КГ Акулов
.pdfстью. Установлено, что таковой является песчаная почва. Исследования должны проводиться на растениях, макси мально накапливающих изучаемые вещества (фитотест). Такими растениями для хлорорганических пестицидов и производных мочевины являются крестоцветные (редис Сакса), для фосфорорганических и тяжелых металлов — злаковые (кукуруза ВИР-42, овес, пшеница) и т. д.
Принцип экстремальности почвенных условий, микро климата и выбора фитотеста обеспечивает, как показали исследования, величину коэффициента запаса надежности ПДК от 10 до 20 раз для натурных почв.
Четвертое положение теории нормирования химиче ских веществ в почве предусматривает с целью безопасно сти здоровья людей проведение исследований на биологи ческих, лабораторных, кибернетических моделях в стан дартных почвенно-климатических условиях с последу ющим их переносом на натурную почву и организм человека. Следовательно, исследования по научному обос нованию ПДК экзогенных химических веществ в почве проводятся не в натурных, а в экстремальных единых, сопоставимых лабораторных условиях на предложеннных модельных установках.
Пятое положение теории — в ходе эксперимента долж ны быть выявлены наиболее «узкие» (лимитирующие) места при сравнении пороговых количеств химического вещества по общесанитарному, миграционному водному, миграционному воздушному, органолептическому, фитоак кумуляционному (транслокационному) и санитарно токсикологическому показателям вредности. Подпороговое количество или максимальная недействующая концен трация (МНК) изучаемого вещества по лимитирующему показателю вредности будет соответствовать ПДК. Обяза тельным является во всех случаях изучение такого интег рального показателя, как здоровье населения.
Согласно шестому положению теории ПДК экзогенных химических веществ в почве является единой величиной для любых почвенно-климатических условий с соответ ствующим коэффициентом запаса.
В соответствии с седьмым положением при определе нии единой ПДК химического вещества для конкретного почвенно-климатического региона страны, т. е. для на хождения «региональной» ПДК, производится расчет та ких показателей, как предельно допустимый уровень внесения (ПДУВ) химических веществ в почву и их безопасное остаточное количество (БОК). При расчете этих величин учитываются факторы, от которых зависят миграция, детоксикация, образование метаболитов хими ческих веществ в почве. К этим факторам в первую очередь относятся температура и влажность почвы, содер
жание гумуса, pH, пористость, бактериальная обсемененность. Коэффициенты, характеризующие воздействие этих факторов на процессы миграции и детоксикации экзогенных химических веществ, определяются на основа нии экспериментальных данных, полученных в лаборато рии с учетом конкретных климатических условий на натурных образцах почвы, отобранных в изучаемом поч- венно-климатическом регионе. Найденные поправочные коэффициенты используются для расчета величин ПДУВ и БОК изучаемого химического вещества для конкретных почвенно-климатических условий.
Центральным методологическим вопросом при гигиени ческом нормировании химических веществ в почве являет ся определение ПДК экзогенного химического вещества в почве, под которым следует понимать то максимальное его количество в почве (в миллиграммах на 1 кг абсолют но сухой почвы), которое при прямом контакте с ней человека (загрязнение кожных покровов, слизистых обо лочек глаз, верхних дыхательных путей, заглатывание почвы) или опосредованно при одном из путей миграции по экологическим цепочкам гарантирует отсутствие отри цательного прямого или косвенного действия на здоровье человека, его потомства, санитарные условия жизни насе ления и самоочщцающую способность почвы. Сама по себе величина ПДК не свидетельствует о степени загряз нения конкретного почвенно-климатического региона. Для того чтобы оценить степень загрязнения почвы в данных условиях, необходимо рассчитать показатели, которые учитывали бы эти конкретные региональные почвенно климатические особенности. Такими величинами, которые рассчитываются на основании ПДК химических веществ почвы, являются ПДУВ экзогенных химических веществ в почве и их БОК. ПДУВ характеризует допустимое без опасное для здоровья людей количество химических ве ществ, вносимое в почву в начале ее обработки, БОК — допустимые безопасные для здоровья людей остаточные количества экзогенных химических веществ в период перед обработкой полей, выхода рабочих на сельскохозяйствен ные поля после обработки почвы и в конце вегетационного периода у растений.
Приводим принципиальную схему нормирования экзо генных химических веществ в почве. На первом этапе осуществляется изучение физико-химических свойств ве щества и его стабильности в почве, т. е. времени, за которое разрушается 50% экзогенных химических веществ (Т 50) и 99%, или практически весь препарат (Т 99).
Вторым этапом является обоснование объема экспери ментальных исследований и ориентировочных пороговых концентраций по каждому показателю вредности при
С хем а 1. Принципиальная схем а норм ирования |
экзогенных химических |
||
веществ в почве |
|
||
М атем атическое |
моделирование |
|
|
Л абораторны й |
эксперим ент |
|
|
Изучение |
|
х . |
|
|
О пределение |
пороговы х |
|
стабильности |
|
||
|
концентраций по основны м |
||
|
|
показателям |
вредности |
О рганолептический |
|
|
|
|м играционны й водный |
|
|
|
М играционный воздушный к |
|
||
1Ф итоаккумуляционный |
|
||
| О бщ есанитарный |
|
||
t ' |
1 |
|
|
|
|
|
|
Т оксикологический |
|
||
X |
|
|
|
пдк] |
|
|
|
т |
|
|
|
Натурный |
эксперим ент |
|
|
БО К |
|
( П Д У В ] |
|
Изучение здоровья |
населения |
|
помощи математических моделей процессов миграции, фитоаккумуляции (транслокации) и деструкции химиче ских веществ в почве.
На третьем этапе исследований осуществляется лабо раторный эксперимент по обоснованию подпороговых концентраций по шести показателям вредности (органо лептический, общесанитарный, фитоаккумуляционный, или транслокационный, миграционный водный, миграцион ный воздушный, токсикологический) с целью установле ния лимитирующего показателя вредности и величины ПДК химических веществ в почве по лимитирующему показателю вредности.
Органолептический показатель вредности характеризу ет степень изменения пищевой ценности продуктов расти тельного происхождения, а также запаха атмосферного
Рис. 21. Фитоклиматическая установка (схема).
1— таймер; 2 — пульт управления; 3 — гравий; 4— модельный почвенный эталон; 5 — терморегулятор; 6 — вентилятор; 7— источник света; 8 — тест-растение; 9 — трубка для подачи воды; 10— микролизиметр.
воздуха, вкуса, цвета и запаха воды и пищевых продуктов в экстремальных условиях эксперимента.
Общесанитарный показатель вредности характеризует влияние экзогенного химического вещества на самоочщцающую способность почвы и ее биологическую активность. Недействующей концентрацией по этому показателю вред ности является то максимальное количество соединения в почве (в миллиграммах на 1 кг абсолютно сухой почвы), которое не вызывает в течение 5 — 7 сут изменений общей численности основных физиологических групп почвенных микроорганизмов (спорообразующие бактерии, грибы, актиномицеты и др.) более чем на 50%, а также фермента тивной активности почвы (инвертазная, дегидрогеназная, нитрифицирующая и пр.) более чем на 25% относительно контроля.
Фитоаккумуляционный (транслокационный) показатель вредности характеризует способность нормируемого хими ческого вещества переходить из почвы через корневую систему в растение и накапливаться в его зеленой массе и плодах. Недействующей концентрацией по этому показа телю вредности является то максимальное количество химического вещества в почве (в миллиграммах на 1 кг абсолютно сухой почвы), при котором накопление веще ства фитомассой сельскохозяйственных растений к момен ту сбора урожая не превысит установленных для продук тов питания допустимых остаточных количеств. Порого-
Рис. 22. Фильтрационная установка (схема).
1— расходный |
бак; |
2 — дозатор; |
3 — ограничитель распределения воды; |
4— слои |
|||
дерна; |
5 — штатив; |
6 — слой речного песка |
(мелко-, |
среднезернистого);^ |
7 слои |
||
речного |
песка |
с |
преобладанием |
частиц |
размером |
1 — 2 мм; 8 — слои |
гравия, |
9— выступы внутри корпуса установки; 10— трубка для отвода воздуха; 11— колба для' сбора фильтрата; 12— медная трубка с водяным затвором; « — внутреннее дырчатое дно; 14— наружное дно установки.
вая и подпороговая концентрации по этому показателю устанавливаются с использованием фитоклиматической
камеры (рис. 21).
Миграционный водный показатель вредности характе ризует процесс миграции изучаемого вещества в поверхно стные и подземные (грунтовые) воды. Недействующей концентрацией по этому показателю вредности является то максимальное количество вещества в почве (в миллиг-
Рис. 23. Микроклиматическая камера (схема).
I — электронагревательное устройство; 2— трубка для подачи атмосферного возду
ха |
в рабочую |
камеру; 3— термостат; |
4— панель |
управления; |
5— фильтр для |
||
очистки |
атмосферного воздуха; 6— термометр; |
7— трубка для забора воздуха из |
|||||
рабочей |
камеры; 8— поглотители; 9— штатив |
для |
поглотителя; |
10— ротаметр; |
|||
I I — микрокомпрессор; 12— термореле; |
13— камера термостата; 14— рабочая каме |
||||||
ра; |
15— почва; |
16— термодатчик. |
|
|
|
|
раммах на 1 кг абсолютно сухой почвы), при котором поступление химического вещества в грунтовые воды и поверхностные водоисточники с поверхностным стоком не превышает ПДК нормируемого соединения в воде водо емов. Изучение этого показателя вредности проводится на фильтрационной установке (рис. 22).
Миграционный воздушный показатель вредности ха рактеризует процессы поступления химического вещества из почвы в атмосферный воздух путем испарения, соиспарения с водяными парами и другими носителями вредно сти. Под недействующей концентрацией по этому показа телю понимается то максимальное количество в почве (в миллиграммах на 1 кг абсолютно сухой почвы), при котором поступление соединения в атмосферный воздух не превышает установленной для него ПДК. Подпорого-
вая концентрация устанавливается в микроклиматической
камере (рис. 23).
Токсикологический показатель вредности почвы харак теризует степень токсичности экзогенного химическго вещества для теплокровных при комплексном и сочетан ном (почвенная пыль и химическое вещество) поступлении соединения в организм экспериментальных животных с водой, пищей, воздухом, через кожу, слизистые оболочки верхних дыхательных путей, полости рта. Под подпороговой (недействующей) концентрацией по этому показателю вредности понимается такое максимальное количество экзогенного химического вещества в почве (в миллиграм мах на 1 кг абсолютно сухой почвы), при котором поступление его в организм теплокровных, человека по одному из экологических путей миграции или при непос редственном контакте с почвой, а также при комплексном одновременном суммарном воздействии по всем путям или при сочетанном действии химических веществ с почвенной пылью не наблюдается отрицательного прямого или отда ленного действия на здоровье населения.
Тот из шести показателей вредности, который имеет наименьшую пороговую и подпороговую концентрацию, выбирают как лимитирующий показатель вредности, а его подпороговая концентрация считается ПДК экзогенного химического вещества в почве.
На четвертом этапе рассчитываются величины ПДУВ и БОК для химических веществ конкретных почвенно климатических условий. Для этого проводятся лаборатор ные исследования на натурных образцах почвы с целью нахождения функциональной зависимости скорости де струкции и миграции химического загрязнителя почвы, от содержания в ней гумуса, pH, температуры, влажности и других почвенно-климатических условий. После этого математически вычисляется показатель F — остаточное количество экзогенного химического соединения при кон кретных условиях.
Расчет ПДУВ и БОК производят по формулам:
ПДК -2сМ 02
П Д У В= --------р------- кг/га;
П Д К -^ ((к)
Б О К = -----^ - L мг/кг,
где d — удельная масса почвы; F — остаточное количество экзогенных химических веществ для конкретных почвен но-климатических условий; tK— контрольный момент вре мени, сут.
Величина F, необходимая для расчета ПДУВ и БОК, может быть определена экспериментально и с помощью
использования известной величины F для одного из наиболее стабильных экзогенных химических веществ (ДДТ) и поправочного коэффициента. В этом случае поправочный коэффициент определяется отношением пе риода полуразрушения ДДТ (Т 50) к периоду полуразрушения экзогенного химического вещества (Т 50).
На пятом этапе проводится изучение влияния загряз ненной экзогенными химическими веществами почвы на состояние здоровья населения с целью корректировки гигиенических нормативов содержания в ней химических загрязнителей (ПДК, ПДУВ, БОК). (Методические реко мендации «Изучение здоровья населения в климато ландшафтных регионах, загрязненных экзогенными хими ческими веществами», 1983.)
Разработанные теория, методология и принципиальная схема нормирования химических веществ в почве позволи ли впервые создать «Методические рекомендации по установлению ПДК химических веществ в почве» (1976, 1982), на основе которых в СССР разработано более 50 ПДК экзогенных химических веществ, что позволило резко сократить случаи массовых острых и хронических отравлений людей, контактирующих с почвой, загрязнен ной этими химическими веществами.
'л ава 14
МЕРОПРИЯТИЯ ПО САНИТАРНОЙ ОХРАНЕ ПОЧВЫ
Знание источников загрязнения почвы, их классифика ция и количественная оценка определяют тактику санитар ного врача при проведении мероприятий по санитарной охране почвы. Под санитарной охраной почвы понимают комплекс мероприятий, Направленных на ограничение по ступления в почву различных загрязнений до величин, не нарушающих процессов самоочищения в почве, не вызы вающих накопления в выращиваемых растениях вредных веществ в количествах, опасных для здоровья людей и животных, не приводящих к загрязнению атмосферного воздуха, поверхностных и подземных вод, а также не ограничивающих использование почвы в сельскохозяй ственных целях.
Цель санитарной охраны почвы состоит в сохранении такого ее качества, при котором почва не являлась бы фактором передачи заразных для человека и животных заболеваний и не привела к прямому или косвенному, по экологическим цепочкам (почва — растение — человек;
почва — вода — человек; почва — воздух — человек; |
поч |
ва— растение — животное — человек и др.), острому |
или |
хроническому отравлению экзогенными химическими ве ществами с возможными отдаленными последствиями.
Мероприятия по санитарной охране почвы можно подразделить на следующие группы:
1.Санитарно-технические мероприятия по сбору, удале нию, обезвреживанию и утилизации отходов, загрязня ющих почву (санитарная очистка населенных мест).
2.Технологические мероприятия, направленные на создание безотходных или малоотходных технологических схем производств, уменьшающих и снижающих до мини мума образование отходов, а также улучшение технологии обезвреживания отходов.
3.Планировочные мероприятия, касающиеся научного обоснования и соблюдения величины санитарно-защитных зон между очистными сооружениями и жилыми зданиями, местами водозабора, выбора схем движения спецавтотран-
спорта, выбора земельных участков под очистные соору жения.
4. Законодательные, организационные и администра тивные мероприятия.
Санитарно-технические мероприятия (санитарная очи стка населенных мест). Эта группа мероприятий обусловли вает выполнение гигиенических требований, которые предъявляются к правильному устройству и эксплуатации установок и сооружений, предназначенных для сбора, временного хранения, транспортировки, обезвреживания и утилизации твердых и жидких бытовых отходов и про мышленных отходов.
Все отходы делятся на две большие группы: жидкие и твердые. К жидким отходам относятся: 1) нечистоты из выгребов уборных; 2) помои (от приготовления пищи, мытья тела, посуды, полов, стирки белья и пр.); 3) сточные воды: хозяйственно-фекальные (бытовые), про мышленные, городские, атмосферные (ливневые и талые), а также грязная вода от мойки и поливки мостовых и тротуаров.
К твердым отходам относятся: 1) мусор (домовые отходы); 2) уличный смет; 3) отходы предприятий обще ственного питания (отходы кухни, остатки пищи); 4) отходы торговых и промышленных предприятий; 5) отхо ды лечебных и санитарно-эпидемиологических учрежде ний (перевязочный материал, остатки лекарств, кусочки тканей после операции, последы, трупы лабораторных животных); 6) отбросы и отходы животного происхожде ния (трупы животных, отходы боен, пищевые конфиска ты, навоз); 7) шлаки из котельных; 8) строительный мусор, городской грунт. В зависимости от того, к какой группе относятся отходы, применяются различные спо собы и сооружения по их сбору, удалению, обезврежива нию и утилизации. Имеют свою специфику сбора, времен ного хранения, удаления, обезвреживания и утилизации те
разновидности отходов, которые входят в ту или иную группу.
Различают три системы удаления отходов, накаплива ющихся в населенном пункте: сплавную, вывозную и смешанную. Сплавная система применяется в полностью канализованных населенных пунктах, в которых все жид кие и частично твердые отходы сплавляются по системе труб. Такой способ удаления жидких отходов получил название канализации.
Вывозная система применяется в неканализованных населенных пунктах. В этом случае удаление жидких и твердых отходов осуществляется специальным транспор том. Такой способ удаления (вывоз) твердых отходов получил название очистки, а жидких отходов (нечисто ты )— ассенизации.
Смешанная система удаления отходов применяется в частично канализованных населенных пунктах. При этой системе жидкие отходы из канализованной части населен ного пункта удаляются с помощью канализационной сети,
твердые |
отходы — транспортом санитарной |
очистки, а |
||
жидкие |
отходы |
из |
неканализованной |
части — |
ассенизационным транспортом. Таким образом, при всех системах удаления жидких и твердых отходов во всех населенных пунктах для удаления твердых отходов приме няется вывозная система или санитарная очистка. В современных населенных пунктах при наличии канализа ции все жидкие отходы сплавляются и в конечном счете после обезвреживания поступают главным образом в водоем. При вывозной системе твердые и жидкие отходы поступают в почву. Поэтому вопросы гигиенических требований при сборе, удалении, обезвреживании и утили зации жидких и частично твердых отходов при сплавной системе (канализации) рассмотрены в разделе, посвящен ном санитарной охране водоемов, а вопросы сбора, удале ния, обезвреживания и утилизации твердых и жидких отходов при вывозной системе — в разделе, посвященном санитарной охране почвы.
Под санитарной очисткой подразумевают комплекс плановых, организационных, санитарных, санитарно технических, хозяйственных мероприятий по сбору, уда лению, обезвреживанию и утилизации твердых отходов, образующихся в населенных местах, в целях сохранения здоровья населения и общего благоустройства. Проект санитарной очистки носит название генеральной схемы очистки населенных мест.
Таким образом, в систему мероприятий по санитарной очистке населенных мест входят сбор, временное хране ние, транспортировка, обезвреживание и утилизация твер дых отходов. Основная ответственность за осуществление