CC BY
14
Оценка качества жизни: рисков и ущербов здоровью
О КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ. 2006 УДК 613.31:628.1621-074
3. И. Жолдакова, О. О. Синицына, Е. А. Тульская
ОЦЕНКА САНИТАРНО-ЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ФЛОКУЛЯНТОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ДЛЯ ОЧИСТКИ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ
ГУ НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А. Н. Сысина РАМН. Москва
Современные технологии очистки питьевой воды, как правило, включают реагентные методы удаления растворенных и взвешенных веществ. С этой целью применяются как неорганические соединения — коагулянты, так и флокулянты, представляющие собой высокомолекулярные соединения, которые при диссоциации образуют один сложный высокомолекулярный поливалентный ион и большое количество простых маловалент-ных ионов.
Достоинства ряда высокомолекулярных флокулянтов (высокая эффективность при малых дозах, отсутствие влияния на минерализацию воды, разрешение проблемы обезвоживания осадков сточных вод, особенно активного ила, на современном оборудовании) и бытующее мнение об их безопасности привели к интенсивному использованию этих реагентов.
Полиэлектролиты делятся на 3 основные группы: активная кремниевая кислота, синтетические органические полимеры (полиакриламид, полиоксиэтилен, поли-этиленимин и др.), флокулянты на основе природных веществ (крахмал, эфиры целлюлозы, гуаровые смолы, хитозан и др.). Флокулянты в зависимости от заряда функциональных групп делятся на неионные, анионные и катионные.
Для очистки питьевой и сточных вод используются преимущественно полиэлектролиты из следующих классов: ПАА(полиакриламиды), полиЭПИ-ДМА (полиамины) и полиДАДМАХ (полидиаллилдиметиламмоний хлорид).
До 90-х годов в нашей стране оценка безопасности флокулянтов сводилась к обоснованию их предельно допустимой концентрации (ПДК) в воде. При этом часто не учитывались дополнительные критерии опасности реагентов, например их загрязнение вредными примесями, образование новых веществ в результате трансформации реагентов или химических компонентов, содержащихся в исходной воде, которые в то время было трудно или невозможно идентифицировать [3]. Контроль качества питьевой воды, прошедшей очистку с использованием синтетических полиэлектролитов, до настоящего времени проводился по остаточным концентрациям полимеров.
Однако применение синтетических полиэлектролитов может быть сопряжено с дополнительным загрязнением воды химическими веществами, обладающими опасными, втом числе канцерогенными свойствами [9— 12]. Вместе с тем из-за отсутствия доступных аналитических методов не было возможности достоверно определять содержание полимеров и мономеров на уровнях, реально присутствующих в воде после применения синтетических полиэлектролитов в оптимальных дозах.
В связи с этим цель настоящей работы заключалась в сравнительной гигиенической оценке полиэлектролитов из разных химических классов, применяемых в практике водоснабжения населения, на основе комплекса показателей вредности и обосновании нового подхода к санитарно-эпидемиологической оценке безопасности водорастворимых полимеров.
В качестве модельных соединений исследовали анионные и катионные флокулянты из разных химических классов: ЭирегПок А-100, Феннопол А 321Е, Феннопол К
221Е, РгаеБЫ 2530 ТЯ, ВГЖ-402, БирегПок С-577, Сайпан, КФ-91, Экозоль-401, низкомолекулярный полиак-рилат натрия. Кроме того, анализировали уже имеющиеся в научной литературе сведения о токсичности синтетических полиэлектролитов [1,2, 5—7].
Наши исследования и данные других авторов показали, что пороговые концентрации полиэлектролитов, связанные с органолептическими свойствами воды, составляют 0,25—300 мг/л, при этом для большинства реагентов лимитирующим показателем является изменение привкуса воды, а флокулянты на основе акриламида оказывали влияние на вязкость воды. Между тем изучение органолептических свойств флокулянтов не позволило выявить зависимости между величинами пороговых концентраций по этому признаку вредности и знаком заряда высокомолекулярных ионов или принадлежности к химическому классу. По всей видимости, способность синтетических полимеров изменять запах и привкус воды скорее всего связана с наличием посторонних примесей в продукте.
По общесанитарному признаку вредности — биохимическому потреблению кислорода за 5 сут (БПК3) пороговые концентрации изученных реагентов различались от 0,03 до 15 мг/л. Все изученные соединения, кроме реагента Экозоль-401, вызывали торможение ВПК. Величины ПКсан соединений на основе акриламида — 0,1—0,3 мг/л — существенно не различались. Характер изменения динамики ВПК — торможение в 1—2-е сутки опыта без дальнейшего нарастания эффекта — свидетельствовал о том, что влияние на процессы самоочищения воды связано не с токсичностью для микрофлоры, а вызвано адсорбцией бактериальных клеток полимером. Это явление мы назвали "механической токсичностью".
На следующем этапе сравнительной оценки флокулянтов из разных химических классов изучалась их токсичность и опасность в токсикологических экспериментах на лабораторных животных.
При однократном введении большинства флокулянтов смертельный эффект не наблюдался ни при одной из изученных доз и при введении максимальной дозы. По смертельному эффекту (ЛДМ > 3000 мг/кг) они относятся к 4-му классу опасности.
Согласно современным воззрениям, всасывание в желудочно-кишечном тракте (ЖКТ) высокомолекулярных соединений затруднено, поэтому их резорбтивное токсическое действие не выражено [8]. Исследование длительного воздействия полиэлектролитов показало, что они оказывают влияние на паренхиматозные органы, обеспечивающие биотрансформацию и выведение токсичных веществ (печень, почки). В исследованиях, проведенных совместно с доктором биол. наук Н. Н. Беляевой, все изученные флокулянты оказали местное действие на слизистую оболочку кишечника [4]. Однако местное действие не всегда являлось определяющим при обосновании безвредных доз. То есть, вопреки существующему мнению, высокомолекулярные полимеры способны всасываться в ЖКТ и оказывать вредное резорбтивное действие.
Как в собственных исследованиях, так и в работах других авторов в токсикологических опытах наблюдалось
Таблица 1
Состав полиэлектролитов и допустимые максимальные концентрации примесей
Химическое соединение Максимальная концентрация в полимере, мг/кг Максимальная концентрация, вводимая в воду, мг/л Максимальная концентрация в питьевой воде, мг/л ПДК при месей, мг/л
ПАА _ 0,4 < 0,01 _
акриламид < 250 < 0,0001 < 0,0001 0,0001
акриловая кислота 9500 < 0,004 < 0,004 0,5
ПолиЭПИ-ДМА — 5,0 < 0,05 —
эпихлоргидрин 20 0,0001 0,0001 0,0001
ди метиламин 2000 0,005 0,01 0,1
1,3-дихлор-2-про-
панол 1000 0,0025 0,005 1.0
ПолиДАДМАХ 93,5% 10,0 < 0,01 -
диаллилдимети-
ламмоний хлорид < 0,5% < 0,05 < 0,05 0,4
сходство картины интоксикации полимерами и исходными мономерами, что дало основание поставить вопрос о возможности отравления животных именно примесью непрореагировавших мономеров.
Поскольку исходные продукты синтеза токсичнее и опаснее полимеров, а ряд этих соединений (акриламид, эпихлоргидрин, акриловая кислота, 1,3-дихлор-2-пропа-нол) вызывает канцерогенный и/или мутагенный эффект, определяли содержание исходных мономеров и побочных продуктов синтеза в модельных соединениях. Анализ показал, что содержание мономеров отличалось не только во флокулянтах различных марок, но и в разных образцах реагента одной торговой марки. В частности, содержание акриламида отличалось на 2 порядка, диаллилдиметиламмоний хлорида — на 4 порядка, количество мономера 1,2-диметил-5-винилпиридиний ме-тилсульфатав КФ-91 варьировало от 2 до 12%. В реагенте БирегПок С-577, кроме исходных мономеров — эпихлор-гидрина, диметиламина, 1,3-дихлор-2-пропанола, присутствовал промежуточный мономер З-хлор-2-гидрокси-пропилдиметиламмоний хлорид. Кроме того, хромато-масс-спектрометрический анализ реагентов КФ-91 и ВПК-402 показал наличие олигомеров, димеров и три-меров, которые могут легко всасываться в ЖКТ и оказывать токсическое действие на организм.
Таким образом, токсичность флокулянтов в значительной степени определяется содержанием опасных примесей и степенью однородности состава по молеку-лярно-массовому распределению.
Не случайно в последние годы на международном уровне произошло переосмысление степени опасности использования синтетических полиэлектролитов в практике подготовки питьевой воды. По причине возможного вредного воздействия примесей высокомолекулярных флокулянтов на здоровье человека, Швейцария и Япония запрещают использование этих реагентов для обработки питьевой воды, а Восточная Германия и Франция строго ограничивают их применение на водоочистных сооружениях [12].
Вместе с тем использование полиэлектролитов остается эффективным и доступным способом очистки воды. На основании проведенных исследований, с учетом особенностей, свойственных полимерам, а именно — загрязнение исходными и побочными продуктами синтеза, были разработаны и утверждены Методические указания (МУ) 2.1.4.1060—01 "Санитарно-эпидемиологический надзор за использованием синтетических полиэлектролитов в практике питьевого водоснабжения". При разработке МУ были скорректированы ПДК мономеров и примесей с учетом их мутагенных и канцерогенных свойств в соответствии со стандартами ЕС и, главное, был изменен принцип контроля за производством и применением синтетических полиэлектролитов для обеспе-
чения допустимого риска при их использовании в подготовке питьевой воды. В частности, в МУ включено требование об осуществлении контроля за содержанием вредных примесей не в воде, а в товарном продукте. ПДК мономеров в воде могут быть обеспечены при соблюдении количественных показателей их содержания в полимерах, которые указаны в табл. 1. Как видно из таблицы, если в полиакриламиде содержание акриламида не превысит 250 мг на 1 кг продукта, то введение реагента в очищаемую воду не выше 0,4 мг/л обеспечит соблюдение установленного норматива в воде.
Нельзя забывать о таком важном гигиеническом аспекте обеспечения безопасных условий водопользования, как контроль за сбросом флокулянтов в водные объекты при их производстве и применении для очистки сточных вод.
Максимальные недействующие концентрации полимерных флокулянтов, как в наших исследованиях, так и по данным других авторов, на 2—3 порядка превышают пороговые концентрации по общесанитарному признаку вредности, который является лимитирующим при обосновании их ПДК.
Поскольку специфические методы определения в воде различных товарных продуктов, относящихся к одному и тому же химическому классу, отсутствуют, а пороговые концентрации по общесанитарному признаку вредности в пределах одного химического класса различаются незначительно, нами обоснованы обобщенные ПДК для отдельных химических классов синтетических полиэлектролитов: ПАА — 0,1 мг/л признак вредности — общесанитарный, класс опасности — 4; полиЭПИ-ДМА — 0,05 мг/ л, признак вредности — общесанитарный, класс опасности — 3; полиДАДМАХ — 0,2 мг/л, признак вредности — общесанитарный, класс опасности — 3 (табл. 2).
Как видно из таблицы, при соблюдении обобщенных ПДК максимальные концентрации мономеров и примесей в воде будут на 2—3 порядка ниже установленных нормативов этих соединений.
Таким образом, сравнительная гигиеническая оценка полиэлектролитов, применяемых в практике водоснабжения населения, проведенная на основе комплекса показателей вредности (влияние на процессы самоочищения и органолептические свойства воды, токсичность, включая местное и резорбтивное действие, стабильность и трансформация, содержание исходных и побочных продуктов синтеза — мономеров и низкомолекулярных примесей), показала, что наиболее опасными являются ПАА и полиЭПИ-ДМА, менее опасные — полиДАДМАХ. К перспективным относятся реагенты на основе природных соединений, в частности Экозоль-401.
Несмотря на новый подход к оценке безопасности синтетических полиэлектролитов, остается риск внесения в питьевую воду опасных соединений, способных вызывать канцерогенный и/или мутагенный эффект. Поэтому встает вопрос о необходимости постепенного перехода на менее опасные реагенты. Эти выводы были включены в письмо (№ 0100/3276-0432 от 14.12.04), ко-
Таблииа 2
Максимальные концентрации (в мг/л) примесей в сточных водах
Химический класс полимера, примеси ПДК реагента Максимальная концентрация примеси в воде ПДК примесей
ПАА 0,1 _ _
акриламид — 0,000025 0,0001
акриловая кислота — 0,00095 0,5
ПолиЭПИ-ДМА 0,5 — —
эпихлоргидрин — 0,000001 0,0001
ди метиламин — 0,0001 0.1
1,3-дихлор-2-пропанол — 0,00005 1.0
ПолиДАДМАХ 0,2 — —
диаллилдиметиламмо-
ний хлорид — 0,001 0,1
торос от Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека направлено в областные и городские санэпидслужбы.
Согласно приказу Минздрава РФ № 325 от 15.08.01 "О санитарно-эпидемиологической продукции", зарегистрированному в Министерстве юстиции РФ за № 2978 от 19.10.01, все виды продукции, которые могут оказать негативное влияние на здоровье человека, проходят санитарно-эпидемиологическую экспертизу в учреждениях, осуществляющих государственный санитарно-эпиде-миологический надзор, и организациях, аккредитованных в установленном порядке на проведение упомянутых экспертиз, в соответствии с приказом Минздрава РФ № 326 от 15.08.01 "О порядке проведения санитарно-эпидемиологических экспертиз, расследований, обследований, исследований, испытаний и токсикологических, гигиенических и иных видов оценок".
В качестве одного из ведущих испытательных центров по оценке безопасности реагентов, применяемых в питьевой воде, аккредитован ГУ НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А. Н. Сысина РАМН, руководителем которого является один из авторов статьи 3. И. Жолдакова.
Литература
1. Бресткина Л. М., Бейм А. А. Экологическая токсикология флокулянтов. — Петрозаводск; 1994.
2. Витвицкая Б. Р., Королев А. А., Скачкова И. И. и др. // Гиг. и сан. - 1988. - № 3. - С. 66-68.
3. Жолдакова 3. И., Синицына О. О., Полякова Е. Е. // Гиг. и сан. - 2002. - № 6. - С. 71-75.
4. Жолдакова 3. И., Беляева Н. Н.} Синицына О О. и др. // Гиг. и сан. - 2002. - № 4. - С. 47-49.
5. Кинзирский А. С. // Гиг. и сан. — 1976. — № 7. — С. 20-23.
6. Рахманина Н. А. // Гиг. и сан. — 1964. — № 12. — С. 20-23.
7. Трофимович Е. М., Струсевич Е. А., Колесников П. А. и др. // Гиг. и сан. - 1976. - № 7. - С. 23-25.
8. Шефтель В. О., Дышиневич Н. Е., Сова Р. Е. токсикология полимерных материалов. — Киев; 1988.
9. Gold L. S. et al. // Environ. Hlth Perspect. — 1984. — Vol. 58, № 9. P. 319-321.
10. Institute of Health. Toxicology and Carcinogenesis Studies of Glycidol. - 1990.
11. Ishidata M. et al. // Cann. Monogr. Cancer Res. — 1981. - Vol. 27. - P. 95-108.
12. Letterman R. D., Pero R. W. // J. AWWA, Res. and Technol. - 1990. - November. - P. 87-97.
Поступила 16.01.06
Summary. Polyelectrolytes used in the practice of water supply to the population were comparatively hygienically studied, by using a complex of hazard indices and a new approach to sanitary-and-epidemiological evaluation of the safety of water-soluble polymers is substantiated. The anionic and cationic flocculating agents from different chemical classes, such as Superflok A-100, Fennopol A 32IE, Fennopol К 22IE, Praestol 2530 TR, VPK-402, Superflok C-577, Saipan, KF-91, Ecosol-401, a low molecular-weight sodium polyacr-ylate were tested as model compounds. Moreover, the information already available in the scientific literature on the toxicity of synthetic polyelectrolytes was analyzed. The generalized maximum permissible concentrations were substantiated for individual chemical classes of synthetic polyelectrolytes: polyacrylamides, polyamines, polydiallyldimethylammonium chloride.
О КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ. 2006 УДК 613.1/.8-07
А. В. Иванов, О. А. Фролова, Е. А. Тафеева, Д. Н. Фролов, Н. X. Амиров
ПРИМЕНЕНИЕ ИНДИКАТОРНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ДЛЯ КОМПЛЕКСНОЙ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ЖИЗНИ НАСЕЛЕНИЯ
Казанский государственный медицинский университет
В настоящее время в современной науке значительное место занимают проблемы исследования комплекса параметров, характеризующих качество жизни населения. Проблемы теоретического осмысления и практической реализации вопросов комплексной оценки качества жизни населения, изучение факторов, его формирующих, становятся особо актуальными. Понятие "качество жизни" многомерно, и каждая его составляющая отражает главные беспокойства общества в целом. В соответствии с рекомендациями ООН, основными задачами в концепции качества жизни являются обеспечение физического и морального здоровья общества, обеспечение качественными и экологически чистыми продуктами питания и средой обитания.
Необходимо отметить, что многоплановый характер данного явления приводит к тому, что в настоящее время исследованию проблем качества жизни посвящают свои труды многие отечественные и зарубежные ученые экономических специальностей, философии, экономической географии, социологии, экологии, медицины, углубляя тем самым представления науки об этом явлении в разнообразных его аспектах. Качество жизни является интегральным показателем, включающим в себя экологическую безопасность и медицинские аспекты, социально-экономическое положение человека, жилищные условия, материальное благополучие, здоровый образ жизни и рациональное питание, воспитание и образование и многое другое. На качество жизни населения любого региона в той или иной мере оказывает влияние целый комплекс факторов [1—7, 9—12].
Важнейшее место в общем рейтинге составляющих качества жизни занимает здоровье, которое, в свою очередь, является одним из главных условий устойчивого развития страны. В "Концепции охраны здоровья населения Российской Федерации" (2003) среди причин, негативно влияюших на состояние здоровья населения, отмечены снижение качества жизни значительной части населения (низкий уровень заработной платы и пенсионного обеспечения, ухудшение условий жизни, труда, отдыха, состояния окружающей среды, качества и структуры питания и др.), чрезмерные стрессовые нагрузки, снижение общего уровня культуры, в том числе санитарно-гигиенической, что способствует распространению вредных привычек и нездорового образа жизни. Таким образом, здоровье населения, в частности здоровье подрастающего поколения как трудового потенциала, качество их жизни выступают в настоящее время как важнейшее условие и одна из конечных целей развития общества.
В современной зарубежной медицине широкое распространение получил термин "качество жизни, связанное со здоровьем". Качество жизни, связанное со здоровьем, — категория, включающая сочетание условий жизнеобеспечения и состояния здоровья, позволяющих достичь физического, психологического, социального благополучия и самореализации, интегральная характеристика физического, психологического, эмоционального и социального функционирования индивидуума, основанная на его субъективном восприятии. По определению ВОЗ, качество жизни — это восприятие индиви-
