CC BY
2
148. Jaeggi N. E., Schmidt-Lorenz W. // Zbl. Bakt. Hyg. -1988. - Bd 186, N 4. - S. 311-325.
149. King C. K, Shotts E. B., Woo ley R. E., Porter K. G. // Appl. Environm. Microbiol. - 1988. - Vol. 54, N 12.
- P. 3023-3033.
150. Kleffman D. // Environm. Hlth Perspect. - 1989. -Vol. 69, N 11. - P. 285-286.
151. Koivusalo M. T., Jaakkola J. K., Vartiainen T. // Environm. Res. - 1994. - Vol. 64, N 1. - P. 90-100.
152. KruithofJ. C., Leer R. C., Hijnen W. A. //Agua. - 1992.
- Vol. 41, N 2. - P. 88-94.
153. Landeen L. K, Yahya M. T., Gerba C. P. // Appl. Environm. Microbiol. - 1989. - N 12. - P. 3045-3050.
154. LeitaoA. C, Carvalho R. E. S. // Int. J. Radiat. Biol. -1988. - Vol. 53, N 4. - P. 477-488.
155. Leuker G. // Process Eng. - 1995. - Vol. 23, N 3. -P. 22-25.
156. Mandra V, Baudin L, Anselme C. // Eau. ind. Nuisances.
- 1993. - N 166. - S. 91-94.
157. Martiny H., Whodavezyk K, Rüden H. // Zbl. Bakt. Hyg.
- 1988. - Bd 186, N 4. - S. 344-359.
158. Medema G. J., Wondergem E., Van Dijk-Looyard A. H., Havelaar A. H. // Zbl. Hyg. und Umweltmed. - 1990.
- Bd 190, N 5-6. - S. 464.
159. MertonASo ike K. // Science. - 1966. - Vol. 154, N 3.
- P. 155-157.
160. Merton A. // New. Sei. - 1968. - Vol.'39, N 6. — P. 388-389.
161. Miltner R. V, Shukairy H. T., Summers R. .S. // Ibid. — 1992. - Vol. 84, N 11. - P. 53-62.
162. Mohamed M. G. // Free Radic. Biol, and Med. - 1990.
- Vol. 9, N 3. - P. 245-265.
163. Obrien R. T., Newman I. //Appl. Environm. Microbiol.
- 1979. - Vol. 38, N 5. - P. 1034-1040.
164. Ohren J. A., Wiik J. // Water Supply. - 1986. — N 4.
- P. 69-79.
165. Philipot J. M., Henriet X. // Tech., Sei. Meth. - 1991.
- N 4. - P. 175-179.
166. Phull S. S., Newman A. D., Lorimer J. P. // Ultrason. Sonohem. - 1997. - Vol. 4, N 2. - P. 157-164.
167. Prosch E.} Gehringer P. // Gas. Wasser. Warme. — 1985.
- Bd 39, N 10. - S. 342-344.
168. Rise E. W., Scarp io P. V, Reasoner D. J. et al. //J. Am. Water Works Assoc. - 1991. - Vol. 83, N 7. - P. 98-102.
169. Sadahiko /., Yuzuru M. // Water Res. - 1996. - Vol. 30, N 6. - P. 1403-1410.
170. Savitz D. A., Andrems K. W., Pastore L. M. // Environm. Hlth Perspect. - 1985. - Vol. 103, N 6. - P. 592-596.
171. Schwarzer H. // Chim. Ogyi. - 1995. - Vol. 13, N 6.
- P. 17-19.
172. Selenka F., Rohr U., Volker M. // Hyg. Med. - 1995. -Vol. 20, N 6. - P. 292-302.
173. Singer P. C. /1 J. Am. Water Works Assoc. - 1990. -Vol. 82, N 10. - P. 78-88.
174. Singh M. P., Hermodsson S.} Edebo L. // Appl. Environm. Microbiol. - 1969. - Vol. 17, N 1. - P. 54-58.
175. Sobotka /. // Agua. - 1986. - P. 318-320.
176. Sobrka R., Sciazko D. // Eau. ind. Nuisances. — 1992.
- N 157. - P. 60-66.
177. Sobsey M. D. // Water Sci. and Technol. - 1989. -Vol. 21, N 3. - P. 179-195.
178. Sommer R. //Wasser—Abwasser—Gewasser. — 1993. — N 6. - S. 112.
179. Sommer R., Weber G, Cabaj A. // Zbl. Hyg. und Umweltmed. - 1990. - Bd 190, N 5-6. - S. 466.
180. Sonntag C., Schuhmann H. P. // Agua. - 1992. — Vol. 41, N 2. - P. 67-74.
181. Soule В. E., Medlar S. /. // Water and Sewage Works.
- 1980. - Vol. 127, N 3. - P. 44-45.
182. Tate С. H. // Water Eng. and Manag. - 1991. -Vol. 139, N 2. - P. 24-25.
183. Thurman R. В., Gerba C. P. // Crit. Rev. Control. — 1989. - Vol. 18, N 3. - P. 295-315.
184. Vidar L, Hongve D. // Water Res. - 1995. - Vol. 28, N 5. - P. 1111-1116.
185. Volker W. // Zbl. Bakt. Hyg. - 1980. - Bd 172, N 1-3. - S. .181-191.
186. Warming to Ozone // Water and Waste Treatment. —
1992.'— Vol. 35, N 4. — P. 12—16.
187. Warne S. // Accoc. Water Offic. J. - 1987. - Vol. 23, N 7. - P. 23-28.
188. Water Chlorination Environmental Impakt and Health Effects / Ed. by R. Golley. - Michigan, 1983.
189. Weisel C. P., Van Kuen J. // Environm. Hlth Perspect.
- 1996. - Vol. 104, N 1. - P. 48-51.
190. Weissler A. // J. Amer. Chem. Soc. - 1959. - Vol. 81, N 6. - P. 1077-1081.
191. Wolfe R. L, Ward N. R.} Olson B. N. // Water Res. -1985. - Vol. 19, N 11. - P. 1393-1403.
192. Yahya M. Т., Straub Т. M., Gerba C. P. // Can. J. Microbiol. - 1989. - Vol. 38, N 4. - P. 430-435.
193. Zareba G., Cernichiari E., Goldsmith L. A., Clarkson T. W. 11 Environm. Hlth Perspect. - 1995. - Vol. 75, N 4. - P. 141-143.
Поступила 03.07.2000
Summary. Chemical and physical methods of drinking water disinfection do not meet the present-day sanitary requirement in a number of essential indices. The disadvantages of routine methods make investigators search for new procedures generally based on the combined influence of two or several factors. Preliminary assessment of the existing procedures and those under development to disinfect drinking water indicates that physicochemical methods relating to a group of photoox-idative and electrochemical methods, low-energy and pulse discharges in particular, will hold the greatest promise in future.
it
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2001 УДК 614.715:664.951.3
И. Н. Ким, Г. Н. Ким, Л. В. Кривошеева, И. А. Хитрово
ИССЛЕДОВАНИЕ КАНЦЕРОГЕННОЙ ОПАСНОСТИ ДЫМОВЫХ ВЫБРОСОВ КОПТИЛЬНЫХ КАМЕР
Дальневосточный государственный технический рыбохозяйственный университет, Владивосток; НИИ канцерогенеза Онкологического научного центра им. Н. Н. Блохина РАМН, Москва
В настоящее время во всем мире наблюдается постоянное увеличение общего количества загрязняющих веществ в окружающей среде, спектр возможных неблагоприятных воздействий которых на человека весьма разнообразен. Например, в структуре заболеваемости населения России онкологические новообразования органов дыхания составили в 1996 г. 18%, причем только заданный период
более чем у 76 000 человек впервые были выявлены злокачественные опухоли [12].
В рыбной отрасли предприятия при выпуске копченых изделий в подавляющем большинстве используют технологию дымового копчения, при которой в атмосферу выбрасывается до 95% компонентов дымовоздушной смеси [4]. В составе коптильного дыма к настоящему времени идентифи-
цировано более 400 органических соединений, в том числе около 50 полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) [3—5, 7]. В перечень ПАУ коптильного дыма входят и агенты, обладающие канцерогенной активностью, а общепринятым индикатором опасности соединений данного класса является бенз(а)пирен (БП), имеющий один из наиболее высоких потенциалов в возникновении онкологических заболеваний населения.
В атмосферном воздухе ПАУ, как правило, находятся в виде сложных многокомпонентных смесей с разнообразным токсичным потенциалом и сосредоточены преимущественно на аэрозольных частицах диаметром 0,5—1,2 мкм, причем в зимнее время на этих частицах адсорбируется до 98% соединений данного класса, а в летний период — 80—90% [13]. Данные частицы активно участвуют в формировании уровня загрязнения атмосферного воздуха населенных мест, поскольку частицы диаметром более 1,0 мкм находятся в зоне дыхания человека до нескольких дней, а частицы размером менее 1,0 мкм — до 1,5 мес [1]. При попадании в дыхательные пути мелкодисперсные частицы размером менее 1,0 мкм достаточно сложно вывести из организма, что, очевидно, обусловлено глубоким проникновением их в ткани легких и высокой прочностью связи сорбированных на них соединений [13].
По своей природе дымовые выбросы коптильных камер являются типичным аэрозолем конденсационного типа средней дисперсности, в связи с чем дисперсная фаза (аэрозольные частицы) дымо-воздушной смеси активно участвуют в формировании уровня загрязнения атмосферного воздуха в районе размещения коптильных предприятий [4, 7]. Цель нашего исследования — оценка канцерогенной опасности дымовых выбросов, образующихся при изготовлении рыбы холодного и горячего копчения, которая заключалась в определении качественного состава и количественного содержания приоритетных ПАУ в дымовых частицах, где сосредоточены практически все соединения этого класса. Данная оценка обусловлена дефицитом статистически достоверных сведений об уровне концентрации БП в аэрозольных частицах дыма [9]. Исследование качественного состава и количественного содержания других ПАУ в коптильном дыме и оценка их отрицательного воздействия в РФ вообще не проводились. В связи с этим в настоящее время опасность для здоровья человека, связанная с попаданием ПАУ в дыхательные пути, оценивается в основном по концентрации БП и практически не учитывает влияние индивидуальных агентов различной канцерогенной активности.
Объектом исследования были дымовые выбросы, образующиеся при изготовлении рыбы холодного и горячего копчения в камерной установке Н20-ИК2А конструкции эстонского рыболовецкого колхоза, оборудованной дымогенератором Н20-ИХА.ОЗ. Данное оборудование широко эксплуатируется на многих перерабатывающих предприятиях рыбной отрасли, в том числе и Приморского края.
Образование дыма в дымогенераторе происходило без внешнего подвода тепла при ограниченном доступе воздуха в зону пиролиза гранулированной ольховой щепы, т. е. в данном случае получение дымовоздушной смеси осуществлялось наиболее распространенным способом [7]. Отбор проб коптильного дыма осуществляли на выходе из коп-
тильной камеры с соблюдением условий изокине-тичности [8].
Изучение дисперсной фазы дымовоздушной смеси сводилось к распределению аэрозольных частиц на 6 размерных фракций с помощью каскадного импактора конструкции Физико-химического института им. Л. Я. Карпова, определению массы каждой фракции и содержания в них БП [8]. Исследование состава ПАУ только в дисперсной фазе обусловлено тем, что соединения данного класса, в частности БП, в молекулярном состоянии могут находиться лишь в ничтожно малых дозах, а основная их часть легко сорбируется на аэрозольных частицах, поскольку эти вещества характеризуются высокой температурой кипения и низкой упругостью паров [3, 4].
Качественный состав и количественное содержание приоритетных ПАУ, в том числе и БП, осуществляли в частицах со средним диаметром 1,5, 0,75 и 0,25 мкм, массовая доля которых в дымовых выбросах независимо от способа копчения составляет более 80% [7]. Извлечение ПАУ из аэрозольных фракций коптильного дыма осуществляли по методике, заключавшейся в экстракции образцов бензолом, отгонки растворителя, фракционировании экстракта методом тонкослойной хроматографии на пластинах со слоем окиси алюминия в системе гексан—бензол (2:1) и элюировании бензолом полученных 3 фракций ПАУ, флюоресцирующих в УФ-свете ртутно-кварцевых ламп типа УФС-2 или УФС-3 [6, 10, 11].
Идентификацию ПАУ в отобранных фракциях (0,1 мл фракции + 0,2 мл н-октана) осуществляли методом низкотемпературной люминесценции, основанном на регистрации спектров флюоресценции при селективном возбуждении индивидуальных ПАУ на люминесцентном спектрофотометре МРГ-44 фирмы "Перкин-Элмер Хитачи". Количественное определение идентифицированных соединений во фракциях выполняли по аналитическим линиям в спектре люминесценции комбинированным методом добавок и внутреннего стандарта. Анализ содержания БП в БП-фракции, отобранной со свидетелем, проводили на отечественном спектрометре ДФС-12 по квазилинейчатым спектрам люминесценции методом добавок.
При исследовании дымовых выбросов, образующихся при производстве рыбы холодного копчения, температура на выходе из коптильной камеры составляла 23,0 ± 2,5°С, относительная влажность — 62,0 ± 4,2%, а концентрация дисперсной
фазы и БП — соответственно 324,5 ± 23,1 мг/м3 и
120,9 ± 1,7 нг/м3. При производстве рыбы горячего
копчения температура дымовых выбросов составляла 85,0 ± 3,5°С, относительная влажность — 100,0%, а концентрация дисперсной фазы и БП — соответственно 565,3 ±54,1 мг/м3 и 230,8 ±8,1 нг/м3. Таким образом, в дымовых выбросах, образуемых при горячем копчении рыбы, содержание дисперсной фазы и БП почти в 2 раза выше, чем при производстве рыбы холодного копчения.
Исследование дисперсного состава дымовоздушной смеси (см. рисунок) показало, что в дымовых выбросах при изготовлении рыбы холодного копчения основную массу составляли частицы диаметром менее 2,5 мкм — 85,0 ± 1,5%. Наиболее концентрированной фракцией дисперсной фазы
а
юо -
во -
во -
40 ~
20 -
О
7,5 4,0 2,5 7,5 0,75 0,25 7,54,0 2,5 1,5 0,75 О,25
Распределение аэрозольных частиц дисперсной фазы (а) и содержания в них БП (б) в дымовых выбросах, образующихся при изготовлении рыбы холодного (/) и горячего (2) копчения в установке Н20-ИК2А конструкции эстонского рыболовецкого колхоза.
По оси абсцисс — диаметр частиц (в мкм), по оси ординат — концентрация БП; а — в мг/м\ б — в нг/м3.
являлись частицы средним диаметром 1,5 мкм — 37,1 ± 2,0% общей массы аэрозольных частиц.
Аналогичная картина распределения наблюдалась и при исследовании дисперсного состава дымовых выбросов при горячем копчении рыбы, где основную массу составили частицы диаметром менее 2,5 мкм (89,1 ± 1,3% общей массы дисперсной фазы). Однако наиболее концентрированной фракцией исследуемых выбросов оказались частицы средним диаметром 0,75 мкм, доля которых составила 42,2 ± 2,9% общей массы аэрозольных частиц. Относительное увеличение доли мельчайших частиц в дымовых выбросах камеры горячего копчения, очевидно, обусловлено высокой температурой проведения процесса копчения, при котором происходит интенсивное удаление влаги из дымовых частиц, а следовательно, и снижение их массы.
При исследовании распределения БП в частицах дымовых выбросов, образующихся при изготовлении рыбы холодного копчения, доля частиц диаметром менее 2,5 мкм составила 83,4 ± 1,6% общей массы данного соединения в дымовоздушной смеси. Наибольшее содержание БП (47,8 ± 1,9%) наблюдалось в частицах средним диаметром 1,5 мкм. Аналогичное распределение отмечалось при исследовании БП в частицах дисперсного состава дымовых выбросов при производстве рыбы горячего копчения, где на долю частиц диаметром менее 2,5 мкм приходилось 87,9 ± 2,3% массы данного агента в дымовоздушной смеси, а наиболее концентрированными по БП (47,7 ± 2,0%) являлись частицы средним диаметром 0,75 мкм.
Таким образом, анализ результатов исследования показал (см. рисунок), что в дымовых выбросах коптильных камер нет аэрозольных частиц, являющихся носителями канцерогенного БП. В целом следует отметить высокое содержание дисперсной фазы и БП, что, очевидно, обусловлено следующими причинами. Содержание ПАУ в коптильном дыме в первую очередь определяется температурой в зоне пиролиза древесины, причем максимальная канцерогенная активность наблюдается в дыме, образующемся при температуре 700—800°С, при которой создаются благоприятные условия для свободнорадикального образования ПАУ [2].
В исследуемом случае пиролиз древесины в ды-могенераторе Н20-ИХА.03 осуществлялся при низ-
ком коэффициенте избытка воздуха, что приводило к периодическому образованию локальных очагов пламени с температурой порядка 600°С и выше. Термический распад древесины в этих условиях приводил к повышенному образованию первичных продуктов термолиза и способствовал активному образованию ПАУ под действием вторичных процессов.
В табл. 1 приведены качественный состав и количественное содержание приоритетных ПАУ, идентифицированных в 3 фракциях дисперсной фазы дымовых выбросов со средним диаметром частиц 1,5, 0,75 и 0,25 мкм. Из 17 идентифицированных ПАУ 8 обладают онкологической опасностью [3]. Идентификация остальных 9 соединений обусловлена следующими причинами.
При оценке общей карцерогенной активности того или иного продукта значимость приобретают не только соединения с твердо установленной онкологической опасностью, но и другие вещества данного класса, в том числе и агенты, не являющиеся канцерогенными. Некоторые соединения исследуемой группы, например бенз(к)флуорантен, бенз(£,11Д)перилен, коронен, дибенз(а,11)пирен, в практических целях следует рассматривать как вещества, представляющие собой онкологическую опасность для человека, поскольку имеются достаточные доказательства канцерогенное™ данных соединений для подопытных животных и ограниченные или неадекватные доказательства их онкологического воздействия на людей [1, 3, 13, 14]. Кроме того, 12 соединений исследуемой группы обладают мутагенными свойствами, а наиболее активными из них являются флюорантен и перилен.
В целом следует отметить аналогичное распределение индивидуальных ПАУ в исследуемых образцах. Например, в дымовых выбросах, образующихся при изготовлении рыбы холодного копчения, в структуре ПАУ по массе во всех исследуемых фракциях приоритетными являлись фенантрен и флюорантен, общее содержание которых в частицах со средним диаметром 1,5, 0,75 и 0,25 мкм составило соответственно 77,05, 82,07 и 81,59%.
В дымовых выбросах, образующихся при изготовлении рыбы горячего копчения, общее содержание данных соединений в частицах со средним диаметром 1,5, 0,75 и 0,25 мкм равнялось соответственно 70,52, 75,98 и 76,58%. Следует отметить,
200 750 ЮО
50
О
7,54,0 2,5 1,5 0.75 0,25 7,5 4,0 2,5 7,5 0,75 0,25
что в обоих случаях в частицах диаметром 0,75 и 0,25 мкм отмечалась повышенная концентрация фенантрена и флюорантена по сравнению с частицами средним диаметром 1,5 мкм.
Известно, что с гигиенической точки зрения распределение веществ только по массе не совсем показательно, поскольку исследуемые соединения имеют различную канцерогенную активность [1, 3]. Поэтому при оценке значимости различных агентов в структуре коптильного дыма необходимо учитывать массу и канцерогенную активность индивидуальных ПАУ. В связи с этим основное наше внимание было сконцентрировано на соединениях высокой онкологической опасности и прежде всего БП, поскольку вещества данной группы по сути
определяют общий канцерогенный потенциал продукта, а БП является общепризнанным индикатором данной опасности [6].
Содержание БП в аэрозольных частицах дымовых выбросов, образующихся при изготовлении рыбы холодного копчения, средним диаметром 1,5,
0,75 и 0,25 мкм составило 40,21 и 19 нг/м3 или в процентном отношении 0,95, 0,57 и 0,50 общей массы ПАУ в данных фракциях. Общее содержание БП
в 3 фракциях равнялось 80 нг/м3, что соответствовало 0,69% общей массы ПАУ. При сравнении табл. 1 и рисунка следует отметить аналогичную картину распределения БП в исследуемых фракциях коптильного дыма. Концентрация других соединений высокой канцерогенной активности дибенз(аД)пи-
Таблица 1
Содержание и профиль ПАУ в аэрозольных частицах дымовых выбросов, образующихся при изготовлении рыбы холодного и горячего копчения в установке Н20-ИК2А конструкции эстонского рыболовецкого колхоза
Соединение
Горячее копчение
средний диаметр частиц, мкм
1,5 0,75 0,25 I 1,5 0,75 0,25 I
нг/м3 % ПАУ БП нг/м3 % ПАУ БП нг/м3 % ПАУ БП нг/м3 % ПАУ БП нг/м3 % ПАУ БП нг/м3 % ПАУ БП нг/м3 % ПАУ БП нг/м3 % ПАУ БП
1730 43,25 1440 68,57 1750 92,21 4920 61,50 1846 46,15 4540 44,95 4465 69,77 10851 52,93
41,09 39,19 46,39 42,20 28,46 38,55 48,04 39,38
212 5,30 206 9,81 308 16,21 726 9,08 874 21,85 1136 11,25 906 14,16 2916 14,22
5,04 5,61 8,17 6,23 13,47 9,65 9,76 10,58
181 4,53 73 3,48 106 5,58 360 4,50 323 8,08 259 2,56 253 3,95 835 4,07
4,30 1,99 2,81 3,09 4,98 2,20 2,72 3,03
1514 37,85 1574 74,95 1328 69,89 4416 55,20 2725 68,13 4405 43,61 2650 41,41 9780 47,71
35,96 42,84 35,20 37,88 42,01 37,40 28,52 35,49
224 0,60 6 0,29 8 0,42 38 0,48 24 0,60 117 1,16 32 0,50 173 0,84
0,57 0,16 0,21 0,33 0,37 0,99 0,34 0,63
156 3,90 124 5,90 71 3,74 351 4,39 282 7,05 341 3,38 297 4,64 920 4,49
3,70 3,38 1,88 3,01 4,35 2,90 3,20 3,34
7 0,17 0,18 60 1,63 2,86 5 0,13 0,26 72 0,62 0,90 12 0,19 0,30 42 0,36 0,42 19 0,20 0,30 73 0,26 0,36
12 0,30 14 0,67 4 0,21 30 0,38 14 0,35 48 0,48 31 0,48 93 0,45
0,29 0,38 0,11 0,26 0,22 0,41 0,33 0,34
40 0,95 1,0 21 0,57 1,0 19 0,50 1,0 80 0,69 1,0 40 0,62 1,0 101 0,86 1,0 64 0,69 1,0 205 0,74 1,0
41 1,03 38 1,81 44 2,32 123 1,54 66 1,65 137 1,36 100 1,56 303 1,48
0,97 1,03 1,17 1,06 1,02 1,16 1,08 1,10
51 1,28 33 1,57 43 2,26 127 1,59 81 2,03 130 1,29 58 0,91 269 1,31
1,21 0,90 1,14 1,09 1,25 1,10 0,62 0,96
44 1,05 1,10 14 0,38 0,67 34 0,90 1,79 92 0,79 1,15 оо ^ Ч£> 1,10 97 0,82 0,96 97 1,04 1,52 238 0,86 1,16
12 0,29 0,30 5 0,14 0,24 .12 0,32 0,63 29 0,25 0,36 12 0,19 0,30 40 0,34 0,40 14 0,15 0,22 66 0,24 0,32
8 0,19 0,20 4 0,11 0,19 3 0,08 0,16 15 0,13 0,19 11 0,17 0,28 16 0,14 0,16 13 0,14 0,20 40 0,15 0,20
121 3,03 52 2,48 24 1,26 197 2,46 89 2,23 295 2,92 262 4,09 646 3,15
2,87 1,42 0,64 1,69 1,37 2,51 2,82 2,34
3 0,07 0,08 2 0,05 0,10 7 0,19 0,37 12 0,10 0,15 28 0,43 0,70 37 0,31 0,37 14 0,15 0,22 79 0,29 0,39
54 1,28 1,35 8 0,22 0,38 6 0,16 0,32 68 0,58 0,85 14 0,22 0,35 35 0,30 0,35 19 0,20 0,30 68 0,25 0,33
4210 100,0 - 3674 100,0 - 3772 100,0 - 11656 100,0 - 6485 100,0 - 11776 100,0 — 9294 100,0 - 27555 100,0 -
Фенантрен
Пирен
Хризен
Флюорантен
Бенз(а)антрацен
Бенз(Ь)флюорантен
Бенз(к)флюорантен
Перилен
Бенз(а)пирен
Бенз(е)пирен
Бенз(в, И, Оперилен
Дибенз(а, с)антрацен
Дибенз(а, И)антрацен
Дибенз(а, ^пирен
Дибенз(а, е)пирен
Дибенз(а, 11)пирен
Коронен
Сумма...
Таблица 2
Индексы канцерогенной опасности аэрозольных частиц дымовых выбросов, образующихся при изготовлении рыбы холодного и горячего копчения в установке Н20-ИК2А
Соединение Коэффициент канцерогенной активности Холодное копчение Горячее копчение
средний диаметр частиц, мкм
1,5 0,75 0,25 I 1,5 0,75 0,25 I
Фенантрен
Пирен
Хризен 0,01 1,81 0,73 1,06 3,60 3,23 2,59 2,53 8,35
Флюорантен
Бенз(а)антрацен 0,01 0,24 0,06 0,08 0,38 0,24 1,17 0,32 1,73
Бенз(Ь)флюорантен ОД 15,6 12,4 7,1 35,1 28,2 34,1 29,7 92,0
Бенз(к)флюорантсн
Перилен
Бенз(а)пирен 1,0 40,0 21,0 19,0 80,0 40,0 101,0 64,0 205,0
Бенз(е)пирен 0,01 0,41 0,38 0,44 1,23 0,66 1,37 1,0 3,03
Бенз(§, И, ¿)перилен
Дибенз(а, с)антрацен 0,01 0,44 0,14 0,34 0,92 0,44 0,97 0,97 2,38
Дибенз(а, Ь)антрацен 1,0 12,0 5,0 12,0 29,0 12,0 40,0 14,0 66,0
Дибенз(а, ¡)пирен 1,0 8,0 4,0 3,0 15,0 11,0 16,0 13,0 40,0
Дибенз(а, е)пирен
Дибенз(а, 11)пирен
Коронен
Сумма... 78,5 43,71 43,02 165,23 95,77 197,2 125,52 418,49
рена и дибенз(а,11)антрацена оказалась значительно ниже содержания БП и суммарная масса данных
агентов во всех 3 фракциях составила 44 нг/м3.
Общее содержание БП в аэрозольных частицах дымовых выбросов, образующихся при изготовлении рыбы горячего копчения, средним диаметром
1,5, 0,75 и 0,25 мкм составило 205 нг/м3 и превысило почти в 3 раза содержание данного соединения в дымовых выбросах камеры холодного копчения. В данных выбросах БП также является приоритетным по массе среди соединений высокой канцерогенной активности, поскольку сумма масс
этих веществ составила 106 нг/м3.
Повышенное внимание следует обратить на соединение средней канцерогенной активности бенз(Ь)флюорантен, доля которого в частицах дымовых выбросов, образующихся при изготовлении • рыбы холодного копчения, со средним диаметром 1,5, 0,75 и 0,25 мкм составила соответственно 3,70, 3,38 и 1,88% общей массы ПАУ. Суммарное содержание данного соединения во всех 3 фракциях равнялось 351 нг/м3, что соответствовало 3,01% общей массы исследуемых ПАУ. При анализе распределения бенз(Ь)флюорантена в различных размерных фракциях дисперсной фазы следует отметить некоторое снижение концентрации данного агента в наиболее мелкодисперсных частицах (0,25 мкм). В целом суммарное содержание соединений высокой, средней и слабой канцерогенной активности в размерных фракциях со средним диаметром 1,5, 0,75 и 0,25 мкм составило соответственно 1,43, 3,70 и 6,89, 0,82, 3,38 и 3,56 и 0,90, 1,88 и 5,09%, а общая концентрация данных веществ в 3 размерных фракциях — 1,07, 3,01 и 5,27%.
Общее содержание бенз(Ь)флюорантена в частицах дымовых выбросов, образующихся при изготовлении рыбы горячего копчения, составило 920 нг/м3 и более чем в 2,5 раза превысило концентрацию данного соединения в дымовых выбросах камеры хо-
лодного копчения. В целом содержание соединений высокой, средней и слабой канцерогенной активности в 3 размерных фракциях равнялось 2780 нг/м3, что соответствовало 10,09% общей массы ПАУ.
Известно, что в структуре канцерогенных ПАУ различных выбросов доля БП обычно колеблется в широких пределах (6—82%) и значительно превосходит содержание большинства других соединений высокой (дибенз(аД)пирен, дибенз(а,11)антрацен — 0,2—4,5%) и слабой (бенз(е)пирен, бенз(а)антра-цен, дибенз(а,с)антрацен, хризен — 0,9—29%) активности [1, 3, 13]. Из канцерогенных соединений только бенз(Ь)флюорантен содержится в сопоставимых с БП соотношениях (27—41%).
В нашем случае содержание БП в структуре канцерогенных соединений в дисперсных фракциях дымовых выбросов, образуемых при изготовлении рыбы холодного копчения, средним диаметром 1,5, 0,75 и 0,25 мкм составило соответственно 7,91, 7,37 и 6,40%. Массовая доля БП во всех 3 фракциях составила 7,35% и была почти в 4,4 раза ниже доли бенз(Ь)флюорантена. Аналогичные показатели содержания БП в структуре канцерогенных ПАУ наблюдались и в дымовых выбросах камеры горячего копчения, где массовая доля БП во всех 3 фракциях составила 7,37% общей массы канцерогенных соединений.
Безусловно, для оценки общей канцерогенной опасности того или иного продукта необходимо учитывать влияние индивидуальных ПАУ, обладающих различной канцерогенной активностью. В связи с этим мы для расчета суммарного индекса канцерогенной опасности ПАУ приняли предельно допустимую (максимально разовую) концентрацию 1 нг/м3 по БП условно считать 1, а оценку эффективности разных доз соединений проводить по ранее предложенному методу, в котором канцерогенные агенты высокой, средней и слабой активности находятся в соотношении 1:0,1:0,01 (табл. 2) [1, 13].
При анализе полученных результатов обращает на себя внимание довольно высокая доля канцерогенной активности БП в исследуемых объектах, которая в частицах дымовых выбросов камеры холодного копчения со средним диаметром 1,5, 0,75 и 0,25 мкм составила соответственно 50,96, 48,04 и 44,17%. В суммарном (для 3 фракций) индексе канцерогенной опасности дыма доля БП равнялась 48,42%. В частицах дымовых выбросов камеры горячего копчения в суммарном (для 3 фракций) индексе канцерогенной опасности доля БП составила 49,0%, т. е. в обоих случаях онкологическая опасность дымовоздушной смеси в значительной мере обусловлена присутствием данного соединения. Следовательно, БП может рассматриваться как лимитирующий показатель загрязнения коптильного дыма канцерогенными ПАУ, что позволяет с достаточным основанием использовать его для изучения закономерностей распределения канцерогенных ПАУ в атмосфере населенных мест, расположенных вблизи коптильных предприятий, и оценки онкологической опасности копченой продукции.
Одним из основных аспектов проблемы онкологической опасности того или иного продукта является вопрос соотношения концентраций БП и других ПАУ, поскольку наличие данных сведений позволило бы с достаточным основанием использовать БП при изучении закономерностей распространения канцерогенных ПАУ и оценки их опасности. Исследователи отмечали относительное постоянство соотношений ПАУ и БП в некоторых дымовых выбросах, в частности в выхлопных газах автотранспорта, промышленных выбросах отопительных систем [1, 11]. При этом, если наблюдается влияние различных источников, одно из которых является превалирующим, то распределение концентрации ПАУ в смеси будет близко к распределению, характерному для приоритетного источника.
Для выявления индикаторной роли БП в дисперсных фракциях коптильного дыма были вычислены относительные уровни концентраций всех исследуемых ПАУ путем нормировки содержания данных соединений к концентрации БП (см. табл. 1) [6, 11]. Расчеты показали, что значения отношений концентраций индивидуальных ПАУ к БП в исследуемых фракциях находятся на одном уровне. Сходный характер распределения профилей концентраций ПАУ/БП для различных фракций дисперсных частиц позволяет в какой-то мере использовать данные коэффициенты для расчета индивидуальных соединений и суммы канцерогенных ПАУ в коптильном дыме, полученном в аналогичных условиях. Установление статистически достоверных закономерностей данных соотношений в дальнейших исследованиях открывает возможность экспрессного определения одного из соединений, например БП, для составления количественной картины ПАУ в коптильном дыме.
Таким образом, проведенные исследования показали, что в дымовых выбросах камер холодного и горячего копчения нет дисперсных частиц, являющихся основными носителями ПАУ. В связи с этим для улучшения экологической ситуации в районе размещения коптильных производств необходима тщательная очистка отходящих в атмосферу дымовых частиц. Значительное снижение стоимости очистки дымовых выбросов коптильных камер можно достичь получением на их основе коптильных препаратов типа "жидкого дыма", грамотное использование которых обеспечит изготовление копченой продукции с высокими органолептиче-скими свойствами при практическом отсутствии канцерогенных соединений [4].
Литература
1. Гигиенические проблемы охраны окружающей среды от загрязнения канцерогенами / Янышева Н. Я., Киреева И. С., Черниченко И. А. и др. — Киев, 1985.
2. Дику и П. П., Костенко Л. Д., Ливеровский А. А. и др. //Вопр. онкол. - 1975.-Т. 21, № 6. - С. 101-106.
3. Канцерогенные вещества: Справочник / Под ред.
B. С. Турусова. - М., 1987.
4. Ким И. Н., Ким Г. Н. // ВНИЭРХ: Сер. Обработка рыбы и морепродуктов. — 1998. — Вып. 1(1).
5. Ким И. Н., Ким Г. Н. // Гиг. и сан. - 1998. - № 5. - С. 22-25.
6. Ким И. Н., Ким Г. Н., Кривошеее а Л. В., Хитрово И. А. И Там же. - 1999. - № 4. - С. 23-27.
7. Курко В. И. Химия копчения. — М., 1969.
8. Курко В. И. Методы исследования процесса копчения и копченых продуктов. — М., 1977.
9. Федонин В. Ф., Кузнецов В. В., Бершова Т. М., Басманов П. И. 11 Мясная индустрия СССР. — 1978. — № 12. - С. 35-36.
10. Хесина А. Я., Хитрово И. А., Геворкян Б. 3. // Журн. приклад, спектроскопии. — 1983. — Т. 39, № 6. —
C. 928-934.
11. Хесина А. Я., Колядич М. Н., Кривошеева Л. В. и др. // Вестн. онкол. науч. центра им. Н. Н. Блохина. — 1995. - № 4. - С. 9-14.
12. Чиссов В. И., Старинский В. В., Ременник Л. В. // Рос. онкол. журн. — 1998. — № 3. — С. 8—21.
13. Экология и рак / Быкорез А. И., Рубенчик Б. JI., Слепян Э. И., Боговский П. А. — Киев, 1985.
Поступила 10.02.2000
S u m тагу. The disperse phase of waste fumes forming during cold and hot fish smoking was studied by distributing the particles into 6 fractions and determining benz(a)pyrene (BP* in them. The level of BP in less than 2.5 ja was shown to be 85% whether smoking was hot or cold. The levels of 17 priority polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) were measured in three-dimensional fractions of fume particles. In all the fractions, phenanthrene and fluoranthene were of priority in weight. The proportion of BP in the total levels of PAH in waste fumes of cold and hot smokers was 0.69 and 0.74%, respectively and the carcinogenic activity was 46.42 and 49.0%. The investigations demonstrated that the waste fumes of smokers did not contain the particles that are PAH carriers.
