CC BY
11
М. П. БОЛОТОВ (Краснодар)
О содержании свинца и меди в уличной пыли и в почве городов
Из кафедры общей гигиены Кубанского медицинского института имени Красной армии (зав. кафедрой М. П. Болотов)
При изучении источников свинца в винограде и винах мною в 1936 г-•было установлено, что пыль в Краснодаре содержит свинец и медь. В смыве пыли с 1 кг винограда, выросшего в саду в центре города, оказалось 0,11 мг свинца, а в смыве с 200 г свежих листьев сирени найдено 0,35 мг свинца и 0,16 мг меди. В образцах уличной почвы также обнаружены сравнительно значительные количества этих металлов.
Полученные данные настолько заинтересовали меня, что я занялся дальнейшим изучением содержания свинца в пыли и почве.
Прежде чем переходить к экспериментальной части работы, приведу те немногочисленные литературные данные, которые касаются этого вопроса (Вернадский, Глинка, Бертран и Окада, Кехое, Дюнн и Блекзам, Маклей, Виманн, Блюмфельд и Исбелл).
В течение последних лет в связи с геохимическими, биохимическими и индустриально-гигиеническими исследованиями рядом авторов были обнаружены свинец и медь в почве и атмосферной пыли. Вместе с тем в широкой гигиенической литературе и, в частности, коммунальной гигиене этот вопрос совершенно не освещен, и самый факт сбдержания и накопления повышенных количеств свинца в почве населенных мест остается еще не установленным. Отсутствие удобной методики для определения свинца и меди в почве также, очевидно, не благоприятствовало выполнению подобных исследований.
В настоящей работе кратко описывается разработанная мной методика определения свинца и меди в почве и сообщаются результаты исследований почвы и пыли Краснодара, Москвы, Ленинграда и Новороссийска.
Бертран и Окада определяли свинец весовым путем в виде сульфата после выделения сульфидов металлов сероводородом из солянокислой вытяжки, получаемой обработкой примерно 200 г почвы.
Кехое выделял свинец в виде хромата и колориметрировал его с 8-дифенилкарба-.зидом. Унковская определяла свинец в горных породах путем прямого электролиза азотнокислой вытяжки или же после выделения его в виде сульфата.
Для определения небольших количеств свинца метод Бертрана оказывается очень громоздким, а Унковской — мало надежным.
Разработанный мной способ представляет ^обой видоизменение прямого и совместного электролитического выделения свинца и меди из пищевых продуктов. При анализе почвы пришлось в качестве растворителя и электролита брать не серную, а соляную кислоту.
Однако ведение электролиза в присутствии хлоридов не давало полного выделения свинца, даже в присутствии общепринятых деполяризаторов, например, гидроксиламина и др. В результате длительных изысканий мной было установлено, что количественное выделение свинца вместе с медью в присутствии хлоридов возможно после добавления к раствору таннина с тростниковым сахаром. Таннин при этом играет роль не только прекрасного деполяризатора, но он также фиксирует выделяющиеся металлы на катоде и делает процесс электролиза почти необратимым. Сахар уменьшает расход таннина вследствие анодного окисления его. Более подробные обоснования этой методики будут изложены в другой специальной статье.
Общий ход анализа следующий. Около 50 г почвы слегка растираются в ступке и просеиваются через шелковое сито, 5 г отсева смачиваются в фарфоровой чашке водой, обливаются 20 см' 20% соляной кислоты и осторожно кипятятся при помешивании стеклянной палочкой и постепенном добавлении 2—3 см:! пергидроля или 0,5 г бертолетовой соли. После выпаривания 3/»—3/4 объема жидкости содержимое чашки разбавляется 60—80 см3 воды, кипятится снова в течение нескольких минут и сливается в химический стакан емкостью в 300—350 см3. Остаток в чашке повторно обрабатывается кипятком и, наконец, также переносится в стакан. К 200 см3 горячей жидкости в стакане приливаются 40см3 50% чистого сахарного сиропа из рафинада и аммиака до слабокислой реакции по коигоротовой бумажке. После подкислеиня 1,5 см3 20%
4 Гигиена и склитария, №
соляной кислотой и добавления 1—0,8 г таннина жидкость подвергается электролизу током в 0,6 А, 4—5 V при 80—90° в течение 4 часов. Катодом служит платиновая1 пластинка размером 4x6 см, а анодом — спираль или полоска.
По окончании электролиза в растворе должен остаться избыток таннина, что определяется качественно реакцией с полуторахлористым железом. Избыток хлоридов увеличивает расход таннина.
; Выделившийся на катоде налет смывается 2—3 см3 крепкой азотной кислоты и горячей водой в фарфоровую чашечку и выпаривается досуха. Остаток слегка прокаливается (лучше на спиртовке), снова смачивается кислотой и выпаривается. После полного разрушения таким образом органических веществ остаток растворяется в 0,5 см3 азотной кислоты удельного веса 1,4 и разбавляется 50 см3 воды.
Полученный раствор подвергается электролизу током в 15—20 тА в течение 12— 18 часов при комнатной температуре. Катодом может служить платиновая чашечка или спираль, а в качестве анода лучше применять горизонтальную спираль из платиновой проволоки толщиной в 1 мм и длиной в 20 см, помещаемую на 1 см под поверхностью жидкости.
Выделившиеся на аноде перекись свинца, а на катоде — медь смываются и определяются количественно колориметрически в виде сульфидов или же фильтрованием.
Детали техники определения можно найти в моей работе1. Эта методика вполне удовлетворительна, проверена и при наличии аппаратуры проста. Соли марганца, железа и другие соединения, могущие быть в почве, определению не мешают.
Результаты контрольных определений сведены в табл. 1.
Таблица I
Д о б а в л е н о Н а й ц е н о
свинца меди свинца меди
(в МИЛЛИ грамма х)
1. Почва 5 г......... 0 0 0,066 0,28
2. » 5 0 0 0,062 0,28
3. » 5 1,0 0,5 1,08 0,78
4. » 5 1,0 0,5 1,06 0,78
5. » 5 1,0 0,5 1,066 0,76
6. » 5 0,2 0 0,26 0,28
7. » 5 0,1 0,2 0,158 0,46
Опыты производились таким образом, что в 5 г земли определялись медь и свинец, потом к серии таких же навесок земли добавлялись разные количества стандартных растворов меди и свинца и после высушивания образцов они подвергались анализу.
Металл в пыли, оседающей на листьях, определяется следующим образом. Отвешивают 200 г свежих листьев и небольшие порции их тщательно обмывают, последовательно и многократно погружая в 1% раствор соляной кислоты, затем в 1% аммиак и, наконец, дестиллированную воду; потом все 3 жидкости смешиваются, упариваются до 200 см3, подкисляются и после добавления сиропа и таннина подвергаются электролизу, согласно приведенным данным.
Изложенная методика дает возможность определять соединения металлов, растворимые в кипящей соляной кислоте.
Образцы почвы и листьев для исследования брались в сентябре 1936 г. в городе на Гоголевской и Красноармейской улицах и в отдельных дворах, а за городом —• в Первомайской роще и за нею, в пригородных садах и на левом берегу р. Кубани.
Для составления средних проб смешивались 8—10 порций почвы, бравшейся деревянной лопаточкой с поверхности намеченного участка, например, отдельного квартала. Листья с небольшими веточками осторожно срезались с деревьев по возможности на высоте человеческого роста, укладывались в пакеты и исследовались в свежем виде.
200 г листьев сирени имеют поверхность, равную приблизительно 1,8 м2, а акации — около 15 м2 при учете одной стороны листа.
1 Электрохимическое определение меди, свинца и цинка в пищевых продуктах,
журн. «Вопросы питания», № 4, 162, 1936 г.
В смыве с 200 г листьев в черте города содержится 0,13—0,44 мг свинца и 0,06—0,60 мг меди, а за городом — соответственно 0,02—.0,095 мг и 0,04—0,40 мг. Среднее количество свинца на городских деревьях в 9 раз превосходит его содержание на листьях в окрестностях города.
Разница же в содержании меди не превышает отношения 1:5 при отношении средних количеств нерастворимых веществ в смыве 1:4. Это указывает на более значительное накопление свинца на городской территории.
Следует обратить внимание на увеличение количества свинца на придорожных деревьях в селе Калинино за рощей.
Металлы обнаруживаются также и в пыли, оседающей на фруктах. Относительно содержания свинца в смыве с винограда отмечено уже выше. На поверхности 1 кг белых слив, выросших во дворе на ул. Калинина, 45 (Кожзаводы), найдено 0,04 мг свинца и 0,09 мг меди.
Данные исследования почвы показывают, что во всех образцах уличной почвы содержится от 5 до 132 мг свинца и от 5 до 45 мг меди. По отдельным кварталам свинец распределен довольно равномерно, наблюдаются лишь скачки его до 56 и 132 мг вблизи типографий и мелких слесарных мастерских (3—7-й кварталы Красноармейской и 7—9-й кварталы Гоголевской ул.). Наличие трамвайного движения в 7—43-м кварталах на Гоголевской ул. вызывает увеличение количества меди в 2—3 раза.
В почве Сенного и Нового базаров свинца и меди оказалось в общем меньше, чем на улицах.
Обращает на себя внимание, что на Новом базаре около жестяных мастерских обнаружено 156 мг свинца и 132 мг меди. В этом случае, так же как и на Гоголевской ул., сказывается роль даже мелкого производства на распространение металлов в окружающей среде.
Таблица 2
Сравнительное содержание свинца, меди и общего азота в почве
Содержится в 100 г почвы
Место взятия азота свинца меди Примечание
пробы
в миллиграммах
Ул. Гоголя, 1-й квартал . 200 24,0 9,6 Немощеная
» » 3-й » 287 14,4 5,0 Мощеная
» » 7-й » 202 132,0 18,0 Мощеная; имеется трамвай
Сенной базар. Стоянка кол-
хозного привоза ...... 402 9,8 8,0 Мощеная
Сенной базар. Старая сто-
янка ............ 624 13,4 10,0 Немощеная, загрязненная навозом
Незапаханное поле на
1,2 км к западу от Инсти-
тута табачной промышленно-
сти '............ 375 1,32 5,0 Чернозем
Дорога на 1 км к западу ■
от того же института . . . 375 2,50 5,0 »
Для сравнения с приведенными результатами приводятся 2 серии анализов почвы окрестностей Краснодара.
Количество свинца в почве окрестностей Краснодара в среднем равно 1,21—1,23 мг% при максимуме в 2,5 мг, оказавшемся на той дороге, около которой найдено было повышенное содержание свинца на листьях придорожных деревьев. Среднее количество меди в почве окрестностей Красно-
•г
дара равно 3 мг, а почвы виноградников — 11,9 мг. Увеличенное содержание меди в почве виноградников следует объяснить применением для опрыскивания винограда медных препаратов, попадающих также и в почву.
На основании полученных данных можно считать, что в уличной почве Краснодара содержится в 13—24 раза больше свинца и в 3—5 раз больше меди, чем в почве окрестностей города.
Для того чтобы выяснить, нет ли зависимости между содержанием металлов и валовым азотом как показателем органического загрязнения почвы, было произведено 7 анализов в этом направлении (табл. 2).
Из результатов видно, что зависимость между количествами азота, свинца и меди отсутствует.
Таблица 3
Анализ почвы Москвы
(Образцы взяты с поверхности 15—20 мая 1937 г.)
Содержится
Место взятия в 100 г почвы Примеч ание
пробы свинца меди
(в миллиграммах)
Ул. Пироговская (от Зубовской
и до клиник) по линии движения ав-
томобилей .............. 16,6 16,5 Улица, мощенная булыжником
Ул. Кропоткинская (между трам-
вайными линиями) .......... 17,1 41,2 Улица асфальтирована, между трамвайными путями мощенная булыжником
Ул. Волхонка (по линии движения
автомобилей)............ 16,4 27,4 Мощенная шашкой
Уг. Охотного ряда и ул. Горького . 21,8 66,0 Сметки с асфальтовой мостовой взяты 21.V
в 6 час. утра
Бульвар на Неглинной ул. (между
Рахмановским пер. и Трубной пл.) . 20,6 23,4 Под деревьями
Бульвар от Трубной пл. до Петров-
ских ворот ............. 33,0 24,1 Под деревьями бульвара
Страстной бульвар......... 23,4 27,4 То же
Страстной бульвар (против дома
№ 12)................ 23,4 18,0 Под большим деревом
Парк Сокольники ......... 1,65 5,3 В глубине парка на возвышенности, под маленькими деревьями
Парк Сокольники ......... 3,30 5,3 В глубине парка под большими деревьями
По городу ( среднее...... 21,5 30,5
без парка < максимум..... 33,0 41,2
Сокольники ( минимум ..... 16,4 16,5
Сокольники, среднее....... 2,5 5,3
В связи с приведенными исследованиями возник вопрос о содержании свинца и меди в почве других городов. Для получения сравнительных ориентировочных данных были исследованы образцы почв из Москвы, Ленинграда и Новороссийска.
В табл. 3 и 4 представлены анализы московской почвы и уличного смета.
Анализ почвы Москвы
(Образцы взяты на глубине буром)
М » с т о взятия пробы
Ул. Покровка ........
» » ........
» » . . •.....
Ул. Никол1«кая......
» » .......
Ленинградское шоссе.....
Парк Культуры (Сокольники)
Усачевка . .'.........
Малая Гужная........
Ул. Марсова, № 20 . . . .
Арбат ..........
Мертвый пер........
Погодинка, № Ю.......
Среднее на глубине 0,25 м .
Максимум .........
Минимум .........
Глубина взятия пробы (в метрах)
,25 ,00 ,00 ,25 ,00 25 ,25 ,25 ,25 25 ,25 ,25 ,25
Содержится в 100 г почвы
свинца
меди
(в миллиграммах)
25,0 12,4 6,0 25,0 0,5 3,0 2,6 4,0 7,0 10,6 16,6 50,0 18,2
16,2 50,0 2,6
40,0 10,0 5,0 11,0 7,4 4,0 4,0 58,0 5,2 50,0 7,4 10,0 16,6
20,6 58,0 4,0
Из полученных данных видно, что в образцах городской почвы содержится свинца и меди гораздо больше, чем в парке в Сокольниках. Дальше следует отметить сравнительно большое количество меди на улицах вообще и особенно в смете с асфальтовой мостовой на углу Охотного ряда и ул. Горького. Это зависит, очевидно, от интенсивности трамвайного движения. В почве бульваров содержится повышенное количество свинца. Это можно объяснить тем, что с улиц пыль сносится на бульвар и там задерживается шероховатой поверхностью, а также оседает на листьях и во время дождя смывается в почву под деревьями. С более ровных поверхностей мостовых металлы легче удаляются механически во время подметания, поливки и метеорными водами.
Результаты исследования образцов с глубины (табл. 3) отличаются значительной пестротой.
Однако здесь следует отметить весьма интересный факт, а именно — уменьшение количества свинца и меди на глубине. Это позволяет с некоторой вероятностью считать, что на территории Москвы свинец и медь в течение столетий успели проникнуть лишь на глубину примерно 2 м. Подобное предположение требует, конечно, дальнейшего более обстоятельного изучения.
В ленинградской почве найдено более высокое содержание металлов, чем в Москве (табл. 5).
В почве скверов, так же как и в Москве, содержится свинца больше, чем на улицах.
Заслуживает внимания вопрос о влиянии торцовых мостовых на содержание металлов. Ввиду крайне ограниченной возможности в работе я не мог произвести соответствующих исследований в этом направлении.
В Новороссийске были взяты 3 образца почвы на другой день после сильнейшего ливня. На ул. Парижской коммуны, против Абрау-Дюрсо, найдено 6,2 мг% свинца, на Вокзальной площади — 20мг%, на приста-
Анализы уличной почвы Ленинграда
(Образцы взяты с поверхности II мая 1937 г.)
Содержится |
Место взятия в 100 г почвы Примечание 1
пробы свинца меди
(в миллиграммах)
Ул. Ракова (против дома Санитарной
культуры) ................ 36,6 34,6 Мощенная бу-
лыжником
Уг. просп. 25-го Октября и ул. Лассаля . 33,0 274,0 Мощенная тор-
цом
Ул. Пролеткульта (между просп. 25 Ок- 32,0 Асфальтиро-
тября и ул. Ракова)............ 56,1 ванная
Ул. 3-го июля (между просп. 25 Октября 41,2 Асфальтиро-
и ул. Ракова)............... 18,6 ванная
41,2 16,5 Под деревьями
Сквер на углу ул. Ракова и Пролеткульта
Сквер на ул. Ракова (против кино «Ко- 41,2' 11,2 » »
лосс») ................... 6,7 9,9
Михайловский сад ............ На газоне под
большими деревь-
• ями
Среднее................. 30,0 63,5
Максимум ................ 41,2 274,8
Минимум ................ 6,7 9,9
Среднее без Михайловского сада..... 33,9 62,1
ни — 8,5 мг%. Эти данные показывают, что, несмотря на ливень и каменистую, легко вымываемую почву и мостовую, в Новороссийске тоже найдены заметные количества свинца.
Результаты произведенных исследований показывают, что в пыли и в почве городов содержится повышенное количество соединений свинца и меди.
Образующийся из самых разнообразных источников незаметный тончайший поток свинца и меди аккумулируется, в конце концов, в верхних слоях почвы, абсорбируясь силикатами и другими почвенными поглощающими комплексами. Эти отложения металлов в силу их нерастворимости, повидимому, лишь медленно проникают в глубину. С поверхности они частично удаляются в процессе очистки почвы, смываются метеорными водами и частично поступают в воздух вместе с почвенной пылью.
Вопрос о гигиеническом значении установленного факта связан с одной из важнейших современных проблем — с проблемой биологического и гигиенического значения микроэлементов. Не вдаваясь в разбор современных положений по этому вопросу, считаем необходимым ограничиться лишь констатированием вышеизложенных данных, которые сами по себе заслуживают внимания, так как дают возможность ближе подойти к решению вопроса о так называемом «нормальном» свинце в организме человека и установить источники загрязнения некоторых пищевых продуктов микродозами свинца. Это может относиться в первую очередь к растительным продуктам, произрастающим в городской и пригородной зоне, а также, повидимому, в районе некоторых промцентров и отдельных предприятий.
• Выражаю благодарность научному сотруднику Вере Евгеньевне Ки-зиной за помощь при выполнении этой работы.
ЛИТЕРАТУРА
1. Акад. В. И. Вернадский, Очерки геохимии, Горгеонефтеиздат, 1934.— 2. К. Глинка, Почвоведение, Сельхозгиз, 1932.—3. О. Bertrand et V. О с a d a, Sur l'existence du plomb dans la terre arable, Comt. rend. acad. Sci., 196, 826, 1933. —4. К e h о e, R. F. T h a m a n n and J. С h о 1 a k, Lead absorption and excretion in primitive life, J. ind. Hyg., 15, 257, 1933. — 5. I. Dunn and H. Bio k-s a m, Presence of lead in the herbage and soil of land adjoining coke — ovens and the illness and paisoning of stock Fed Thereon., реф. Analyst, 57, 330, 1932. —6. I. D u n n and H. В I о k s a m, Occurence and source of lead, copper and arsenic compaunds in atmospheric dust, реф. Analyst, 58, 500, 1933. — 7. С. H. M a n 1 e y, Analyses of leads dust. Analyst, 58, 471, 1933. — 8. Wiemann, Bleivergiftungen in Bonk hausen, Dtsch. tierarztiche Wschr., 765, 1934. — 9. I. I. Bloomfield and H. S. I s b e 1 1, The presence of lead dust and fumes in the air of streets, automobile -repair shops, and industrial establishments of large cities, J. ind. Hyg., 15, 144, 1933.— 10. В. А. У н к о в с к а я, К методике электролитического определения свинца в горных породах, журн. Прикладн. химия, 8, 716, 1935. — 11. М. Болотов, Электрохимическое определение меди, свинца и цинка в пищевых продуктах, журн. Вопросы питания, № 4, 162, 1936.
Проф. Д. В. ГОРФИН (Москва)
Пути и методы повышения квалификации санитарных врачей
Почти все отрасли социалистического хозяйства тесно связаны с народным здравоохранением. Это налагает на санитарных врачей ряд ответит венных и почетных обязанностей, выполнение которых требует высокой квалификации.
В настоящее время подготовка санитарных врачей сосредоточена у нас в десяти санитарно-гигиенических факультетах. Кроме того, имеются курсы усовершенствования врачей, которые знакомят слушателей с последними теоретическими и практическими достижениями в области гигиены и важнейшими методами санитарных исследований.
Курсы усовершенствования рассчитаны на три месяца. Занятия происходят по специально составленным учебным планам и программам. Большое внимание уделяется практической работе в лабораториях и на производстве.
На курсах усовершенствования по промышленной гигиене из 405 часов, отведенных учебным планом разным разделам промышленной гигиены, 235 часов приходятся на теоретические занятия (лекции), а все остальное время отведено практическим занятиям. На курсах усовершенствования по пищевой санитарии из 405 часов 172 посвящены теоретическим занятиям и 233 практическим. На курсах по жилищно-коммунальной санитарии из 381 часа лекциям отведено 152 часа, а остальное время практическим занятиям в лабораториях, экскурсиям и самостоятельной проработке заданий по разным разделам коммунальной санитарии. По эпидемиологии 223 часа поглощают теоретические занятия и 237 практические. По бактериологии 225 часов приходятся на теоретические дисциплины и 226 часов на практические занятия.
Сверх того по каждому циклу организуются факультативные курсы (не обязательные для врачей), которые, однако, охотно посещаются слушателями. Например, по циклу «Пищевая санитария» имеются следующие факультативные курсы: по коммунальной санитарии — 46 часов, по основам организации детского питания — 12, по санитарно-техническому просвещению 8; цикл «Жилищно-коммунальная санитария» дополняется шестью факультативными курсами: по топографической съемке — 30 часов, экономике коммунального дела — 26, гигиене быта — 12, школьной гигиене— 20, методике санитарного просвещения—12, гигиене транспорта—16 часов и т. д.
