CC BY
5
щающей средой. Но даже не вступившие в реакцию спирты едва ли могут быть полностью десор-бированы бензолом ввиду того, что кислородсодержащие соединения обладают наибольшим сродством к силикагелю. В результате рекомендованный метод позволяет определить алифатические спирты группы С1 — С10 в количествах, не превышающих 50% от заданной величины (при условии немедленной после отбора проб десорбции — И. А. Пинигина).
Из-за высокого сродства воды к силикагелю нежелательно использовать его для отбора проб в дождливую погоду, так как вода может препятствовать эффективному поглощению других веществ, а при продолжительной аспирации (например, в случае круглосуточного отбора) — вытеснять уже сорбированные соединения. Для этой цели успешно используется активированный уголь, обладающий гидрофобными свойствами. Однако уголь, как и силикагель, может необратимо сорбировать некоторые вещества (например, хлор-и серосодержащие). Это, по-видимому, можно объяснить явлениями хемосорбции, которой мо-
гут способствовать содержащиеся на поверхности угля кислородсодержащие соединения, его каталитические свойства, а также наличие в воздухе различных сопутствующих микропримесей.
6. Ошибки отбора проб, обусловленные фотохимическими реакциями. О возможности образования продуктов фотохимического синтеза хороню известно из литературы. В качестве примера может быть назван сернистый ангидрид (БОо), который, как известно, под воздействием окислителей и солнечной радиации может частично переходить в серный ангидрид (БОз). Последний тотчас соединяется с влагой воздуха, образуя аэрозоль серной кислоты. Поэтому при отборе проб для определения газообразного сернистого ангидрида в ряде случаев следует учитывать и возможность содержания в воздухе аэрозоля серной кислоты.
Приведенные примеры свидетельствуют о том, что санитарный контроль за загрязнением воздушной среды даже при наличии достаточно чувствительных и избирательных методов анализа не может быть достаточно надежным без внимательного и творческого подхода к отбору проб.
Ф Л ИТЕ
Алексеева М. В. Определение атмосферных загрязнений.
М., 1963. с. 49—57. Атласов А. Г. Справочник по отбору проб воздуха на
токсические примеси. М., 1964, ч. 1, 2. Определение вредных веществ в воздухе производственных помещении. Под ред. А. А. Белякова, Е. Ш. Гронсберг. Горький. 1970, с. 184—185. Быховская М. С., Гинзбург С. Л., Халиэова О. Д. Методы определения вредных веществ в воздухе. М., 1966, с. 529—530.
Казнина И. Я,— Гиг и сан., 1972, № 6, с. 63—66.
АТУР А
Кельцев Н. В. Основы адсорбционной техники. М.. 1976.
Липина Т. Г.— Заводская лабор., 1960, № 1, с. 55—56.
Попов В. Л., Любецкий В. Б,— Гиг. и сан., 1974, № 2, с. 100—102.
Пинигина И. А,— Там же, 1965, № 11, с. 65—68.
Пинигина И. А., Печенникова Е. В., Горчакова В. Н.— Там же. 1978, № II, с. 55—57.
Руководство по контролю загрязнения атмосферы. Л., 1979. с. 76—78.
Соловьева Т. В., Хрусталева В. А. Руководство по методам определения вредных веществ в атмосферном воздухе. М., 1974, с. 230—231.
Поступила 21/ХП 1979 г.
УДК 014.777 + 62«. 1917:66
Проф. Г. Н. Красовский, кандидаты мед. наук /О. Б. Шафиров и 3. И. Жолдакова, проф. Я- И. Вайсман, канд. мед. наук Н. В. Зайцева
МЕТОДИЧЕСКАЯ СХЕМА ГИГИЕНИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ В ВОДЕ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СТАДИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ РАЗРАБОТКИ
Институт общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР, Москва; Научно-исследовательский институт органических полупродуктов и красителей, Москва; Политехнический институт, Пермь
Бурное развитие промышленности в последние десятилетия ведет к внедрению в окружающую среду столь большого количества химических агентов, что гигиенические учреждения зачастую не имеют возможности своевременно выполнять не-* обходимые исследования и оценка новых веществ и продуктов нередко завершается уже после их внедрения в промышленность.
Таким образом, современная ситуация характеризуется существенной и продолжающей увеличиваться диспропорцией между объемом задач по профилактике вредного влияния загрязнений окружающей среды, стоящих перед органами санитарного надзора, и ограниченными возможностями компетентных научно-исследовательских коллективов, ответственных за гигиеническую оценку
этих загрязнений, необходимую для разработки профилактических рекомендаций и мероприятии. Эти сложности, достаточно типичные для всех разделов гигиенической науки, остро ощущаются также в гигиене воды и санитарной охране водоемов. По нашему мнению, значительное улучшение положения в данной области может быть достигнуто тремя основными путями. Первый — усиление мощности гигиенических учреждений — связан с вложением крупных дополнительных средств и рядом других вопросов, требующих решения в первую очередь в рамках народнохозяйственного планирования. Второй путь — развитие методологии гигиенических исследований, в частности в направлении разработки ускоренных методов и схем регламентирования содержания вредных веществ в воде водоемов. В этом важном направлении в последние годы проделана значительная работа (Г. И. Сидоренко и соавт.), итогом которой явились утвержденные Министерством здравоохранения СССР «Методические указания по применению расчетных и экспресс-экспериментальных методов при гигиеническом нормировании химических соединений в воде водных объектов», № 1943—78. Третий путь — совершенствование организации гигиенических исследований и повышение их эффективности. Один из возможных подходов к решению данной проблемы рассматривается в настоящей статье.
Существующая практика показывает, что отставание гигиенического изучения химических соединений от сроков их разработки и внедрения в промышленность зачастую объясняется не только длительностью необходимых исследований и недостатком средств, но в значительной мере и тем, что большая часть веществ предъявляется для гигиенической оценки только на стадии проектных
разработок, а иногда и позже. Очевидно, что для сохранения важнейшей роли гигиенических исследований — их опережающего характера по отношению к технологическим разработкам — необходимы максимальное сближение сроков и взаимная координация работ по каждому из этих направлений.
Указанная цель может быть достигнута путем разделения комплекса гигиенических исследований, необходимых для оценки химических веществ, на отдельные этапы, соотносимые с основными стадиями его технологической разработки. Подобный подход был положен И. В. Саноцким (1969) в основу предложенной им схемы, связывающей стадии разработки технологического процесса и его токсикологической оценки. Однако в этой схеме проблема рассматривается только с позиций гигиены труда, что не дает возможности использовать ее при решении других задач. Напротив, схема С. Д. Заугольникова и соавт., развивающая тот же подход, носит, по нашему мнению, слишком универсальный характер и недостаточно отражает специфику, свойственную отдельным областям гигиены окружающей среды.
Предлагаемая нами схема (см. схему) определяет основные направления и содержание гигиенических исследований, необходимых (и достаточных) для гигиенической оценки с позиций санитарной охраны водоемов новых химических продуктов и процессов в зависимости от уровня их технологической разработанности.
В первой части схемы (табл. 1) представлены перечень основных технологических стадий, уточненных в соответствии с действующими в промышленности нормативными положениями, техническая документация, отражающая полученные на каждой стадии результаты, а также характер и
Схема гигиенической оценки химических продуктов в процессе их разработки
Последовательность гигиенической оценки (этапы)
Последовательность технологической разработки (стадии)
I. Теоретическая проработка, поисковые работы
I. Ориентировочные рекомендации
11. Лабораторные исследования
II. Первичная гигиеническая экспертиза. Расчет ПРДК
111. Стендовые (пилотные) исследования
III. Развернутая гигиеническая экспертиза. Расчет ОД К
IV. Опытно-промышленные испытания
IV. Гигиеническое заключение ПДК для веществ 4—2-го класса
V. Проектирование промышленного производства
V. ПДК для веществ 1-го класса. Санитарная экспертиза проектов
VI. Промышленное производство и применение
VI. Корректировка ПДК. Уточнение условий сброса сточных вод
Таблица l
Последовательность технологической разработки продукта и процесса производства
Стадия разработки
Содержание
Разрабатываемая документация
Материалы, предстаплиемые для гигиенических исследований
I Теоретическая проработка направления синтеза. Поисковые экспериментальные работы II Научно-исследовательские ра' боты (лабораторные исследования)
III Исследования на стендовой (пилотной) установке
IV Опытно-промышленная наработка и испытания продукта
Проектирование промышленного производства
VI Промышленное производство
Техническое задание на научно-исследовательские работы
Лабораторный регламент. Техническое задание на проведение опытных работ
Опытно-промышленный регламент
Временный (пусковой) регламент
Проектная документация. Постоянный технологический регламент
Паспортизация стоков
Характеристика предполагаемого сырья и конечного продукта (структурная формула, группа по химической классификации)
Состав сточных вод (качественно) и физнко-х и миска я характеристика каждого ингредиента (уточненная структурная формула, молекулярная и удельная масса, температура кипения, плавления, растворимость)
Количественный состав сточных вод. Предполагаемые методы очистки и ее эффективность. Образцы веществ для исследований
Уточнение состава сточных вод, методов и условий их очистки. Ориентировочные данные о предполагаемом объеме производства и применения основного продукта. Характеристика возможных продуктов трансформации компонентов сточных вод в процессе очистки и после поступления в водоем. Методы анализа компонентов сточных вод. Образцы веществ для исследований
Полные данные об условиях образования, количестве, составе, методах и эффективности очистки сточных вод. Характеристика водоема-приемника и расчет условий сброса сточных вод. Планируемые объем производства, сфера и объем применения продукта. Образцы для исследования Уточнение данных об объеме производства и применения продукта, реальном составе сточных вод и эффективности их очистки
объем материалов, которые могут и должны быть представлены разработчиком по завершении каждой стадии для гигиенической оценки продукта. Вторая часть (табл. 2) определяет последовательность и содержание этапов гигиенических исследований, включая их направления, объем, характер ожидаемых результатов, форму и пути их реализации. Взаимосвязь стадий разработки и этапов исследований видна из схемы.
Гигиеническая оценка продукта должна начинаться уже на самой ранней стадии — в период теоретической проработки и поисковых исследований. Последующим объектом гигиенического изучения становятся исходные, промежуточные, побочные продукты синтеза, т. е. весь технологический процесс как потенциальный источник загрязнения водоемов. Таким образом, каждой из основных стадий разработки продукта соответствует (следует непосредственно за ней) определенный этап гигиенических исследований, относительно эквивалентный ей по объему требуемых затрат и значимости получаемых результатов. Это значительно усиливает превентивное значение гигиенических исследований, так как открывает возможность использовать их результаты в качестве кри-0 терня (наряду с технологическими, экономнче-[ скими и др.) при решении на каждом этапе вопроса о целесообразности дальнейших разработок (например, при выявлении особо высокой опасности
основного продукта или других веществ), нх направлении, а также для своевременного совершенствования технологического процесса и разработки санитарно-технических и других мероприятий с целью предотвращения загрязнения водоемов. Кроме того, этот подход позволяет избежать длительных и дорогостоящих исследований тех веществ, которые затем по технологическим или экономическим причинам не внедряется в производство. Существенное значение для построения и реализации данной схемы имеют указанные выше принципы и методы ускоренной разработки ПДК химических веществ в воде водоемов. Их использование в рамках этапного подхода позволяет планировать гигиенические исследования на рациональной и экономичной основе. Как видно из табл. 2, объем исследований и их сложность нарастают постепенно. Это в определенной мере зависит от характера информации, которая может быть получена от разработчика и объем которой, естественно, будет возрастать с увеличением степени разработанности технологического процесса. Однако основным критерием целесообразности расширения и углубления гигиенических исследований по завершении каждого этапа должно являться решение вопроса о перспективности дальнейшей разработки или промышленного производства (применения) продукта, учитывающее всю совокупность уже полученных результатов.
jd
Таблица 2
Последовательность гигиенической оценки продукта и процесса производства
Этап исследования
Напрапления нсследопаннЛ, определяемые параметры
Результаты нсследопаний
Форма и пути реализации
I
II
III
IV
VI
Анализ литературы о токсичности оцениваемых веществ
Анализ литературы. Качественная оценка влияния компонентов сточных вод на органолептнче-ские свойства воды. Расчет предельно допустимой и маскисалыю не действующей доз по физико-химическим константам и токсикологическим параметрам (литературные данные)
Определение ПК0рг. ПКсан. ЕТИ <для
первичной характеристики кумулятивных свойств) основных компонентов сточных вод
Выявление приоритетных для гигиенического изучения компонентов сточных вод. Изучение кумулятивных свойств и определение максимально не действующей дозы экспресс-методами. Исследование подострой и хронической токсичности и экс-пресс-экспериментальное изучение отдаленных эффектов приоритетных веществ
Изучение канцерогенного и героэффекта для веществ 1-го класса опасности. Гигиеническая оценка возможных продуктов трансформации компонентов сточных вод
Изучение санитарных условий и состояния здоровья населения в районе ниже сброса сточных вод
Ориентировочная оценка токсичности исходных и конечного продуктов
Предварительная гигиеническая характеристика компонентов сточных вод. Расчет ПРДК
Ориентировочное определение классов опасности и лимитирующих показателей вредности. Расчет ОД К
Уточнение классов опасности и показателей вредности компонентов сточных вод. Установление ПДК для приоритетных веществ 4—2-го классов опасности
Установление ПДК для веществ 1-го класса опасности с учетом возможных отдаленных эффектов
Корректировка ПДК
Ориентировочные дации разработчику
рекомен-
Первичная гигиеническая экспертиза сточных вод и технологического процесса в целом. Выдача ПРДК
Развернутая гигиеническая экспертиза технологического процесса, сточных вод и методов очистки. Выдача ОДК
Гигиеническое заключение о технологическом процессе и методах очистки сточных вод. Представление ПДК на утверждение
Представление ПДК на утверждение. Санитарная экспертиза проекта 4
Уточнение условий сброса сточных вод и ПДК
Примечание. ПК0рг — пороговая концентрация по органолептическому признаку; ПКсан— то же по санитарному признаку; ПРДК — предварительно рекомендуемая допустимая концентрация; ОДК — ориентировочная допустимая концентрация; ЕТы, — среднеэффективное время.
Так, при осуществлении теоретических проработок и поисковых работ участие гигиенистов ограничивается анализом литературных данных о токсичности предполагаемых исходных и конечных продуктов синтеза, их структурных аналогов, а также подготовкой ориентировочных рекомендаций. По завершении лабораторного синтеза продукта определяются состав сточных вод и основные физико-химические характеристики их ингредиентов, что дает возможность выполнить первичную гигиеническую экспертизу сточных вод и технологического процесса. При этом наряду с анализом литературы проводятся качественная оценка влияния компонентов сточных вод на ор-ганолептические свойства воды и прогноз параметров их хронической токсичности по имеющимся данным.
Материалы, полученные на данном этапе, позволяют провести прогностическую оценку допустимого содержания в водоемах входящих в состав сточных вод вешеств, по результатам которой для каждого вещества определяется ПРДК. Очевидно, что в зависимости от степени изученности интересующих исследователя характеристик вещества и (или) его аналогов и надежности использованных им расчетных приемов надежность ПРДК также может варьировать в широких пределах и обычно
будет достаточно ограниченной. Однако эта величина представляется полезным критерием для оценки перспективности и определения направления дальнейших исследований (как технологических, так и гигиенических).
Стендовые (пилотные) исследования важны для решения вопроса о дальнейшей разработке продук- I та и одновременно позволяют получить сведения о количественном составе сточных вод и предполагаемых методах очистки. Поэтому при положительных (по технико-экономическим критериям) результатах, полученных на данной стадии, гигиенические исследования должны включать краткосрочные эксперименты для определения пороговых концентрации по органолептическому и общесанитарному признакам вредности и параметров острой токсичности компонентов сточных вод, не устраняемых полностью в процессе очистки. По этим и литературным данным проводится ориентировочное определение классов опасности и лимитирующих показателен вредности исследуемых веществ и рассчьтывмотся ОДК. Необходимо отметить существенное отличие предлагаемой нормативной величины от ориентировочного безопас- в ного уровня воздействия (ОБУВ). Последний используется для гигиенического нормирования химических веществ в воздухе рабочей зоны или ат-
мосферном, вследствие чего основывается только на токсикологических параметрах (найденных экспериментально или расчетным путем). Поскольку для регламентирования содержания вещества в воде необходима оценка его не только по токсикологическому, но и по органолептическому и об-щесаннтарному признакам вредности, предлагаемая нами ОДК предполагает обязательное определение существующих пороговых концентраций, причем только экспериментальным путем. Вследствие этого ОДК представляется более емкой по содержанию и более точной по своей сути применительно к задачам санитарной охраны водоемов величиной. По нашему мнению, этот показатель должен иметь такой же статус, как и ОБУВ, т. е. рассматриваться как государственный гигиенический норматив с ограниченным сроком действия, регламентирующий содержание вредных веществ в воде водоемов с целью обеспечения безопасных условий водопользования. ОДК должны утверждаться Министерством здравоохранения СССР по представлению секции гигиены воды и санитарной охраны водоемов проблемной комиссии «Гигиена окружающей среды» и могут использоваться на стадии опытно-промышленных разработок и испытаний продуктов и процессов. Необходимо отметить, что в ряде случаев для сравнительно малотоксичных средств, но оказывающих выраженное влияние на органолептические свойства воды полученные на этом этапе материалы могут оказаться достаточными для установления ПДК.
Таким образом, в начальном периоде разработки нового продукта, когда его «судьба» еще в большой степени неясна, гигиеническая оценка носит эк-спертизный характер и ограничивается достаточно кратковременными и недорогими исследованиями, в то же время результаты последних позволяют своевременно вносить в технологический процесс коррективы, определяемые требованиями санитарной охраны водоемов. Наиболее сложные и трудоемкие гигиенические исследования должны выполняться только на конечных стадиях разработки продукта и производства, т. е. в том случае, когда вопрос об их внедрении в промышленность будет решен достаточно определенно. При этом необходимо учитывать такие критерии, как степень опасности поступающих в водоем веществ (определяемой на основании результатов предшествующих этапов гигиенических исследований) и предполагаемую степень и широту контакта с ними населения, что оценивается исходя из планируемого объема производства, районов и условий размещения предприятий и др.
Следует отметить, что продолжительность хронических и даже пожизненных токсикологических
экспериментов (если они окажутся необходимыми), как правило, значительно меньше, чем длительность опытно-промышленных испытаний и проектирования промышленного производства продукта, и при правильной организации исследований разработка гигиенических нормативов, заключений и рекомендаций может быть завершена в сроки, обеспечивающие своевременное использование нормативов при проектировании производства.
Следует подчеркнуть как важную особенность предлагаемой схемы комплексный характер предусматриваемой ею гигиенической оценки разрабатываемого продукта. Это означает, что гигиенические исследования не должны ограничиваться разработкой регламентирующих показателей (ПДК), как это нередко бывает на практике. Они обязательно должны включать оценку технологического процесса в целом, методов очистки сточных вод п условий их отведения в водоем (с разработкой соответствующих рекомендаций) и не заканчиваться после пуска производства в эксплуатацию, а продолжаться в направлении изучения санитарных условий и состояния здоровья населения в зоне возможного влияния сточных вод. Только в этом случае оценка нового производства с позиций гигиены окружающей среды может считаться завершенной.
Нам представляется, что реализация предлагаемой схемы в полном объеме уже сегодня доступна для гигиенических лабораторий, организованных в последние годы рядом промышленных ведомств и институтов. Что касается профильных гигиенических учреждений, то использование данной схемы будет способствовать дальнейшему развитию н укреплению их контактов с промышленностью и совершенствованию организационных форм работы, в том числе планирования и координации работ на междуведомственном уровне, определения объемов работ на отдельных этапах, источников и размеров их финансирования и др. Имея в виду государственные интересы в широком аспекте, такие усилия следует считать достаточно оправданными.
Таким образом, предлагаемый подход, полностью сохраняя примат гигиенических требований к охране окружающей среды, обеспечивает оптимальное сочетание их с темпами промышленного развития и экономическими факторами. Мы полагаем, что его внедрение позволит значительно усовершенствовать систем) гигиенических исследований в области охраны водоемов от загрязнения и приблизить их к потребностям народного хозяйства, одновременно существенно повысив их эффективность и рентабельность.
Л ИТЕРАТУРА
Сидоренко Г. И., КрасовскиЛ Г. Н.. Жолдакова 3. И. —
Гмг. и сан., 1979, № 7, с. 16—21. Экспрессные методы определения токсичности и опасности
химических веществ. Заутельников С. Д., Кочанов М. М., Мойт А. О. н др. Л., 1978.
Поступила 12/Х 19 79 г.
