex.ru
По данным государственного экологического мониторинга, более 50% городского населения подвержено воздействию загрязненного атмосферного воздуха. Перечень городов Российской Федерации, в которых регистрируют случаи высокого загрязнения атмосферного воздуха, а концентрации отдельных веществ превышают 10 ПДК, включает более 200 городов, расположенных в различных федеральных округах.
Гигиеническим требованиям не соответствует более 35% поверхностных источников питьевого водоснабжения и более 15% подземных источников из-за повышенного содержания в них загрязняющих веществ промышленного происхождения. К настоящему времени наблюдается интенсивный рост химических соединений. Так, по оценкам различных международных регистров к началу 2012 г. в мире было зарегистрировано более 65 млн химических веществ (для сравнения - в 1990 г. около 10 млн). Среди этого огромного массива веществ преобладают органические соединения. Из них только почти 5 млн могут являться потенциальными загрязняющими веществами, поскольку имеют практическое применение в промышленности и народном хозяйстве [1].
Таблица 1
Органические соединения, обнаруженные в атмосферном воздухе вблизи расположения предприятий различных отраслей промышленности и в сточных водах ряда производств
Источник органических компонентов
Приоритетные вещества
Предприятие органического синтеза нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности
Предприятия химической промышленности:
производство кровельных материалов
производство жирозаменителей и синтетических моющих средств
производство синтетического каучука
Производство мебели на основе ДСП деревообрабатывающей промышленности
Предприятия пищевой промышленности:
производство кормов для домашних животных
производство жевательной резинки
Бензол, толуол, м-,п-ксилолы, 1,3,5-триметилбензол, 1,2,4-триметилбензол, нафталин, метилнафталины, н-бутанол, фенол, бензальдегид, ацетофенон, октан
производство
пищевых
ароматизаторов
производство кондитерских изделий
Предприятие лесотехнической промышленности
Предприятие
целлюлозно-бумажной
промышленности
Производство средств косметики парфюмерной промышленности
Сточные воды свалки твердых бытовых отходов (Московская область, Ногинский район)
Сточные воды медицинских отходов станции переливания крови (г. Москва)
Гексан и изомеры, бензол, толуол, о-ксилол, 1,3,5-триметилбензол, 1,2,4-триметилбензол, стирол, нафталин, метилнафталины, тетрагидротетраметилнафталин, бифенил, изопропанол, н-бутанол, фенол, бензальдегид, ацетофенон
Алканы и их производные, карбонильные соединения - альдегиды и кетоны, эфиры, карбоновые кислоты
Исходные мономеры и растворители
а-Пинен, р-пинен, лимонен, р-оцимен, этанол, гексаналь, нонаналь, бензальдегид, ацетон, ацетофенон, а-терпинеол
Этанол, изопропанол, ионол (2,6-ди-трет-бутил-пара-крезол), 4,6-ди-трет-бутил-мета-крезол, ацетон, диметилсульфид, н-пропанол, бутаналь, метилметакрилат, диметилдисульфид, толуол, бутилдигликоль, 2-трет-бутил-4-метоксифенол
Этилбутират, изоамилацетат, лимонен, а-пинен, р-пинен, п-цимол, цинеол, этилгексаноат, гексилацетат, р-мирцен, р-оцимен, р-фелландрен, 3-карен, линалоол, ментон, ментол, цитраль, ментилацетат, триацетат глицерина, кариофиллен, этанол, ацетонэтилбутират, бутилацетат, гептан и изомеры, октан и изомеры
а-Пинен, лимонен, ментол, пропиленгликоль, линалоол, бензальдегид, ванилин, ментон, этилбутират, изоамилацетат, триацетат глицерина
Лимонен, толуол, метилдекалины, диметилде-кагидронафталины, этилдекагидронафталин
Низколетучие альдегиды, кетоны, спирты, карбоновые кислоты С1-С6, сложные альдегиды, терпены
Метил-, диметилсульфиды, формальдегид, алифатические и ароматические спирты
Этанол, дигидро-а-терпинеол, тетрагидролиналоол, этилацетат
Ацетон, 2-бутанон, нонаналь, сероуглерод, диметилсульфид, диметилдисульфид, метилэтилсульфид, метилпропилсульфид, диметилтрисульфид
Бензол, толуол, метилэтилбензолы, этанол, изопропанол, 2-этилгексанол, 4,5-диметил-1,3-диоксан-метанол, метоксиэтоксиэтанол, гексаналь, нонаналь, бензальдегид, ацетон, циклогексанон, ацетофенон, азотсодержащие соединения
Однако государственная система химико-аналитического мониторинга состояния объектов окружающей среды (воздуха, воды, почвы) ориентирована на контроль ограниченного количества веществ, определяемых целевыми анализами. Кроме того, актуальной проблемой остается недоучет процессов трансформации веществ при мониторинге в реальных условиях загрязнения окружающей среды. Нашими исследованиями [2] установлено, что при воздействии деструктивных природных (озон, УФ-излучение, оксиды азота, температура, влажность и др.) и техногенных факторов в воздухе из одного веществ, например бензола, толуола, фенола, пентена и др., возможно образование до 20 и более продуктов трансформации. Обнаружено также, что даже из малотоксичных терпеновых соединений, выделяемых растениями, возможно образование более токсичных - альдегидов и кетонов. При трансформации веществ в воде в результате применения технологий обеззараживания и водоочистки также установлено, что из одного вещества возможно образование до 10 соединений и более, а при трансформации сложных смесей, например, поверхностно-активных веществ, флоккулянтов и др., возможно образование более 10 веществ. Некоторые из этих веществ более токсичные и опасные, чем исходные вещества, а значительная часть не имеет гигиенических нормативов. Между тем, действующая в настоящее время система эколого-аналитического контроля качества и безопасности объектов окружающей среды нередко включает анализ гигиенически менее значимых соединений, выбранных без учета продуктов трансформации. При этом действие на организм человека широкого спектра продуктов трансформации проходит бесконтрольно.
Наши исследования объектов окружающей среды в различных регионах показали, что пробы воздуха, воды, почвы часто содержали неучтенные в технологических выбросах вещества в количествах, превышающих ПДК. Если при контроле ориентироваться только на исходные вещества, заявленные в выбросах предприятий, то при их отсутствии в атмосферном воздухе жилой зоны или воде, или при обнаружении в незначительных концентрациях, можно сделать ошибочный вывод о ситуации экологического благополучия. Однако не учитывается тот факт, что при трансформации можно получить новый букет загрязнений, среди которых возможно присутствие веществ более токсичных или опасных, чем исходные. Нами установлено, что вещества, поступающие в окружающую среду от источников загрязнения, всегда представлены в виде многокомпонентных выбросов, характерных для каждого производства. Расшифровка многокомпонентного состава промышленных выбросов и атмосферного воздуха вблизи расположения предприятий позволила выделить перечни приоритетных веществ, среди которых присутствовали токсичные и опасные вещества и вещества, проявляющие канцерогенное действие. Так, в табл. 1 приведены приоритетные вещества, обнаруженные в атмосферном воздухе вблизи расположения различных предприятий и в поверхност-
Таблица 2
Токсичные вещества, поступающие в воздушную среду закрытых помещений с продуктами жизнедеятельности человека
Продукты жизнедеятельности
Токсичные вещества
Диапазоны концентраций
Количество веществ
Выдыхаемый воздух
Слюна
Зубной налет
Пот
Моча
Каловые массы
Предельные, непредельные, ароматические углеводороды, нафтеновые соединения, альдегиды, кетоны, органические кислоты, спирты, эфиры, фураны, сульфиды, меркаптаны, амины, терпены, хлорированные углеводороды , изопрен, ацетон, стирол, этилбензол, этанол, этилацетат, хлороформ, метилэтилкетон, диметиламин, бутилацетат, бензальдегид, ацетальдегид, изопропанол, диэтиловый эфир, гексен, ундецен, трихлорэтилен, бутанол, толуол, ксилол
Триметиламин, диметиламин, амилацетат, метилэтилкетон, ацетальдегид, пентан, гексан, метилгексан, октан, этанол, метилэтилбензол, пропилбензол, диметилэтилбензол, толуол, изопропиламин
Ацетон, 2-бутанон, 2-пентанон, гептанон, бензол, хлороформ
Углеводороды, серо-, азотсодержащие соединения, альдегиды, кетоны
4-1500 мкг/м3 4-280 нг/мл 14-180 нг/мг
2-2850 мкг/г
1-450 мкг/л > 100 нг/см3
118 89 66
65
51 122
ных водах выше сброса предприятий. Многие из этих веществ не входили в состав заявленных технологических выбросов и являются продуктами трансформации. Критерием выбора приоритетных веществ являлись: частота обнаружения; уровни концентраций; токсичность, опасность, канцерогенные свойства; групповая принадлежность; способность к трансформации; возможность образования более токсичных продуктов трансформации. Из табл. 1 видно, что среди перечней приоритетных веществ присутствовали соединения (выделены курсивом), проявляющие канцерогенное действие. Многие из этих веществ не контролируются, и их влияние на здоровье человека остается неучтенным.
В качестве примера недооценки многокомпонент-ности состава химического загрязнения среды можно привести количество органических соединений, поступающих в воздушную среду от разных источников загрязнения. Так, в атмосферном воздухе у автодорог с интенсивным движением автотранспорта обнаружено до 200 летучих соединений. В воздухе у мусоросжигательного завода идентифицировано более 80 веществ, в том числе в превышающих ПДК концентрациях опасные сероуглерод, акрилонитрил, метакролеин, стирол, гек-саналь, нонаналь. Воздух вблизи производства электротехнической промышленности загрязнен 88 соединениями. Помимо винилхлорида, в высоких концентрациях присутствовали хлористый водород, четыреххлористый углерод, бензол, толуол. В воздухе вблизи расположения производства с использованием электронной обработки материалов кабельной промышленности выявлено 115 веществ, среди них токсичные нитрилы, нитросоедине-ния и ацетофенон.
Отметим, что степень загрязнения воздушной среды закрытых помещений в несколько раз (до 10 и более) выше окружающего атмосферного воздуха за счет вклада внутренних источников загрязнения. В воздушной среде помещений выявлен широкий спектр соединений, относящихся к различным группам химических веществ. Идентифицировано более 80 веществ, адсорбированных на бытовой пыли. Обнаружены весьма токсичные вещества - сероуглерод, метакролеин, акри-лонитрил. В помещении, где курят, обнаружено 121 вещество, среди них высокотоксичные и опасные - стирол, метилпиразол, метилнитрозамины, изоамилнитрил. В воздухе помещения после евроремонта определено до 200 соединений. Процесс приготовления пищи являлся источником появления в помещениях свыше 70 соединений, среди которых полициклические ароматические углеводороды, альдегиды, азот- и серосодержащие соединения.
Один из приоритетных источников загрязнения внутренней среды помещений - продукты жизнедеятельности человека. Известно, что современный человек значительную часть своего времени проводит в закрытых помещениях, поэтому качество внутренней среды во многом определяет уровень его здоровья и трудоспособности. Формирование воздушной среды закрытых помещений определяется накоплением продуктов жизнедеятельности человека, деструкции полимерных материалов, широко используемых в отделке зданий, неполного сгорания газа, проникновением в помещения атмосферных загрязнений [3, 4]. Полимерные материалы, применяемые в строительстве и быту, можно гигиенически регламентировать; газовые плиты постепенно заменить на электрические; благодаря применению все более совершенных очистных сооружений возможно снижение загрязнения атмосферного воздуха. Вместе с тем такое важное загрязнение воздушной среды закрытых помещений, какими являются продукты метаболизма человека, остается стабильным. Организмом человека в процессе жизнедеятельности выделяется несколько сотен химических соединений, относящихся к различным классам, многие из которых токсичны. Некоторые из этих соединений поступают в окружающую среду в процессе кожного дыхания, выделяются с мочой и калом. Так, нами среди продуктов жизнедеятельности, поступающих в воздух с потом и выдыхаемым воздухом, идентифицировано до 200 веществ. Найдено свыше 100 веществ, адсорбированных в волосах человека.
В табл. 2 приведены вещества, поступающие в воздушную среду закрытых помещений с продуктами жизнедеятельности человека. Среди выявленных соединений присутствовали вещества, проявляющие канцерогенное действие (выделены курсивом). Так, в воздушной среде помещений с большим скоплением людей (кинозалы, театры, школы, библиотеки, залы заседаний) в значительных количествах обнаружены диметиламин, ацетон, стирол, этилбензол, метилэтилбензол, пропил-бензол, концентрации которых значительно превышали их уровень в атмосферном воздухе. Кроме того, присутствовали вещества, которые не были обнаружены в атмосферном воздухе (этанол, циклические углеводороды, хлороформ, альдегиды, гексен, ундецен, этилацетат, бутилацетат, метилизобутилкетон, трихлорэтилен). Продукты жизнедеятельности, поступающие в воздушную среду помещений с большим скоплением людей с выдыхаемым воздухом и в процессе кожного дыхания, значительно изменяют качественно-количественный состав химического загрязнения воздуха закрытых помещений. Установлено, что в читальном зале библиотеки при мак-
Фрагмент хроматограммы водопроводной воды (Москва, февраль 2014 г.). 1 - ацетон; 2 - диэтиловый эфир; 3 - дихлорметан; 4 - 2-бутанон; 5 -хлороформ; 6 — гексан; 7 - бензол; 8 - толуол; 9 - гексаналь; 10 - пентил циклопропан; 11 - октан; 12 - хлорбензол; 13 - гептаналь; 14 - нонанол; 15 - бензальдегид; 16 - октаналь; 17 - 3-метил-1-этилбензол; 18 - 2-этилгексанол; 19 - 5-изопропенил- 1-метил-1-циклогексен; 20 - нонаналь; 21 - дека-наль; 22 - нафталин; 23 - циклогексила изотиоцианат; 24 - ундекан; 25 - додекан; 26 - тридекан; 27 - 2,4,6-триметилдекан; 28 - диизобутилфталат; 29—31 - изомеры пентадекана (полужирным курсивом обозначены ненормированные вещества).
симальном количестве читателей концентрации ацеталь-дегида, диэтилового эфира, метилэтилкетона, бензола, бутилового спирта, гептана, октана, толуола, ксилола, ацетона, этилбензола четыреххлористого углерода, этанола значительно превосходили фоновые концентрации. Значительно изменялся качественно-количественный состав химических веществ в зрительном зале театра после спектакля или в зале совещаний. После спектакля и совещания возрастали концентрации этилаце-тата, метилэтилкетона, диметиламина, бутилацетата, бензальдегида, изопропанола по сравнению с фоновым содержанием. В воздушной среде закрытых спортсоо-ружений обнаружены вещества, которые отсутствуют в воздухе административных зданий, в частности три-метиламин, диметиламин, амилацетат - вещества, которые выделяются в повышенных количествах в процессе кожного дыхания при физической нагрузке. В гимнастическом зале при максимальном количестве спортсменов концентрации метилэтилкетона, ацетальдегида, пента-на, гексана, метилгексана, этанола, диметиламина, ме-тилэтилбензола, пропилбензола, диметилэтилбензола, толуола, изопропиламина также значительно превышали фоновые.
Выявлен вклад продуктов жизнедеятельности человека в общий уровень загрязнения воздушной среды в различных типах зданий. В залах большой вместимости продукты жизнедеятельности человека являются основным источником загрязнения воздушной среды, их вклад составляет 38-45%. В крытых спортивных сооружениях вклад продуктов жизнедеятельности 40-50%. В административных зданиях 9-21%, жилых помещениях 10-32%. Вклад табачного дыма в загрязнение воздушной среды помещений может достигать 60-90%.
Вызывает обеспокоенность, что среди спектров идентифицированных веществ значительная часть (более 50%) не имела гигиенических нормативов. Следова-
тельно, их влияние на здоровье населения остается бесконтрольным. Этот факт позволяет ставить вопрос о необходимости дальнейшего развития исследований по обоснованию и разработке гигиенических нормативов. Среди ненормированных веществ присутствовали соединения, относящиеся к группам высокотоксичных соединений. Так, среди групп атмосферных загрязнений и воздуха закрытых помещений, в состав которых входили высокотоксичные вещества, доля ненормированных соединений составляла для органических нитрилов 83%, инданов - 100%, кетонов -88%, олефинов и диенов - 73%, циклоуглеводородов - 56%, ароматических соединений - 39%, гало-генуглеводородов - 38%, фуранов -25%, альдегидов - 14%. Приведенные данные свидетельствуют об ограниченности аналитического мониторинга среды, включающего стандартный набор до 20-60 контролируемых показателей. Неучтенные вещества могут вносить существенный вклад в оценку опасности здоровья населения.
Важно учитывать также реальные спектры веществ и уровни их содержания при расчете химической нагрузки на здоровье населения. В частности, уровень загрязнения воздушной среды, рассчитанный по суммарному превышению ПДК (К ) с учетом широкого спектра идентифицированных соединений в воздухе курительной комнаты с табачным дымом, составил 79, в атмосферном воздухе в районе расположения мусоросжигательного завода - 127, на перекрестке с интенсивным автомобильным движением - 84. Для сравнения: в атмосферном воздухе парка суммарное превышение ПДК составило 5. Расчет же Ксум только по стандартным контролируемым показателям не дает истинного представления о реальной опасности химического загрязнения объектов окружающей среды. Полученные результаты подчеркивают гигиеническую значимость идентификации многокомпонентного состава реального химического загрязнения при оценке опасности его воздействия на здоровье человека.
Наш более 40-летний опыт аналитических исследований различных объектов окружающей среды дал возможность только используемыми в нашем институте методами суммировать данные о качественном и количественном составе веществ, реально содержащихся в объектах окружающей среды: атмосферном воздухе -около 500, воздушной среде закрытых помещений жилых и общественных зданий, включая спортивные сооружения, - до 600, питьевой воде - 142, поверхностных водах, включая воду бассейнов - около 300, почве -около 200. Более половины идентифицированных веществ не имеет нормативов.
В не меньшей степени актуальна проблема недоучета многокомпонентности состава загрязнений и оценки продуктов трансформации веществ при исследовании комплексного действия загрязнений на здоровье населения, поступающих с водой, а также водных объектов.
Таблица 3 Продолжение таблицы
Органические соединения, идентифицированные в питьевой воде в г. Москве, в феврале 2014 г. простые эфиры
2 Диэтиловый эфир Транс-4,5-эпоксидекан С10Н20О 0,1 4 300
№ на хромато-грамме Соединение Концентрация, мкг/дм3 Класс опасности ПДК, мкг/дм3 фенолы 0,1 н/у н/у
Углеводороды, в том числе: Фенол 0,1 4 1
насыщенные альдегиды
6 Гексан 0,1 н/у* н/у Бутаналь 0,3 н/у н/у
Гептан 0,1 н/у н/у 9 Гексаналь 0,4 н/у н/у
11 Октан 0,1 н/у н/у 3-Метилгексаналь 0,3 н/у н/у
2-Метил-3-этилпентан 0,1 н/у н/у 13 Гептаналь 0,1 н/у н/у
Нонан 0,1 н/у н/у 16 Октаналь 1,0 н/у н/у
3-Метилоктан 0,1 н/у н/у 20 Нонаналь 2,0 н/у н/у
2-Метилнонан 0,1 н/у н/у 21 Деканаль 0,5 н/у н/у
1-Этилоктан 0,1 н/у н/у 15 Бензальдегид 1,0 4 3
24 Ундекан 0,1 н/у н/у кетоны
25 Додекан 0,1 н/у н/у 1 Ацетон 1,0 3 2200
26 Тридекан 0,1 н/у н/у 4 2-Бутанон 0,1 3 1
27 2,4,6-Триметилдекан 0,1 н/у н/у 2-Октанон 0,1 н/у н/у
29-31 Пентадекан (3 изомера) 0,1 н/у н/у 2-Нонанон 0,1 н/у н/у
ненасыщенные Ацетофенон 0,4 3 100
2-Октен 0,2 н/у н/у фталаты
10 Пентин циклопропан 0,1 н/у н/у 28 Диизобутилфталат** 0,1 3*) 200**
циклические Галогенсодержащие соединения
1,2-Диэтил-цис-циклогексан 0,1 н/у н/у 3 Дихлорметан 0,5 1 20
1-Метил-2-(1-метилпентил) 0,1 н/у н/у 5 Хлороформ 6,2 1 60
19 циклопропан 5-Изопропенил 1-метил-1-циклогексен С10Н16 0,1 н/у н/у Четырёххлористый углерод Трихлорэтилен 0,02 0,03 1 2 2 5
Тетрахлорэтилен 0,03 2 5
ароматические 12 Хлорбензол 0,7 3 20
7 Бензол 1,0 1 1 Трихлорфторметан 0,08 н/у н/у
8 Толуол 0,3 4 24 Бромдихлорметан 0,7 1 30
Этилбензол 0,1 4 2 Дибромхлорметан 0,06 2 30
М-, п-ксилол 0,2 3 50 Хлорпикрин 0,04 1 2
О-ксилол 0,2 3 50 Азотсодержащие соединения
17 3-Метил-1-этилбензол 0,6 3 100 Пирролидин С4Н9К 0,1 н/у н/у
полициклические ароматические (ПАУ) Глицин с2н5:ыо2 0,1 н/у н/у
22 Нафталин 0,5 4 10 dl-Гомосерин С4НуЫО3 0,1 н/у н/у
Кислородсодержащие соединения, в том числе: Серосодержащие соединения
спирты Бензонитрил 0,1 н/у н/у
Этанол 0,1 н/у н/у Сероуглерод 0,005 4 1000
18 2-Этилгексанол 0,8 3 150 Азот-, серосодержащие соединения
14 Нонанол 0,5 2 10 23 Циклогексил изотиоцианат 0,1 н/у н/у
П р и м е ч а н и е. * - гигиенический норматив или класс опасности не установлен; ** - гигиенические нормативы для дибутилфталата.
Хлорирование продолжает оставаться одним из распространенных способов обеззараживания питьевой воды. В настоящее время лаборатория физико-химических исследований нашего института в порядке инициативы проводит ежемесячный химико-аналитический мониторинг качества питьевой воды разных водопроводных станций г. Москвы. Так, на рисунке в качестве приме-
ра приведен фрагмент хроматограммы питьевой воды с Рублевской водопроводной станции (г. Москва, февраль 2014 г.). Основные пики принадлежали галогенсодер-жащим органическим соединениям, образующимся при хлорировании воды с целью обеззараживания. В табл. 3 представлены выявленные концентрации, а также гигиенические нормативы и классы опасности идентифи-
цированных в питьевой воде органических соединений.
Из табл. 3 видно, что в питьевой воде обнаружено более 60 органических соединений, относящихся к 16 группам химических веществ. Обнаружены вещества 1-го и 2-го класса опасности. Обращает на себя внимание, что идентифицированы вещества, для которых гигиенические нормативы не установлены, но их высокая токсичность не вызывает сомнений. Доля ненормированных веществ составила 62%.
Альтернативный хлорированию метод озонирования с гигиенических позиций тоже вызывает сомнение, поскольку способствует образованию продуктов трансформации, которые, несмотря на увеличивающиеся масштабы применения озонирования, для большинства загрязняющих веществ не идентифицированы. Идентификация продуктов трансформации сложных смесей при озонировании показала, что из одного вещества возможно образование до 10 и более соединений. Некоторые вещества более токсичные и опасные, чем исходные. Процессы трансформации сложных смесей указывают на необходимость учета продуктов трансформации при обеззараживании воды озонированием.
При исследовании комплексного действия факторов окружающей среды на здоровье населения важным этапом является использование многокомпонентных методов контроля, имеющих официальный статус. Под нашим руководством и при нашем участии изданы методические указания по методам контроля, рекомендованные Минздравом России для официального использования. В издательстве «Профессионал» (г. С.-Петербург) издана наша книга «Физико-химические исследования и методы контроля веществ в гигиене окружающей среды» [5]. В книге обобщены и систематизированы полученные нами данные о физико-химических исследованиях различных объектов окружающей среды в области идентификации спектров органических веществ в различных объектах окружающей среды с учетом источников загрязнения и происходящих процессов трансформации веществ под влиянием физико-химических факторов. Кроме того, в ней приведены также разработанные специалистами нашего института за последние 15 лет 65 методических указаний по методам контроля 189 веществ в окружающей среде, в том числе 25 методов контроля - в атмосферном воздухе, 37 - в воде водных объектов, 3 - в почве, из них 22 многокомпонентных метода, которые наряду с контролем нормируемых веществ одновременно позволяют идентифицировать широкий спектр неизвестных и ненормируемых соединений. Методы контроля метрологически аттестованы, рекомендованы к практическому применению и утверждены Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации.
Таким образом, при исследовании комплексного действия факторов среды важным этапом является учет многокомпонентного состава химических веществ, воздействующих на человека в реальных условиях загрязнения окружающей среды. При исследовании комплексного действия факторов среды мы предлагаем использовать следующий алгоритм химико-аналитиче-
ских исследований, включающий проведение идентификационного анализа с количественной оценкой возможно более полного спектра загрязняющих веществ; выбор ведущих показателей на основе оценки выявленного многокомпонентного состава загрязнений по степени их гигиенической значимости с учетом комплекса критериев: частоты обнаружения, уровня концентраций, групповой принадлежности, специфичности для расположенного вблизи источника загрязнения при контроле атмосферного воздуха или способа обеззараживания при контроле питьевой воды, способности к трансформации, возможности образования более токсичных продуктов трансформации; целевых анализов по выбранным ведущим показателям.
Литер ату р а
1. Данилов-Данильян В.И., Храменков С.В., Поройков В.В., Чиганова М.А., Козлов М.Н., Филимонов Д.А. и др. Новые методы оценки биологической активности ксенобиотиков в водных объектах. В кн.: Методы анализа и контроля качества воды. Материалы конференции. 2012: 5.
2. Малышева А.Г. Закономерности трансформации органических соединений в окружающей среде. Гигиена и санитария. 1997; 3: 5-10.
3. Малышева А.Г. Летучие органические соединения в воздушной среде помещений жилых и общественных зданий. Гигиена и санитария. 1999; 1: 43-6.
4. Губернский Ю.Д., Лицкевич В.К., Рахманин Ю.А., Калинина Н.В. Проблемные вопросы гигиены жилых и общественных зданий и концепция развития исследований на перспективу. Гигиена и санитария. 2012; 4: 12-5.
5. Малышева А.Г., Рахманин Ю.А. Физико-химические исследования и методы контроля веществ в гигиене окружающей среды. СПб: Профессионал; 2012.
References
1. Danilov-Danilyan V.I., Khramenkov S.V., Poroykov V.V., Chi-ganova M.A., Kozlov M.N., Filimonov D.A. et al. New methods of the valuation of xenobiotics biological activity in water objects. In: Methods of Analysis and Control of Water Quality. Proceedings of the Conference [Metody analiza i kontrolya kachestva vody. Materialy konferentsii]. 2012: 5. (in Russian)
2. Malysheva A.G. Regularities of the transformation of organic compounds in the environment. Gigiena i sanitariya.1997, 3: 5-10. (in Russian)
3. Malysheva A. G. Volatile organic compounds in the air of residential and public premises. Gigiena i sanitariya. 1999; 1: 43-6. (in Russian)
4. Gubernskiy Yu.D., Litskevich V.K., Rakhmanin Yu.A., Kalinina N.V. Problematic issues of the hygiene of residential and public premises and the development concept for the future research works. Gigiena i sanitariya. 2012; 4: 12-5. (in Russian)
5. Malysheva A.G., Rakhmanin Yu.A. The Physical and Chemical Studies and Methods of Substances Control in the Environmental Hygiene [Fiziko-khimicheskie issledovaniya i metody kontrolya veshchestv v gigiene okruzhayushchey sredy]. St.Petersburg: Professional; 2012. (in Russian)
Поступила 17.02.15
