CC BY
4
Таблица 2
Экспериментально установленные подпороговые концентрации ФОВ в почве (мг/кг)
Показатель вредности
Зарин
Зоман
Vx
Общесанитарный:
микробоценоз 0,005 процессы нитрификации 5,0 Транслокационный 0,01
Миграционный водный 3,0-10~4
Миграционный воздушный 2,0-10~4
8,0 0,1 5,0 0,2
0,1 0,025
2,0-10"4 5,0-Ю"5
1,0-10"4 4,2-Ю-4
интервалы концентраций: от 0,15 • 10 4 до 4 • 10~4 мг/кг, от 1,0- 10"3 до 1 • 10~" мг/кг и от 0,2 до 5 • 10"5 мг/кг соответственно.
В процессе проведения исследований установлены следующие подпороговые уровни зарина, зомана и Ух по миграционному водному показателю вредности: 3 • 10~4; 2 • 10"4; 5 ■ 10"5 мг/кг соответственно.
Анализ представленных данных свидетельствует о том, что Ух, обладающий низкой летучестью, а также известной высокой гидролитической устойчивостью (по сравнению с зарином и зоманом) [1] способен в более низких уровнях мигрировать в грунтовые воды.
Эксперименты по определению миграционного воздушного показателя вредности проводили в диапазоне концентраций от 5- Ю-4 до 10- 10~4 мг/кг, от 1 • 10~2 до 5 • Ю"4 мг/кг и от 1 • Ю-1 до 3 • Ю-2 мг/кг соответственно для зарина, зомана и Ух.
Для определения содержания ОВ в атмосферном воздухе использовали расчетный метод определения допустимых концентраций в почве по адаптированному уравнению Лэнгмюра [10].
В результате проведенных исследований в качестве допустимых концентраций зарина, зомана и Ух в почве по миграционному воздушному показателю вредности установлены следующие соответствующие величины: 2-10"4; 1 • 10"4; 4,2-10"4 мг/кг.
В обобщенном виде экспериментально установленные подпороговые концентрации ФОВ в почве приведены в табл. 2
Исследования, проведенные с целью обоснования ПДК зарина, зомана и Ух в почве, позволяют сделать следующие выводы:
1. Зарин, зоман и Ух приводят к весьма существенным изменениям биогеоценотических функций почвы: токсическому воздействию на микробоценоз и процессы нитрификации; негативному влиянию на высшие растения; миграции высокотоксичных веществ в воду водоемов и атмосферный воздух.
2. Лимитирующим показателем вредности для зомана и зарина является миграционный воздушный, для Ух — миграционный водный.
3. Разработаны и утверждены Главным государственным санитарным врачом РФ ПДК в почве: дтя зарина — 2 • 10~4 мг/кг; для зомана — 1 • 10"4 мг/кг, для Ух — 5 • 10~5 мг/кг.
Литература
1. Александров В. Н., Емельянов В. Н. Отравляющие вещества. - М., 1990. - Ч. 1.-С. 117-161.
2. Гончарук Е. И., Сидоренко Г. И. Гигиеническое нормирование химических веществ в почве: Руководство - М.,1986.
3. ГОСТ 26488—85 Почвы. Определение нитратов по методу ЦИНАО. - Дата введения 01.07.1986. - Постановление Госкомстата СССР по стандартам от 26.03.1985 года № 821. - М„ 1985.
4. ГОСТ 26489—85 Почвы. Определение обменного аммония по методу ЦИНАО. — Дата введения 01.07.1986. — Постановление Госкомстата СССР по стандартам от 26.03.1985 года № 821. - М., 1985.
5. Елисеева И. И., Юзбашев Н. Н. Общая теория статистики. - М, 1991. - С. 118-121.
6. Курепина А. А., Володькина В. Г. // Методы анализа и контроля производства в химической промышленности. - М., 1985. - С. 128-131.
7. Методические рекомендации по обоснованию ПДК химических веществ в почве. — М., 1982.
8. МУ № 1446—76. Методические указания по сани-тарно-микробиологическому исследованию почвы.
- М., 1977.
9. Практикум по почвоведению / Под ред. И. С. Кау-ричева. - М., 1990.
10. РадиловА. С., Николаев А. И., Шкаев И. £., Ермолаева Е. Е. Прогнозирование ориентировочных гигиенических нормативов (ОДК) зарина, зомана и Ух в почве. Медико-гигиенические аспекты обеспечения работ с особо опасными химическими веществами.
- СПб., 2002.
Поступило 04.08.05
Summary. Hygienic standardization of soil sarin, soman, and Vx levels established the threshold and subthreshold concentrations of the agents from the general sanitary, transloca-tional, and migratory water and migratory air safety indices. Substantiation of their maximum allowable concentrations (MAC), the limiting safety index is a migratory air index for soman and sarin and a migratory water index for Vx. Soil MACs of sarin, soman, and Vx are 2- 10"\ 1 • 10"4, and 5- I0"5 mg/kg, respectively.
Методы гигиенических исследований
С КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2006 УДК «14.445-078
А. Г. Санамян, Р. А. Дмитриева, Т. В. Доскина, Д. В. Лаврова, А. Е. Недачин
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕМБРАННОГО МОДУЛЯ МФМ 0142 ДЛЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ВИРУСОВ ПРИ САНИТАРНО-ВИРУСОЛОГИЧЕСКОМ КОНТРОЛЕ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ
ГУ НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А. Н. Сысина РАМН, Москва
В связи со значительной ролью водного фактора в распро- из больших объемов воды, так и от методов их выделения на
странении кишечных вирусных инфекций важное значение клеточных культурах или определения РНК и ДНК вирусов в
приобретает санитарно-вирусологический контроль воды раз- обратнотранскриптазной (ОТ-ПЦР) полимеразной цепной ре-
личного назначения. акции и полимеразной цепной реакции (ПЦР).
Эффективность санитарно-вирусологического контроля за- Анализ данных литературы и собственных исследований повисит равнозначно как от методов концентрирования вирусов казал, что методы концентрирования вирусов из больших объ-
Таблица 1
Оценка эффективности различных фильтрующих мембран в отношении концентрирования фага М5>-2
Тип мембраны
Эффективность, 96
сорбция
35,3 ±6,5 19,6 ±0,6
ММК (исходная) 97,4 ± 2 66,3 ± 15,6 ММ К, модифицированная 0,5% соединений аминов 100 90,6 ± 4 ММК, модифицированная 1% соединений аминов 97,7 ± 1,5 21,7 ±3,7 ММК, модифицированная 1% соединений пиридина 98 ± 1,2 48,4 ± 2,2 ТМ (исходная) 11,4 ± 1,7 36,5 ± 6,3 ТМ, модифицированная гемоглобином
ТМ, модифицированная бифэкси-
ракгом 53,6 ± 8,4 18 ± 10,6 МКМ (исходная) 25,2 ± 0,7 6,1 ± 2,4 МКМ, модифицированная 1% соединений аминов 35,1 ± 5,7 12,3 ± 6
смов воды, используемые в настоящее время в нашей стране (сорбция на ионообменной смоле, макропористом стекле и др.) обладают рядом недостатков, связанных с длительностью концентрирования (от 24 ч до нескольких дней), низкой пропускной способностью (не более 10 л чистой воды), нестандартностью и т. д., что значительно снижает эффективность самого метода концентрирования и соответственно влияет на частоту обнаружения вирусов в водных объектах.
Из наиболее эффективных методов концентрирования следует отметить метод мембранной фильтрации через электропозитивные фильтры "Zeta Plus Virosorb MDS" (CUNO, США), который используется в США для контроля вирусного загрязнения воды в соответствии с документом Агентства по охране окружающей среды США [7], и через фильтр из натриево-каль-циевого стекловолокна марки "Rantigny 725" ("Isover-Orgel", Франция) [8|. Концентрирующие возможности обоих фильтров, по данным литературы |2), составляли соответственно 83 и 80%. Однако высокая стоимость ограничивает их широкое использование для санитарно-вирусологического контроля водных объектов в нашей стране.
В связи с вышеизложенным авторы изучали эффективность проточного мембранного фильтрующего модуля с тангенциально-радиальным движением жидкости МФМ 0142 (производства ООО НЦ "Полимерсервис", ТУ 3614-005-32915592-2005) с использованием микропористой мембраны капроновой типа ММК 1 с размером пор 0,2 мкм и диаметром 142 мм (НПП "Тех-нофильтр", ТУ 3697-002-10471723-2003). Мембрана ММК была наиболее эффективной по результатам сравнительной оценки различных фильтрующих мембран, производящихся в России (табл. 1), в отношении концентрирования вирусов, содержащихся в воде.
При использовании модуля МФМ 0142 исследуемая вода пропускается в закрытой системе в режиме тангенциального потока под давлением вдоль поверхности мембраны: нсотфильт-рованный продукт возвращается в цикл, а фильтрат удаляется. Поскольку жидкость проходит касательно к поверхности мембранного фильтра, большинство частиц поддерживается во взвешенном состоянии и рециркуляция возвращает сконцентрированные частицы обратно к подающему резервуару. Концентрирование вирусов таким путем происходит намного быстрее, чем при обычной фильтрации в тупиковом режиме.
Исследования проводили в экспериментальных условиях с искусственным заражением дехлорированной водопроводной,
Таблица 2
Оценка эффективности мембранного модуля МФМ 0142 в отношении концентрирования фага MS-2
Концентрация фага, БОЕ/Ю л Эффективность, %
исходная вода фильтрат элюат сорбция элюция
3000 0 2535,3 100 84,51
1140 0 917 100 80,40
276 0 129 100 82,92
139 0 114 100 82,01
86 0 72 100 83,72
Таблица 3
Оценка эффективности мембранного модуля МФМ 0142 в отношении концентрирования полиовируса
Концентрация вируса, ТЦДН Процент эффективности
исходная вода (10 л) элюат (60 мл)
3,24- 10> 2,47- Ю5 76,2
2,25- 103 2- 10! 88,9
1,75- 10г 1,5- 10г 85,7
1,75- 102 1,25- 10* 71,4
1,75- 10J 1,5- 10г 85,7
подземной, речной и сточной вод. В качестве моделей вирусно-
го загрязнения использовали РНК-содержащий фаг (МБ-2) и вакцинный штамм полиовируса 1-го типа (Ь5с2аЬ). Десорбцию вирусов с фильтров проводили 3% раствором бифэкстракта на трис-буфере с рН 9,1—9,5, который, по данным литературы [6] и собственных исследований, является наиболее эффективным элюирующим раствором. После десорбции рН элюата доводили до 7,0—7,2 I N раствором соляной кислоты. На наличие фагов и полиовируса исследовали исходную воду, фильтрат и элюат.
Результаты экспериментальных исследований со оценке эффективности модуля МФМ 0142 в отношении концентрирования вирусов из дехлорированной водопроводной воды на модели колифага Мв-2 представлены в табл. 2.
Как видно из приведенных результатов (см. табл. 2), эффективность сорбции не зависит от исходной концентрации фага в пределах возможного уровня вирусного загрязнения водопроводной воды (101—103 БОЕ/ЮО мл) и составляет 100%, а процент элюции колеблется в пределах 80,4—84,51%.
Затем проводили оценку эффективности концентрирования вируса полиомиелита из 10 л водопроводной воды. Результаты исследований представлены в табл. 3.
Как видно из табл. 3, эффективность мембраны в отношении концентрирования полиовируса колебалась в пределах 71,4-88,9%.
Далее проводили оценку эффективности мембранного модуля в условиях, приближенных к натурным. Для исследований использовали нормируемые объемы водопроводной, подземной, речной и сточной воды, в которые вносили полиовирус. Результаты проведенных исследований приведены в табл. 4.
Данные, представленные в табл. 4, свидетельствуют о высоком проценте выделения бактериофага МБ-2 и полиовируса из водопроводной воды — 83,3 и 86,8% соответственно; эффективность концентрирования фага из воды подземного водоисточника составила 89,8%, а полиовируса — 83,6%; для речной воды эффективность выделения тест-микроорганизмов составляет 90,8 и 89,8% соответственно; из сточной воды — 84,6 и 85,9%. Статистическая обработка данных не показала достоверной разницы (I < 2) в выделении фага М5-2 и полиовируса из вод разной степени загрязненности.
Таким образом, исходя из полученных данных, видно, что разная степень органического, неорганического и бактериального загрязнения нативных вод не оказывает дополнительного влияния на эффективность выделения вирусов с использованием мембранного модуля МФМ 0142.
Данные, полученные в результате эксперимент&тьных исследований, дали основание для разработки унифицированного метода концентрирования вирусов из воды различного вида водопользования с применением метода мембранной фильтрации в режиме микрофильтрации.
Таблица 4
Эффективность метода концентрирования вирусов из воды разной степени загрязнения при использовании метода мембранной фильтрации на модуле МФМ
Тест-микроорганизм
Эффективность, %
водопровод-нал (10 л)
подземная речная
(Юл) (5-10 л)
сточная (1л)
I. ФагМБ-2 83,3 ± 0,9 89,8 ± 4,6 90,8 ± 0,8 84,6 ± 1,3
',,1= М '» = 0,2 f}4 = 1,9 fM = 0,8
II. Полиовирус 86,8 ± 7,3 83,6 ± 3,4 89,8 ± 3,7 85,9 ± 3,7
'i.n = 0,5 /,.„=1,09 /,.,, = 0,3 /,.,, = 0,3
Производительность, мин 42 42 36 7
Таблица 5
Сравнительная оценка различных методов концентрирования вирусов
Метод
Эффективность, %
Сорбция на МПС Сорбция на AB—17-8 Ловушечнос устройство Модуль МФМ с ММК = 19,1
53,8 ± 0,2 38,5 ± 0,7 55,5 ± 1,6 86,3 ± 1,7
'2.4 = 26,1
= 13.2
Разработанный метод прост в исполнении, технически доступен, экономичен и обладает рядом преимуществ по сравнению с используемыми санитарной службой в настоящее время методами концентрирования:
— время концентрирования вирусов на данной установке сокращается до 42 мин вместо 24 ч и более на ионообменной смоле и макропористом стекле;
— использование этого метода позволяет стандартизировать санитарно-вирусологический анализ воды;
— с помощью этого метода можно проводить санитарно-вирусологический анализ как водопроводной, так и подземной, речной и сточных вод.
Кратность физического концентрирования данным методом составляет 167 раз, а биологического — на 3 порядка.
На заключительном этапе была проведена сравнительная оценка эффективности разработанного нами метода и методов, используемых в настоящее время в санитарной практике — сорбции на макропористом стекле (МПС-1000 ВГХ (5]) и ионообменной смоле (Анионит АВ—17-8) и концентрирования вирусов с помощью "ловушечного устройства", где в качестве сорбента используется оксид алюминия (ГУ НИИ эпидемиологии и микробиологии МЗ Республики Беларусь), при исходной концентрации полиовируса Ю'ТЦД» в Юл водопроводной воды [1, 4|). Полученные данные представлены в табл. 5.
Результаты сравнительной оценки показали, что разработанный нами метод является наиболее эффективным по сравнению с методами, применяемыми в санитарной практике. По степени убывания эффективности они располагаются следующим образом: модуль МФМ с ММК, ловушечное устройство, сорбция на МПС, сорбция на ионообменной смоле (статистически достоверна разница (1 > 2). Кроме того, использование модуля МФМ 0142 позволяет в короткие сроки проводить кон-
центрирование вирусов из вод разной степени загрязнения (питьевой, природных и сточной).
Проведенные исследования показали, что испытанная установка — проточный мембранный фильтрующий модуль с тангенциально-радиальным движением жидкости МФМ 0142 в комплекте с микропористой мембраной капроновой ММК 1 — проста и удобна в использовании, не требует специальной подготовки персонала, обладает высокой эффективностью и большой производительностью (10 л за 42 мин) и может быть использована как лабораториями НИИ, гак и практической службой для концентрирования вирусов из вод различных водных объектов.
Использование при санитарно-вирусологическом контроле воды разработанного нами метода в комплексе с методом поли-меразной ОТ-ПЦР [3, 9) позволяет значительно сократить время анализа (до 3—4 дней) по сравнению с культуральным методом (21 день).
Литература
1. Амросьева Т. В., Вотяков В. И., Дьяконова О. В. и др. // Гиг. и сан. - 2002. — N° 1. — С. 76-79.
2. Конторович В. Б., Кашкарова Г. П. // Гиг. и сан. — 2002. - № 2. - С. 65-67.
3. Лаврова Д. В. // Окружающая среда и здоровье: Материалы ВНПК. г. Суздаль, 19-22 мая 2005 г. - М„ 2005. - С. 363.
4. Метод сбора и концентрирования кишечных вирусов из воды с помощью водопроницаемых пакетов с адсорбентом: Метод, рекомендации. — М., 2000. — С. 1-15.
5. Недачин А. £., Доскина Т. В., Дмитриева Р. А. и др. // Итоги и перспективы научных исследований по проблеме экологии человека и гигиены окружающей среды. — М., 2002. — С. 162—167.
6. Kellogg J. Schwab, Ricardo De Leon, Mark D. Sobsey. // Appl. Environ. Microbiol. 1995. - P. 531-537.
7. Normalisation Française XP T 90—451. — Essais des eaux. Recherche des Enterovirus. — 1996.
8. Reynolds A. K., Gerba C. P., Papper /. L. // Appl. Environ. Microbiol. - 1996. - Vol. 62. - P. 1424-1427.
9. Reynolds K. A. // Meth. Mol. Biol. - 2004. - Vol. 268. - P. 69-78.
Поступила 12.07.05
О КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2006 УДК 613.471:628.162.82
А. Б. Вандышев, В. А. Куликов, С. Н. Никишин, Р. Л. Акрамов
ОСОБЕННОСТИ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ОЗОНОМ ВОДЫ В ПЛАВАТЕЛЬНЫХ БАССЕЙНАХ РЕЦИРКУЛЯЦИОННОГО ТИПА
Институт машиноведения УрАО РАН, Территориальное управление Роспотрсбнадзора по Свердловской области, Екатеринбург
Использование плавательных бассейнов спортивного, общего и медицинского назначения занимает значительное место в спортивной и социальной сфере современного общества и вносит существенный вклад в оздоровление населения развитых стран. За последние годы в России активно строятся новые и реконструируются существующие общественные бассейны, ак-вапарки и частные купальные бассейны. Наиболее широкое распространение получили плавательные бассейны с рециркуляционной (оборотной) системой водоснабжения, в которых вода из ванны бассейна поступает на очистку, обеззараживается, подогревается и возвращается обратно в ванну бассейна.
На практике показано, что повышение эстетической привлекательности плавательных бассейнов и их безопасность для посетителей могут быть достигнуты при рациональном использовании в системах оборотного водоснабжения озона в качестве сильнейшего обеззараживающего средства и комплексного химического реагента, воздействующего на многочисленные примеси органического и неорганического происхождения.
Несмотря на постоянное расширение интереса к практическому использованию озона в системах водоподготовки плавательных бассейнов, технологические приемы и нормативные документы, регламентирующие его применение, противоречивы и несовершенны [6, 7). Так, в действующем СанПиНе 2.1.2.1188—03 [8] отсутствуют сведения по содержанию остаточ-
ного озона в воде ванны бассейна, а нормируется лишь показатель концентрации остаточного озона в процессе эксплуатации — не более 0,1 мг/дм1 перед поступлением в ванну бассейна. Фактически (хотя и в неявной форме) использование озона разрешено действующим нормативным документом [3| только в сочетании с хлором с регламентируемой концентрацией в пределах 0,1—0,3 мг/л. Напомним, что обеззараживание одним хлором нормируется [8| более высокими концентрациями — 0,3-0,5 мг/л.
В России комбинированный метод обеззараживания озоном и хлором был впервые представлен в СанПиНе 2.1.2.568—96, при составлении которого в том числе были использованы результаты наших технологических испытаний установки озонирования в плавательном бассейне с объемом ванны 850 м3 [5]. В откорректированном виде комбинированный режим обеззараживания озоном и хлором сохранился и в действующем с 1 мая 2003 г. СанПиНе 2.1.2.1188-03.
Целью данной работы являлось обоснование применения озона с учетом особенностей его свойств в качестве единственного обеззараживающего реагента в плавательных бассейнах рециркуляционного типа и количественно оценить границы возможного его использования.
На лабораторной модели плавательного бассейна [1] экспериментально установлено, что концентрация остаточного озона в
