Научная статья на тему 'О НИТРАТАХ В ПИТЬЕВОЙ ВОДЕ (ОБЗОР)'

О НИТРАТАХ В ПИТЬЕВОЙ ВОДЕ (ОБЗОР) Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

CC BY
497
32
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Гигиена и санитария
Scopus
ВАК
CAS
RSCI
PubMed
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «О НИТРАТАХ В ПИТЬЕВОЙ ВОДЕ (ОБЗОР)»

8. Громова В. С., Максименко О. А. //Гиг. и сан.— 1985.— № 3,- С. 24—25.

9. Климат Киева/'Под ред. Л. И. Сакали.— Л., 1980.

10. Клисенко М. А. Войтенко Г. А., Киселева Н. И. // Гиг. труда,— 1977,—№ 10.—С. 32—35.

11. Кундиев Ю. И., Никитин Д. П. Эрман М. И. Хохоль-кова Г. А. // Гиг. и сан,—1975,—№ 10.—С. 6—10.

12. Малахов С. Г., Бобовникова Ц. И., Егоров В. В.. Ти-мохович К. А. //Там же.— 1983.—№ 1.—С. 34—37.

13. Ревут И. Б. Физика почв,—Л., 1972.

14. Розанов Б. Г., Каспаров С. В.. Зборищук Н. Г., Па-ников А. С. Взаимодействие почвенного и атмосферного

воздуха.— М>, 1985.

15. Талакин Ю. Н., Волошина Л. Т. // Гиг. и сан.— 1983.-№ 1,— С. 49—50.

16. Турлюн И. А. /1 Почвоведение,— 1957,— № 7.— С. 22—30.

17. Шинова Р. П.// Гиг. и сан,— 1974,— № 6,—С. 96.

Поступила 11.09.90

Summary. The mechanism of the high concentrations of pesticides in overgroun air is described. Equvotion and computer programm for the pesticides concentration to calculations are worked out.

© И. А. ВЕЛДРЕ, С. А. КАРЛОВА, 1991 УДК в13.32:546.175|-074

И. А. Велдре, С. А. Карлова О НИТРАТАХ В ПИТЬЕВОЙ ВОДЕ (ОБЗОР)

Институт экспериментальной и клинической медицины Минздрава Эстонской ССР, Таллинн

Проблема содержания нитратов в подземной воде является общепризнанной. Почти во всех европейских странах в последние десятилетия наблюдается повышение содержания нитратов в подземной воде. Источниками поступления нитратов в питьевые воды являются как возросшее применение минеральных удобрений в сельском хозяйстве и создание крупных животноводческих ферм, так и сброс хозяйственно-бытовых и промышленных стоков в поверхностные водоемы. Например, во Франции по данным 1979—1981 гг. из 20 000 водопроводов около 1000 содержали в воде нитраты в количестве более 50 мг/л N05" и 67 — более 100 мг/л [6]. В ФРГ с 1966 по 1983 г. концентрация нитратов в воде повышалась с каждым годом в среднем на 2,7 мг/л, средняя концентрация в 1966 г. составляла 33 мг/л, а в 1983 г.— 79 мг/л [28]. Т. Darimont и М. Son-neborn [9] исследовали 856 проб воды в ФРГ и установили, что в 66 % из них содержание нитратов было менее 10 мг/л, в 20,4%—от 10 до 25 мг/л, в 8,8 % — от 25 до 50 мг/л, а в 0,8 % — даже более 90 мг/л. S. Tuckwell и М. Knight [29] отметили возрастающее загрязнение нитратами подземных вод Англии. По данным ВОЗ, в большинстве европейских стран в питьевой воде, получаемой из поверхностных водоемов, в отличие от подземных вод содержание нитратов редко превышает 10 мг/л [33].

Повышение концентрации нитратов в подземной воде отмечено не только в Европе, но и в неглубоких скважинах в Канаде, где источниками загрязнения воды нитратами являются сельское хозяйство и промышленные стоки, причем имеется корреляция между глубиной колодца и содержанием в воде нитратов. Так, в воде скважины глубиной 10,4 м содержалось 0,3 мг/л, а в воде скважины глубиной 1,8 м — 22,8 мг/л нитратного азота [10] _

Влияние сельского хозяйства на качество воды, в частности загрязнение нитратами района крупных озер Канады, освещено в работе [22].

S. Kunikane и Y. Magara [20] установили, что в период 1970—1983 гг. содержание нитратного и нитритного азота в подземных водах Японии колебалось от 1,10 до 1,33 мг/л. Однако в некоторых неглубоких колодцах были найдены и высокие концентрации азота. Авторы считают основным источником азота в подземных водах минеральные удобрения. Проблеме загрязнения окружающей среды в Индии нитратами посвящена работа A. Chaturvedi [8].

Мнения авторов о доле нитратов питьевой воды в их суммарной дозе, получаемой человеком, довольно резко расходятся. W. Gabel и соавт. [14] отмечают, что основное количество нитратов поступает в организм человека с пищей и питьевой водой, при этом при концентрации 50 мг/л NOr в воде их соотношение составляет 1:1, а при концентрации 90 мг/л—даже 2:1. К. Quentin [24] полагает, что в настоящее время дозы нитратов, получаемых с питьевой водой и пищей, примерно одинаковы. Н. Petri [23] считает, что с питьевой водой человек получает до 30 % от общего количества нитратов, с овощами — 60—80 %, с мясом и мясопродуктами — 5—15 %, а остальные 5—15 %, по мнению автора, приходятся на зерно, фрукты, молоко и молочные продукты.

P. Smith и соавт. [26] отмечают, что 68 % дневной дозы нитратов в США получают в результате редуцирования нитратов, поступающих в организм с овощами и водой. Авторы, изучая судьбу нитратов в организме, считают возможным, что происходит транспорт нитритов в системе кровообращения, и они способны поступать в организм либо путем диффузии, либо активного транспорта.

По данным регионального бюро ВОЗ, ежедневная доза нитратов составляет 10—30 мг азота [33]. Люди, употребляющие только растительную пищу, получают их в 2—4 раза больше. Грудные дети, находящиеся на искусственном вскармливании, получают нитраты с

питьевой водой. Содержание нитратов в грудном молоке низкое, даже если мать употребляет воду, богатую нитратами, поэтому рекомендуется как можно дольше кормить детей грудным молоком

Для уменьшения количества нитратов в ежедневном рационе рекомендуется два способа: уменьшить содержание нитратов в овощах до определенных предельных величин или отказаться от регулярного потребления продуктов, которые, как правило, содержат много нитратов.

Многие авторы обращают особое внимание на возможное вредное влияние нитратов и нитритов на организм человека. Вопросу связи нитратов питьевой воды с метгемоглобинемией в настоящее время посвящено большое количество литературы [12, 15, 27]. По данным ВОЗ, случаи метгемоглобинемии наблюдались при потреблении воды с содержанием нитратов более 25 мг/л, т. е. в 2,5 раза выше ПДК азота в воде [33]. Н. Petri [23] приводит данные о том, что при потреблении питьевой воды с содержанием 31 — 50 мг/л нитрат-иона метгемоглобин крови составляет в среднем 2,44 %. Автор считает нормальным содержание в крови от 2 до 3 % метгемогло-бина. При содержании в воде 51 —100 мг/л нитрат-иона уровень метгемоглобина повышается до 3,5 %. При диарее под воздействием микрофлоры происходит синтез нитритов из нитратов, что является основной причиной детской метгемоглобинемии [34, 16].

Z. Radovanovic и Stevanovic [25] изучали содержание различных соединений азота в подземных водах на территории одной из дер. Сербии, где была распространена эндемическая Балканская нефропатия. При этом концентрация нитратного азота в воде составила от 60 до 80 мг/л, нитритного азота — более 2 мг/л. Достоверных различий в содержании азота в колодцах, водой которых пользовались семьи со случаями эндемии и без них, обнаружено не было.

Вопросам риска рака в связи с повышенным содержанием нитратов в питьевой воде посвящено большое количество исследований [11 —13, 21]. D. Forman и соавт. [11] не нашли положительной корреляции между содержанием нитратов в воде и риском рака желудка в Англии. То же утверждает S. Beresford [7]. J. Velema [30] считает, что, за исключением некоторых случаев, риск рака в связи с загрязненной водой невелик. В работе [17] авторы, основываясь на данных литературы, не привели убедительных примеров повышения риска развития рака желудка у здоровых людей в результате поступления нитратов в организм с питьевой водой, хотя увеличение случаев заболевания в группах риска исключить нельзя. Кроме того, авторы указывают, что при больших концентрациях нитратов в питьевой воде существует возможность развития патологических изменений в щитовидной железе и отмечается положительная корреляция с гипертонией.

Вопросы метаболизма нитратов в организме были освещены О. И. Цыганенко и соавт. [5]. Авторы пришли к выводу, что большинство опубликованных работ по кинетике нитратов касаются процессов их распределения и экскреции, но почти нет исследований, посвященных механизму и локализации всасывания нитратов в желудочно-кишечном тракте.

Из вышеприведенных данных следует, что увеличение концентрации нитратов в питьевой воде и одновременно в овощах вызывает при определенных условиях метгемоглобинемию у детей, развитие патологических процессов в организме, а также возрастание риска развития рака желудка. Все это вызвало интерес ученых к вопросам полного или частичного очищения воды от нитратов. Все мероприятия, направленные на уменьшение содержания нитратов в воде, можно разделить на технические методы, сельскохозяйственные мероприятия и законодательные меры.

Из технических мер наиболее простым является разбавление загрязненной воды водой, бедной нитратами, путем соединения двух водопроводных систем или включения новых водоисточников. При этом встречались случаи, когда через некоторое время в новых скважинах содержание нитратов также оказывалось повышенным. Кроме того, в новых, бедных нитратами водах часто обнаруживается много железа, что требует дополнительных мер по «обезжелезиванию».

Обычными методами обработки питьевой воды устранить нитраты нельзя, так как нитрат-ионы хорошо растворимы в воде, их невозможно осадить и отфильтровать. Для устранения нитратов можно использовать более сложные методы: ионообменные, обратного осмоза, электродиализа, а также микробиологические способы денитрифи-кации. R. Sunkel [27] считает, что эти методы находятся на стадии проверки. По мнению Н. Tils и R. Hellekes [28], все эти методы недостаточно отработаны для производственного применения на водоочистных станциях. В первую очередь требуются эффективные способы удаления реге-нерационных вод и уменьшения затрат. Стоимость освобождения от нитратов 1 м3 воды колеблется по [28] от 0,25 до 1,5 марки [28], а по данным [27], составляет около 1 марки.

Ионообменный метод заключается в замене водорастворимых солей — нитратов и сульфатов другими, менее «мешающими». Ограничением ионообменного метода является необходимость регенерирования используемых ионообменных смол. Обратный осмоз представляет собой мембранный метод, в ходе которого все водорастворимые соли становятся менее концентрированными. Вода под высоким давлением проходит через мембрану как бедная солями вода, оставляя за мембраной концентрированный раствор солей. Основной проблемой является сброс остаточной воды (если нет возможности сбрасывать ее в водоемы или грунт). Электролиз

подходит для водоподготовки только в аридных регионах.

Микробиологические методы денитрификации делятся на гетеротрофные и автотрофные. Гетеротрофные бактерии требуют для жизнедеятельности органических углеводородов, алкоголя, уксусной кислоты, метана или метанола. После гетеротрофной денитрификации вода нуждается в проветривании, флоккуляции и фильтровании во избежание попадания остаточных количеств органических питательных веществ и биомассы в очищенную воду. Автотрофные микроорганизмы используют для строительства своих клеток неорганические углеводороды, в том числе бикарбонатные ионы или свободную углекислоту, поэтому вопросы доочистки не возникают в таком объеме.

В статье [19] описан новый метод очистки грунтовых вод от нитратов, который является комбинацией ионообменного метода с биологической денитрификацией. Нитраты удаляют из воды с помощью ионообменной смолы, регенерацию которой производят по замкнутой схеме в денитрификационном реакторе. Испытание этого метода на экспериментальной установке показало его преимущества перед ионообменной очисткой и биологической денитрификацией как самостоятельными методами.

Методы для уменьшения концентрации нитратов в питьевой воде для малых водопроводов предлагает R. Hill [18], a R. Wagner [32] описывает нитрификацию и денитрификацию воды.

К. Quentin [24] считает, что, пока технология устранения нитратов из воды является очень дорогостоящей, основными мерами по снижению высоких концентраций нитратов в воде являются сельскохозяйственные мероприятия по защите подземных вод, которые можно охарактеризовать как борьбу с причиной загрязнения. Основными источниками нитратов являются: минерализация азотсодержащих веществ в почве (почвенный гумус), органические удобрения (навоз, навозная жижа и др.), минеральные удобрения, поступления с метеорологическими осадками. Среди сельскохозяйственных мер можно назвать учет характера выращиваемого вида растений, времени их уборки, способов обработки почвы и количества и форм использования удобрений.

R. Sunkel [27] доказал, что в Западной Германии основное количество нитратов поступает с азотсодержащими минеральными удобрениями, такого же мнения придерживается К. Quentin [24].

К числу законодательных мероприятий можно отнести установление нормативов содержания нитратов в овощах, ограничение или запрещение использования минеральных удобрений в водоохранной зоне. Соответствующее законодательство может предусмотреть строительство новых хранилищ для навозной жижи и установить

сроки ее вывоза. Правительство может разработать новые цены для сельскохозяйственной продукции с учетом их качества. Вса перечисленные меры способствуют применению альтернативного нежесткого земледелия.

Интересные данные о влиянии удобрений на дренажную воду при использовании разных видов сельскохозяйственных культур приводятся в работе [29]. Показано, что контроль за сельскохозяйственной деятельностью является самым дешевым способом решения «нитратной» проблемы в изученных ими регионах Англии.

Н. Vogtmann и R. Biedermann [31] рекомендуют биологические методы земледелия, полагая, что ученым следует уделять больше внимания проблемам нитратов и постепенно приближаться к нежесткому методу сельского хозяйства.

Учитывая, что в Эстонской ССР наблюдается постепенное увеличение содержания нитратов в подземной воде, в частности в районе карстов [1, 3], а также повышение концентрации нитратов в картофеле и овощах, потребляемых населением [2, 4], необходимо принимать срочные меры по уменьшению нитратного загрязнения воды и почвы.

Литература

1. Велдре И. А.. Игра А. Р., Карлова С. А., Лейнсалу М. /О. // Экспериментальная и клиническая онкология.— Таллинн, 1986,—Вып. 7,—С. 159—165.

2. Велдре И. А.. Роома М. Я. // Всесоюзная конф. «Почвенно-агрохимические и экологические проблемы формирования высокопродуктивных агроценозов»: Тезисы докладов.— Пущино, 1988.—С. 148—149.

3. Лейнсалу М. Ю., Велдре И. А., Игра А. Р. и др. // Эстонский респ. съезд эпидемиологов, микробиологов, инфекционистов, 5-й: Тезисы докладов.— Таллинн, 1987.— С. 204-205.

4. Роома М. Я., Канн Э. М. // Экспериментальная и клиническая онкология.— Таллинн, 1989.—Вып. 8.— С. 108— 112.

5. Цыганенко О. И., Набока М. В., Лапченко В. С. // Гиг. и сан,— 1989,— № 4,— С. 55—59.

6. Aqua. Nitrate in waters for human consumption: the situation in France 1979—1981. J. int. Water Supply Ass.— 1983.— N 2.

7. Beresford S. A. A. // Int. J. Epidem.—1985,—Vol. 14, N 1,— P. 57—63.

8. Chaturvedi A. C. // Water Suppl.—1988.—Vol. 6.— P. 355—360.

9. Darimont T., Sonneborn M. // Schriftreice Wasser, Boden u. Lufhyg.— 1981.— N 52.—S. 187—195.

10. Egboka В. С. E. // Sei. total Environ.— 1984,— N 35,— P. 53—70.

11. Forman D„ Al-Dabbagh S.. Doll R. // Nature.— 1985.— Vol. 313, N 6004,—P. 620—625.

12. Fraser P., Ckilvers C„ Beral V., Hill Ai. J. // Int. J. Epidem.—1980.—Vol. 9.— P. 3—11.

13. Fraser P., Chilvers C. // Sei. total Environ.— 1981,— Vol. 18.—P. 103—116.

14. Gabel В., Kozicki R., Lahl U. et al. // Chemosphere.— 1982,—Vol. 11, N 11,—P. 1147—1154.

15. Ginoccio В., Sulzer В. // Water Services.— 1984,—Vol. 88, N 1058,—P. 143—147.

16. Hegesh S„ Shlloah J. // Clin. chim. Acta.— 1982.— Vol. 125.—P. 107—115.

17. Heijderi C. A. van der, Montizaan G. K. // Hum. Toxicol.— 1988,—Vol. 7, N 1,—P. 53—54.

18. Hill R. W. // Water Services.— 1982,— N 4,— P. 170—171.

19. Van der Hoek J. P., Klapwijk A. // Water Supply. - 1988.— Vol. 6, N 3,— P. 57—62.

20. Kunikane S., Magara Y. // Ibid.— P. 335—341.

21. Mirvish S. S. H J. nat. Cancer Inst.—1983,—VoJ. 71, N 3.— P. 629—647.

22. Neilsen G. H., Gulley J. L. B., Cameron D. R. // J. environ. QuaL- 1982.— Vol. 11, N 3,—P. 493—497.

23. Petri hSJ-1 Schriftenreihe Wasser Boden u. Lufthyg.— 1985,— Bd 65:- S. 235-249.

24. Quentin K. E. // Acta hydrochim. hydrobiol.— 1988.— Bd 16, N 4,— S. 385 —396.

25. Radovanovit Z., Stavanovit // Arch, environ. Contam. Toxicol.— 1988,—Vol. 17,—P. 813—815.

26. Smith P. L. R„ Walters C. J., Walker R. 11 Biochem. Soc. Trans.— 1978.— Vol. 6, N 3,— P. 665.

27. Sankel R. // Z. Kulturtechn. Flurbereinig.— 1983.— Bd 24, N 3,— S. 180—185.

28. Tils H., Hellekes R. 11 Kommunalwirtschaft.— 1984.— N 6,— S. 182—185.

29. Tuckwelt S. В., Knight M. S. 11 Water Supply.— 1988 — Vol. 6.— P. 295—302.

30. Velema J. P. // J. environ. Sei. Hlth.—1987,—Vol. С 5, N 1,— P. 1—28.

31. Vogtmann H., Biedermann R. 11 Nutr. a. Hlth.— 1985.— Vol. 3, N 4,- P. 217-239.

32. Wagner R. 11 Siedlungswasserwirt.— 1982,— N 77,— S. 262—278.

33. WHO Regional Office for Europe. Working Group on Health Hazards from Nitrates in Drinking Water: Summary Report.—Copenhagen, 1984.

34. Woebkenberg N. R„ Mostardi R. A., Ely D. L„ Worstell D. 11 Environ. Res.—1981.—Vol. 26,—P. 347—352.

Поступила 11.06.90

Гигиена труда

© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 1991 УДК 613.632-07:612.017.1

| И. И. Воронкин |, Б. Н. Райкис, Н. А. Иллютович, В. П. Тельбух, Т. Ю. Денщикова, Л. Н. Стаценко,

Т. 3. Горовенко

ИММУНОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ У РАБОТАЮЩИХ В ХИМИЧЕСКОЙ

ПРОМЫШЛЕННОСТИ

НПО «Аллерген», Ставрополь

В век научно-технического прогресса особое значение имеет влияние различных химических факторов на организм человека. Воздействие неблагоприятных факторов окружающей среды и профессиональных химических вредностей обусловливает не только широко известный токсический эффект, но и способствует изменению иммунологического статуса человека [6—8, 11], аллергизация значительной части населения [1, 4, 5, 9, 10]. Под воздействием химических агентов отмечается развитие повышенной чувствительности не только к химическим, но и к другим видам аллергенов (бытовым, пыльцевым, лекарственным и т. д.) [2].

Вместе с тем до настоящего времени не изучалось воздействие профессиональных химических вредностей в условиях повышенного риска аллер-гизации населения растительной пыльцой, что наблюдается, в частности, в климатогеографиче-ской зоне Ставропольской возвышенности.

Задачей настоящей работы явилось изучение иммунологического статуса у рабочих промышленных предприятий в зависимости от влияния на организм различных химических веществ органической и неорганической природы в районе Ставропольской возвышенности, где произрастает большое количество аллергеноопасных растений.

Обследовано 132 рабочих завода органического синтеза и 225 — завода неорганического синтеза. Все обследованные имели контакт с профессиональными вредностями. Определялось содержание общего ^Е иммуноферментной тест-системой, общих иммуноглобулинов б, А, М в реакции радиальной иммунодиффузии. Выявление специфической сенсибилизации к пыльцевым аллергенам проводилось постановкой кожных проб (прик-тест) с миксталлергенами из пыльцы сорных и луговых трав, изготовленным НПО «Аллерген».

Материалы обрабатывали статистическими методами [3]. При этом существенность различий оценивали по х2> поскольку сравниваемые величины носили альтернативный характер, т. е. отражали наличие (содержание иммуноглобулинов выше нормы) или отсутствие определяемого признака. Статистически достоверными считали такие различия, когда х2 был ^3,841 (р<0,05) или >6,635 (р<0,01); выявление связей между двумя количественными показателями проводили по общему парному коэффициенту корреляции. Статистически достоверным считали коэффи-, циент, равный или выше критического (табличного) значения.

Полученные результаты показали, что у работ-

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.