CC BY
4
Summary. Plullipsite dust was intrapleurally administered to random-bred rats by 20 mg in 0.5 ml of saline three times with an interval of a month. Higher incidence of hemoblastoses has been experimentally found in exposed
animals compared to the control ones. One rat developed pleural mesothelioma, two rats lung adenocarcinoma. It was concluded that phillipsite has weak carcinogenic activity.
■УДК 614.777:634.0.861-074
Г. В. Селюжицкий, Л. В. Воробьева, Г. И. Чернова, И. Н. Малеванный, М. А. Рыгалин, А. Т. Клименко, 10. С. Занин, А. П. Ермолаева-Маковская, О. Л. Потыльчанская, С. Ф. Воронин
КОМПЛЕКСНАЯ САНИТАРНО-ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА УСЛОВИИ ВОДОПОЛЬЗОВАНИЯ И ЗДОРОВЬЯ НАСЕЛЕНИЯ В РАЙОНЕ РАЗМЕЩЕНИЯ СУЛЬФИТЦЕЛЛЮЛОЗНЫХ ЗАВОДОВ
Ленинградский санитарно-гигиенический медицинский институт
Целлюлозно-бумажная промышленность
'(ЦБП) расходует на технические нужды большие количества воды. Наиболее опасным в гигиеническом и экологическом отношении является производство сульфитной целлюлозы.
Объем и качественный состав сточных вод сульфитцеллюлозных предприятий зависит от вида и качества выпускаемой продукции, процента отбора и способа утилизации щелоков. На 1 т небеленой сульфитной целлюлозы расходуется от 126 до 520 м3 свежей воды, на 1 т беленой целлюлозы для химической переработки — от 360 до 809 м3. Общий сток сульфитцеллюлозных заводов характеризуется резким запахом сульфитных щелоков и оксида серы, интенсивной коричневой окраской, кислой реакцией (рН от 3,6 до 5,6), малой прозрачностью; большим содержанием взвешенных веществ — от 86 до 250 мг/л в производстве с переработкой Сахаров на спирт и дрожжи, до 210—360 мг/л в производстве белковой целлюлозы; большим плотным остатком — от 680—1100 до 1300— 2700 мг/л, органическая часть которого составляет 73—84 %; чрезвычайно высоким содержанием как легко-, так и трудноокисляемых соединений: биохимическое потребление кислорода за 5 сут (БПКб) колеблется от 40—138 до 400— 800 мг 02/л, химическое потребление кислорода :(ХПК) — от 85—350 до 1200—1500 мг 02/л; наличием сульфатов от 210 до 1380 мг/л, а также ацетона, метанола, этилового спирта, фурфурола, формальдегида, муравьиной и уксусной кислот, соединений лигнина, протеинов, Сахаров, летучих альдегидов, смоляных кислот, свободного хлора до 0,9—0,46 мг/л и его производных. Спуск неочищенных или недостаточно очищенных сточных вод предприятий ЦБП в водные объекты, особенно в маловодные реки, непроточные озера и водохранилища, ведет к их интенсивному загрязнению, нарушению всех видов санитарного водопользования.
Наибольшую опасность для водных объектов представляет спуск сульфитных щелоков, недостаточно очищенных сточных вод сульфитцеллю-
лозных заводов и спиртодрожжевых производств. Значительное содержание органических веществ, 68 % которых окисляется в течение первых 5 сут, нарушает кислородный режим водоема, способствует появлению и распространению на десятки километров «мертвых» бескислородных зон, загрязняющих прилежащие акватории и атмосферный воздух дурнопахнущими соединениями: сероводородом, метилмеркапта-ном и сульфидами. Низкие температуры воды и нарушение реализации в период ледостава усугубляют эти процессы. Наличие углеводов в сточных водах сульфитцеллюлозных производств создает благоприятную среду для развития микроорганизмов, в том числе патогенных, водных грибов и дрожжей; способствует появлению биообрастаний, образованию хлопьевидных осадков, что нарушает работу водозаборных сооружений, гидроэлектростанций и гидротехнических устройств.
Обнаружение грибов рода Candida, Tricho-sporon, Saccharomyces может служить индикатором загрязнения водных объектов сточными Ф водами сульфитных и спиртодрожжевых производств. Содержание значительного количества волокна в сточных водах сульфитцеллюлозных предприятий способствует образованию мощной зоны донных отложений в районе выпуска сточных вод. Разложение целлюлозного волокна приводит к появлению в придоных слоях «мертвых» бескислородных зон, накоплению токсичных и дурнопахнущих продуктов анаэробного разложения: метана, сероводорода, метилмер-каптана, диметилсульфида и диметилдисульфида [5]. Донные отложения аккумулируют значительные количества химических веществ: фенолов, гваяколов, крезолов, лигносульфоновых комплексов и продуктов их трансформации, смо- ^ ляных и жирных кислот, солей тяжелых металлов — кадмия, ртути, мышьяка, селена, которые определяются на расстоянии до 40—50 км от места выпуска сточных вод.
При определенных условиях (совместный спуск производственных и хозяйственно-бытовых сточ-
ных вод) донные отложения могут представлять серьезную эпидемическую опасность. Отрицательное влияние донных отложений на все виды санитарного водопользования наблюдается в течение многих лет даже после прекращения сброса неочищенных сточных вод предприятиями ЦБП и прослеживается на значительном расстоянии с определенной периодичностью зо времени. Максимум образования фенолов, метанола, формальдегида и муравьиной кислоты как продуктов трансформации лигносульфоновых комплексов отмечено в эксперименте на 15—20-е сутки [3]. Этот срок в натурных условиях варьирует от 1 до 3 мес в зависимости от сезона года, мощности донных отложений и местных гидрологических особенностей [1].
Лигносульфоновые комплексы, будучи диспер-гаторами и коагулянтами, увеличивают количество взвешенных частиц, образуя хлопьевидные осадки; обладают повышенной металлоудержи-вающей способностью, связывают металлы, находящиеся в природных водах в следовых количествах, удерживают их в растворенном состоянии и транспортируют на значительные расстояния [2]. Лигносульфонаты являются поверхностно-активными веществами, вызывают образование большого количества пены в зонах выпуска сточных вод предприятиями ЦБП, изменяя внешний вид водоема и нарушая условия водопользования. Концентрируясь в поверхностной пленке воды, лигносульфонаты приводят к перераспределению бактериальных, вирусных и химических загрязнителей в толще воды, способствуют проникновению этих веществ через очистные сооружения водопровода, что создает потенциальную эпидемическую и токсическую опасность для здоровья человека.
В целях изучения распространенности сточных вод сульфитцеллюлозного производства в условиях зарегулированного водоема, оценки санитарного состояния прилежащей водной акватории, условий водопользования и здоровья населения были проведены комплексные санитарно-химические, бактериологические, вирусологические, эпидемиологические исследования. Наблюдения проводили на водном объекте, являющемся единственным источником питьевого водоснабжения крупного населенного пункта. Сточные воды целлюлозного завода без очистки в течение 20 лет сбрасывались через систему естественных озер-отстойников и транзитом поступали через залив в прилегающую водную акваторию.
Ежегодно со сточными водами сульфоцеллю-лозного завода выносилось около 40 тыс. т органических веществ, свыше 300 т биогенных элементов, что привело к интенсивному загрязнению водной акватории в районе трех питьевых водозаборов, расположенных на расстоянии 1000, 4000 и 7500 м от места выпуска сточных вод. Постепенное распространение устойчивой
зоны загрязнения привело к закрытию двух водозаборов, а в последние годы отрицательное влияние производственных сточных вод регистрировалось и в районе последнего городского водозабора, расположенного на расстоянии 7,5 км.
Содержание фенолов в питьевой воде города превышало ПДК в 10—12 раз, лигносульфона-тов — в 2,5—5 раз; увеличилась концентрация сульфатов до 24 мг/л. Кроме того, в питьевой воде города определялись галогенсодержащие соединения, в частности хлороформ, четырех-хлористый углерод, дихлорэтилен и др., на уровне, превышающем ПДК. Следует отметить, что в водозабор города поступали как вещества — предшественники галогснсодержащих содинений, так и непосредственно галогенсодержащие вещества из озер-отстойников, при этом основная масса таких веществ появлялась в водопроводной воде после ее хлорирования, о чем свидетельствует увеличение концентрации хлороформа в 35 раз, четыреххлористого углерода в 8 раз.
В целях оценки санитарного состояния водной акватории в районе выпуска сточных вод сульфитцеллюлозного завода, ретроспективного анализа и прогноза распространения зоны загрязнения было проведено зонирование и картографирование территории водоисточника по ранее предложенной классификации [4]. По санитарной опасности выделены 4 зоны, соответствующие 4 степеням загрязнения водной акватории: зона чрезвычайно высокой опасности, высокой, умеренной и допустимой. Для оценки степени санитарной опасности использовали данные, полученные в наиболее неблагоприятный период года (летний сезон).
Зона чрезвычайной опасности захватывала всю территорию озер-отстойников и установлена по токсикологическому признаку вредности: содержание формальдегида составляло 20— 40 ПДК, крезолов — 20-103—26-103 ПДК Данная зона распространялась на 100 м к северу в поверхностных потоках и до 1000 м к северу в придонных потоках, а также на расстояние до 2500 м к северо-заапду как в поверхностных, так и в донных слоях, при этом лимитирующий признак вредности изменялся на общесанитарный.
Зона высокой санитарной опасности захватывала значительную акваторию водного объекта, распространялась преимущественно в северо-восточном и восточном направлениях от места выпуска сточных вод и достигала водозаборов (установлена по органолептическому признаку вредности). Во все сезоны года, особенно в весенне-летний, вода в этой акватории характеризовалась резким неприятным запахом (до 3—4 баллов), значительным содержанием фенолов, лигносульфонатов, сульфатов, большой величиной БПКб, ХПК, наличием сульфидов. Особенно
интенсивно загрязнялись придонные слои. Качество воды в зоне умеренного загрязнения характеризовалось повышенной цветностью — до 50— 55°, величиной БПКб ДО 1,75—2,0 мг Ог/л, ХПК — до 27 мг 02/л (фоновое ХПК 15 мг 02/л), содержанием сульфатов до 16 мг/л, наличием значительного количества фенолов — до 4—5 ПДК. Однако в отдельных районах зоны умеренного загрязнения, особенно в придонных слоях, также регистрировалось высокое содержание фенолов, метилмеркаптана, лигносульфо-натов, сульфидов, что создавало напряженную ситуацию в районе питьевого водозабора, нарушало условия водопользования и оказывало отрицательное влияние на здоровье населения.
С учетом потенциальной опасности воды и донных отложений озер-отстойников, являющихся естественным резервуаром сточных вод суль-фитцеллюлозного завода, проведены специальные экспериментальные исследования по сани-тарно-токсикологической и эпидемиологической оценке воды и донных отложений. Установлено, что вода и осадки озер-отстойников в чрезвычайно высокой степени загрязнены в химическом и бактериологическом отношении. Вода содержит более 50 веществ: сероводород, метилмер-каптан (1000 ПДК), сульфиды, фенолы (400 ПДК), формальдегид (40 ПДК), метанол (до 2 ПДК), лигносульфонаты (от 650 до 2200 мг/л), соли тяжелых металлов — мышьяка, марганца, алюминия; в ней также обнаружены такие высокотоксичные соединения, как хлороформ, дихлорэтилен, четыреххлористый углерод.
Как вода, так и осадки в значительной степени были загрязнены бактериологически и гельминтологически, о чем свидетельствуют большое микробное число, высокий индекс бактерий группы кишечных палочек, который составляет от 1-105 до 1 -109; кроме того, выделены фекальные стрептококки, сальмонелла редкого типа, Proteus mirabilis и Pr. vulgaris, яйца аскарид (до 30 яиц на 1 кг осадка).
Параллельно с санитарно-химическими и бактериологическими исследованиями проводилась оценка токсической опасности воды и донных отложений с помощью биотестирования и в условиях острого опыта на белых крысах.
Вода и донные отложения озер-отстойников обладали острой токсичностью для двух видов ракообразных — Gerioclafhaia affinis и С. quad-rangula и двух видов дафний — D. enculla и D. magna, в то время как для воды прилежащей к ним акватории озера таковая не установлена.
Токсичность как воды, так и осадков резко увеличивалась после хлорирования. Во всех случаях для дафний осадки были более токсичны, чем вода озер-отстойников. Наибольшей токсичностью обладали донные отложения озера-отстойника после хлорирования (токсичность их по сравнению с нехлорированными осадками
возрастала в 24—30 раз); токсичность донных отложений второго озера-отстойника возрастала в процессе хлорирования в 8—24 раза. При этом отмечалась определенная периодичность в изменении токсичности. Так, наибольшей токсичностью характеризовались осадки после хлорирования на 4, 7 и 10-е сутки моделирования, что совпадало с накоплением продуктов трансформации лигнинных веществ, в частности фенолов, в во: де модельных водоемов. В процессе хлорирования значительно изменялась и токсичность воды прилежащей акватории, увеличиваясь в 10 раз.
Аналогичные результаты получены и в сани-тарно-токсикологических экспериментах на теплокровных животных, которые были разделены на 7 групп: 1-я и 2-я группы получали натуральную воду озер-отстойников, 3-я и 4-я — надоса-дочную жидкость озер-отстойников, 5-я и 6-я — хлорированную надосадочную жидкость озер-отстойников, 7-я группа служила контролем. В течение всего эксперимента гибели животных не наблюдалось У животных всех групп отмечены изменения со стороны крови: снижение содержания гемоглобина, изменение лейкоцитарной формулы крови. Однако наиболее выраженными эти изменения были у животных 5-й и 6-й групп, получавших хлорированную надосадочную жидкость. У животных этих групп на 10-е сутки опыта развивалась выраженная лейкопения с резким сдвигом влево (увеличение количества палочкоядерных, сегментоядерных клеток с появлением молодых форм — метамиелоцитов, форм с базофильной зернистостью и вакуолизацией протоплазмы; уменьшение числа моноцитов). Кроме того, наблюдалось резкое снижение активности аланин- и аспартатаминотрансфера-зы, фруктозофосфатальдолазы, что, очевидно, связано с гепатотропным воздействием комплекса образующихся в процессе хлорирования га-логенсодержащих соединений. О нарушении функции почек свидетельствовало резкое увеличение содержания азота мочевины и креатинина в крови.
С учетом токсической опасности питьевой воды и данных экспериментальных исследований проведено комплексное изучение состояния здоровья населения. Проанализировано 3500 анкет, более 15 тыс. амбулаторных медицинских карт и около 19 тыс. актов о смерти. Обработка данных на ЭВМ позволила выявить приоритетные заболевания, группы риска, а также разработать линейные и квадратичные модели для прогноза смертности от злокачественных новообразований в районе размещения сульфитцеллюлозного завода.
Таким образом, установлено, что многолетний сброс неочищенных сточных вод сульфитцеллю-лозных предприятий наносит существенный ущерб экологии водных объектов, нарушает все виды санитарного водопользования, отрицательно влияет на здоровье населения. В регионах,
где имеет место сульфитная варка целлюлозы, особое внимание ведомственных и контролирующих организаций должно быть уделено реализации водоохранных мероприятий, направленных на развитие эффективных и перспективных форм хозяйственно-питьевого водообеспечения населения. Строительство водоочистных сооружений в таких регионах должно сопровождаться обязательной организацией второго пояса водоохранной зоны водопровода.
Литература
1. Воробьева Л. Рыгалин М. А., Клименко А. Г., Воронин С. Ф. // Гигиенические и эпидемиологические проблемы охраны окружающей среды и укрепления здоровья населения Смоленской области. — Смоленск, 1987, —С. 45—45.
2. Грачев М. А., Попова Т. К. Влияние производства сульфатной целлюлозы на окружающую среду. — Новосибирск, 1987.
3. Коршунова И. В. //Гиг. и сан. — 1987. — № 10. — С. 15.
4. Красовский Г. И.. Егорова Н. А. //Там же.— 1985. — № 3. — С. 54—67.
5. Селюжицкий Г. В., Воробьева Л. В., Жиганов В. А. // Там же,— 1977. —№ 10.— С. 15—17.
Поступила 05.08.88
Summary. The study provides the results of the observation of the sanitary state of water area near discharge of sewage of a sulphite cellulose plant. Sanitary, chemical, bacteriological and toxicologicai characteristics of water and clastic deposits in the area of water abstraction systems used for economic and drinking purposes near a large inhabited locality are presented. Impact of a water factor on community morbidity and mortality rates has been analyzed.
УДК 614.72:665.6J-074
Ю. П. Тихомиров, П. А. Чеботарев, Л. В. Кузнецова, В. В. Куцовская, Г. И. Макин, Д. Б. Гелашвили, А. В. Гашошкин
ГИГИЕНИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ УТИЛИЗАЦИИ ЖИДКИХ ОТХОДОВ НЕФТЕПЕРЕРАБАТЫВАЮЩЕЙ И ХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Горьковский НИИ гигиены труда и профзаболеваний
В итоговых документах октябрьского (1985 г.) Пленума ЦК КПСС и материалах 3-й сессии Верховного Совета СССР обращается внимание на дальнейшее ускорение внедрения малоотходных и безотходных технологий с целью предотвращения загрязнения почвы, водоемов, атмосферы отходами промышленных предприятий, оказывающими неблагоприятное влияние на экологическое равновесие в природе. В частности, к таким загрязняющим факторам окружающей среды относятся кислые гудроны — отходы предприятий нефтеперерабатывающей промышленности, которые на протяжении многих лет сливаются в пруды-накопители. Общее количество накопленных кислых гудронов, по ориентировочным данным, составляет около 2 млн т при ежегодном приросте 100 тыс. т. С целью решения проблемы использования кислых гудронов в настоящее время Институтом химии при Горьковском университете им. Н. И. Лобачевского разработана технология получения на их основе вяжущей композиции (ВК) — битумоза-менителя для производства асфальтовой массы автодорожных покрытий.
В качестве пластификатора вяжущей массы используется кубовый остаток производства бу-тилакрилата (БА), подвергающийся в настоящее время термическому разложению на установках сжигания жидких отходов в производстве акрилатов.
Следует отметить, что данная технология использования отходов производства осваивается
впервые, в связи с чем были проведены исследования по гигиенической характеристике технологических процессов получения и применения ВК из указанных выше компонентов как источников загрязнения воздуха рабочей зоны и населенных мест. Технология использования кислых гудронов и кубовых акрилатных остатков состоит из двух самостоятельных процессов — приготовления ВК на основе кислого гудрона и кубовых остатков и получения асфальтовой массы на основе ВК из кислого гудрона.
Первый процесс осуществляется на специально смонтированной технологической установке, а получение асфальтовой массы производится на одном из действующих асфальтобетонных заводов. ВК доставляется автоцистернами типа битумовозов. Приготовление В К проводится при 80—90 °С в металлическом реакторе с мешалкой, установленном на открытой площадке. Проведенные исследования показали, что получение ВК сопровождается загрязнением зоздуха рабочей зоны и атмосферного воздуха рядом вредных веществ — БА, бутилацетатом, бутанолом, акриловой кислотой (АК), толуолом, формальдегидом, сероводородом, бензолом, оксидом углерода, диоксидом серы, среди которых преобладающими являются БА, бутилацетат, толуол, АК. Следует отметить, что содержание в воздухе рабочей зоны сероводорода, бензола, оксида углерода, диоксида серы, фенола в большинстве отобранных проб воздуха было значительно ниже (в 10 раз и более) ПДК.
