CC BY
20
УДК 628.39 : 613.648 + 614.777 : 628.39 : 613.648
К ВОПРОСУ О ЗАГРЯЗНЕНИИ ВОДЫ КАНЦЕРОГЕННЫМИ ВЕЩЕСТВАМИ
С. С. Блиох (Москва)
При изучении канцерогенных веществ в воде прежде всего имеют в виду полициклические ароматические углеводороды как преобладающий вид канцерогенного загрязнения. Присутствие канцерогенных углеводородов в промышленных сточных водах некоторых категорий, а также в водоемах показано рядом исследователей. Так, сточные воды от термической переработки сланцев (надсмольные воды) содержат 3,4-бензпирена 0,5 мг/л при камерном и 9 мг/л и более при тоннельном методе (Г. М. Горталум и П. П. Дикун; П. П. Дикун и А. И. Ма-хиненко). В сточных водах коксогазового завода обнаружено того же вещества 0,13—0,29 мг/л, в сточных водах от переработки керосина — 6 мг/л (С. Н. Черкинский с сотрудниками). В сточных водах коксохимического предприятия содержание 3,4-бензпирена составило 0,52— 0,63 мг1/л; это же вещество было определено и в реке, в 3,5 км ниже сброса сточных вод данного предприятия (Н. Я. Янышева с сотрудниками). Содержание 3,4-бензпирена в придонных отложениях загрязняемой реки составило 8,2—17 мг/кг.
Интересные данные о канцерогенных веществах в воде сообщают и зарубежные авторы. Например, Depuis, исследуя придонный осадок Сены, нашел 3,4-бензпирен в количестве 1,5 мг на 100 г сухого вещества. Это вещество оказалось и в устрицах, обитающих в устье реки. Водопроводная вода, забираемая из Рейна в среднем течении, проходит сорокаметровую толщу прибрежного грунта и подвергается обработке активированным углем. Borneff и Fischer обнаружили полициклические ароматические углеводороды в бензольном экстракте загрузки угольных фильтров. Содержание углеводородов составило 0,1 мг на 1 кг сухого вещества загрузки; в их числе присутствовали 3,4- и 1,2-бензпи-рен. По данным тех же авторов, в шламе со скорых фильтров водопроводной станции на Боденском озере оказалось 19 флуоресцирующих веществ — 3,4-бензпирен, 3,4-бензфлюорентен, 10,11-бензфлюорентен и др. Озерная вода отличалась, однако, от рейнской менее значительным содержанием этих веществ.
Наличие 3,4-бензпирена, 10,11-бензфлюорентена и 1,2-бензатрацена было установлено в шламе со скорых водопроводных фильтров в Констанце.
Канцерогенные углеводороды поступают в водоемы не только с промышленными сточными водами, но и со смывом уличной пыли, с выпадающими и смываемыми аэрозолями (сажа и другие продукты неполного сгорания). Пыль, собранная ç поверхности мостовой, имевшей битумное покрытие, содержала в одной пробе 15 мг этих углеводородов, в другой 35 мг на 1 кг (Borneff). Заметная доля этих веществ приходилась на материал стираемых уличных покрытий и автопокрышек.
Канцерогенные углеводороды поступают с горючим при его потерях с судов, а также при потерях из-за недостаточной герметизации хранилищ жидкого топлива. Не исключена возможность загрязнения подземных вод в связи со способностью канцерогенных веществ и их растворителей к фильтрации через толщу земли. Нередки случаи проникновения загрязненных продуктов (например, нефтепродукты) сквозь грунт в глубоко залегающие воды (Derpa; Kelus). Лишь правильно устроенные сооружения защищают подземную воду от частиц смолы, асфальта и сажи; бензин же просачивается через илистые отложения, известняки и мергели в 2, 6, 10 раз быстрее воды.
Borneff и Fischer обнаружили флуоресцирующие вещества в бензольном экстракте высушенного планктона Боденского озера. В числе идентифицированных веществ оказались те же вещества, что и в шламе, например 3,4-бензпирен, 10,11-бензфлюорантен. Содержание канцерогенных углеводородов в шламе составило 15 мг на 1 кг сухого вещества, в высушенном фитопланктоне — около 1 мг. Возник вопрос, чем объяснить присутствие этих веществ в растениях — являются ли они продуктом жизнедеятельности самих организмов или это зависит лишь от соответствующей загрязненности воды? Выяснилось, что канцерогенные углеводороды присутствуют в пробах грунта в районах, отдаленных от городов и промышленных предприятий, в глубине лесов и даже на территории заповедника (Люнебургский заповедник в ФРГ); такие данные сообщают Borneff, Blumer и др. Содержание канцерогенных углеводородов в грунте составило от 0,1 до 1 мг/кг. Это количество канцерогенных веществ несоизмеримо с тем, которое поступает со сточными водами или с аэрозолями. Borneff утверждает, что такое количество само по себе не представляет опасности. /
Гигиеническое нормирование и определение допустимых концентраций канцерогенных веществ затруднены их особенностями. Тем не менее Waller установил, что содержание 3,4-бензпирена в воде, которое может быть безопасным для человека, составляет 0,03 мг/мг.
Установление зависимости между канцерогенными свойствами вещества и его химической структурой — одна из важных задач (Л. М. Шабад). Согласно гипотезе A. Pullman и В. Pullman, канцерогенное действие вещества связано с электронной активностью определенных частей его молекулы. В молекуле полициклического ароматического углеводорода выделена канцерогенно-активная область К и неканцерогенная область L, которая подавляет эту активность. Авторы установили количественную границу активности области Ку с которой вещество становится канцерогенным.
Степень активности вещества зависит от того, в какой форме оно поступает (раствор, суспензия, с веществом — адсорбентом) и в сочетании с каким веществом. Минеральные масла растворяют полициклические ароматические углеводороды и в то же время сами частично состоят из них. Установлены канцерогенные свойства этих масел. Hueper и Ruchhoft вызывали появление опухолей бензольным экстрактом воды, загрязненной маслами.
В усилении канцерогенного действия веществ признается особая роль поверхностно активных веществ — детергентов. Последние состоят из длинных углеводородных цепей и способны растворять полициклические углеводороды, а также удерживать их во взвешенном состоянии. Hettche заявляет, что концентрации детергентов, которые могут поступать с питьевой водой, сами по себе безвредны для человека и теплокровных животных, но приходится учитывать их роль как буксира для других вредно действующих веществ. Lorenz и Stewart утверждают, что анионные детергенты усиливают действие канцерогенных веществ на стенку желудка; они создают как бы оболочку и условия длительного и тесного прилегания канцерогенного вещества к слизистой оболочке. 4
Активность 3,4-бензпирена нарастает в такой же последовательности: 3,4-бензпирен кристаллический; 3,4-бензпирен в минеральном масле; 3,4-бензпирен в детергенте (Borneff и Knerr).
По данным исследователей, 400 мышей одной линии получали в течение 500 дней 3,4-бензпирен в трех перечисленных разновидностях,
о и
причем одна группа животных — с питьевои водой, а другая — с сухим кормом. Рак преджелудка развился у тех мышей, которые получали 3,4-бензпирен в детергенте с питьевой водой; 3,4-бензпирен с сухим кормом вызвал лишь кератоз и папилломы преджелудка независимо
от того, получали ли мыши добавки детергента или минерального масла.
Berenblum и Нагап обозначают детергенты как tumorpromoting. Подчеркивая особую опасность совместного присутствия в воде канцерогенных веществ и детергентов, Borneff обозначает эту опасность словами ein Gesundheitsgefährden ersten Ranges.
Приходится учитывать, что детергенты, используемые в промышленности и в быту (алкилбензосульфат, додецилсульфат, сульфанол и др.)» обладают значительной устойчивостью к воздействию биологических агентов. В процессе биологической очистки они подвергаются разложению лишь на 50—60%; отдельные соединения (некаль) вовсе не поддаются этой очистке.
Между тем использование детергентов в промышленности и в домашнем хозяйстве становится все более значительным; соответственно этому возрастает и их содержание в промышленных и бытовых сточных водах и в водоемах. В сточных водах французских городов они обнаружены, например, в пределах 3,08—3,5 мг/л, в США—1 —15 мг/л, в Рурской области — 0,7—4,5 мг/л. В воде Сены детергенты содержались в количестве 0,125 мг/л, в воде Роны — 0,03 мг/л. В Англии установлено, что в воде, поступающей в водопроводы, содержится в среднем детергентов 0,5 мг/л, а в засушливый период 1 мг/л. Обработка воды снижает это количество на 30—75%.
Таким образом, детергенты в значительной мере определяют роль канцерогенных загрязнений в воде.
Borneff, отходя от ранее высказанных соображений, утверждает, что водный фактор изолированно вряд ли способен играть заметную роль в распространении новообразований. Канцерогенное загрязнение воды представляется лишь одним из факторов, которые воздействуют на организм; новообразование же возникает и развивается вследствие одновременного воздействия ряда факторов. Автор подвергает сомнению гипотезу о продолжительном латентном периоде; по его мнению, новообразование может возникнуть в результате кратковременного совместного воздействия разных факторов.
В санитарном отношении дело сводится, очевидно, в первую очередь к правильному выбору и охране источников водоснабжения. Опыт показывает, что чем значительнее загрязнен источник, тем больше он содержит канцерогенных веществ.
Особое значение имеет урегулирование спуска сточных вод от переработки жидкого и твердого топлива и рационально организованная очистка этих вод (М. Т. Голубева с сотрудниками). Охрана чистоты атмосферного воздуха и ограничение выброса продуктов неполного сгорания способствуют вместе с тем чистоте водоемов. Необходима надежная герметизация хранилищ жидкого топлива, а также устранение потерь топлива с судов.
Мероприятия по очистке воды от полициклических канцерогенных углеводородов еще мало изучены. Опыт показал целесообразность обработки воды активированным углем (доза от 6 до 50 мг/л) на фильтре или в виде порошка. При применении порошковидного угля обработка воды продолжается 15—30 мин. Обработка воды активированным углем, правда, не гарантирует полного устранения канцерогенных веществ. Тем не менее следует признать правильной рекомендацию обрабатывать воду активированным углем во всех случаях, когда можно предположить присутствие в ней канцерогенных углеводородов.
Успешным может оказаться и применение озона. Известно, что углеводороды обладают свойством терять полностью или снижать канцерогенную активность при внедрении в их молекулу частицы кислорода. Предполагается, что воздействие озона на 3,4-бензпирен должно обеспечить его переход в неактивное соединение (8-окси-3,4-бензпирен).
Значение обычных методов очистки воды с применением коагуляции, осаждения и фильтрации до сих пор еще не исследовано. Достаточно спорную задачу представляет собой защита водоемов от загрязнения детергентами. Сейчас ведутся изыскания с целью внедрения в практику детергентов, доступных воздействию биологических агентов и биологической очистке.
• »
Таковы сведения о канцерогенных веществах в воде. Вопрос этот требует, однако, дальнейших исследований.
ЛИТЕРАТУРА
Голубева М. Т., Стяжкина А. А., Краснова О. В. В кн.: Материалы республиканской итоговой научной конференции по гигиене. Л., 1963, стр. 45.—Г о р-т а л у м Г. M., Д и к у н П. П. Гиг. и сан., 1958, № 8, стр. 24.—Д и к у н П. П., Махи-ненко А. И. Там же, 1963, № 1, стр. 10.—Ч е р к и н с к и й С. Н., Дикун П. П., Яковлева Г. П. Там же, 1959, № 9, стр. 11. — Ш а б а д J1. М. Очерки экспериментальной онкологии. М., 1947. — Он же. Клин, мед., 1960, № 1, стр. 10. — Янышева Н. Я., Федоре нко 3. П., Костовецкий Я. И. Гиг. и сан., 1962, № 9, стр. 93.—Berenblum I., H a ran N., Brit. J. Cancer, 1955, v. 9, p. 268.—В о r-n e f f J., Arch. Ну g., 1960, Bd. 145, S. 241, 334.—В о r n e f f J., Fischer R., Arch. Hvg (Berl.), 1962, Bd. 146, S. 430; 1963, Bd. 146, S. 572. — Borneff J., Knerr R., Ibid., 1959, Bd. 143, S. 390, 405.—D e p u i s A., Techn. eau., 1960, v. 14, No. 164, p. 25.—H e 11-c h e H. O., Arch. Hyg. (Berl.), 1960, Bd. 144, S. 467.—H ueperW. C, Ruchhoit C.C, Arch, industr. Hyg., 1954, v. 9, p. 488—L о r e n z E., Stewart H. L., J. nat. Cancer Inst., 1940, v. 1, p. 273. — Pullman A. et Pullman B. Cancérisation par les substances chimiques et structure moléculaire. Paris, 1955.—Waller R. E., Brit. J. Cancer, 1952, v. 6, p. 8.
* #
Поступила 12/XII 1964 r.
