- •Федеральное агентство по образованию Тверской государственный технический университет
- •Химический анализ объектов окружающей среды
- •Введение
- •Нормирование антропогенных воздействий
- •1.1. Принципы нормирования химических веществ
- •Санитарно-гигиеническое нормирование
- •1.3. Нормирование качества воды водных объектов
- •1.4. Нормирование в оценке безопасности и безвредности питьевой воды
- •1.5. Источники питьевой воды и ее подготовка
- •1.6. Рыбохозяйственное нормирование
- •1.7. Нормирование сбросов сточных вод
- •1.8. Нормирование качества атмосферного воздуха
- •1.9. Нормирование загрязнения почв
- •1.10. Радиоэкологическое нормирование
- •2. Общие вопросы аналитической химии экологических систем
- •2.1. Особенности анализа следовых количеств загрязняющих веществ
- •2.2. Методы скрининга в анализе высокотоксичных соединений
- •2.3. Оценка качества результатов анализа объектов окружающей среды
- •Объект анализа
- •3. Показатели качества воды и методы их определения
- •3.1. Стандартизация методов гидроэкологических исследований
- •3.2. Отбор проб воды и их консервация
- •3.3. Определение температуры воды
- •3.4. Определение органолептических показателей воды
- •3.5. Определение водородного показателя
- •3.6. Определение щелочности и кислотности
- •3.7. Определение минерального состава вод
- •3.8. Определение растворенного кислорода
- •3.9. Определение биохимического потребления кислорода
- •3.10. Определение биогенных элементов в воде
- •3.11. Определение фтора
- •3.12. Определение металлов на примере железа
- •3.13. Определение активного хлора
- •3.14. Определение окисляемости или химического потребления кислорода
- •3.15. Интегральная и комплексная оценка качества воды
- •3.16. Экологические исследования донных отложений водных объектов
- •3.17. Изучение загрязнений подземных вод
- •4. Оценка экологического состояния почвы
- •4.1. Почва как объект химического анализа
- •4.2. Представительность проб почв
- •4.3. Методы валового анализа органической части почв
- •4.4. Методы валового анализа минеральной части почв
- •4.5. Водорастворимые соединения почв и методы анализа водных вытяжек
- •4.6. Определение ионов натрия и калия
- •4.7. Проверка точности результатов анализов водных вытяжек
- •4.8. Методы определения обменных катионов в почвах
- •5. Оценка экологического состояния атмосферного воздуха
- •5.1. Источники и состав загрязнения атмосферного воздуха
- •5.2. Методы контроля атмосферного воздуха
- •5.3. Отбор проб воздуха
- •5.4. Методики исследования качества воздуха населенных пунктов
- •5.5. Методики измерений содержания со и углеводородов в отработанных газах автомобилей с бензиновыми двигателями
- •Библиографический список
- •Оглавление
Санитарно-гигиеническое нормирование
химических веществ
Разработка научно обоснованных критериев обеспечения санитарно-эпидемиологического благополучия населения, безопасности и безвредности среды обитания для его здоровья является одной из основных функций Государственной санитарно-эпидемиологической службы РФ.
Главная задача ее состоит в установлении санитарных правил, норм и гигиенических нормативов, обязательных для выполнения органами государственной власти, местного самоуправления, общественными объединениями, предприятиями, должностными и гражданскими лицами.
Разработка нормативов ПДК с целью предотвращения и оценки опасности загрязнения окружающей среды для человека проводится с применением методов токсикометрии.
Токсикометрия является разделом токсикологии – науки о вредном действии на человека, животных и растения химических веществ, поступающих в окружающую среду в результате производственной деятельности человека.
В токсикометрии используется совокупность методов и приемов исследований для количественной оценки токсичности и опасности веществ и материалов. Она включает в себя широкий спектр исследований и показателей с обязательной оценкой смертельных эффектов, кумулятивности, кожно-раздражающего, кожно-резорбтивного эффектов1, влияния на сердечно-сосудистую систему, репродуктивную функцию, исследование отдаленных эффектов (мутагенного, тератогенного и канцерогенного) и т.д.
Большая часть исследований проводится на животных, на людях – лишь в случае полной гарантии безопасности в соответствии с Хельсинкской конвенцией и другими международными и национальными нормативными документами.
Основными принципами санитарно-гигиенической регламентации химических веществ являются:
1) принцип опережения токсикологических исследований по сравнению с внедрением их в народном хозяйстве;
2) приоритет медицинских и биологических показателей в установлении нормативов по сравнению с другими требованиями, например экономическими;
3) концепция пороговости воздействия2.
Ключевой момент токсикометрии химических веществ – нахождение максимально недействующих (МНД) и минимально действующих доз (МДД). В ходе токсикологических экспериментов определяют острую и хроническую токсичность.
Острую токсичность определяют на крысах и мышах как внутрижелудочную, внутрибрюшинную, ингаляционную и кожную.
Параметрами токсичности являются ЛД50 (летальная доза для 50% тест-организмов) и ЛК50 (летальная концентрация для 50% тест-организмов).
Дозы (концентрации), обладающие минимальным действием, определяются на кроликах (при ингаляции), крысах (по изменению картины крови), на людях (по запаху, действию на биоэлектрическую активность мозга, иммунологическим показателям).
В настоящее время используется «непрерывная шкала токсичности», в которой за нулевую токсичность принята величина, обратная токсичности углекислого газа, ЛД50 которого в опытах на мышах при 120-минутной экспозиции составляет около 10 мкмоль/л. За 100% токсичности условно принята величина, обратная токсичности наиболее ядовитой группы фосфорорганических соединений (ФОС), ЛД50 которых составляет 0,0001 мкмоль/л.
В токсикометрии используется такой показатель, как зона острого воздействия. Под ним понимается разрыв между дозами (концентрациями), вызывающими начальные признаки отравления, и дозами (концентрациями), вызывающими гибель организмов. Например, амиловый спирт имеет очень узкую зону острого действия и считается опасным веществом, быстро приводящим к острому отравлению.
При исследованиях применяются различные методы экстраполяции экспериментальных данных на человека, что является трудной задачей. Наиболее надежные экстраполяции на человека получаются в том случае, если данные по токсичности, используемые для экстраполяции, у различных видов животных близки.
Полагают, что в случае монотонности реагирования четырех видов лабораторных животных на яд совпадение чувствительности человека и лабораторных животных в острых (смертельных) эффектах будет в 70% случаев, в хронических – 90%.
Для веществ, предназначенных для международной торговли, используется унифицированные токсикологические характеристики, в частности токсикологический паспорт, разработанный в рамках деятельности международных организаций.