CC BY
10
8. Шкодич П. Е. // Гиг. и сан,— 1966,—№ 6,—С. 8—12.
9. Bioactivation of Foreign Compounds / Ed. M. W. Anders.— New York, 1985,— P. 486—494.
Поступила 24.06.93
Summary. Transformation processes of acetone cyanhydrin in water of model reservoir (10 mg/l) and in body of laboratory animals were studied. Differences of this substance transfor mation in both cases are compared.
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ. 1993 УДК 613.31:546.131-074:543.544
А. Ф. Троянская, Д. П. Мосеева, В. П. Минина, Н. А. Шулепина, Г. В. Бирюкова,
И. А. Никитина, Р. Б. Ивахнова
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СУММАРНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ДЛЯ ОЦЕНКИ ХЛОРОРГАНИЧЕСКИХ
СОЕДИНЕНИЙ В ПИТЬЕВОЙ ВОДЕ
Институт экологических проблем Севера Уральского отделения РАН, Архангельск
Хлорсодержащие органические соединения (ХОС) вносят значительный вклад в загрязнение окружающей среды, многие из них биологически активны, очень устойчивы, способны передаваться по трофической цепи и чрезвычайно опасны для здоровья человека.
Источником ХОС являются производства пестицидов, пластмасс, растворителей и др. В качестве побочных продуктов они образуются при отбелке целлюлозы хлором и его соединениями, причем состав ХОС в стоках отбельных цехов целлюлозно-бумажного комбината (ЦБК) чрезвычайно сложный — до 300 компонентов, принадлежащих к различным классам соединений: хлорированным фенолам, смоляным и жирным кислотам, альдегидам, кетонам, алифатическим, циклическим и ароматическим углеводородам [8, 11].
При обеззараживании питьевой воды хлором также образуются хлорорганические соединения, количество и состав которых зависят от рН воды, температуры и времени обработки хлором, количества задаваемого хлора и, что особенно важно, от состава органических соединений в исходной воде. Наиболее детально изучены хлорорганические соединения, образующиеся при обработке хлором гуминовых веществ и фульвокислот [12, 13]. Многие из образующихся при этом ХОС чрезвычайно токсичны и мутагенны (хлорфенолы, ацетоны различной степени хлорирования и другие хлорированные карбонильные соединения). Наиболее ценную информацию о составе и степени опасности ХОС питьевой воды и других объектов окружающей среды, загрязненных ХОС, может дать хромато-масс-спектрометрия. Однако анализ довольно длителен, требует сложного и дорогостоящего оборудования. Поэтому для первичной оценки степени загрязнения различных водных объектов хлорорганикой предложен суммарный параметр — адсорбируемый органический галоген (АОХ). Первый стандарт на определение АОХ был разработан в 1985 г. в ФРГ [7], затем появились стандарты США и скандинавских стран [ 14]. В нашей стране такой стандарт отсутствует. Работы по определению АОХ в основном посвящены анализу сточных вод производства беленой целлюлозы |1].
Согласно вышеуказанным стандартам, определение АОХ включает следующие этапы: адсорбцию хлорорганики на активированном угле, вымывание из угля неорганических хлоридов раствором нитрата натрия, сжигание угля вместе с адсорбированной хлорорганикой в кварцевой трубке
в токе кислорода при 800—1000 °С, микрокуло-нометрическое детектирование образовавшегося хлористого водорода. Предел обнаружения 10 мкг С! на 1 л. Стандарты допускают равноценные способы детектирования.
Мы для обнаружения микроколичеств хлор-идионов использовали метод ионной высокоэффективной жидкостной хроматографии (ультрафиолетовый детектор с рабочей длиной волны 250 нм). Предел обнаружения 10 мкг С1 на 1 л.
В табл. 1 приведены результаты определения АОХ в питьевой воде крупных населенных пунктов Архангельской обл. с различными системами водоснабжения. Данные, представленные в табл. 1, охватывают период с мая по ноябрь 1992 г. и свидетельствуют, что речная вода (р. Северная Двина и ее притоки) всегда содержала те или иные количества хлорорганики, причем интервал концентраций АОХ очень широк: 10—350 мкг С1 на 1 л (р. Северная Двина, 30 км ниже Архангельского ЦБК) и 18—470 мкг С1 на 1 л (р. Лимен-да). Сам по себе факт обнаружения АОХ в речной воде не является неожиданностью, поскольку в зарубежных источниках неоднократно упоминалось об определении АОХ в поверхностных и озерных водах даже там, где отсутствует непосредственный источник антропогенной хлорорганики. Дополнительные исследования показали, что эта хлорорганика ассоциируется с высокомолекулярными гуминовыми веществами и, по-видимому, имеет природное происхождение [16]. Возможность образования хлорорганики в естественных
Таблица
Результаты определения АОХ (в мкг/л) в системах водоснабжения
Архангельск
Котлас
речная вода (водозабор) вода после обработки питьевая вода речная вода (водозабор) . р. J1 имен да вода после обработки питьевая вода
75 165 10
205 120 110 40 315 215
10 60 25 180 230 150
50 80 185 120 150 260
190 210 300 470 750 1180
350 22 •34 128 750 230
н/о 40 116 18 144 57
Примечание. Здесь и в табл. 2: и/о — не обнаружено, — исследования не проводили.
условиях показана экспериментально [9]. Однако в нашем случае верхний интервал значений АОХ в речной воде необычно высок (до 470 мкг/л) и предполагает наличие неизвестных антропогенных источников хлорорганики, имеющих временный характер.
Сравнение результатов анализа АОХ в исходной речной воде, воде после обработки хлором и питьевой воде (Архангельск) показывает, что питьевая вода в ряде случаев содержит меньше АОХ, чем исходная речная. Этот факт можно объяснить удалением исходной хлорорганики при физико-химической очистке воды (коагулирование, первичное хлорирование, флоккулирование). В системе водоснабжения Котласа такая обработка в период исследования не проводилась, поэтому в воде после хлорирования содержания АОХ значительно выше, чем в исходной речной воде. Более низкий уровень АОХ в питьевой воде по сравнению с его величиной, определяемой сразу после хлорирования, обусловлен, по-видимому, лабильностью образовавшихся хлорорганических соединений. Концентрации АОХ в питьевой воде в Архангельске изменялись от 10 до 300 мкг/л, в Котласе— от 57 до 1180 мкг/л. По имеющимся сведениям [10], в Финляндии в 1989—1990 гг. 70% систем водоснабжения, использующих поверхностные воды, давали питьевую воду с содержанием АОХ более 100 мкг/л.
В ряде населенных пунктов Архангельской обл. и в качестве питьевой воды используют подземные воды из артезианских скважин, причем эти воды хлорированию не подвергаются. Однако анализ этих вод на содержание сорбируемой хлорорганики показал довольно высокий уровень АОХ — 90—150 мкг/л. Концентрации АОХ (в мкг/л) в воде составили: Нарьян-Мар— 150, пос. Коноша — 90, пос. Октябрьский — 135, Каргополь— 115, пос. Ильинско-Подемское—105. Данные литературы о содержании АОХ в подземных водах немногочисленны и довольно противоречивы. Близкие значения АОХ в подземных водах приведены в работе [5], присутствие хлорорганики в них связывают с естественным хлорированием гуминовых веществ. С другой стороны, в подземных водах Финляндии содержание АОХ низкое — порядка 10 мкг С1 на I л (10].
При оценке загрязнения воды хлорорганикой используют еще один суммарный показатель -летучий органический хлор, если результаты выражают в микрограммах CI на 1 л |15|, или летучие хлорорганические соединения, если результаты проводят в пересчете на основной компонент. При обработке хлором природных вод, содержащих органические соединения, образуется значительное количество легколетучей хлорорганики. На образование легколетучих хлорорганических соединений (ЛХС) существенное влияние оказывают и технологические параметры процесса водоподготовки. Среди образующихся ЛХС преобладает хлороформ, токсичные и канцерогенные свойства которого общеизвестны. Летучие хлорорганические соединения полностью не сорбируются углем при определении суммарного параметра АОХ. Так, согласно скандинавскому стандарту, хлороформ определяется примерно на 30 % [7]. ПДК хлороформа в питьевой воде, установленная ВОЗ, составляет 30 мкг/л |4], в нашей стране — 60 мкг/л (2).
Таблица 2
Результаты определения ЛХС в системах водоснабжения (в пересчете на хлороформ, мкг/л)
Архангельск
Котлас
Время отбора проб речная иода (водозабор) . Архангельск вода после обработки ■питьевая вода речная вода (водо-эабор). р. Лименда вода после обработки питьевая вода
Май 70 24 н/о
Июнь н/о 81 86 н/о 34 40
Июль н/о 62 46 н/о 43 71
Август н/о 25 39 27 ПО 117
Сентябрь н/о 45 54 н/о 60 70
Октябрь н/о 12 16 н/о 70 80
Ноябрь н/о 2 4 н/о 36 36
Для определения суммарного содержания легколетучих хлорорганических соединений использовали метод газожидкостной хроматографии с ионизационно-резонансным детектированием. Для извлечения ЛХС проводили экстракцию гек-саном |3]. Экстракты анализировали на приборе ЛХМ-80-5МД; колонка насадочная стеклянная длиной 2 м, внутренним диаметром 3 мм, заполненная хроматоном Ы-Бирег с 5 % БЕ-ЗО. Температура колонки 70°С, испарителя 140°С, детектора 170°С. Концентрацию определяли методом абсолютной калибровки. Нижний предел обнаружения 0,001 мг/л.
Результаты определения ЛХС (в пересчете на хлороформ) в системах водоснабжения Архангельска и Котласа представлены в табл. 2.
Следует отметить, что присутствие хлороформа в исходной речной воде зафиксировано в незначительном количестве проб, в то время как в процессе водоподготовки ЛХС обнаруживаются постоянно, причем их содержание относительно стабильно для проб, отобранных после обработки и в распределительной сети Архангельска. Несколько увеличенное содержание хлороформа в отдельных пробах в распределительной сети обусловлено повышенным содержанием остаточного активного хлора из-за увеличения расхода хлорреагентов в летний сезон.
В питьевой воде Архангельска содержание ЛХС колеблется от 2 до 86 мг/л и в редком случае превышает Г1ДК.
Более высокий уровень ЛХС в питьевой воде Котласа по сравнению с Архангельском обусловлен отсутствием физико-химической очистки (ступеней флоккуляции и коагуляции), а следовательно, повышенным содержанием органики в хлорируемой воде Этим же объясняется и увеличение содержания ЛХС в воде распределительной сети по сравнению с водой после обработки. Содержание ЛХС в питьевой воде Котласа изменяется в еще более широком диапазоне по сравнению с Архангельском (36—117 мкг/л) и часто превышает ПДК по хлороформу.
В 2 пробах питьевой воды Нарьян-Мара, отобранных из артезианской скважины, обнаружены незначительны'' количества ЛХС (14,3 и 16,2 мкг/мл), что не противоречит данным литературы [6|.
Таким образом, примененные в данной работе показатели качества воды АОХ и ЛХС могут рассматриваться как суммарные показатели. Ре-
зультаты определения АОХ и ЛХС позволяют не только оценить количество хлорорганики в природных и питьевых водах, но и получить определенную информацию об источниках и составе хлорорганических соединений. Обнаружение АОХ в речной воде и подземных водах предполагает присутствие хлорорганических соединений не только антропогенного, но и естественного происхождения.
Л итература
1. Грошева Е. И., Дубовенко Ж. В., Белявцева Г. В.. Бейм А. М. П Бумаж. пром-сть.— 1991.— № I,— С. 28— 29.
2. ГОСТ 2874—82. Вода питьевая. Гигиенические требования и контроль за качеством.
3. Дмитриев М. Т., Христова В. Ц Гиг. и сан.— 1991.— № 3,- С. 85.
4. Руководство по контролю качества питьевой воды. ВОЗ.— М„ 1986.
5. Cords-Tolle М„ Möbius Н. // Allg. Pap. Rdsch.1991 — Bd 115, N 11-12,- S. 304-308.
6. Csanady M.. Karpati L., Kady I. // Egeszseg. tudomany.— 1986,- Vol. 30, N 1,— P. 69—74.
7. Schnitzler M. // Lab. Prax.— 1986 - Bd. 10, № 3,— S. 214—216, 218, 221.
8. Ekland G., Jeffsson В.. Bjorseth J. 11 J. Chromatogr.— 1978,- Vol. 150, N 1,- P. 161 — 169.
9. Grimvall А. Ц Tappi J.— 1991,— Vol. 74, N 5,— P. 197— 203.
10. Jokela J., Satkonoja-Salonen M. S., Elomaa E. // Aqua.— 1992,— Vol. 41, N 1,— P. 4—12.
11. Kringslad K. P.. Sousa F.. Stromberg L. M. // Environ. Sci. Technol.—1981 Vol. 15, N 5,—P. 562—566.
12. Kringslad K. P.. S»usa F.. Stromberg L. M. Ц Ibid.— 1985.— Vol. 19, N 5.— P. 427—431.
13. Reckhow D. Ц Ibid.—1990,—Vol. 24, N II,—P. 1655— 1664.
14. SCAN-W-9:89. // Paper! ja Puu — Paper and Timber.— 1989,—Vol. 71, № 3.
15. Water Waste Treat. (Lond.).—1990,—Vol. 33, N 10.— P. 24. // РЖ Химия,— 1991,— № 2И276.
16. Wigilius В.. Allard В.. Boren H., Grimvall A. // Chemosphe-re.- 1988,- Vol. 17, N 10,- P. 1985-1994.
Поступила 09.07.93
Summary. Adsorption of chlorinated organic compounds (COC) on activated charcoal and determination of ionic chlorine by gas chromatography were used for assessment of water pollution by COC. Content of adsorbing COC was the following (ng CI-/1): in river water 10-470, in drinking water 10-1180, in underground water 90-150; content of volatile COC was (ng Cl~/\): in drinking water 2-117, in underground water 14-16.
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ. 1993 УДК 579.843.1:579.253|.083.12 (477)
Т. А. Кудрякова, Е. И. Евтеева, Л. Д. Македонова, С. Р. Саямов, О. В. Дудкина, Е. В. Смирнова
ИЗУЧЕНИЕ БИОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ХОЛЕРНЫХ ФАГОВ И ШТАММОВ ВИБРИОНОВ ЭЛЬ-ТОР, ВЫДЕЛЕННЫХ ИЗ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ ДОНЕЦКА
Ростовский-на-Дону научно-исследовательский противочумный институт
Анализ литературы свидетельствует, что поиск холерных фагов в объектах внешней среды используется как дополнительный метод эпидемиологического надзора по холере на территориях,где были вспышки этого заболевания [3—5]. Выявление источников контаминации холерными вибрионами поверхностных водоемов Донецкой обл. и определение эпидемиологической значимости водопользования являются актуальной проблемой, так как штаммы холерных вибрионов на данной территории обнаруживаются более 10 лет, а. условия, обеспечивающие длительное сохранение их в воде открытых водоемов или сточных водах, при этой не выявлены. С учетом того что холерные фаги в отсутствие хозяина могут сохраняться в сточной воде длительное время, их обнаружение в эпидемический и межэпидемический сезоны служит показателем контаминация объектов холерными вибрионами.
Цель работы — исследование воды открытых водоемов и сточной воды Донецка на вибрио-фаги и изучение их биологических свойств. В задачу исследования входила также характеристика фаголизабельных свойств и лизогении штаммов холерных вибрионов, поступивших из Донецкой обл. в этот период.
В исследованиях по выявлению фагов использовали 44 пробы сточной воды и воды открытых водоемов, отобранных лабораторией особо опасных инфекций Донецкого государственного объединения защиты здоровья населения. Индикаторными штаммами служили V. сИо1егае 145, V. еНог 75, V. еНог 208. Диапазон литической активности изучали на 148 штаммах холерных вибрионов 2 биоваров, 96 V. сИо1егае сероваров
02—080, 59 штаммах микроорганизмов близкородственных видов и родов. Кроме того, для определения фаготипа, лизогении, чувствительности к диагностическим холерным фагам были получены 17 штаммов вибрионов Эль-Тор, выделенных в Донецкой обл.
В Экспериментах использовали 0,7 и 1,5 % агары и бульон Мартена (рН 7,6—7,8).
Для выделения холерных фагов использовали 2 метода. 1-й метод: исследовали 1 пептонную воду, в которую была внесена вода (сточная, открытых водоемов) контролируемых территорий Донецка для проверки на вибриофлору. К этой пробе (5 мл) добавляли 1 мл хлороформа и после встряхивания супернатант оставляли в холодильнике при 4—6 °С. На индикаторные штаммы холерных вибрионов, засеянных двухслойным методом, наносили надосадочные жидкости из проб исследуемой воды. Посевы выращивали при 37 °С в течение 18—20 ч. 2-й метод: к 3-часовой бульонной культуре индикаторного штамма, засеянной в 100 мл бульона Мартена, добавляли по 0,1 мл надосадочной жидкости исследуемых проб, объединенных в 2 группы (по 22 пробы в каждой). Инкубировали в течение 5 сут при 37 °С, затем инактивировали бактерии хлороформом, центрифугировали и супернатанты проверяли на газоне индикаторных штаммов. Расшифровку проб, давших положительные результаты в группах хлороформатов, проводили путем повторного размножения фагов из каждой пробы индивидуально. Титры обнаруженных фагов проверяли по Грациа. Препараты фагов для электронной микроскопии готовили путем нанесения на дорожку фаголизиса бактерий капли дистилли-
