CC BY
14ЛИТЕРАТУРА
1. Poje M., Balenovic K // J. Heterocycl. Chem. 1979.V. 16. N 3.P. 417-420.
2. Кириллова Е.А., Муковоз П.П., Виноградов А.Н., Козьминых В.О., Дворская О.Н. // Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2011. Т. 54. Вып. 4. С. 18-22; Kirillova E.A., Mukovoz P.P., Vinogradov A.N., Kozmi-nykh V.O., Dvorskaya O.N. // Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2011. V. 54. N 4. P. 18-22 (in Russian).
3. Козьминых В.О., Муковоз П.П., Кириллова Е.А. //
Вестник Оренбургск. гос. ун-та. 2009. Вып. 5. С. 155-166;
Kozminykh V.O., Mukovoz P.P., Kirillova E.A. // Vestnik Orenburg State University. 2009. V. 5. P. 155-166 (in Russian).
4. Козьминых В.О., Игидов Н.М., Андрейчиков Ю.С., Семёнова З.Н., Колла В.Э., Дровосекова Л.П. // Хим.-фарм. журнал. 1992. Т. 26. № 9-10. С. 59-63; Kozminykh V.O., Igidov N.M., Andreiychikov Yu.S., Semenova Z.N., Kolla V.E., Drovosekova L.P. // Khim. Pharm. Zhurnal. 1992. V. 26. N 9-10. P. 59-63 (in Russian).
5. Козьминых В.О., Гончаров В.И., Козьминых Е.Н.// ЖОХ. 2006. Т. 42. № 11.С. 1727-1730;
Kozminykh V.O., Goncharov V.I., Kozminykh E.N. // Zhurnal Org. Khimii. 2006. V. 42. N 11. P. 1727-1730 (in Russian).
Кафедра химии
УДК 504.054:504.064.2 А.Г. Бубнов, С.А. Буймова, В.И. Гриневич, Н.И. Журавлёва
ОЦЕНКА УЩЕРБА ЗДОРОВЬЮ НАСЕЛЕНИЯ ИЗ-ЗА ХИМИЧЕСКОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ
ВОДЫ И ПРОДУКТОВ ПИТАНИЯ
(Ивановский государственный химико-технологический университет) e-mail: bub@isuct.ru; Byumova@mail.ru; grin@isuct.ru; zhuravlyeva.gsha@mail.ru
Представлены сведения о несоответствии качества ряда продуктов питания нормативным требованиям, на примере мясомолочной продукции, производимой на четырех сельскохозяйственных предприятиях Ивановской и Костромской областей, а также воды из родников, расположенных в городах Иваново и Кохма Ивановской области. Проведена оценка величины риска и сокращения ожидаемой средней продолжительности жизни населения, а также предложена методика оценки экономического ущерба, наносимого здоровью населения от употребления в пищу указанных продуктов.
Ключевые слова: экономический ущерб, риск для здоровья, мясомолочная продукция, качество воды, родник
ВВЕДЕНИЕ
Анализ и менеджмент экологических рисков являются актуальными задачами и выходят на первый план в процессах планирования тех или иных направлений развития регионов, техники и технологий [1]. Особенностью этих видов риска является их очень тесная взаимосвязь с другими рисками, в частности, с рисками для здоровья населения [2]. Так, при употреблении воды и пищи в наш организм могут попадать и разнообразные загрязняющие вещества [3].
Отметим, что имеется большое количество результатов исследований по установлению зависимости состояния здоровья населения от степени загрязнения различных компонентов ОС (в частности, атмосферного воздуха, воды), техногенной нагрузки, неблагоприятных условий проживания и несбалансированного питания (например, [4]). В
большинстве регионов России основным источником питьевой воды является водопроводная вода, которая по своим санитарно-химическим показателям не всегда соответствует нормативным требованиям, поэтому население больше доверяет родниковой воде [5]. Однако в последние десятилетия, в условиях растущей техногенной нагрузки на ОС, поверхностные и подземные водоисточники России подвергаются все большему интенсивному антропогенному загрязнению и истощению [6]. Вместе с тем, несмотря на наличие информации о загрязнении экотоксикантами объектов биосферы (воздух, вода, почвы), уровень содержания тяжелых металлов (ТМ) и других загрязняющих веществ (ЗВ) в пищевом сырье и продуктах питания, а также родниковой воде, степень их влияния на состояние здоровья населения выраженная в экономических характеристиках (необходимых
для лиц, принимающих решения) практически неизвестны. Расчетные величины экономического ущерба от рисков позволят оценить масштабы уровня загрязнения и необходимый темп реагирования уполномоченных органов в целях защиты здоровья населения и создания благоприятной ОС для его проживания. Поэтому выявление величин экономического ущерба, наносимого из-за данных рисков (загрязнение питьевых (родниковых) вод, молока и мяса крупного рогатого скота (КРС)), определение рисков для здоровья от употреблении указанных выше продуктов являются актуальными задачами.
Объектами исследований в данной работе явились родниковая вода, а также мясо КРС и цельное сырое молоко, производимое на сельскохозяйственных предприятиях Ивановской и Костромской областей (молоко и мясо входят в потребительскую корзину и являются, наряду с водой, исходными для большинства продуктов питания). Важно отметить, что на сегодняшний день в России отсутствует методология единой интегральной оценки качества вышеуказанных продуктов и, соответственно, их негативном влиянии на организм человека (такая ситуация характерна, например, для родниковых вод [7]). Оценка качества продуктов питания, включая питьевую воду, ограничивается определением конкретных основных и дополнительных показателей качества, указанных в нормативной документации (НД). Для родниковой воды, используемой в питьевых целях такими НД являются: СанПиН 2.1.4.1074-01 и СанПиН 2.1.4.1175-02 [8, 9], а для мяса и молока -СанПиН 2.3.2.560-96 [10].
В связи с этим, целью настоящей работы являлось рассмотрение возможности применения методики выявления и оценки величины вероятного ущерба для жителей населенных пунктов рассматриваемых регионов от неблагоприятного воздействия при употреблении продуктов питания.
МЕТОДИКА
Отбор и пробоподготовку образцов мяса и молока осуществляли методами, предусмотренными ГОСТ 26929-94 [11]. Контроль качества проб осуществлялся в аккредитованной лаборатории ИГХТУ. Каждый из отобранных образцов был проанализирован на содержание ТМ (РЬ, As, Cd, методом атомно-абсорбционной спектро-фотометрии по ГОСТ 30178-96 [12].
Отметим, что согласно требованиям НД, показателями безопасности рассматриваемой сельскохозяйственной продукции (мясо КРС и цельное сырое молоко) кроме ТМ являются: антибиотики, нитрозамины, пестициды (ДДТ, у-ГХЦГ), радио-
нуклиды ^137, 8г90). Но в связи с благополучной радиационной обстановкой в исследуемых районах (уровень радиационного фона не превышает 12 - 14 мкР/ч) [13], отсутствием ДДТ и у-ГХЦГ в перечне применяемых препаратов на изучаемых сельскохозяйственных предприятиях, контроль качества осуществлялся только на содержание ТМ, т.к. именно их поступление в молоко и мясо, могло быть связано с влиянием ряда экологических факторов. Из-за существенных сезонных особенностей сельскохозяйственного производства, исследование продукции осуществляли два раза в год: зимний и летний периоды времени года. Всего для анализа было отобрано по 16 проб мяса и молока из 4-х хозяйств Ивановской и Костромской областей (в течение 2006 - 2007 и 2009 - 2010 гг.). Для анализа питьевой воды были отобраны пробы из трех наиболее популярных родников, расположенных в городах Иваново и Кох-ма Ивановской области РФ (район водосбора реки Волга). Отбор проб и пробоподготовка образцов производились в соответствии с ГОСТ Р 515922000 и ГОСТ Р 51593-2000 [14, 15]. Одновременно с пробами родниковых вод анализировалась вода из городской системы водопровода. Пробы воды из исследованных родников отбирались ежемесячно в течение 8 лет (2003 - 2008, 2010, 2011 гг.). Каждый из отобранных образцов воды был проанализирован по 52 показателям качества (на соответствие гигиеническим нормативам). На основании данных химического анализа родниковых вод аналогично [7] была проведена оценка величины вероятного риска (или потенциальной опасности - ПО) от употребления в питьевых целях родниковой воды.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Полученные результаты анализа мяса и молока в исследуемые периоды довольно существенно отличались. Так, пробы продукции, отобранной в период 2006 - 2007 гг. полностью соответствовали требованиям НД по санитарно-гигиеническим показателям, а загрязнение некоторых проб в 2009 - 2010 гг. значительно превышало допустимые уровни (ДУ) [16]. Отметим, что содержание соединений As и ^ в образцах мяса и молока находилось на уровне «ниже предела обнаружения» использованной методики (< 0,025 мг/кг и < 0,003 мг/кг в мясе и молоке соответственно). Химический и бактериологический анализ проб родниковой воды показал, что, в большинстве случаев, на протяжении всего периода исследований (2003 - 2008, 2010, 2011 гг.) в источниках были обнаружены превышения нормативных требований по следующим показателям качества [17]:
- для родника № 1 - по величине перманганат-ной окисляемости, общей жесткости и минерализации, содержанию СПАВ, NO3-, металлов (Na+, Pb2+ и Мпобщ), а также количеству бактерий и микроорганизмов, присутствующих в воде;
- для родника № 2 - по всем показателям, перечисленным для воды из источника № 1, а также наличию K ;
- для родника № 3 - по величине перманганат-ной окисляемости, общей жесткости, содержанию металлов (Pb2+, Реобщ и Мпобщ), а также бактериологическим показателям.
R, %
а
90 80 70 60 50 40 30 20
2003 2004 2005 2006 2007 2008 2010 2011 Годы
Ущерб (на основании ССЖ), млн. руб.
450 400 350 300 250 200 150 100 50
0 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2010 2011 Годы Рис. 1. Риск возникновения негативных эффектов (а) и величина ущерба, наносимого здоровью индивидуума (б), от пе-рорального употребления воды из родников, расположенных
в г. Иваново и г. Кохма (период наблюдений 2003 - 2008, 2010,2011 гг.): 1- родник №1 (г. Иваново, район городского бассейна), 2- родник № 2 (г. Кохма), 3- родник № 3 (г. Иваново, парк отдыха «Харинка») Fig. 1. The risk of negative effects appearence (a) and the value of
detriment caused to the health of person (б) due to the drinking use of water from springs located in the city Ivanovo and Kokhma (observation period is 2003 - 2008, 2010,2011): 1- spring N 1 (Ivanovo, the area of the city pool), 2- spring N 2 (Kokhma), 3-spring N 3 (Ivanovo, recreation park «Harinka»)
Оценка величины вероятного риска (или ПО) от употребления в питьевых целях родниковой воды (примеры таких оценок приведены в [7])
б
на основании полученных данных химического и микробиологического состава исследуемых образцов, представлена на рис. 1 (а).
Ущерб (Y, руб.,), наносимый здоровью человека от употребления рассматриваемых продуктов ненадлежащего качества, может быть рассчитан с учетом величины риска (R, %) возникновения различных заболеваний, а также на основании величины статистической стоимости жизни (ССЖ, руб. - поскольку стоимость жизни на законодательном уровне в России не определена) по формуле:
Y = R-ССЖ . (1)
Расчет ССЖ можно проводить по формуле: ВВП-Т
ССЖ =-sl , (2)
N
где ВВП - внутренний валовый продукт региона, руб.; Тср - средняя продолжительность жизни, лет; N - количество населения в исследуемом регионе, человек.
Данные о ССЖ для одного жителя городов Ивановской и Костромской областей за период 2003 - 2008, 2010, 2011 гг. были приняты по официальным сведениям Росстата [18]. Результаты расчета значений популяционного риска вероятной смерти жителей рассматриваемых регионов России при условии употребления населением в пищу мяса и молока КРС только с территории указанных областей приведены в табл. 1.
Таблица 1
Популяционный риск (Rpopui) от употребления в пищу мяса и молока крупного рогатого скота, загрязненных Pb и Cd [3] Table 1. Population risk (Rpopui) from the consumption
Металлы в: Rpopui, возможное число смертей
Ивановская область Костромская область
лето зима лето зима
2006 - 2007 гг.
мясе Pb 6 6 14 4
Cd 6 1 1 -
молоке Pb 12 11 8 6
Cd 13 6 13 -
2009 - 2010 гг.
мясе Pb 22 8 21 14
Cd 43 9 28 8
молоке Pb 29 13 14 13
Cd 32 18 56 6
Ранее, нами было показано, что, при анализе качества молока и мяса могут использоваться: Яр0ри1 - популяционный риск [3], Усм - наносимый ущерб от вероятной смерти, а в случае родниковых вод под Я и У подразумеваются индивидуальный риск заболеваемости и наносимый при
этом ущерб (выраженный в денежном эквиваленте) [17].
Отметим, что, приведенные на рис. 1 и табл. 1, величины Я, Ярори1 и У - это расчетные значения (довольно условные и изменяющиеся от года к году). Дать характеристику риска на основании данных, представленных на рис. 1 и табл. 1 сложно, так как для этого не разработаны его критерии.
Вместе с тем, для рассматриваемых нами целей, в мире наибольшее распространение полу-
Таблица2
Сокращение ожидаемой продолжительности жизни индивидуума для каждой из рассматриваемых групп
потребителей родниковой воды в 2011 г*
чил подход, предложенный Б. Коэном (B.L. Cohen), для определения величины ущерба, наносимого здоровью людей от тех или иных неблагоприятных факторов путем расчета сокращения ожидаемой продолжительности жизни из-за ухудшения ее качества (LLE) [1]. Нами с учетом [3 и 17] были проведены расчеты LLE для населения Ивановской и Костромской областей, от употребления им мяса, молока и родниковой воды, содержащих те или иные поллютанты (табл. 2 и 3).
Источник № 1 Источник № 2 Источник № 3
Показатель г. Иваново, р-н ул.Смирнова г. Кохма г. Иваново, парковая зона
мужчины женщины мужчины женщины мужчины женщины
Средняя продолжительность жизни Тср, год 59,2 73,1 59,2 73,1 59,2 73,1
Средний возраст потребителей, год 29,8 33,8 27,6 34,3 28,3 36,5
Ожидаемый остаток жизни L, год 29,4 39,3 31,6 38,8 30,9 36,6
Риск общетоксический (суммарный) R,
при пероральном употреблении не кипяченой 0,37 0,45 0,38
родниковой воды, доли отн. ед.
LLE = L•R, год 10,8 14,5 14,2 17,5 11,8 14,0
Примечание: * Аналогично нами были рассчитаны значения для всего периода исследований качества воды из родников (2003 - 2008, 2010, 2011 гг.); ** средний возраст приведён на основании опроса, проводимого среди потребителей родниковой воды; *** риск для здоровья населения при краткосрочном и долговременном употреблении воды (общетоксический суммарный риск)
Note: Similarly, values for all period of research of water quality from springs (2003 - 2008, 2010, 2011) were calculated; The average age is given on the base of poll conducted among the consumers of spring water; The risk to the health of the population at the short-term and long-term use of water (general toxic total risk)
Таблица 3
Сокращение ожидаемой продолжительности жизни и соответствующего ущерба при употреблении в пищу
мяса и молока, загрязненных Pb и Cd Table 3. The reduction of expected life time and the appropriate detriment at the eating meat and milk polluted
Металлы в: LLE, сут./ч Y, млн. руб.
Ивановская область Костромская область Ивановская область Костромская область
лето зима лето зима лето зима лето зима
2006 - 2007 гг.
мясе Pb 0,06/1,4 0,05/1,2 2,0/48 0,06/1,4 0,35 0,22 10,12 0,3
Cd 0,05/1,2 0,02/0,5 0,02/0,5 -
молоке Pb 0,11/2,7 0,08/1,9 0,1/2,4 0,08/1,9 0,73 0,51 1,5 0,4
Cd 0,12/2,8 0,08/1,9 0,2/4,8 -
Итого (X Y): 1,81 12,32
2009 - 2010 гг.
мясе Pb 0,2/4,8 0,08/1,9 0,3/7,2 0,2/4,8 3,21 0,86 5,54 2,06
Cd 0,4/9,6 0,08/1,9 0,4/9,6 0,06/1,4
молоке Pb 0,3/7,2 0,12/2,9 0,2/4,8 0,2/4,8 4,82 1,44 7,91 2,21
Cd 0,6/14,4 0,15/3,6 0,8/19,2 0,08/1,9
Итого (X Y): 10,33 17,72
Отметим, что в России критерии оценки риска по ЬЬЕ от употребления пищевых продуктов и питьевой воды, несоответствующих санитарно-гигиеническим нормативам, на законодательном, нормативно-правовом и методическом
уровнях не разработаны [19]. Однако, зная величину ЬЬЕ, можно рассчитать ущерб [20], выраженный в денежном эквиваленте, наносимый здоровью населения (ущерб от ЬЬЕ):
У=ЫЕССЖ. (3)
Подробнее методика расчета данного показателя приведена в [3, 17].
Результаты расчета ущерба от сокращения ожидаемой продолжительности жизни населения Ивановской и Костромской областей, употребляющего в пищу мясо и молоко, загрязненных Pb и Cd, приведены в табл. 3, а родниковой воды - на рис. 1 (б). Отметим, что полученные величины ущербов, являются ориентировочными. В соответствии с классификацией, приведенной в [1], их можно оценить как максимальные (или недопустимые).
Оцененные нами по предложенной схеме величины экономического ущерба от рисков указывают, что масштабы уровня загрязнения мясомолочной продукции в анализируемых хозяйствах Ивановской и Костромской областей относительно незначительны, а современное состояние употребляемой жителями г. Иваново и г. Кохма родниковой воды (без кипячения), может привести к ухудшению их здоровья и, как следствие, к существенному сокращению продолжительности жизни (табл. 2 и рис. 1б).
Предложенный вариант методики по расчету вероятного ущерба от ухудшения качества жизни населения, а именно от употребления мясомолочной продукции, а также перорального употребления предварительно не подготовленной родниковой воды, может быть использован для обоснования затрат на проведение природоохранных мероприятий, а также мер для обеспечения безопасности населения органами, уполномоченными в области защиты здоровья и обеспечения благополучия населения России.
ЛИТЕРАТУРА
1. Человек-Риск-Безопасность / Под. ред. П.А. Ваганова. С-Пб.: С-Пб. ун-т. 2002. 160 с.;
Man-Risk-Safety / Ed. P.A. Vaganov. SPb.: St. Petersburg University. 2002. 160 p. (in Russian).
2. Комплексная оценка качества родниковых вод на примере Ивановской области. / Под. ред. С.А. Буймовой, А.Г. Бубнова. Иваново: ИГХТУ. 2012. 463 с.;
Complex assessment of the quality of spring water on the example of the Ivanovo region. / Ed. S.A. Buiymova, A.G. Bubnov. Ivanovo: ISUCT. 2012. 463 p. (in Russian).
3. Журавлева Н.И., Гриневич В.И., Бубнов А.Г. // Современные наукоемкие технологии. Региональное приложение. 2011. № 3 (27). С. 85-93;
Zhuravleva N.I., Grinevich V.I., Bubnov A.G. // Sovre-mennye naukoyomkie tekhnologii. Regional'noe prilozhenie. 2011. N 3 (27). P. 85-93 (in Russian).
4. Рослякова Е.В. // Здравоохранение Российской Федерации. 2009. № 3. С. 30-34;
Roslyakova E.V. // Zdravokhranenie Rossiiyskoiy Federa-tsii. 2009. N 3. P. 30-34 (in Russian).
5. Buymova S.A. Assessing the quality of Russia's spring water / S.A. Buyimova, A.G. Bubnov // Water 21. 2012. August. Р. 74.
6. Бубнов А.Г., Буймова С.А., Костров В.В., Куприянов-ская А.П. // Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2006. Т. 49. Вып. 8. С. 86-92;
Bubnov A.G., Buymova S.A., Kostrov V.V., Kupriyanov-skaya A.P. // Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2006. V. 49. N 8. P. 86-92 (in Russian).
7. Бубнов А.Г., Буймова С.А. // Методы оценки соответствия. 2012. № 9. С. 25-33;
Bubnov A.G., Buiymova S.A. // Metody otsenki sootvet-stviya. 2012. N 9. Р. 25-33 (in Russian).
8. СанПиН 2.1.4.1074-01. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества;
SanPiN 2.1.4.1074-01.Potable water. Hygienic requirements to quality of water of centralized systems of drinking water supply. Quality check (in Russian).
9. СанПиН 2.1.4.1175-02. Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения. Санитарная охрана источников;
SanPiN 2.1.4.1175-02. Hygienic requirements to quality of water of not centralized water supply. Sanitary protection of sources (in Russian).
10. СанПиН 2.3.2.560-96. Гигиенические требования к качеству и безопасности продовольственного сырья и пищевых продуктов;
SanPiN 2.3.2.560-96.Hygienic requirements to quality and safety of food raw materials and foodstuffs (in Russian).
11. ГОСТ 26929-94. Сырье и продукты пищевые. Подготовка проб. Минерализация для определения содержания токсичных элементов;
GOST 26929-94. Raw materials and food products. Preparation of tests. Mineralization for determination of content of toxic elements (in Russian).
12. ГОСТ 30178-96. Сырьё и продукты пищевые. Атомно-абсорбционный метод определения токсичных элементов; GOST 30178-96. Raw materials and food products. Atomno-absorbtion method of determination of toxic elements (in Russian).
13. Доклад о состоянии и об охране окружающей природной среды Ивановской области в 2010 году. Иваново: Департамент государственного контроля Ивановской области. 2011. 116 с.;
Report on the state and the protection of the natural environment of Ivanovo region in 2010. Ivanovo: Department of state control of Ivanovo region. 2011. 116 р. (in Russian).
14. ГОСТ Р 51592-2000. Вода. Общие требования к отбору проб; GOST R 51592-2000. Water. General requirements for sampling (in Russian).
15. ГОСТ Р 51593-2000. Вода питьевая. Отбор проб; GOST R 51593-2000. Potable water. Sampling (in Russian).
16. Журавлёва Н.И., Бубнов А.Г., Гриневич В.И. // Безопасность в техносфере. 2011. № 3. С. 13-19; Zhuravleva N.I., Bubnov A.G., Grinevich V.I. // Bezopas-nost v tekhnosphere. 2011. N 3. Р. 13-19 (in Russian).
17. Бубнов А.Г., Буймова С.А. // Современные наукоёмкие технологии. Региональноеприложение. 2012. № 3. С. 82-89; Bubnov A.G., Buiymova S.A. // Sovremennye naukoyomkie tekhnologii. Regional'noe prilozhenie.2012. N 3. Р. 8289 (in Russian).
18. http://www.gks.ru. Регионы России. Социально-экономические показатели за 2003-2008, 2010, 2011 гг.; http://www.gks.ru. The Regions of Russia. Social-economic indicators for 2003-2008, 2010, 2011.
19. Руководство по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду (утв. Главным гос. санитарным врачом РФ 5 марта 2004г.). Р 2.1.10.1920-04;
Guide to assessing the risk to health of the population under the action of chemical substances polluting the environment (approved by the Chief state sanitary doctor of the Russian Federation. March 5. 2004). R 2.1.10.1920-04. (in Russian).
20. Методические рекомендации по анализу и управлению риском воздействия на здоровье населения вредных факторов окружающей среды./ Под. ред. А.А. Быкова, Л.Г.
Соленовой, Г.М. Земляной, В.Д. Фурман. М.: АНКИЛ. 1999. 72 с.;
Methodological recommendations on the analysis and risk management of impact on population health of harmful factors of the environment. / Ed. A.A. Bykov, L.G. Solenova, G.M. Zemlyanaya, V.D. Furman. M.: ANKIL. 1999. 72 p. (in Russian).
Кафедра промышленной экологии
УДК 665. 662. 3. + 66. 061. 5: 669. 28
М.З. Зарифянова***, И.Ш. Хуснутдинов***, И.В. Аристов**, П.И. Грязнов*, С.Д. Вафина**, А.В. Константинова**
НЕФТЯНЫЕ СУЛЬФОКСИДЫ. СООБЩЕНИЕ 1. УСТАНОВЛЕНИЕ КВАНТОВО-ХИМИЧЕ-СКИМИ МЕТОДАМИ КОРРЕЛЯЦИОННОЙ ЗАВИСИМОСТИ ЗАРЯДА НА АТОМЕ КИСЛОРОДА ЭКСТРАГЕНТА И ЕГО ЭКСТРАКЦИОННОЙ СПОСОБНОСТИ
(*Институт органической и физической химии им. А.Е. Арбузова Казанского НЦ РАН, ** Казанский национальный исследовательский технологический университет) e-mail: pavelgr@iopc.ru, zmuslimaz@mail.ru
Методами квантово-химического расчета MNDO и B3LYP/6-31G(d,p) определены заряды на атомах в молекулах ацетофенона, трибутилфосфата, циклических сульфок-сидов и показано, что в молекулах циклических сульфоксидов наблюдается наибольшая величина отрицательного заряда на атоме кислорода. Установлена корреляционная зависимость между зарядом на атоме кислорода экстрагента и его экстракционной способностью.
Ключевые слова: квантово-химический расчет, заряд на активном атоме, экстракционная способность, сульфоксиды, молибден
Одним из наиболее перспективных экстра-гентов цветных металлов являются нефтяные сульфоксиды (НСО) [1]. Наиболее технологичным способом получения этих экстрагентов является окисление сульфидов, присутствующих в дистил-лятных фракциях, и выделение из оксидата нефтяных сульфоксидов. Однотипность состава сульфидов среднедистиллятных фракций различных нефтей облегчает освоение их в качестве сырья для получения концентратов сульфоксидов. В процессе окисления структура молекулы сульфида не изменяется, к атому серы присоединяется один атом кислорода, образуя группу ^=0, происходит смещение электронной плотности на кислород, вызывающей повышение экстракционной активности молекулы сульфоксида [2].
Образец НСО-1 получен окислением пе-роксидом водорода концентрата сульфидов [3], приготовленного предварительной экстракцией дизельной фракции 190-360 °С арланской нефти серной кислотой. Содержание сульфоксидной серы в образце НСО-1 составляет 7,11 % мас. Обра-
зец НСО-2 получен окислением гидропероксидом этилбензола сульфидов дизельной фракции 240360 °С смеси западно-сургутской и высокосернистой татарстанской нефтей с последующим извлечением сульфоксидов из оксидата метиловым эфиром пропиленгликоля [4]. Содержание суль-фоксидной серы в образце НСО-2 - 8,1 % мас. Образец НСО-3 получен окислением пероксидом водорода сульфидов дизельной фракции 225350 °С ашальчинского природного битума с последующим извлечением сульфоксидов из оксидата изопропиловым спиртом [5]. Содержание сульфок-сидной серы в образце НСО-3 - 8,68 % мас.
Для извлечения молибдена из солянокислых растворов использовались растворы НСО в полиалкилбензольной фракции (ПАБ), растворы ацетофенона и трибутилфосфата в керосине. В качестве разбавителя НСО можно также использовать керосин с добавкой высших жирных спиртов не менее 20 % об. Результаты экстракции приведены в табл. 1. Сравнение экстракционной способности экстрагентов по отношению к молибде-
