CC BY
6
водя итог по проблеме обеспечения контроля состояния объектов окружающей среды с помощью микробиологических тестов, можно сделать вывод, что разработка этих тестов связана с повышением ^ точности и надежности измерении и использованием наиболее эффективных математических методов, обеспечивающих выбор тест-систем микроорганизмов и их параметров для индикации загрязнений и обработки результатов измерений.
Литерату ра. Багдасарьян Г. А., Таласва Ю. Г., Захаркана А. Н. и др. — Гиг. и сан., 1980, № 7, сЛб9 —
62.
Бойцов В. В. — «Правда», 23/Ш 1976. Захаров И. А. — В кн.: Генетические последствия загрязнения окружающей среды. М., 1977, вып. 2, с. 55— 68.
Основы санитарной вирусологии. /Багдасарьян Г. А.,
Влодавец В. В., Дмитриева Р. А. и др. М., 1977. Федорояа В. Д.— Гндробиол. ж., 1975, № 5, с. П. Швецова Т. П., Шалу нова Н. В., Ломанова Г. А. — В кн.: Генетические последствия загрязнения окружающей среды. М., 1977, эып. 2, с. 89—92. Ames В., Sims P. S., Crover P. L. — Science, 1972, v. 176, p. 47—49.
Поступила 21.05.81
Summary. The possibility of using microorganisms (bacteria, viruses, etc.) as sensitive indicators of the state of the environment is .demonstrated. By measuring alterations in the parameters of microorganisms that occur under the effect of pollution, one may judge the degree of pollution. The task of providing metrological facilities for such measurements is formulated.
УДК 628.191:1615.285.7 + 631.8
Е. И. Гончарук, М.^С. Соколов, Л. Б. Шостак
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОДОЕМОВ ОСТАТКАМИ ПЕСТИЦИДОВ И МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ, ПОСТУПАЮЩИХ С ПОВЕРХНОСТНЫМ СТОКОМ
Киевский медицинский институт им. А. А. Богомольца
В связи с широким применением минеральных удобрений и химических средств.защиты растений зарегистрированы случаи загрязнения поверхностных водоисточников химическими веществами и продуктами их трансформации, поступающими с поверхностным стоком территорий (В. Е. Булаев и В. Г. Булаева; К. К. Врочинский). Поступление значительных количеств химических соединений в водоемы с поверх'ностным стоком опасно для здоровья людей (Е. В. Штанников) и может приводить к нарушению санитарного режима, снижению содержания растворенного кислорода (П. И. Ко-сачевская) и экологическим сдвигам (А. П. Брагинский) в водоеме.
Количество химических веществ (пестицидов, , минеральных удобрений и др.), поступающих в водоем с поверхностным стоком, может достигать такого уровня, что барьерная функция водопроводных сооружений не позволит получать качество водопроводной воды в соответствии с ГОСТом 2874—73. Общепринятые приемы очистки воды малоэффективны по отношению к высокостойким хлор- и фосфорорганическим пестицидам. Хлорирование воды вызывает значительную деструкцию этих соединений.
Продукты деструкции обладают высокой токсичностью, оказывают мутагенное, эмбриотоксиче-ское и тератогенное действие и ухудшают органо-лептические свойства воды, что представляет потенциальную опасность для здоровья человека (Е. В. Штанников и соавт.).
* . В связи со слабой барьерной функцией водопроводных сооружений по отношению к пестицидам и минеральным удобрениям возникает острая пот-
ребность в разработке надежных мероприятий по предупреждению поступления пестицидов и минеральных удобрений в водоемы с поверхностным стоком. Для научного обоснования этих предупредительных мер необходимо располагать данными о максимально возможном количестве пестицидов и минеральных удобрений, выносимых из почвы поверхностным твердым и жидким стоком. Согласно имеющимся литературном данным (М. Н. Тарасов и соавт.), количество пестицидов, выносимых из почвы в поверхностные водоисточники, зависит от количества внесенного препарата и объема стока и уменьшается с увеличением времени, прошедшего между обработкой поля препаратом и началом стока, а также с повышением интенсивности процессов самоочищения в ландшафтах. Эту зависимость можно выразить следующей формулой:
D-So6 Сст= Ver-i '
где Ссх — содержание химического соединения в воде створа реки (в мг/л); D — нагрузка химического соединения, рассчитанная на единицу обрабатываемой площади (в мг/км2); So0 — площадь обрабатываемой территории (в км2); VCT — объем стока (в л/с); / — индекс самоочищения обрабатываемой площади (0,1—1,0). Данные о нагрузке химического соединения (D) и площади обраба-' тываемой территории (5о0) получают по отчетным материалам реализации химических средств в республиканских, областных и районных станциях защиты растений.
Нагрузку рассчитывают делением среднегодового объема (в килограммах) реализации препарата
на обработанную площадь (в квадратных километрах).
Объем стока определяется модулем стока, площадью водосбора и временем активного стока. Эти данные можно получить в службах гидроме-теоконтроля для каждого водоисточника. Индекс самоочищения ландшафта находят по оценочной шкале интенсивности биохимических процессов, проходящих в почве. Этот индекс равен от 0,1 (в почвах с очень слабопротекающнми процессами самоочищения) до 1,0 (в почвах с сильно выраженными процессами самоочищения). Приведенная выше формула лишь принципиально отражает зависимость концентрации пестицидов в воде створа реки от перечисленных факторов. Для того чтобы рассчитать концентрацию пестицида в любом створе реки, необходимо в данную формулу ввести коэффициент стока препарата, отражающий содержание пестицидов в поверхностных талых и дождевых водах в зависимости от характера и происхождения связей соединения с почвенными компонентами, его растворимости в воде, уклона местности, распаханности, степени эрознрованно-сти территории и ряда других факторов. Коэффициент стока пестицида определяют экспериментально на модельных установках и экспериментальных стоковых площадках. Под коэффициентом стока пестицидов понимают отношение массы пестицида, выносимой водой за определенный промежуток времени, к их запасу в почвенном слое до 20 см на данном водосборе (Е. П. Вирченко и соавт.). Оказалось, что для хлорорганических пестицидов этот коэффициент в период весеннего полноводья составляет сотые доли процента, для фосфорорганических соединений — тысячные доли процента; среднегодовой коэффициент стока пестицидов колеблется от десятых до тысячных долей процента в расчете на одно соединение (Е. П. Вирченко и соавт.; М. Н. Тарасов и соавт.). Для конкретных препаратов среднегодовой коэффициент стока можно найти в справочных отчетах Института экспериментальной метеорологии.
С учетом сказанного формула, по которой можно рассчитать концентрацию пестицидов и минеральных удобрений в любом створе реки, поступивших с поверхностным стоком, имеет следующий вид:
Р-Зоб-Р
Сет —
М^иодосо-'-/' '
где М — модуль стока реки в интересующем створе по данным гидрометеослужбы (в л/с на 1 км2); •^водосб — площадь водосборной территории по данным гидрометеослужбы (в км2); р — коэффициент поверхностного стока пестицида (в %); I — время активного стока (в с). При расчете максимально возможного выноса 1 принимается равным 3 мес в секундах, при расчете среднегодового — 9 мес в секундах.
Приведем пример расчета среднемноголетнего и максимально возможного (соответственно Сстс
Схема распол ожения створов № 1 и 2 реки X. 1 — створ М I: 2 — створ N1 2; 3 — река с притоками: ■/ — водораздел между реками (первого порядка); 5 — водораздел между притоками реки (второго порядка); 6 — площадь водосбора реки л. поверхностные воды с которого поступают в створ № 2: 7 — площадь обрабатываемой территории, с которой поверхностный сток совместно с химическими веществами поступает в створ № 2; 8 — площадь водосбора реки X. поверхностные воды с которого поступают в створ № I; 9 — площадь обрабатываемой территории, с которой поверхностный сток совместно с химическими веществами поступает в створ № I; ГО — море, в которое впадает река; // — направление течения реки.
и Сст.м) содержания в воде устьевых створов № 1 и 2 реки X, площадь водосборного бассейна которой равна 23 400 км2, а отношение обрабатываемой площади к площади водосборного бассейна —.0,64. Площадь водосбора устьевого створа № I 12 000 км2, а отношение обрабатываемой площади к водосборной — 0,30 (см. рисунок). Допустим, что нагрузка ГХЦГ на единицу обрабатываемой территории водосборного бассейна 0,46 кг/га, а на единицу обрабатываемой площади водосбора № 1 0,20 кг/га. Индекс самоочищения ландшафтов водосбора реки X составляет 0,49, среднегодовой модуль стока № 1 — 2,5 л/с на 1 км2, максимальный — 4,0 л/с на 1 км2; среднегодовой модуль стока № 2 — 3,5 л/с на 1 км2, максимальный — 5,3 л/с на 1 км2. Среднегодовой коэффициент стока ГХЦГ равен 0,05%, максимальный — 0,08% (Е. П. Вирченко и соавт.). Тогда Сст.с будет следующим:
0.20-0,30-0,05- Ю» Сст.с (№ ')= 2.5 0.49-23.3- 10" = 0 0005 мг'я-
», 0,46 0,64-0.05-108 „„„„ , Сет. с (№ 2) = 3,54.0,49-23.3-10« = °'036 мг/л"
Максимальное прогнозируемое содержание ГХЦГ в воде створов № 1 реки X:
, 0,200,30-0.08-10» Сет. м (№ 1) = 4 .0-0.49-7,7- 10" = 0 032 мг/л'
,„ т 0,46-0.64-0,08- 108 л 1ПП ,
Ссх. м 2) = 34.о,49-7,7-10» = 120 аг/л'
Указанная методика расчета количества пестицидов или минеральных удобрении, поступивших в воду* любого створа реки с поверхностным стоком, позволяет определить расчетным путем ожидаемое содержание в воде этих препаратов. Если оно превышает ПДК данного вещества в воде водоема, то недопустить ожидаемое загрязнение можно путем снижения нагрузок препарата на единицу площади.
Зная предельно допустимое количество пестицида, минерального удобрения в воде водоема и принимая ССт.м 33 ПДК соединения в воде, с помощью приведенного уравнения можно рассчитать максимальную допустимую нагрузку препарата на единицу обрабатываемой территории с учетом возможного выноса его остатков с поверхностным стоком в водоем:
ПДК • М • 5по дрсб -11 ЯоС-Р
мдн
где МДН — максимальная допустимая нагрузка препарата с учетом поверхностного стока (в кг/га); ПДК — предельно допустимая концентрация препарата в воде водоема (в мг/л).
Так, в нашем примере максимально возможное содержание ГХЦГ в воде створа № 2 реки X составляет 0,12 мг/л, что превышает его допустимую концентрацию в воде в 6 раз (0,02 мг/л). Для того чтобы в воде водоема концентрация ГХЦГ была не более 0,02 мг/л, норму расхода препарата необходимо снизить
МДН =
0.02-5.34 23400 0,49-7,7- Ю6 15 000 0,08-108
= 0,08 кг/га
вместо применяемой в данных условиях нормы ОЫб кг/га.
Приведенный метод определения допустимых нагрузок химических соединений с учетом их по-
верхностного стока с. обработанной территории гарантирует, что в воде их количество не превысит ПДК. Этот метод пригоден для расчета максимальных допустимых нагрузок соединения как в целом для территории бассейна, так и для отдельных его регионов, сток с которых поступает в любой створ реки и позволяет активно регулировать допустимый уровень внесения пестицидов и минеральных удобрений на водосборной территории в зависимости от конкретных регионально-ландшафтных условий.
Литература, Брагинский А. П. — В кн.: Всесоюзный симпозиум «Человек и биосфера». 1-й. Материалы. М.. 1975, с. 260—272. Булаев В.<£., Булаева В. Г. — Химия в-сельском хозяй-' стве, 1977, № 9. с. 71—75.
Вирченко Е. П., Бобооникова Ц. И., Егоров В. В. — Почвоведение. 1977, № 2, с. 59—64. Врочинский К- К- — В кн.: Механизм действия гербицидов и синтетических регуляторов роста растений и их судьба в биосфере. Пущино, 1975, ч. 2, с. 10—15. Косачевская П. И. — Гиг. и сан., 1980, № 6. с. 8—И. Тарасов М. Н., Kopomoea J1. Г., Демченко А. С. и др. — В кн.: Миграция и,превращение пестицидов в окружающей среде. М., 1978, с. 66—70. Штанников Е. В., Елисеев 10. 10. — Гиг. и сан., 1980,
№ 12, с. 6—9. Штанников Е. В., Степанова Н. /О., Ильин И. Е. и др. — Там же, *№ 6, с. 14—15.
Поступила 25.03.81
Summary. An approach to the validation of permissible burdens of'pesticides and mineral fertilizers in a water catchment area taking into account the surface runoff of chemicals to surface water sources, is decsribed. A method for calculating possible amounts of pesticides ana mineral fertilizers that thus enter the water of any section of a river is proposed, as is a method for calculating maximum permissible burdens of chemicals in cultivated lands taking into consideration their migration in the surface runoff to receiving water bodies with a view to preventing the pollution of surface waters by pesticides and mineral fertilizers.
УДК 614.771:547.4I5/.4I61-074
Н. Л. Власенко, И. Л. Журавлева, М. Б. Теренина, Р. В. Головня
А. П. Ильницкий
ИЗУЧЕНИЕ АМИНОВ ПОЧВЫ — ПРЕДШЕСТВЕННИКОВ КАНЦЕРОГЕННЫХ !Ч-НИТР030С0ЕДИНЕНИЙ
Институт элементоорганическнх соединений АН СССР и Всесоюзный онкологический научный центр АМН СССР, Москва
Наличие канцерогенных веществ и их предшественников в окружающей среде продолжает привлекать внимание. В последние годы появились сообщения о присутствии N-нитрозосоединений (НС) в воде и почве'(Fine и соавт.; Ayanaba и соавт.; Kearney и соавт.). Появлению НС из аминов и ннтрозирующих агентов способствует все возрастающий объем химизации сельского хозяйства, особенно применение азотсодержащих удобрений и некоторых пестицидов. Их избыточное или неправильное внесение приводит к загрязне-
нию почв, воздушного й водного бассейнов, а также к получению сельскохозяйственных растений с повышенным содержанием этих соединений. Установлено, что в почве имеются благоприятные условия для протекания реакции нитрозирования. Так, при добавлении диметиламнна к образцам супеска и суглинка возникал диметилнитрозамнн (Рап-с!ю1у). Образовавшиеся в почве НС представляют опасность для человека и животных, так как могут переходить в растения, имеющие пищевое значение, и накапливаться в них.
