CC BY
10
I о n t h е г F., J e p p s о n L., Ibid., 1954, v. 47, p. 1027. — К a 1 к a t C., Davidson R., Brass C., Ibid., 1961, v. 54, p. 1186. — Koivistoinen P., R о i -n e P., J. Sei. Ag-ic. Soc. Finland, 1959, v. 31, p. 294. — Lichtenstein E., J. agric. Food, ehem., 1959, v. 7, p. 6. — I d e m, J. econ. Ent., 1966, v. 59, p. 985. — Ma й -e p - Б о д e Г. Остатки пестицидов. М., 1966. — М i с h i е 1 i G., Longoni А. В кн.: Internationalen Pflanzenschutz — Kongress 6. Abstracta. Wien., 1967, S. 276. — Nelson K-, M e n z e r R., D i t m a n L., J. econ. Ent., 1966, v. 59, p. 404. — R о a n C., S г i v a s t a v а В., Ibid., 1965, v. 58, p. 996. —Spenser E., O'B r i e n R. В кн.: Современные проблемы энтомологии. М., 1961, т. 2, с. 114.
Поступила 7/IV 1971 г.
УДК 6И.777:[628.312:615.9171(047)
ТОКСИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА ОРГАНИЧЕСКОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ В ПРОМЫШЛЕННЫХ ВОДАХ И ПРОБЛЕМА САНИТАРНОЙ ОХРАНЫ ВОДОЕМОВ
Проф. Я- М. Грушко
Кафедра общей гигиены Иркутского медицинского института
Развитие промышленности и рост численности городского населения в зарубежных странах сопровождаются увеличением количества сточных вод и их загрязненности, что находит отражение в специальной литературе.
Как указывает Barth, в ФРГ только промышленные предприятия сбрасывают в водоемы за сутки 2,84 млн. м3 неочищенных сточных вод и 7,49 млн. м3 так называемых условно чистых, в которых содержится немало загрязнений. Количество бытовых неочищенных стоков, сбрасываемых в реки и озера, составляет в сутки 2,79 млн. м3 и недостаточно очищенных — 4,7 млн. м3. В связи с этим в ФРГ для централизованного водоснабжения поверхностные воды используются лишь в 6% случаев, преобладающее же большинство водопроводов (93,8%) питается от подземных вод.
Sontheimer и Kôlle подтверждают сильное загрязнение Рейна химически вредными веществами, содержащимися в сточных водах, указывая, что загрязнение токсическими веществами органического происхождения из года в год возрастает.
В Италии, согласно Berbenni, многие озера сильно загрязнены сточными водами; 74% прибрежных городов сбрасывают сточные воды в море без очистки. Дальнейший рост численности населения и развитие промышленности, как указывает автор, создают критическое положение со снабжением населения водой, пригодной для хозяйственно-питьевых целей.
В Бразилии, как отмечает De Godou, в реку Гуаси на протяжении 473 км сбрасывают сточные воды 26 городов, причем промышленные стоки во многих случаях не имеют'какой-либо очистки. Вместе с промышленными стоками в реку поступают токсические вещества органического происхождения: гербициды, фунгициды и инсектициды. Они поступают в реку как с производственными стоками предприятий, их вырабатывающих, так и с поверхностным стоком с полей, на которых применяются эти ядохимикаты.
В зарубежных странах развитие химической промышленности, широкое применение ядохимикатов (пестицидов) в сельском хозяйстве и синтетических моющих средств (детергентов) в быту сопровождается увеличением водоемов токсическими веществами органического происхождения. В США, по данным Бюро рыбного спорта \ при выборочном обследовании из 590 проб в 584 случаях (т. е. в 99%) ДДТ был обнаружен в концентрациях более 45 мг/л. В Англии, особенно в южных графствах, где сильно развита химическая промышленность, другая группа токсических веществ органического происхождения — синтетические детергенты, оказались в водое-
1 Anon. Pesticide residues in fish are staggering. Environment. Sci. Technol., 1969, 3, 613.
82
20
мах в концентрациях до 0,72 мг/л (Brown и соавт.), т. е. почти в 1,5 раза больше, чем это допускается международными стандартами ВОЗ 1.
Такие химические вещества органического происхождения, как угле-% водороды, пестициды и детергенты, лишь в незначительной степени под-
вергаются биохимическому окислению микроорганизмами. Все возрастающее поступление в водоемы токсических веществ органического происхождения, особенно пестицидов и детергентов, в значительной степени снижает их способность водоемов к самоочищению. Автор рекомендует ограничить спуск этих токсических веществ в водоемы; их следует утилизировать в процессе производства, извлекать из сточных вод.
В зарубежных странах мало изучается влияние токсических веществ, содержащихся в питьевой воде, на теплокровных животных. Зато многие исследователи определяют степень их вредного воздействия на рыб и беспозвоночных. Хотя известно, что для определения пороговой токсической концентрации для рыб также необходим хронический эксперимент, все же % многие авторы за рубежом продолжают ограничивать продолжительность опытов.
Luczak и Sitkewich определяли пороговые концентрации смеси некоторых пестицидов по их влиянию на органолептические свойства воды. По их данным, при более слабой концентрации триокса (с содержанием 1 % технического ДДТ, 2% ДМДТ и 0,5% -у-НСН) пороговая концентрация по запаху составляет 0,2 мг/л и по вкусу — 0,2—0,6 мг/л. Для более насыщенной смеси этого же пестицида триокса (с содержанием 10% технического ДДТ, 15% ДМДТ и 5% у-НСН) пороговая концентрация в воде составляет по запаху 0,03—0,06 мг/л и по вкусу 0,15—0,030 мг/л. Результаты этих опытов подтверждают суммацию токсического действия данного токсического вещества при увеличении его концентрации. Krishnaswami и Kupchanko установили, что форель уже через 24 часа приобретает неприятный вкус нефти при концентрации ее в воде более 0,25 мг/л, а при 1 мг/л вкус рыбы ^ портится сразу.
* В литературе встречаются данные о том, что в водоемах под влиянием
гидрохимических и гидробиологических процессов химически вредные вещества органического происхождения подвергаются изменениям по составу и токсичности. Так, Bender установил, что малотоксичный для гольяна инсектицид малатион в воде подвергается гидролизу, и вновь образовавшиеся в результате его распада диэтилфумарат, диэтилмалеат и малеиновая кислота оказывают резко выраженное токсическое действие.
Сброс одним и тем же или соседними предприятиями в водоем одновременно многих токсических веществ с одинаковыми лимитирующими показателями в соответствии с установленными ПДК приводит к особенно неблагоприятным последствиям из-за суммации комбинированного действия этих веществ. Так, Cabridenc и соавт. указывают, что сточные воды производства изопрена содержат большое количество токсических веществ, ^ в частности диметилдиоксан, ацетон, третичный бутанол, третичный бутил-катехин и другие химически вредные вещества. И хотя, как указывают авторы, биологическая очистка после их нейтрализации возможна, она оказывается сложной, так как требует аэрации в течение 6 часов и далеко не всегда бывает полной.
В ряде случаев токсические вещества органического происхождения изменяют санитарный режим водоемов не только посредством влияния на кислородный режим и сапрофитную микрофлору в местах сброса или в пунктах первого водопользования, но способствуют их вторичному загрязнению. Curtis пишет, что сброс в водоемы большого количества органических веществ приводит к бурному росту не только водорослей, но и различных грибков, которые, оседая в местах застоя воды, разлагаются, снижают со-
1 International standards for drinking water. WHO. Geneva, 1963.
держание кислорода в водоеме, вызывают гибель гидробионтов и придают воде неприятный привкус и запах.
Все возрастающее производство пестицидов сопровождается их поступлением в водоемы с промышленными отходами и поверхностным стоком £ после применения на полях и смыва с растений и почвы. Поэтому в США Национальный технический совещательный комитет при Санитарной службе 1 в своем'отчете отметил, что желательно, чтобы в водоемах пестицидов не было совсем, в качестве предельно допустимых рекомендованы следующие концентрации (в мг/л): алдрина — 0,017, хлордана — 0,003, ДДТ — 0,042, диэлдрина — 0,017, эндрина — 0,001, гептахлора — 0,018, эпокси-да — 0,018, линдана — 0,056, метоксихлора —0,035, карбамата — 0,1, токсафена — 0,005 и гербицида — 2,4—0,1. Claree и соавт. указывают, что эти предельно допустимые концентрации пестицидов в водоемах утверждены Санитарной службой США.
Следует отметить, что в США нормируемых ПДК токсических веществ органического происхождения по сравнению с нашей страной значительно # меньше. По некоторым соединениям, например для алдрина, в США допускается концентрация в 8,5 раза больше, но по некоторым, например для гептахлора, — в 2,8 раза меньше.
В США некоторые официальные органы подсчитали необходимые расходы на очистку сточных вод. По данным Федеральной ассоциации по борьбе с загрязнением водоемов при Министерстве внутренних дел США 2, для очистки сточных вод и обеспечения населения США чистой водой требуется затратить 26—29 млрд. долларов. Современная техника очистки промышленных сточных вод располагает многочисленными методами извлечения из них многих токсических веществ. Wierzbicki отмечает, что после биологической очистки сточных вод, содержащих акролеин, аллиловый спирт, глицероль и ацетальдегид, при помощи озона удавалось окислить остаточное количество этих химических веществ органического происхождения. Summer указывает, что при очистке при помощи озона можно удалить из сточных вод%99% аминов и сульфидов и 75% меркаптанов. *
Смолистые вещества можно извлекать из сточных вод фильтрацией через активированный уголь или кокс при температуре 25—50° и pH 5 (Ра-luch и соавт.). В последние угоды в смолистых веществах, поступающих в водоемы с промышленными сточными водамм, обнаружены канцерогенные вещества, в том числе один из наиболее активных— 3,4-бензпирен. Reichert установил, что это бластомогенное вещество, как и многие другие трудно-окисляемые соединения, может быть удалено из сточных вод при помощи озона. Поданным автора, даже'при значительно высокой первоначальной концентрации 3,4-бензпирена в сточных водах (100 мг/л) при дозе озона 0,5— 1,5 мг/л и контакте с ним в течение 30 мин. удалось уменьшить его содержание на 99%.
Сильное загрязнение сточными водами, в частности фенолами и детергентами, рек Сены и Уазы, откуда берут воду для хозяйственно-питьевых # целей оба водопровода Парижа, вынудило для окисления органических веществ в водопроводной воде применять двуокись хлора и озон 3.
Bears указывает, что при реконструкции водопровода Роттердама (Нидерланды), находящегося в устье Рейна и пользующегося водой этой реки, самым сложным вопросом оказалась очистка от фенолов, инсектицидов и детергентов, поступающих со сточными водами и поверхностным стоком с большой территории, которую питает эта река. Для очистки воды от указанных токсических веществ органического происхождения, как указывает автор, нет достаточно экономичных методов.
1 Anon. National] technical advisory committee report. Raw water quality criteria for public supplies. Journ.'Amer. water works associat., 1969, 61, 3, 133.
2 Anon. U. S. Department of interior. F. W. P. C. A. The cost of clean water and its economic impact., v. 4, Wash., 1969.
3 Anon. Parisan water gets ozone treatment. Wat., se*\ eng., 1969, 6, 9, 83.
В связи с необходимостью определения токсических веществ органического происхождения в воде и сточных водах ряд авторов опубликовали разработанные ими аналитические методы. Для определения пестицидов в воде рекомендуется применять хроматографию и пламенную спектро-фотометрию с чувствительностью определения 0,001—1,0 мг/л (Quentin и Huschenbeth). Делапон можно определять в воде после его экстракции эфиром газохроматографическим методом с чувствительностью 0,1 мг/л (Frank и Demint). Фунгисид дитианон определяют в воде и сточных водах спектрофотометрическим методом (Guen). Акрилонитрил в малых концентрациях выявляется с чувствительностью 1 мг/л колориметрическим методом при помощи реакции с тиогликолевой кислотой после концентрирования азеотропной дистилляцией (Covic-Horvat и соавт.). Анионические детергенты в воде Tonkelaar и Bergshoeff рекомендовали определять спектро-фотометрически с использованием азура. Образующаяся при реакции синяя окраска сохраняется 5 часов; чувствительность методики 0,02 мг/л. Taylor и Fryer для выявления анионических детергентов в воде и сточных водах рекомендуют абсорбционную методику с точностью 1,4% в воде и 3,7% в сточных водах; чувствительность данной методики 0,5 мг/л. Sullivan и Swisher предлагают определять в воде сульфонат в концентрации до 0,01 мг/л методом газовой хроматографии. Неионогенные синтетические детергенты Dozanska определяла при помощи бензольной модификации колориметрического кобальт-роданового метода, а также модифицированным методом с фосфорновольфрамовой кислотой.
ЛИТЕРАТУРА
Barth Н., Landarzt, 1970, Bd 46, S. 273. — В е а г s J. К.. J. Water Pollution Control. 1969, v. 68, p. 529. —Bender M. E., Water Res., 1969, v. 3, p. 571. — Brisou J., Rev. Hvg. Med. Soc., 1969, v. 17, p. 19. — В г о w n V. M.. Shur-b e n D. G., Shaw D., Water. Res., 1970, v. 4, p. 363. —Cabridenc R., Ley-g u e M., К а у x J. В кн.: Lutte. Paris, 1970, p. 13. — С 1 a r k e N. A., WeeksJ.D., J. Am. Wat. Wks Ass., 1970, v. 62, p. 72. — Co v i с - H о г v a t S., V r z i n a J., Sateva M., Nafta (Zagr), 1970, v. 21, p. 79.—Curtis E. J., Water Res., 1969, v. 3, p. 289.— De Godou M. P., Rev. Brasil pesq. med. biolog., 1969, 2, 2,95.— Dozafiska W., Roczniki. Panstw Zakfadu Hig., 1969, т. 20, с. 137. —Frank P., Demint R., Environment Sei Technol., 1969, v. 3, p. 69.—Guen S. H., Analyst, 1969, v. 94, p. 1095. — К r i s h n a s w a m i S., Kupchanko E., J. Wat. Pollut. Control. Fed., 1969, v. 41, p. 189. — L u с z a k J., S i t k i e w i с h D., Roczn. pänst. Zakl. Hig., 1969, т. 20, с. 495. —Quentin К. E., Huschenbeth E., Vom Wass., 1968, Bd 35, S. 76. — R e i с h e r t J., Gas und Wasserfach, 1969, Bd 110, S. 477. -Sontheimer H., К ö 1 1 e W., Umschau, 1970, Bd 70, S. 263. —Sullivan W. Т., Swisher R. D., Environment. Sei. Technol., 1969, v. 8, p. 481. — Summer W., Proc. Biochem., 1970, v. 5, p. 59. — T а у 1 о г С. G., Fryer В., Analyst, 1969, v. 94, p. 1125, p. 1106. —Tonkelaar W. A., Bergshoeff G., Water Res., 1969, v. 3, p. 31. — W i e r z b i с k i Т., Oxidation of acrolein, allyl alcohol glycerol, and acetaldehyde with ozone. Zesz. Nauk. politech. slask. Inz. sanit, 1969, 13, 95.
Поступила 24/111 1971 r.
