Эхв почвы что это такое

Показатели санитарного состояния почвы и их гигиеническое значение

Санитарное состояние почвы — это совокупность ее физических, физико-химических и биологических свойств, определяющих безопасность почвы в эпидемическом и химическом отношении. Оценка санитарного состояния почвы, уровня ее загрязнения и степени опасности для здоровья людей основывается на результатах лабораторных исследований: санитарно-физических, санитарно-химических, физико-химических, санитарно-микробиологических, санитарно-гельминтологических, санитарно-энтомологических и радиометрических. Комплекс критериев, дающий возможность оценить качество почвы, называют показателями санитарного состояния почвы. Классификация показателей санитарного состояния почвы приведена в табл. 49.

Все показатели санитарного состояния почвы можно разделить на прямые и косвенные (непрямые). Прямые показатели дают возможность непосредственно по результатам лабораторного исследования почвы оценить уровень ее загрязнения и степень опасности для здоровья населения. По косвенным показателям можно сделать выводы о факте существования загрязнения, его давности и продолжительности путем сравнения результатов лабораторного анализа исследуемой почвы с чистой контрольной почвой того же типа (имеющей одинаковый природный состав с опытной), отобранной с незагрязненных территорий.

Большинство санитарно-химических показателей эпидемической безопасности почвы являются косвенными. Непосредственно оценить степень загрязнения и опасности почвы можно лишь по величине санитарного числа Хлебникова. Это отношение содержания азота гумуса к общему органическому азоту, который состоит из азота гумуса и азота чужеродных для почвы органических веществ, загрязняющих почву. Если почва чистая, то санитарное число Хлебникова равно 0,98-1. Другие санитарно-химические показатели исследуемой почвы оценивают путем сравнения с аналогичными показателями контрольной незагрязненной почвы.

О свежем загрязнении свидетельствуют высокое содержание общего органического азота, органического углерода, хлоридов, окисляемость в исследуемой почвы по сравнению с контрольной почвой. Повышенное содержание аммиака, нитритов и нитратов свидетельствует о процессах самоочищения почвы от азотсодержащих органических веществ. Значительное содержание общего органического азота, органического углерода и повышенная окисляемость исследуемой почвы при условии одинакового количества в исследуемой и контрольной почве аммиака, нитритов и нитратов свидетельствует о свежем загрязнении почвы и торможении процессов минерализации.

Если количество общего органического азота и органического углерода в почве опытного участка не превышает их содержания в почве контрольного участка, то исследуемую почву оценивают как чистую. Наличие в такой почве нитратов и хлоридов в повышенных количествах указывает на давнее загрязнение и на завершение процессов минерализации органического вещества.

Санитарно-микробиологические, санитарно-гельминтологические и санитарно-энтомологические показатели эпидемической безопасности, в отличие от санитарно-химических, являются прямыми, т. е. дают возможность непосредственно оценить степень загрязнения и опасности почвы.. Кроме того, по ним можно оценить давность загрязнения. Так, для свежего загрязнения характерны увеличение микробного числа и количества жизнеспособных недеформированных яиц геогельминтов, уменьшение коли-титра и перфрингенс-титра почвы с обязательным превалированием неспорообразующих форм микроорганизмов. Превалирование клостридиальных форм и наличие деформированных яиц аскарид свидетельствуют о давнем загрязнении почвы.

Показатели химической безопасности почвы в большинстве случаев являются прямыми и дают возможность не только оценить степень загрязнения почвы ЭХВ, но и решить проблему адекватной оценки состояния здоровья населения под влиянием загрязняющих почву ЭХВ. Решение этой проблемы приобретает сегодня особую актуальность из-за ухудшения состояния окружающей среды и снижения уровня здоровья населения Украины в последние годы.

Изучение влияния загрязнения почвы ЭХВ на состояние здоровья населения проводится путем специальных эпидемиологических исследований и математико-статистического многофакторного моделирования в системе окружающая среда — здоровье. По санитарному состоянию почвы, еще до изучения показателей, характеризующих здоровье населения, можно с достаточной вероятностью прогнозировать влияние загрязнения почвы на здоровье людей.

Оценка санитарного состояния почвы по уровню загрязнения ЭХВ основывается на определении фактического содержания ЭХВ в почве и его сравнен и и с ПДК. Причем особое внимание уделяют ЭХВ 1 — го и 2 — го классов опасности (чрезвычайно и высокоопасным веществам). Согласно оценочной шкале, к чистым почвам относятся такие, в которых содержание ЭХВ не превышает ПДК, к слабозагрязненным — при содержании ЭХВ в пределах от 1 до 10 ПДК; к загрязненным — при превышении ПДК ЭХВ в 11-100 раз и к очень загрязненным -при превышении ПДК больше чем в 100 раз. По степени загрязнения почвы определяют степень ее опасности для здоровья населения.

Для количественной оценки степени загрязнения почвы ЭХВ можно использовать вместо ПДК показатель БОК для данного климатоландшафтного региона. Обычно БОК для наиболее распространенных в Украине дерново-подзолистых почв составляет 1/2 ПДК.

В зависимости от содержания в почве ЭХВ 1 -го и 2-го классов опасности можно сделать ориентировочный прогноз относительно ее вероятного влияния на состояние здоровья населения. Зависимость состояния здоровья населения от уровня загрязнения почвы вытекает из двух положений. Во-первых, количество ЭХВ мигрирующих из почвы в атмосферный воздух, даже в экстремальных условиях составляет лишь 20-25% от содержащихся в почве. Во-вторых, минимальные физиологические нарушения в организме человека наблюдаются при содержании ЭХВ в атмосферном воздухе в пределах 2-3 ПДК; существенные — при 4-7 ПДК, а уровни в 8-10 ПДК приводят к повышению заболеваемости соответствующей популяции. При содержании ЭХВ в воздухе до 100 ПДК наблюдаются острые отравления, а при превышении их в 500 раз — летальные исходы. С учетом этого разработана ориентировочная шкала оценки состояния здоровья населения в зависимости от уровней загрязнения почвы ЭХВ.

Необходимо отметить, что на практике загрязнение почвы ЭХВ в концентрациях, вызывающих смертельные отравления, в основном не встречается. Если, например, ПДК гексахлорциклогексана (ГХЦГ) в почве составляет 0,1 мг/кг, то в реальных почвенно-климатических условиях смертельно опасная концентрация этого препарата будет равняться 1000 ПДК, т. е. 100 мг/кг, или 300 кг/га, а норма применения ГХЦГ в аграрной практике составляет всего 3 кг/га.

Иногда при определенных метеорологических условиях (антициклон, приземная температурная инверсия, скорость движения воздуха, приближающаяся к штилю, температура воздуха 20 °С, влажность воздуха 100%, ясная солнечная погода, дожди накануне, интенсивность УФ-радиации 2700 мкВт/мин на 1 см 2 ) в весенне-летний период наблюдались случаи острого и хронического отравления сельскохозяйственных работников на полях при незначительном содержании ЭХВ в почве (не более 4 ПДК, или 8 БОК). Это связывали с действием токсических высоколетучих метаболитов пестицидов — фосгена, дифосгена, хлорциана, хлорида, фторида, цианида водорода и др. Было доказано, что они могут образовываться как в почве при определенных почвенно-климатических условиях вследствие биотрансформации и взаимодействия с компонентами азотных минеральных удобрений, так и в приземном слое атмосферного воздуха вследствие фотохимических превращений. Кроме того, выяснилось, что указанные выше метеорологические условия способствуют образованию токсического тумана на сельскохозяйственных полях, который также является причиной острых отравлений даже при сравнительно невысоком содержании ЭХВ в почве.

Приведенная методика оценки возможного влияния почвы на состояние здоровья населения дает возможность ориентировочно оценивать здоровье жителей определенной зоны наблюдения лишь на основании результатов лабора¬орного анализа почвы, без специальных исследований состояния здоровья.

Уровни радиоактивного загрязнения почвы в условиях последствия чернобыльской катастрофы оценивают по гигиеническим регламентам, разработанным Национальной комиссией радиационной защиты населения.

Пригодными для проживания населения и сельскохозяйственного производства без ограничений считают: во-первых, территории, почвы которых не содержат искусственных радионуклидов, а естественная радиоактивность почвы находится в пределах 0,5-2 Ku/км 2 ; во-вторых, территории, загрязненные искусственными радионуклидами при условии, что активность почвы не превышает 1 Ku/км 2 . Почвы, загрязненные искусственными радионуклидами, активность которых составляет от 1 до 5 Ku/км 2 , признают условно чистыми, пригодными для проживания лишь ограниченной части населения (категория Б согласно классификации норм радиационной безопасности НРБ-97). При таком уровне загрязнения радионуклидами количество пищевых продуктов местного производства не должно превышать границы годового поступления для этой категории населения. Умеренно загрязненные почвы (активность 5-15 Ku/км 2 ) пригодны для проживания населения и сельскохозяйственно¬го производства лишь при условии проведения специальных агрохимических и агромелиоративных работ при контроле за радиоактивностью объектов окружающей среды. При этом доза облучения населения не должна превышать пожизненно допустимой — 35 бэр. Загрязненные почвы (активность 15-40 Ки/км 2 ) можно использовать для проживания населения лишь при условии обеспечения чистыми пищевыми продуктами. Если почвы очень загрязнены (активность 40-100 Ки/км 2 ), проживать населению не рекомендуется.

Источник

Гигиеническая регламентация

Название	Гигиеническая регламентация
Дата публикации	03.08.2013
Размер	291.6 Kb.
Тип	Регламент

zadocs.ru > Химия > Регламент

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА ГИГИЕНЫ ТРУДА
Л. А. Олешкевич, И. П. Семёнов, Д. Ю. Осмоловский

ЭКЗОГЕННЫХ ХИМИЧЕСКИХ
ВЕЩЕСТВ В ПОЧВЕ
Методические рекомендации

Утверждено Научно-методическим советом университета

в качестве методических рекомендаций 30.11.2005 г., протокол № 3

Авторы: проф., д-р мед. наук Л. А. Олешкевич; доц., канд. мед. наук И. П. Семёнов; асс. Д. Ю. Осмоловский
Рецензенты: ст. преп. каф. общей гигиены Белорусского государственного медицинского университета; канд. биол. наук О. Н. Замбржицкий; зав. лаб. профилактической токсикологии ГУ «Республиканский центр гигиены, эпидемиологии и общественного здоровья», канд. мед. наук В. А. Филонюк

О-53 Гигиеническая регламентация экзогенных химических веществ в почве : метод. рекомендации /Л. А. Олешкевич, И. П. Семёнов, Д. Ю. Осмоловский. – Мн.: БГМУ, 2006. – 18 с.
Издание содержит материалы о теории нормирования химических веществ в почве, содержание этапов исследований по установлению показателей вредности химических веществ и их предельно допустимых концентраций в почве.

Методические рекомендации предназначены для студентов 4 и 6 курсов медико-профилактического факультета.
УДК 614.77(075.8)

медицинский университет, 2006

^ МОТИВАЦИОННАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕМЫ
Широкое применение в промышленности и сельском хозяйстве химических веществ приводит к загрязнению ими среды обитания человека, в том числе и почвы. Следствием этого является возрастание химической нагрузки на организм человека и ухудшение состояния здоровья населения.

Принципы гигиенической регламентации химических веществ в почве существенно отличаются от принципов их нормирования в воде водоемов, атмосферном воздухе и пищевых продуктах. Это обусловлено тем, что в организм человека вредное вещество из почвы поступает при прямом контакте человека с почвой лишь в отдельных случаях (с почвенной пылью, при выполнении ручных сельскохозяйственных работ и т. д.). Основная масса химических веществ в организм человека из почвы попадает через контактирующие с ней среды (воду, воздух, растения) по биологическим цепям миграции. Это обусловливает опосредованный характер неблагоприятного воздействия на здоровье человека загрязнений почвы, что требует от санитарного врача знаний особенностей нормирования и сути исследований по обоснованию гигиенических регламентов содержания экзогенных химических веществ в почве.

^ Цель занятия: освоить теоретические основы гигиенического нормирования и изучить этапы исследований по обоснованию гигиенических нормативов содержания экзогенных химических веществ в почве.

^ Задачи занятия:

Изучить методологические подходы к нормированию экзогенных химических веществ в почве.
Изучить принципиальную схему исследований по установлению гигиенических нормативов содержания химических веществ в почве.
Усвоить особенности определения показателей вредности почвы и их гигиеническое значение.

^ Требования к исходному уровню знаний: для полного освоения темы студенту необходимо повторить материал:

из общей гигиены – строение почвы, физические свойства почвы, загрязнение почвы, трансформация химических веществ в почве, пищевые цепи;
из радиационной медицины и экологии – экологические цепи миграции химических веществ.

Контрольные вопросы из смежных дисциплин:

Гигиеническое значение почвы.
Самоочищение почвы.
Геохимические провинции.
Экологические цепи миграции химических веществ.

Контрольные вопросы по теме занятия:

Основные источники и виды загрязнения почвы.
Характеристика химических загрязнителей почвы.
Теория нормирования химических веществ в почве, основные положения.
Гигиеническое значение нормативов содержания (ПДК, БОК) и внесения (ПДУВ) химических веществ в почву, взаимосвязь между ними.
Принципиальная схема проведения исследований и содержание этапов по регламентированию экзогенных химических веществ в почве.
Основные показатели вредности (органолептический, общесанитар-ный, фитоаккумуляционный (транслокационный), миграционно-водный, миграционно-воздушный, токсикологический), их гигиеническое значение и особенности определения.

^ УЧЕБНЫЙ МАТЕРИАЛ
Термины и определения
Государственная гигиеническая регламентация — определение санитарно-гигиенических и противоэпидемических требований к порядку производства и применения продукции, веществ, материалов на основе результатов проведенных токсиколого-гигиенических исследований или научного анализа имеющейся в достаточном объеме информации (включая разрешение, ограничение или запрещение их производства и применения), установление предельно допустимых уровней содержания и (или) воздействия вредных веществ, факторов среды обитания человека и методов контроля в целях предотвращения их неблагоприятного воздействия на его организм.

^ Среда обитания человека — часть окружающей среды, включая ее природные компоненты (атмосферный воздух, воду, почву), а также питьевая вода, продовольственные и промышленные товары, условия труда, быта (жилище, места отдыха, транспортные средства), обучения и воспитания

^ Предельно допустимая концентрация (ПДК) экзогенных химических веществ (ЭХВ) в почве — это максимальное количество вещества (в мг/кг пахотного слоя абсолютно сухой почвы), которое при прямом контакте с человеком (загрязнение кожи, слизистой оболочки глаз, верхних дыхательных путей, глотки) или опосредованно по одному из путей миграции по биологическим цепочкам гарантирует отсутствие отрицательного действия на его здоровье или здоровье его потомства, санитарные условия жизни населения и самоочищающую способность почвы.

^ Предельно допустимый уровень внесения (ПДУВ) химических веществ в почву — это предельно допустимое безопасное для здоровья людей количество (кг/га) химического вещества, вносимое в почву в начале ее обработки.

^ Безопасное остаточное количество (БОК) химического вещества в почве — допустимое безопасное для здоровья людей количество (мг/кг) экзогенных химических веществ, содержащихся в почве перед обработкой полей, до выхода сельскохозяйственных рабочих на поля после обработки почвы и в конце вегетационного периода у растений.

^ Норма расхода ЭХВ — это количество ЭХВ (кг/га), которое вносят в почву для достижения экономического, агрохимического, почвоведческого и других эффектов, на которые рассчитан этот препарат.

^ Кларк химического вещества — это среднее мировое содержание химического вещества в естественной незагрязненной почве (литосфере). Например, один кларк свинца составляет 1,0 . 10 -3 % или 10 мг на 1 кг абсолютно сухой почвы (это среднее мировое содержание свинца в девственных эталонных почвах).

^ Допустимое остаточное количество (ДОК) химического вещества — это установленное допустимое остаточное количество вещества в продуктах питания (мг/кг).

Ориентировочно допустимые концентрации (ОДК) химического вещества — временный гигиенический норматив максимально допустимого содержания ЭХВ в почве (мг/кг), определяемый расчетным методом (устанавливаются для ЭХВ, допущенных к опытно-производственному применению, находящихся на стадии государственных производственных испытаний). ОДК пересматриваются через 3 года после их утверждения или заменяются ПДК, полученными на основе экспериментальных данных.
^ Содержание этапов исследований по нормированию ЭХВ в почве (принципиальная схема)
В соответствии с Законом Республики Беларусь «О санитарно-эпидемическом благополучии населения» от 23 мая 2000 г. № 397-3 граждане имеют право на благоприятную среду обитания, факторы которой не оказывают неблагоприятного воздействия на состояние здоровья настоящего и будущего поколений. Разработка и соблюдение гигиенических нормативов химических веществ гарантирует отсутствие отрицательного влияния факторов среды (в том числе и почвы) на здоровье населения.

Гигиеническая регламентация содержания ЭХВ в почве имеет ряд методических особенностей. Экспериментальное установление величин гигиенических регламентов в почве (ПДК, ПДУВ, БОК) является основополагающим и проводится в несколько этапов.

На первом этапе исследований получают данные о физико-химических свойствах вещества и изучают его стабильность в почве. Указанные сведения необходимы для обоснования приоритетности проведения изучения вещества и выбора рабочих (исходных для исследования) концентраций.

Для обоснования приоритетности нормирования разработан ряд методик, позволяющих определить очередность проведения исследований в зависимости от показателей действия и физико-химических свойств ЭХВ:

стабильность в почве (Т₅₀);
особенности действия на почвенные микроорганизмы и ферментативные системы почвы;
миграция по почвенному профилю;
транслокация в культурные растения;
фитотоксическое действие;
реакции на действие инсоляции;
оценка по гигиеническим нормативам БОК и ПДК;
летучесть;
токсичность для теплокровных;
действие на органолептические качества растительных продуктов и питьевой воды;
способность к кумуляции;
влияние на санитарное состояние почвы и др.

Так, при оценке результатов стабильности ЭХВ в почве необходимо учитывать следующее: вещества с периодом полного распада 5–7 дней, если они нелетучи и продукты их деструкции нетоксичны, неперспективны для нормирования.

В первую очередь в почве должны нормироваться стойкие химические вещества (пестициды и их метаболиты, соли тяжелых металлов, микроэлементы, нефтепродукты, сернистые соединения, минеральные удобрения), а также вещества, систематически поступающие в почву.

Для обоснования рабочих концентраций необходимо установить, в каких количествах изучаемое вещество встречается в природе, в каких производственных процессах и в каких объемах оно используется в сельском хозяйстве, каковы уровни загрязнения почвы, известные параметры токсичности вещества и механизмы токсического действия, данные о нормативах содержания в смежных средах, количественные и качественные методы обнаружения вещества и его метаболитов в почве, воде, воздухе, растениях, биологическом материале.

Так, за исходные концентрации пестицидов, минеральных удобрений, микроудобрений, стимуляторов роста растений и др. принимают концентрации, которые создаются в почве при рекомендуемых нормах расхода препарата. За исходную концентрацию химических веществ, поступающих в почву со сточными водами, промышленными выбросами, выхлопными газами автомобилей, принимают уровень естественного содержания вещества в кларках.

Математическое моделирование (второй этап) поведения химического вещества в почве проводится с целью обоснования объема экспериментальных исследований и ориентировочных пороговых концентраций по каждому показателю вредности.

Для этого используют разработанные математические модели, имитирующие и описывающие процессы миграции, транслокации и детоксикации химических веществ в почве.

Предварительное моделирование позволяет определить необходимость тех или иных экспериментальных исследований на основании расчета возможного уровня миграции в контактирующие среды по физико-химическим константам химического вещества (растворимость, давление насыщающих паров, летучесть и т. д.) и спланировать необходимые исследования.

На третьем этапе исследований с целью установления лимитирующего показателя и величины ПДК химического вещества в почве проводят лабораторный эксперимент на модельном почвенном эталоне (МПЭ) с соблюдением принципа экстремальности по обоснованию пороговых концентраций показателей вредности.

В естественном (натурном) эксперименте при существующем многообразии возможных комбинаций почвенно-климатических факторов создать абсолютно одинаковые условия невозможно. Такие стандартные условия можно получить лишь в лабораторном эксперименте, который и лежит в основе установления ПДК ЭХВ в почве на данном этапе.

Экспериментальное обоснование ПДК ЭХВ следует проводить на модели почвы, имитирующей экстремальные почвенные условия, предполагающие максимальное поступление химического вещества из почвы в атмосферный воздух, воду и растения. Наиболее подходящей почвой такого типа по механическому составу, обладающей максимальной сорбционной и поглотительной способностью, является песчаная.

Для создания экстремальных почвенных условий применяется метод песчаных культур, основанный на использовании для выращивания растений смеси средне- и мелкозернистого карьерного песка. Эта смесь пригодна в качестве МПЭ для определения миграции ЭХВ из почвы в растения, атмосферный воздух, грунтовые и поверхностные воды, а также для изучения степени воздействия ЭХВ на почвенный микробиоценоз. Возможно проведение лабораторного эксперимента на нескольких типах МПЭ.

Использование МПЭ позволяет обеспечить:

проведение исследований по миграции химических веществ в контактирующие среды в единых сопоставимых условиях эксперимента;
максимальную миграцию изучаемого вещества из почвы в атмосферный воздух, воду и высшие растения;
при необходимости проведение специальных исследований при различных почвенных условиях (влажность, рН, содержание гумуса и др.), что очень важно для определения коэффициентов пересчета для других видов почвы при обосновании величины ПДУВ.

Проведение лабораторных исследований по обоснованию пороговых концентраций проводят по шести показателям вредности:

органолептическому;
общесанитарному;
фитоаккумуляционному (транслокационному);
миграционно-водному;
миграционно-воздушному;
токсикологическому (санитарно-токсикологическому).

Тот из шести показателей вредности, который по результатам лабораторного эксперимента имеет наименьшую пороговую величину, избирают как лимитирующий показатель вредности (при нормировании по токсикологическому показателю за ПДК принимают подпороговые величины). Таким образом, ПДК устанавливают по тому признаку вредности, который характеризуется наименьшей пороговой или подпороговой (для токсикологического признака) величиной. Найденная таким способом ПДК гарантирует, что концентрации ЭХВ в почве по другим пяти показателям вредности никогда не превысят соответствующих пороговых величин.

Например, при изучении миграции пестицида гептахлора из почвы в контактирующие среды были установлены пороговые концентрации по следующим показателям:

органолептическому — 0,051 мг/кг;
фитоаккумуляционному — 0,053 мг/кг;
общесанитарному — 1,5 мг/кг;
миграционно-водному — 0,1 мг/кг;
миграционно-воздушному — 0,5 мг/кг;
подпороговая концентрация по токсикологическому показателю —
0,05 мг/кг.
Из приведенных данных видно, что для ГПХ лимитирующим показателем (наиболее «узким местом») является токсикологический показатель, и подпороговая концентрация по нему (0,05 мг/кг) должна быть принята за ПДК.

ПДК ЭХВ — это научно обоснованная единица масштаба измерения загрязнения окружающей среды и его опасности для здоровья населения, но ПДК не свидетельствует о степени опасности загрязнения почвы в конкретных почвенно-климатических условиях для здоровья населения. Для этого рассчитываются показатели ПДУВ и БОК, которые учитывают эти особенности и выполняют функции «региональных» ПДК.

На четвертом этапе проводят лабораторные и натурные исследования почвы и на основании их результатов определяют расчетными методами величины ПДУВ и БОК ЭХВ для конкретных почвенно-климатических условий.

Исследования почвы проводят для определения функциональной зависимости скорости деструкции (детоксикации) и миграции загрязняющего почву химического вещества от содержания в ней гумуса, пористости, рН, бактериальной обсемененности и ферментативной активности почвы, средней и максимальной температуры почвы за вегетационный период, влажности, продолжительности инсоляции и других почвенно-климатических факторов.

Существует несколько методик расчета ПДУВ и БОК для конкретных климато-ландшафтных условий местности.

Так, по одной из методик расчета ПДУВ, после проведения исследований определяют поправочный коэффициент К_ПДУВ. Исходя из того, что пестицид ДДТ обладает максимальной стабильностью среди органических ЭХВ, расчет ПДУВ при этом методе предлагается проводить сравнением стабильности (Т₅₀) ДДТ и изучаемого ЭХВ для конкретных региональных почвенных условий. Поправочный коэффициент (К_ПДУВ) показывает во сколько раз ПДУВ данного химического соединения превышает ПДУВ ДДТ для данных почвенно-климатических условий. Имея экспериментальные данные о Т₅₀ изучаемого ЭХВ и данные о Т₅₀ ДДТ для конкретного типа почвы, можно рассчитать величину поправочного коэффициента ПДУВ:

(1)

где Т_50ДДТ — период полуисчезновения ДДТ в определенных климато-ландшафтных условиях в зависимости от типа почвы, сут; Т_50ЭХВ — период полуисчезновения конкретного ЭХВ в данных региональных условиях (определяют экспериментально), сут; d — плотность почвы, кг/дм 3 ; F_ДДТ — функция, описывающая стабильность ДДТ в различных климато-ландшафтных условиях (рассчитывается по формулам).

Тогда ПДУВ изучаемого ЭХВ для конкретных почвенно-климатических условий определяют по формуле:

ПДУВ_ЭХВ = К_ПДУВ  ПДК_ЭХВ (2)
Пример. В экспериментальных исследованиях пестицида линурона была установлена ПДК, равная 1 мг/кг. Необходимо рассчитать ПДУВ линурона для 7 основных типов почв (тундровых, дерново-подзолистых, серых лесных, черноземных, каштановых, сероземных и красноземных).

После проведения экспериментальных исследований по определению стабильности в указанных типах почв были определены величины Т₅₀ линурона и ДДТ для этих почв (графа 3 и 4 таблицы). Используя полученные показатели Т₅₀, по формуле (1) были рассчитаны К_ПДУВ для семи типов почв (графа 5 таблицы). Умножив К_ПДУВ линурона для конкретного вида почвы на его ПДК, получаем ПДУВ линурона (графа 7 таблицы). Таким образом ПДУВ изучаемого пестицида для различных климато-ландшафтных зон колеблется от 10 до
18 кг/га.

^ Значения поправочных коэффициентов К для расчета ПДУВ линурона

Основные типы почв	Fддт	Т_50ДДТ, линурона, сут	К_ПДУВ	ПДК мг/кг	ПДУВ кг/га
1	2	3	4	5	6	7
Тундровые	33,76	35,0	15	17,97	1	17,97
Дерново-подзолистые	42,11	38,4	17	13,94		13,94
Серые лесные	39,0	39,0	18	14,36		14,36
Черноземные	55,39	42,0	20	9,85		9,85
Каштановые	46,65	39,5	19	11,58		11,58
Сероземные	38,20	37,8	18	14,28		14,28
Красноземные	39,85	38,0	18	13,87		13,87

Величину БОК также рассчитывают на основе экспериментально установленной величины ПДК для конкретных почвенно-климатических условий и контрольный момент времени по формуле:

(3)

где F(t_k) — остаточное количество экзогенных химических веществ для конкретных почвенно-климатических условий в контрольный момент времени, %; t_k — контрольный момент времени, сут.

Контроль за БОК пестицидов в почве должен проводится в три временных периода. Наиболее важными с гигиенической точки зрения являются следующие сроки:

Время перед началом полевых работ (365 суток от начала полевых работ прошлого года).
Время выхода рабочих на поля (7–14 сутки от момента внесения в почву ЭХВ).
Время перед повторным внесением ЭХВ в почву (30–45 сутки от момента первоначального внесения).

Поэтому следует различать и определять фоновые безопасные количества (БОК_ф), безопасные количества перед выходом рабочих на поля после применения средств защиты растений (БОК_в) и безопасные количества ЭХВ в почве перед повторным внесением (БОК_п).

Пример. БОК для пестицида ДДТ в условиях дерново-подзолистой почвы с использованием формулы (3) будет равно:
^ Гигиеническое значение рассматриваемых гигиенических нормативов заключается в том, что для предупредительного санитарного надзора ведущей величиной является ПДУВ, для текущего — БОК.

Значение ПДУВ заключается в том, что его величина гарантирует накопление изучаемого вещества в товарных частях растений к моменту сбора урожая в количествах, не превышающих допустимых остаточных количеств, содержание в атмосферном воздухе к моменту выхода рабочих на поля и в воде водоисточников к моменту поступления фильтрата в подземные или поверхностного стока в водоемы в концентрациях, не превышающих соответствующие ПДК. Практическое значение ПДУВ заключается в возможности проведения санитарно-эпидемиологической службой государственного предупредительного санитарного надзора за службами сельского хозяйства (служба защиты растений и др.) по соблюдению норм расхода пестицидов, стимуляторов роста растений, а также в определении величины опасности загрязнения ЭХВ, поступающими со сточными водами, промышленными выбросами и др. ПДУВ позволяет органам санитарно-эпидемиологической службы контролировать применяемые нормы расхода и начальное загрязнение почвы.

На пятом этапе изучают влияние загрязненной химическими веществами почвы в натурных условиях на состояние здоровья населения с целью корректировки гигиенических регламентов содержания химических загрязнителей в почве (ПДК, ПДУВ, БОК).

Интегральным показателем загрязнения почвы химическими веществами является здоровье населения, проживающего в районе интенсивного применения ЭХВ, и только при изучении показателей здоровья можно дать гигиеническую оценку имеющемуся загрязнению и указать способы устранения или ослабления отрицательных факторов, вызывающих и поддерживающих заболеваемость, а также скорректировать величины существующих гигиенических регламентов содержания ЭХВ в почве.
Программа изучения влияния ЭХВ на здоровье населения включает:

Проведение выбора зон наблюдения (опытной и контрольной) на основании санитарного обследования и анализа данных об уровнях внесения и фактического содержания ЭХВ в почве.
Изучение состояния здоровья населения.
Установление наличия причинно-следственной связи между показателями состояния здоровья населения и фактическим содержанием ЭХВ в почве и контактирующих с ней средах.

Изучение влияния почвы, загрязненной ЭХВ, на состояние здоровья населения имеет ряд особенностей, основными из которых являются:

1. Обязательное проведение исследований не только почвы, но и всех экологических цепей, по которым возможно поступление загрязнений из почвы в организм человека.

2. Выбор сельского населения в качестве объекта наблюдения, что позволяет при анализе состояния здоровья исключить многочисленные и постоянно действующие неблагоприятные факторы городской среды (шум, вибрация, электромагнитные поля, атмосферные выбросы промышленных предприятий и др.).

3. Выбор наиболее чувствительной и «чистой» в методическом плане модели (группы) наблюдения.

Наиболее информативными и презентабельными для таких исследований являются системы «беременная женщина — плод», «кормящая мать — грудной ребенок» и группы лиц пожилого возраста, постоянно проживающие в зонах интенсивного загрязнения почвы, и лиц, имеющих длительный профессиональный контакт с ЭХВ.

4. Выбор в качестве района наблюдения, в котором будут проводиться исследования влияния ЭХВ на здоровье населения, региона, где данное химическое вещество применяется впервые.

5. Выбор однотипных по условиям районов наблюдения и контрольного.

К группе факторов, которые должны быть однотипными, относятся:

природно-климатические (географическое расположение, высота над уровнем моря, климат, интенсивность солнечной и ультрафиолетовой радиации, температура, влажность и скорость движения воздуха, атмосферное давление, количество осадков);
социально-гигиенические и экономические (административно-тер-риториальное расположение, уровень и характер экономического развития, качество и доступность медицинского обслуживания, численность и плотность населения, обеспеченность автодорогами, материально-бытовые условия жизни).

Изучение влияния почвы, загрязненной ЭХВ, на здоровье населения позволяет:

определять зоны с повышенным содержанием ЭХВ в почве;
проводить длительные наблюдения за здоровьем отдельных групп сельского населения в зависимости от уровня загрязнения почвы и контактирующих с ней сред;
разрабатывать профилактические и оздоровительные мероприятия, направленные на своевременное предупреждение неблагоприятного влияния ЭХВ на здоровье сельского населения.

Таким образом, в почве допускается такое содержание ЭХВ, которое:

гарантирует отсутствие отрицательного воздействия на здоровье населения:

при прямом контакте человека с почвой (заглатывание и вдыхание почвенной пыли, содержащей ЭХВ, при ручных и механизированных работах, поступление ЭХВ с почвой в организм человека через кожу, загрязненную почвенной пылью);
опосредованного при миграции токсичного вещества по одной или нескольким экологическим цепям (почва – растение – человек; почва – растение – животное – человек; почва – атмосферный воздух – человек; почва – вода – человек и др.) или суммарно по всем цепям;

не нарушает процессов самоочищения почвы;
не влияет на санитарные условия жизни.

^ Альтернативные методы установления гигиенических нормативов ЭХВ в почве
Экспериментальная разработка нормативов содержания химических соединений в окружающей среде является трудоемкой, дорогостоящей и требует значительного времени на экспериментальные исследования.

В ряде случаев, когда отсутствует возможность проведения длительных экспериментальных исследований, допустимо использовать расчетные методы. Установленные такими методами расчетные ПДК ЭХВ в почве называются ориентировочно допустимыми концентрациями (ОДК).

Так, по одной из методик ОДК определяют, рассчитывая его по установленным гигиеническим нормативам допустимых остаточных количеств (ДОК) пестицидов в овощах или плодовых культурах по уравнению:

ОДК_(мг/кг) = 1,23 + 0,48 . lg ДОК_{мг/кг продукта питания} (4)

Пример. ДОК пестицида поликарбоцида во фруктах, ягодах и овощах равно 1 мг/кг. Подставляем эту величину в формулу (4):

ОДК(поликарбоцида) = 1,23 + 0,48 . lg 1 = 1,23 мг/кг почвы.

В случаях, если для овощных и плодовых культур установлено несколько нормативов, то при расчете берут минимальное значение.

Если у вещества были выявлены отдаленные эффекты его действия (эмбриотоксичность, гонадотоксичность, мутагенность, канцерогенность), необходимо вводить коэффициент запаса к расчетному нормативу. При установлении коэффициента запаса учитывают степень выраженности отдаленных эффектов и данные о фактическом загрязнении почв остаточными количествами препарата.

Для сокращения времени на экспериментальное обоснование ПДК ЭХВ в почве может применяться групповой метод нормирования. Суть метода сводится к тому, что для ускорения обоснования ПДК для веществ одной химической группы (класса), близких по структуре, физико-химическим и токсикологическим свойствам, на основе глубокого экспериментального изучения одного, наиболее типичного представителя данной группы, обосновывают ПДК для всех соединений.

Пример. Для гербицидов группы симмтриазинов в качестве ориентировочной ПДК для всех препаратов этой группы (семерона, атразина, пропазина, симазина) принята величина 0,5 мг/кг.
^ Гигиеническое значение показателей вредности почвы,

особенности их определения
Под органолептическим показателем вредности понимают такой показатель, который характеризует изменение запаха атмосферного воздуха, вкуса, цвета и запаха воды, пищевых продуктов и их пищевой ценности.

Под пороговой концентрацией по органолептическому показателю понимают то максимальное количество ЭХВ в почве (мг/кг абсолютно сухой почвы), которое не влияет на органолептические свойства атмосферного воздуха, воды и продуктов питания, полученных из растений, выросших на загрязненной этим веществом почве, а также не снижает их пищевой ценности.

При обосновании пороговой концентрации могут быть использованы данные органолептических исследований, полученные при установлении ПДК для воды, атмосферного воздуха и ДОК для пищевых продуктов растительного происхождения. Воздействие на органолептические свойства и пищевую ценность продуктов изучают на растениях, максимально накапливающих изучаемое ЭХВ.

^ Общесанитарный показатель вредности характеризует процессы изменения биологической активности почвы и показателей самоочищения почвы от загрязнения органическими веществами. Пороговой концентрацией по этому показателю вредности является то максимальное количество химического вещества в почве (мг/кг абсолютно сухой почвы), которое не вызывает на 5–7-е сутки изменений общей численности почвенных микроорганизмов основных физиологических групп (спорообразующих бактерий, грибов, актиномицетов и др.) более чем на 50%, а также ферментативной активности почвы (инвертазной, дегидрогеназной, нитрифицирующей и др.) более чем на 25% относительно аналогичных показателей контрольной пробы.

Лабораторные исследования для установления пороговой концентрации по указанному показателю проводят в условиях, максимально способствующих выявлению воздействия ЭХВ на почвенный микробиоценоз (соблюдение принципа экстремальности): при температуре 20–30 ºС и влажности 60 % от полной влагоемкости почвы.

Исследования проводят в 2 этапа: предварительный (ориентировочный) и основной экспериментальный. Целью предварительных исследований являются:

выбор рабочих концентраций для проведения основных экспериментальных исследований;
выявление необходимости проведения исследований с санитарно-показательными микроорганизмами (E. Coli, энтерококки, споровые бактерии);
определение группы наиболее чувствительных микроорганизмов почвенного микробиоценоза.

Обязательные исследования должны включать:

изучение динамики общей численности почвенной микрофлоры, кишечной палочки;
исследование численности и активности тест-микроорганизмов, выявленных в результате предварительных опытов.

^ Фитоаккумуляционный (транслокационный) показатель вредности характеризует процесс миграции химического вещества из почвы в культурные растения, используемые в качестве продукта питания или фуража, и накопление его в фитомассе. Под пороговой концентрацией по этому показателю вредности подразумевают максимальное количество химического вещества в почве (мг/кг абсолютно сухой почвы), при котором накопление вещества фитомассой товарных органов сельскохозяйственных растений к моменту сбора урожая не превысит установленных для продуктов питания ДОК.

Исследования проводят в несколько этапов. При наличии математических моделей для близких по химическим свойствам соединений рассчитывают ориентировочную пороговую концентрацию в почве по данному показателю, которая позволяет оценить эту величину и определить рабочие концентрации препарата для экспериментальных исследований. На следующем этапе определяют фитотоксичность изучаемого ЭХВ для тех растений, при выращивании которых применяют препарат, или для которых ЭХВ представляет опасность при загрязнении окружающей среды. Исследования проводят на тест-растении — оно умеренно чувствительно к исследуемому соединению и способно накапливать (концентрировать) изучаемое ЭХВ в тех или иных частях (в первую очередь в фитомассе товарных органов сельскохозяйственных растений). Далее проводят эксперимент на растениях, для которых изучаемое вещество нетоксично и максимально ими накапливается. Исследования проводят с применением фитоклиматической установки или на МПЭ.

^ Миграционно-водный показатель вредности характеризует процессы миграции химического вещества в поверхностные и подземные (грунтовые) воды. Пороговой концентрацией по этому показателю вредности является максимальное количество ЭХВ в почве (мг/кг абсолютно сухой почвы), при котором поступление химического вещества в грунтовые воды и водоисточники с поверхностным стоком не создает концентраций, превышающих ПДК в воде водоемов.

Исследования по изучению миграционно-водного показателя вредности проводят по 2 направлениям:

количественное изучение процесса миграции ЭХВ в подземные воды;
количественное изучение процесса миграции ЭХВ с поверхностным стоком.

Исследования проводят в фильтрационной колонке, экспериментальных установках для изучения миграции ЭХВ.

^ Миграционно-воздушный показатель вредности характеризует процессы поступления химического вещества из почвы в атмосферный воздух с почвенной пылью и путем испарения и соиспарения с водными парами и другими носителями. Под пороговой концентрацией по этому показателю вредности понимается то количество вещества в почве (мг/кг абсолютно сухой почвы), при котором поступление соединения в атмосферный воздух не сопровождается превышением установленной среднесуточной ПДК.

При создании экстремальных условий исследований учитывают следующее:

все исследования проводят на почве, обладающей минимальными сорбирующими свойствами из смеси средне- и мелкозернистого карьерного песка с определенными физико-химическими свойствами;
исследования осуществляют при климатических условиях (температура, влажность, интенсивность УФ-облучения), способствующих максимальной миграции ЭХВ из почвы в атмосферный воздух.

Исследования проводят в несколько этапов:

Обоснование необходимости проведения исследований по указанному показателю.
Математическое моделирование процессов миграции ЭХВ из почвы в атмосферный воздух и обоснование ориентировочного порогового количества ЭХВ по показателю вредности.
Определение в эксперименте пороговой концентрации ЭХВ по миграционно-воздушному показателю.

^ Токсикологический (санитарно-токсикологический) показатель вредности характеризует эффект действия суммарного количества химического вещества при комплексном и сочетанном (почвенная пыль и ЭХВ ) поступлении этого соединения из почвы в организм с водой, пищей, воздухом, через кожу, слизистые оболочки верхних дыхательных путей и полости рта. Под пороговой концентрацией по этому показателю понимается такое количество химического вещества в почве (мг/кг абсолютно сухой почвы), при котором поступление этого вещества в организм человека при непосредственном контакте с почвой, по одному или нескольким путям миграции, а также при воздействии ЭХВ через все возможные пути не наблюдается прямого или отдаленного действия на здоровье популяции (населения).

Методическими особенностями определения пороговой концентрации ЭХВ в почве по указанному показателю являются:

обязательное наличие установленных ПДК и ДОК в контактирующих с почвой средах (атмосферный воздух, вода, пищевые продукты);
предварительное определение пороговых концентраций по трем основным миграционным показателям вредности: водно-миграционному, воздушно-миграционному, фитоаккумуляционному.

^ ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ

Изучить содержание этапов гигиенического нормирования ЭХВ в
почве.
Изучить гигиеническое и практическое значение гигиенических регламентов ЭХВ в почве (ПДК, ПДУВ, БОК).
Изучить особенности проведения экспериментов по определению показателей вредности почвы.
Составить в тетради схему проведения исследований по гигиеническому регламентированию ЭХВ в почве.

Коммунальная гигиена / К. И. Акулов [и др.] / под ред. К. И. Акулова, К. А. Буштуевой. М.: Медицина, 1986. С. 206–220.
Коммунальная гигиена / В. Т. Мазаев, А. А. Королев, Т. Г. Шлепнина / под ред.
В. Т. Мазаева. М.: ГОЭТАР-Медиа, 2005. С. 249–256.
Гончарук, Е. И. Гигиеническое нормирование химических веществ в почве : рук. / Е. И. Гончарук, Г. И. Сидоренко. М.: Медицина, 1986. 320 с.
Закон Республики Беларусь «О санитарно-эпидемическом благополучии населения» от 23 мая 2000 г. № 397-3.

Мотивационная характеристика темы (Л. А. Олешкевич) 3

Учебный материал 4

Термины и определения (Д. Ю. Осмоловский) 4

Содержание этапов исследований по нормированию ЭХВ в почве
(Л. А. Олешкевич, И. П. Семенов) 5

Альтернативные методы установления гигиенических нормативов
ЭХВ в почве (Д. Ю. Осмоловский) 12

Гигиеническое значение показателей вредности почвы, особенности
их определения (И. П. Семенов, Д. Ю. Осмоловский) 13

Задания для самостоятельной работы студентов 16

Учебное издание

Олешкевич Леонид Александрович

Семенов Игорь Павлович

Осмоловский Дмитрий Юрьевич

^ ЭКЗОГЕННЫХ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ

В ПОЧВЕ
Методические рекомендации

Ответственный за выпуск И. П. Семёнов

Редактор Н. В. Оношко

Компьютерная верстка О. Н. Быховцевой

Подписано в печать ___________. Формат 6084/16. Бумага писчая «Кюм Люкс».

Печать офсетная. Гарнитура «Times».

Усл. печ. л. ______. Уч.-изд. л.______. Тираж _____ экз. Заказ _______.

Издатель и полиграфическое исполнение –

Белорусский государственный медицинский университет

ЛИ № 02330/0133420 от 14.10.2004; ЛП № 02330/0131503 от 27.08.2004.

Источник