Введение к работе
з
Актуальность проблемы. При водоподготовке, особенно при обеззараживании воды хлорсодержащими агентами, многие вещества, находящиеся в воде, трансформируются с образованием продуктов более опасных, чем исходные соединения (T.A.Bellar et al, 1974; J.Symons et al, 1975; A.M. Chen et al, 1980; S. Maruoka et al, 1980; Г.Н.Красовский, 1985). Процессы, происходящие при хлорировании воды, содержащей природные гуминовые и фульвокислоты, исследованы достаточно хорошо (J.J.Rook, 1974; А.Т.Лебедев и соавт., 1995; Н.А.Синикова, 2000). Особое внимание было уделено также изучению опасности ГСС, образующихся в процессе хлорирования воды, содержащей пестициды и аминофенолы (Ю.А.Рахманнн и соавт., 1985). Однако реально дифференцированный норматив с учетом продуктов хлорирования разработан только для фенолов (З.И.Жолдакова и соавт., 1971). Возможно, что многие другие органические соединения, в том числе поступающие в окружающую среду со сточными водами предприятии, способны трансформироваться при обработке воды хлорсодержащими агентами. До сих пор не было проведено системного обобщения сравнительной опасности веществ промышленного происхождения и продуктов их трансформации под действием активного хлора. Недостаточно изучен вопрос о том, насколько широк спектр соединений, способных давать опасные хлорпроизводные в результате хлорирования.
Для унификации условий изучения стабильности и трансформации веществ в водной среде были разработаны «Методические указания к экспериментальному изучению процессов трансформации химических веществ при их гигиеническом регламентировании в воде» (Г.Н.Красовский, Б.М.Штабский, З.И.Жолдакова и соавт., 1985). Из-за отсутствия в этот период должной аналитической базы в гигиенических учреждениях в Методических указаниях рекомендовано производить идентификацию продуктов трансформации в исключительных случаях, а способность веществ реагировать с хлором оценивать лишь качественно. С развитием
4 аналитической и информационной базы появилась возможность идентификации продуктов трансформации, однако до сих пор не определены условия и границы применимости биотестирования, роль методов токсикологической оценки и необходимый объем токсикологических исследований для получения информации об их реальной опасности. Поэтому необходимо усовершенствовать методические подходы к гигиенической оценке опасности веществ с учетом их трансформации при хлорировании.
В связи с вышесказанным сформулирована цель работы - сравнительная гигиеническая оценка химических веществ промышленного происхождения и продуктов их трансформации, образующихся при обеззараживании воды.
В соответствии с целью решались следующие задачи:
1. На примере веществ из разных структурных рядов установить состав
продуктов трансформации при хлорировании воды и обработке
ультрафиолетовым излучением (УФИ) в зависимости от условий
эксперимента.
2. На основании экспериментальных данных, полученных в
биологических экспериментах на клеточных культурах, зоогидробионтах и
теплокровных животных, обосновать условия и границы применимости
токсикологических и химико-аналитических методов для сравнительной
оценки опасности исходных веществ и продуктов их трансформации.
3. На основе структурных особенностей молекулы исходного вещества и
продуктов трансформации теоретически обосновать возможные пути
трансформации (хлорирование, окисление и др.) и выбрать структурные
параметры, характеризующие способность веществ к образованию продуктов
трансформации.
4. Дать рекомендации к совершенствованию методов сравнительной
гигиенической оценки опасности веществ и продуктов их хлорирования.
Научная новизна работы. Установлена зависимость состава продуктов трансформации циклогексена, бутилового спирта, дифенилметана,
5 фенилксилилэтана, ацетофенона, анилина и метилнафталина от обеззараживающего агента (УФИ, хлорная вода, гипохлорит натрия) и молярного соотношения активный хлор/субстрат. Впервые предложены механизмы трансформации циклогексена и дифенилметана под влиянием активного хлора в воде.
Показано отсутствие закономерной связи результатов сравнительной гигиенической оценки опасности веществ и продуктов их хлорирования в субхроническом эксперименте с данными биотестирования на Daphnia magna.
На примере бутилового спирта и продуктов его хлорирования впервые доказана применимость метода расчета реперных доз на основе зависимости «доза-ответ» для сравнительной оценки опасности веществ
Выделены структурные фрагменты, наличие которых в молекуле определяет способность вещества подвергаться интенсивной трансформации с образованием ГСС.
Практическая значимость работы. Обоснованы возможности и ограничения методов сравнительной оценки опасности веществ и продуктов их хлорирования. Предложена система методов гигиенической оценки продуктов трансформации, образующихся при обеззараживании воды. Предлагаемая система позволит повысить надежность оценки опасности веществ, загрязняющих воду.
Работа выполнена в рамках плановых тем 01.9.70002125 и 048. Материалы диссертации использованы при подготовке трех методических документов: Методических указаний по внедрению и применению Санитарных правил и норм СанПиН 2.1.4.559-96 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества» МУ 2.1.4.682-97 (1998); Методических указаний "Санитарный надзор за обеззараживанием сточных вод ультрафиолетовым облучением 2.1.5.732-99" (1999); Методических указаний «Гигиеническая оценка материалов, реагентов, оборудования,
технологий используемых в системах водоснабжения МУ 2.1.4.783-99» (1999).
Апробация работы. Материалы диссертации обсуждены и одобрены на апробационной комиссии НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А.Н.Сысина РАМН (2002 г.), ее разделы доложены на 46-й Конференции по масс-спектрометрии, Орландо, Флорида (1998 г.); 5-й Международной конференции по загрязнению воды, Лемнос, Греция (1999 г.); 16-й Международной конференции по генотоксикологии окружающей среды, Вильнюс (1999 г.); 4-м Международном конгрессе «ЭКВАТЕК-2000», Москва (2000); научной конференции «Водные экосистемы и организмы-2», Москва (2000); IX Всероссийском съезде гигиенистов и санитарных врачей, Москва (2001); Пленуме Межведомственного научного совета по экологии человека и гигиене окружающей среды РФ, Москва (2001).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 печатных работ, из них 3 в центральной печати, 3 за рубежом и 6 тезисов.
Структура работы. Настоящая работа состоит из введения, шести глав, выводов (занимает 130 машинописных листов, содержит 10 рисунков, 25 таблиц), 38 приложений, списка литературы из 147 наименований, из них 85 отечественных.
![Гигиеническое обоснование и оценка эффективности применения УФ-излучения в комплексной технологии обеззараживания питьевой воды [Электронный ресурс]](/i/i/4428/178934.png "Гигиеническое обоснование и оценка эффективности применения УФ-излучения в комплексной технологии обеззараживания питьевой воды [Электронный ресурс] Фридман Роман Кириллович")
