Выбор индикаторного показателя при экологической сертификации коптильного производства Текст научной статьи по специальности «Прочие сельскохозяйственные науки»

ваниями, предъявляемыми к гербицидам — степенью специфичности при уничтожении сорных растений в агроценозе.

Двухфакторный дисперсионный анализ выявил, что в структуре изменчивости эпистрофных хло-ропластов представлена только дисперсия по фактору гербицид. Различия между видами, а также эффект взаимодействия признаны статистически недостоверными.

Результаты трехфакторного дисперсионного анализа вскрыли статистически достоверные различия по факторам концентрация и гербицид с долями 15 и 23% соответственно, был выявлен и эффект взаимодействия с долей 34%. По фактору вид статистически достоверных различий не обнаружено, не было выявлено и наличия эффектов взаимодействия: концентрация—вид, гербицид— вид, а также концентрация—гербицид—вид.

.Г,: ВЫВОДЫ

1. По сравнению с 2п, Со, Ва, Мп, РЬ медь обладает наиболее сильным токсическим действием и ее реакция проявляется через 3-5 ч при концентрациях 0,1; 0,25; 0,025; 0,001; 0,0001 мг/мл. ...

2. Исследованные металлы обладают токсическим действием, что сказывается на приостановке роста рясок и их выживаемости.

3. Видоспецифичность реакции представителей семейства рясковых на гербициды обнаружена для признака коэффициент мгновенного роста. Доля влияния межвидовых различий составляет 61% от общей изменчивости.

ЛИТЕРАТУРА

1. Wang W. Literature review on ducweed toxicity testing / / Environ. Res. — 1990. — 52. — P. 7-22.

2. Ломагин Л.Г., Ульянова Л.В. Новый тест на загрязненность воды с использованием ряски малой Lemna minor L. / / Физиология растений. — 1993, — 40. — № 2. — С. 327-328.

3. Цаценко Л,В., Малюга Н.Г. Чувствительность различных тестов на загрязнение воды тяжелыми металлами и пестицидами с использованием ряски малой Lemna minor L. / / Экология. — 1998. — № 5. —■ С. 407-409.

4. Цаценко Л.В., Филипчук О.Д. Фитоиндикация загрязнения воды и почвенной вытяжки / / Агрохимия. — 1999.

— № 1. — С. 90-93.

Кафедра растениеводства » !?> •:

Поступила 25.02.2000 г.

664.951.3

ВЫБОР ИНДИКАТОРНОГО ПОКАЗАТЕЛЯ ПРИ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ СЕРТИФИКАЦИИ КОПТИЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА -

И.Н. КИМ, Г.Н. КИМ, А.Н. МАСАЖЕНКОВ

Дальневосточный государственный технический рыбохозяйственный университет

Нынешнее состояние окружающей среды в Российской Федерации следует признать критическим, поскольку значительная часть населения проживает в экологически неблагоприятных районах, причем число жителей, испытывающих десятикратное превышение предельно допустимых концентраций ПДК вредных веществ в атмосферном воздухе, достигает 50 млн [1].

Для реального улучшения сложившейся ситуации необходимо придание природоохранной деятельности приоритетного статуса в общей системе управления предприятием, что может быть обеспечено введением со стороны государственных органов действенного механизма по проведению обязательной экологической сертификации [2]. Данная мера позволит достичь значительного оздоровления окружающей среды, о чем свидетельствует опыт промышленно развитых стран с рыночной экономикой.

В нашей стране экологическая безопасность осуществляется применительно к продукции, работам и услугам по правилам системы сертификации согласно их соответствию требованиям ГОСТ в части охраны окружающей среды и регламентируется рядом законов, основными из которых являются ”0 сертификации продукции и услуг”, ”Об охране окружающей природной среды”, ”Об охране атмосферного воздуха”, ”06 экологической экспертизе”. Роль нормативов качества окружающей среды фактически выполняют ПДК и предельно допустимые выбросы загрязняющих веществ. В

настоящее время ПДК для атмосферного воздуха установлены более чем для 500 соединений [3, 4]. Имеются также характеристики более 50 смесей, состоящих из 2-4 соединений, совместное действие которых чаще всего проявляется по сумме эффектов.

Однако обращает на себя внимание чрезвычайная ограниченность рассматриваемых компонентов по сравнению с реальным загрязнением атмосферы дымовыми выбросами различных производств, в том числе производящими копченую рыбную продукцию. Рыбокоптильные предприятия традиционно придерживаются технологии дымового копчения, при которой в атмосферу выбрасывается до 95% компонентов дымовоздушной смеси [5]. По своей природе коптильный дым является типичным аэрозолем, в котором продукты пиролиза древесины распределены между дисперсной фазой (аэрозольные частицы) и дисперсионной средой. Составными частями последней являются не-конденсируемые при копчении рыбы газы (окислы азота, углерода), молекулы воды и органические соединения, находящиеся в парообразном состоянии. Дисперсная фаза коптильного дыма в значительной степени состоит из тех же органических соединений, что и дисперсионная среда, но в иных количественных соотношениях [6].

В составе древесного дыма к настоящему времени идентифицировано около 400 соединений, в том числе фенолы, кислоты, карбонильные вещества, полициклические ароматические углеводороды и др. [5, 6]. Их влияние на здоровье человека, варьирующееся в широких пределах, состоит в канцерогенном, мутагенном, аллергенном, токсическом и иных воздействиях [3, 4]. Поэтому соглас-

но дей предпр отнесе вокруг

1000 N

Одн эконои соблю; по про: ся неп в поме матиче разряд лей таї мическ прията не пр< усугуб. неблаг выброс

Созд ществу поскол ний ко ся чре: ределеї ет исп прибор

Целі оценка чего ко

ЧЄСТВЄ{

ния ко: приори отрица' ного пс

Объг камерн дымоге: тонског особен! как хоі установ эксплуа батьіваї Примор

Фенолы I Кислоты Карбонил Аммиак Двуокись Окись уга Сернисты| Бенз(а)пи Сумма

2-3,2000

оксиче-

гановке

штелей єна для а. Доля 61% от

ISting / /

агрязнен-і minor L.

■ № 2. -

ь различ-■аллами и та minor Э,

загрязне-. - 1999.

64,951.3

воздуха ш [3, 4], смесей, « дейст-э сумме

;звычай-|Мпонен-м атмос-. произ-эпченую приятия дымово-брасыва-й смеси эвляется пироли-:ной фа-ной сре-ются не-(окислы [ические I состоя-в значи-шческих о в иных

у време-[ений, в >1е веще-еводоро-еловека, )СТ0ИТ в I, токси-у соглас-

но действующим санитарным нормам и правилам предприятия по производству копченой продукции отнесены ко 2-му классу, что предполагает наличие вокруг них санитарно-защитной полосы не менее 1000 м [2].

Однако в условиях структурной перестройки экономики данное ограничение практически не соблюдается. Многочисленные малые предприятия по производству копченой продукции располагаются непосредственно в жилых массивах, например, в помещениях общественного питания. Это автоматически переводит близлежащую территорию в разряд экологически неблагоприятных, на жителей такого района приходится дополнительная химическая нагрузка, поскольку на подобных предприятиях при производстве копченой продукции не предусматривается очистка дыма. Ситуация усугубляется отсутствием достоверных сведений о неблагоприятном влиянии компонентов дымовых выбросов на здоровье человека.

Создавшееся положение серьезно усложняет существующая система оценок дымовых выбросов, поскольку из 400 Идентифицированных соединений коптильного дыма значительная часть является чрезвычайно высокоопасными веществами, определение состава й концентрации которых требует использования дорогостоящих аналитических приборов.

Цель наших исследований — гигиеническая оценка дымовых выбросов камер холодного и горячего копчения, заключающаяся в определении качественного состава и количественного содержания компонентов коптильного дыма, являющихся приоритетными в формировании общей опасности отрицательного воздействия, и выборе индикаторного показателя.

Объектом исследования были дымовые выбросы камерной установки Н20-ИК2А, оборудованной дымогенератором Н20-ИХА.03, конструкции эстонского рыболовецкого колхоза, конструктивные особенности которой позволяют производить рыбу как холодного, так и горячего копчения. Данная установка производительностью до 1000 кг широко эксплуатируется в коптильных цехах рыбоперерабатывающих предприятий отрасли, в том числе Приморского края. /

Изучение показателей дымовых выбросов сводилось к определению температуры, относительной влажности, а также содержанию в них дисперсной фазы и основных коптильных компонентов — фенолов, кислот и карбонильных соединений, формирующих аромат, вкус и цвет копченой рыбы 16, 7]. Выбор данных групп органических соединений обусловливался не только их токсической опасностью, но и поиском методов очистки, предусматривающих дальнейшую утилизацию коптильных компонентов. Одновременно содержание фенолов, кислот и карбонильных соединений определяли в дисперсной фазе дымовоздушной смеси.

Помимо перечисленных показателей, в дымовых выбросах определяли содержание аммиака, окиси углерода, двуокиси азота, сернистого ангидрида и бенз(а)пирена БП. Концентрацию последнего определяли в НИИ канцерогенеза Онкологического научного центра им. Н.Н. Блохина РАМН. По требованию санитарных органов данные соединения входят в перечень подлежащих обязательному контролю при производстве копченой продукции. Значение физико-химических показателей дымовых выбросов определяли на выходе из коптильной камеры с использованием методик, принятых в научных исследованиях [8-10]. Отбор проб дымовоздушной смеси осуществляли с соблюдением условий изокинетичности [4].

При исследовании физических параметров дымовых выбросов, образующихся при производстве рыбы холодного копчения, температура составляла (23,0±2,5)°С, относительная влажность (62,0±4,2)%, а концентрация дисперсной фазы (324,5±23,1) мг/м . При производстве рыбы горячего копчения эти показатели были соответственно (85,0±3,5)°С, 100% и (565,3±54,1) мг/м3. При горячем копчении рыбы, судя по содержанию дисперсной фазы, используется дым повышенной концентрации.

Исследование химического состава дымовоздушной смеси (табл. 1) показало, что общее содержание анализируемых соединений в дымовых выбросах, образующихся при производстве рыбы горячего копчения, составило (594,2±33,7) мг/м3 и почти в два раза превысило их содержание в дымовых выбросах камеры холодного копчения. В обоих

Таблица 1

— Соединения Содержание компонентов коптильного дыма ОТ»». мг/м

Холодное копчение Горячее копчение

мг/м3 0/ /0 мг/м3 °/ /о

Фенолы (в пересчете на гваякол) 42,1 ±4,7 13,1 + 1,4 54,9+5,7 9,2 ± 1,3 0,01

Кислоты (в пересчете на уксусную кислоту) 71,8 ±5,3 22,4+2,7 96,3±13,0 16,2 ± 3,4 0,2

Карбонильные соединения (в пересчете на фурфурол) 70,5±8,3 22,0±1,4 101,6± 14,3 17,1 ±2,5 0,05

Аммиак 0,4±0,2 0,1 ±0,02 1,7 ±0,5 0,3±0, і 0,2

Двуокись азота 3,3±0,7 1,0± 0,2 8,3 ± 1, 1,4±0,2 0,085

Окись углерода 131,0±35,7 40,9±5,7 328,3±52,8 55,3±4,8 5,0

Сернистый ангидрид 1,7 + 0,3 0,5±0,1 3,2±0,6 0,5±0,1 0,5

Бенз(а)пирен (120,9±1,7И0~6 (230,8±8,1 )■ 10~6 О О 1 СП

Сумма 320,8 ±27,2 100,0 594,2±33,7 100,0

случаях основную массу составляет окись углерода, причем в Дымовых выбросах камеры горячего копчения доля данного соединения, судя по общему содержанию (55,3±4,8)%, превалирует и почти в три раза превышает его содержание в дымовых выбросах камеры холодного копчения. В структуре дымовых выбросов камеры горячего копчения по массе поступающих в атмосферу веществ за окисью углерода в порядке убывания следуют карбонильные соединения, фенолы и кислоты, при этом общая массовая доля четырех соединений составила в среднем 97,8%.

Суммарное содержание исследуемых соединений в дымовых выбросах камеры холодного копче-ния составило (320,8±27,2) мг/м3. При этом в структуре выброса по массе поступающих в атмосферу веществ в порядке убывания следуют окись углерода, кислоты, карбонильные соединения и фенолы, общая массовая доля которых составила в среднем 98,4%.

Известно, что с гигиенической точки зрения распределение веществ только по их содержанию не совсем показательно, поскольку разные соединения имеют различные классы опасности, поэтому их значимость в структуре дымовых выбросов следует вести с учетом массы и ПДК [3]. В отечественной гигиенической практике для определения отрицательного воздействия атмосферных загрязнений долгое время использовалась формула, основанная на признании удовлетворительным такого состояния воздушной среды, когда сумма отношений фактически найденных концентраций веществ к их ПДК не превышает единицы.

По этой формуле нами рассчитаны индексы опасности исследуемых соединений (табл. 2), полученные делением их массы в дымовоздушной смеси на ПДК. Это позволило установить, что в дымовых выбросах камеры холодного копчения наиболее значимыми являются фенолы, доля которых составила (68,1 ±1,6)% общей опасности. Далее по величине коэффициентов значимости следуют карбонильные соединения, кислоты и БП. Эти соединения являются ключевыми, поскольку их доля совместно с фенолами составила в среднем 98,9% суммарной опасности дымовых выбросов камеры холодного копчения.

В дымовых выбросах камеры горячего копчения основную опасность также представляют феноль-

ные соединения, на долю которых приходится (65,2±2,8)%. За ними следуют карбонильные соединения, кислоты и БП, суммарный индекс опасности которых составил в среднем 32,6%.

Особо нужно выделить содержание БП, канцерогенное действие которого проявляется при дозах на 1-2 порядка к-же, чем концентрации других веществ. Индексы опасности БП в дымовых выбросах камер холодного и горячего копчения составили (120,9±1,7) и (230,8+8,1), что соответствует (2,0±0,2) и (2,8±0,2)% общей опасности дымовоздушной смеси.

Таким образом, основную опасность в дымовых выбросах составляют фенолы, карбонильные соединения, кислоты и БП. Однако принятие одного из этих соединений, в частности фенолов, в качестве индикаторного связано с методическими сложностями, поскольку отбор проб и последующий анализ данного вещества требует наличия специализированной аппаратуры и реактивов, что не всегда возможно для большинства лабораторий рыбоперерабатывающих предприятий.

Для выбора индикаторного показателя, определяемого сравнительно простым способом, нами были проведены исследования по гигиенической оценке дисперсной фазы дымовых выбросов, заключающиеся в определении содержания основных коптильных компонентов и БП в аэрозольных частицах коптильного дыма и дальнейшем расчете индекса опасности. Концентрация фенолов, кислот и карбонильных соединений в аэрозольных частицах дымовых выбросов, образующихся при производстве рыбы холодного копчения, составила соответственно (30,2±3,0), (49,3±3,6) и

(40,9±4,8) мг/м3, или (71,8±2,2), (68,7± 1,6) и (58,1 ± 1,8)% от их суммарного содержания в дыме.

Содержание данных соединений в аэрозольных частицах дымовых выбросов, образующихся при Изготовлении рыбы горячего копчения, составило соответственно (24,0±1,7), (41,2±4,0) и

(36,5±4,4) мг/м3, или (44,1 ±3,4), (43,2±3,2) и (36,9±7,3)% от их общей массы в дыме. Различия содержания фенолов, кислот и карбонильных соединений в дисперсных частицах дымовых выбросов камер холодного и горячего копчения, очевидно, обусловлены температурой дымовоздушной смеси, с повышением которой (при горячем копчении)

Таблица 2

значит!

ХОДИТ I

Для сов кал во вни: относи тическ! частиц частиц чения

К...

что сос

ТОВ ДЫ1

При зольны го копч темпер, ду ДИС1 его СОI порядк: персны

+ 36

что сос

ВЫХ ВЫ'

Таки качеств сти дыг исполь: составе

ЛЯЮЩИ1

Соединения ; ; Холодное копчение Горячее копчение

Индекс опасности % Индекс опасности %

Фенолы (в пересчете на гваякол) 4210,0±470,0 68,1+1,6 5490,0±570,0 65,1 ±2,8

Кислоты (в пересчете на уксусную кислоту) ' ' 359,0±26,5 1 5,8±0,3 481,0±65,0 5,7 ±0,6

Карбонильные соединения (в пересчете на фурфурол) 1410,0± 166,0 22,8±1,4 2032,0±286.0 24,2±2,9

Аммиак 2,0±0,3 0,04±0,01 8,5±2,3 0,1 ±0,02

Двуокись азота 38,7±7,8 0,7 ±0,1 97,6± Г3,1 1,2 ±0,2

Окись углерода 26,1+7,1 0,4±0,1 65,7+10.6 0,8+0,1

Сернистый ангидрид 3,4+0,6 0,06±0,02 6,4±1,2 0,1 ±0,01

Бенз(а)пирен ; . 120,9±1,7 2,0+0,2 230.8 + 8,1 2,8±0,2

Сумма '' ' ~ . 6170,1 ±627,3 100,0 8412,0+677,0 100,0

f

Г > З, 2ППП

ЬлОЯ1гТСП il!_ і'.;

rv.n ::ncC-

J, hHLLL.?-1.7--1 ДИШ!

її ipyrtiK

ІA ЬЬГІЇЗП-

cui; і з ил ^етонуст дыяиисп

Д!= І Г.1 iJU _4Jv aLMI3 C-^-1?. КДНСГП H і ILU4C-

нески’-гп

l-rsC/IL'^v іл:.-■-ГЗ -П'ЗРІ н .^rifin. 'ГГҐІ

пр?1 iflpTltf

і. ::гпіії-и\ на чи ч н.чгдо.ий

■.■ГіСііН, 'Ji г :1 Гі^НСіК-

Й^слг 1ГК1\'

г: |:С.-ЧЄТЄ Ж-J

ГОЗШЫШЯ ІНШІ :іри Е^СТЯгГ^й ;£,6) L1 .7 .її ,6.1 EL pv, R ДЬПНЙ |]Г'іи.'.ШИL Jb.V.AF Гї '.':! г ■ЛЛСТЇНИЛи

ІШ і’

!г±Щ п

І ІйМ Н и 11 Л I1HHLIJC сс;іґ-; U JrJ|if'"rifi ґі'іе Н .ІДІ'.О LLU СЛ*.УН.

і<гп:х .і ч и .■■

ИЗВЕСТИЯ ВУЗОВ. ПИЩЕВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ, № 2-3, 2000

111

значительная часть исследуемых соединении переходит в парообразное состояние.

Для расчета индекса опасности дымовых выбросов камеры холодного копчения Кх к нами принято во внимание, что при температуре (23,0±2,5)°С и относительной влажности (62,0±4,2)% БП практически полностью находится в составе дымовых частиц [3, 4]. Тогда общая опасность аэрозольных частиц дымовых выбросов камеры холодного копчения

К.„ = 30,2/0,01 + 49,3/0,2 + 40,9/0,05 +

+ 120,9-10‘6/1,0- Ю'6 = 3020,0 + 246,5 +

+ 818,0 + 120,9 = 4205,4, что составляет 68,2% общей опасности компонентов дымовых выбросов.

При расчете коэффициента значимости аэрозольных частиц дымовых выбросов камеры горячего копчения К нами сделано допущение, что при температуре (85,0±3,5)°С БП распределяется между дисперсной фазой и дисперсионной средой и его содержание в дымовых частицах составляет порядка 80%. Тогда коэффициент опасности дисперсных частиц

Кгк = 24,0/0,01 + 41,2/0,2 +

+ 36,5/0,05 +184,6-10~6/1,0-10“6 = 2400,0 +

+ 206,0 + 730,0 + 184,6 = 3520,6,

что соответствует 41,9% общей опасности дымовых выбросов.

Таким образом, исследования показали, что в качестве одного из основных индикаторов опасности дымовых выбросов коптильных камер можно использовать содержание аэрозольных частиц, в составе которых находятся компоненты дыма, являющиеся приоритетными в определении общей

опасности дымовых выбросов. Использование данного показателя значительно ускорит проведение экологической сертификации коптильных производств санитарными органами, а также упростит исследование атмосферного воздуха в районе размещения подобных производств.

ЛИТЕРАТУРА

1.

Сидоренко Г.И., Румянцев Г.И., Новиков С.М. Актуальные проблемы изучения воздействия факторов окружающей среды на здоровье населения / / Гигиена и санитария. — 1998. — № 4. — С. 3-8.

Протасов В.Ф., Молчанов А.В. Экология, здоровье и природопользование в России. — М.: Финансы и статистика, 1995. — 525 с.

Гигиена окружающей среды / Г.И. Сидоренко, М.Г. Шандала, Г.А. Багдасарьян и др.; Под ред. Г.И. Сидоренко. — М.: Медицина, 1989.'— 424 с.

Беспамятное Г.П.,.Кротов Ю.А. Предельно допустимые концентрации химических веществ в окружающей среде: Справочник. — Л.: Химия, 1985. — 528 с.

Ким И.Н., Ким Г.Н. Эколого-гигиенические аспекты производства копченой рыбной продукции / / ВНИЭРХ. Сер. Обработка рыбы и морепродуктов. — 1998. — Вып. 1 (1).

— 32 с.

Курко В.И. Химия копчения. — М.: Пищевая пром-сть, 1969. — 343 с.

7. Toth L. Chemie der Rauchtrung. — Verl.: Chemie, 1983. — 331 s.

8. Курко В.И. Методы исследования процесса копчения и копченых продуктов. — М.: Пищевая пром-сть, 1977. — 197 с.

Перегуд Е.А., Гернет Е.В. Химический анализ воздуха промышленных предприятий. — Л.: Химия, 1973, — 384 с.

10. Хесина А.Я., Хитрово И.А., Геворкян Б.З. Возможность количественного определения ПАУ в загрязнениях окружающей человека среды на основе квазилинейчатых спектров люминесценции и возбуждения / / Журн. прикладной спектроскопии. — 1983. — 39. — № 6. — С. 928-934.

Кафедра охраны трудг

Поступила 07.04.99 г.

2.

4.

5.

6.

9.

У--. - А*

j.T-r.:.ri

\. Ы"'С ■I

Гі> II

Ь..-0лі]