Токсичні сполуки в стічних водах, Все про фарби

Ціаніди. Під ціанідами розуміють неорганічні сполуки з іоном CN-; органічні сполуки з ціаніоном звуться нітрилів. Ціаніди є проміжними продуктами метаболізму організму тварин та людини. Техногенними джерелами надходження ціанідів у навколишнє середовище є виробництво полімерів, коксу, вилучення шляхетних металів, гальванопластика, деякі технології органічного синтезу.

Ціан-іон має виражену реакційну здатність, внаслідок чого його високі токсичні концентрації у воді джерел водопостачання вкрай рідкісні та пов'язані з аварійними ситуаціями на промислових підприємствах. При хлоруванні питної води в умовах нейтральної реакції та за наявності вільного хлору концентрації ціанідів знижуються до дуже низьких значень. Вперше норматив вмісту ціанідів у питній воді було надано в американському національному стандарті питної води (1962 р.) на рівні 0,2 мг/л. Цей же норматив був рекомендований і Міжнародним стандартом питної води в 1968 р. Обґрунтуванням нормативу служила емпірично встановлена частка допустимої добової дози (ДСД) ціанідів, що надходить до організму з водою. У Посібнику з контролю якості питної води (ВООЗ, 1984 р.) норматив ціанідів залишається, але з урахуванням коефіцієнта запасу (невмотивованого) знижується до 0,1 мг/л, а у другому виданні згаданого Керівництва (ВООЗ, 1993 р.) – до 0 0,07 мг/л. У стандарті США 1977 р. норматив ціанідів виключений як практично недоцільний через низький вміст ціанідів у питній воді, що використовується. У нас у країні ГДК ціанідів у питній воді 0,035 мг/л, показник шкідливості – санітарно-токсикологічний.

Речовини, що містять активний хлор, поділяють на дві групи: сильні окислювачі.хлор, гіпохлорити та хлорноваста кислота, містять так званий «вільний активний хлор»; слабкі окислювачі - хлораміни, містять "пов'язаний активний хлор". Завдяки сильним окислювальним властивостям сполуки, що мають активний хлор, використовуються для знезараження (дезінфекції) питної води та води в басейнах, а також для хімічного очищення деяких стічних вод. Крім того, деякі сполуки, що містять активний хлор (наприклад, хлорне вапно) широко використовуються для ліквідації вогнищ поширення інфекційних забруднень. Найбільш широко для дезінфекції питної води використовується вільний хлор, який при розчиненні у воді диспропорціонує за реакцією:

СL2+Н2О=Н++СL - + НОСL

Тригалометани. У питній воді міст деяких країн виявляються звані галогенсодержащие сполуки (ГСС), які у джерела водопостачання з промисловими стічними водами деяких виробництв. Однак основна причина появи таких речовин у питній воді виявилася пов'язаною з процесами знезараження питної води, і насамперед із її хлоруванням. У процесі хлорування води утворюються сотні галогеновмісних сполук, якісний і кількісний склад яких залежить від вихідного вмісту у воді попередників — гумінових і фульвокислот, хінонів, фенолів та ін. і воді джерел, ступеня бластомогенної та мутагенної активності та ін., складено список найбільш значущих з гігієнічних позицій ГСС, що включає 24 речовини. З них у групу таких сполук увійшли: хлороформ, чотирихлористий вуглець, дихлорбромметан, дибромхлорметан, трихлоретилен, тетрахлор-етилен, бромоформ,дихлорметан, 1,1-дихлоретилен.

ГСС мають високу біологічну активність, їх вплив проявляється пізніше в освіті злоякісних пухлин, генетичних хворобах і т. п. В епідеміологічних спостереженнях за контингентами споживачів водопровідної води, що містить ГСС, виявлено підвищену захворюваність на пухлини. Однак цей факт важко віднести лише за рахунок ГСС, оскільки в тій же воді були присутні інші речовини, відомі як канцерогени. Крім того, обстежене населення зазнавало впливу і забрудненого канцерогенами атмосферного повітря. В експериментальних вітчизняних та зарубіжних дослідженнях на тваринах канцерогенний ефект відзначався при дозах ГСС у десятки і сотні тисяч разів вище концентрацій, які реально виявляються в питній воді. У подібній ситуації остаточного висновку про небезпеку вмісту ГСС у питній воді зробити неможливо. Однак слід прислухатися до думки деяких учених, що тривала дія навіть слідових кількостей канцерогенів, що містяться в питній воді, може посилити всі можливі несприятливі ефекти цих сполук.

Поліциклічні ароматичні вуглеводні (ПАУ). ПАУ є великою групою органічних сполук, в молекулі яких присутні два або більше бензольних кільця, крім того, у складі молекули ПАУ можуть бути і неароматичні кільця. ПАУ можуть синтезуватися деякими бактеріями, водоростями та вищими рослинами, але гігієнічно значущі кількості ПАУ надходять у навколишнє середовище як продукти неповного згоряння органічного палива, побічні та проміжні продукти органічного синтезу. Численні джерела ПАВ, пов'язані з хімічним виробництвом та різними процесами спалювання, забруднюють ними всі об'єкти навколишнього середовищасередовища. ПАУ малорозчинні у воді, але мають високу здатність до сорбції на глинах та інших донних опадах, що веде до появи у водному середовищі більш високих концентрацій, ніж ті, які можливі на підставі уявлення про розчинність. При дії сонячного світла з достатньою енергією ультрафіолетового випромінювання ПАВ піддаються у водному середовищі фотолізу. Відомості про хронічну токсичність ПАВ при їх надходженні в організм нечисленні. Вони можуть викликати різні ураження шкіри та її сальних залоз, ураження кісткового мозку, лімфатичної системи.

Серед ПАУ зустрічаються сполуки, що мають канцерогенні властивості; потенційно небезпечними для людини щодо цього визнано 14 ПАУ. Найбільш сильним канцерогеном, крім того, що має найбільшу відносну стабільність порівняно з іншими канцерогенними ПАУ, є бенз(а)пірен (БП). Бенз(а)пірен широко відомий як безумовний канцероген для людини, найбільш сильний, порівняно з іншими канцерогенними ПАУ. Канцерогенна небезпека для людини води, забрудненої бенз(а)піреном, невелика. При реальному вмісті його в неочищеній воді помірно забруднених джерел водопостачання в промислових областях доза споживання його людиною з питною водою принаймні на три порядки менше, ніж поглинається зі звичайним харчовим раціоном. Однак бенз(а)пірен вважають визнаним індикатором присутності у воді інших ПАУ, і з цієї позиції доцільно включити його до програми контролю якості води водних об'єктів при їх виборі як джерела питного водопостачання. За деякими даними (1985), канцерогенна активність реальних поєднань ПАУ на 68-79% обумовлена БП.

СПАВ. Синтетичні поверхнево-активні речовини набули широкого поширення, як упобуті, і у промисловості. У великій кількості, після завершення технологічного процесу, їх скидають зі стічними водами. Незважаючи на відбір для виробництва тільки здатних до біорозкладання (так званих «м'яких») СПАР, стічні води і після очищення містять ці сполуки у значних кількостях. Поверхневі джерела водопостачання виявилися повсюдно забрудненими. Головна споживча властивість цих сполук - поверхнева активність - дозволяє їм мігрувати через гірські породи, що є водоупорами, що призводить до забруднення СПАР підземних горизонтів, які вважаються надійно захищеними.

Будучи самі малотоксичними, СПАР сприяють проникненню через біологічні мембрани малорозчинних, високотоксичних (металоорганічні), або канцерогенних (ПАУ, похідні бензолу) сполук. Однак провідна ознака несприятливої дії СПАР на питну воду — це зміна органолептичних властивостей, насамперед піноутворення, надання присмаку воді. Наявність СПАР у воді водного об'єкта призводить до інтенсивного розвитку мікрофлори, що змінює здатність водоймища до самоочищення від органічних сполук. ГДК аніоноактивних ПАР у питній воді 0,5 мг/л

Нафтопродукти. Проблема забруднення водних об'єктів нафтою та продуктами її переробки - одна з глобальних проблем XX ст. За 100 років видобутку нафти було «спалено» п'яту частину розвіданих світових запасів. У процесі видобутку, транспортування, переробки та споживання нафти та нафтопродуктів забруднюються всі елементи довкілля людини. Відомо, що нафта є складною сумішшю аліфатичних, ароматичних і поліциклічних вуглеводнів з різними фізико-хімічними константами (щільність, леткість, розчинність у воді тощо). Нафтопродукти можуть випадатиу донні опади, перебувати у товщі води як емульсії, бути розчиненими у питній воді, утворювати лежить на поверхні плівку. Найбільш вираженим несприятливим ефектом присутності нафтопродуктів у водному об'єкті – зміна органолептичних властивостей води: поява специфічного запаху та райдужних плям на поверхні. Тому в природоохоронній діяльності та санітарній охороні водних об'єктів набув поширення як один із показників забруднення води термін «нафтопродукти». Показник «нафтопродукти» — один із обов'язкових для контролю, так званих узагальнених показників якості питної води. Токсичні властивості вуглеводнів, що визначають склад нафтопродуктів, не можуть проявитися при споживанні питної води, оскільки токсичні концентрації набагато вищі, ніж концентрації, за яких людина відмовляється від споживання такої води. Однак практичне значення цього показника залишається вагомим, оскільки звичайні прийоми водопідготовки не можуть повністю усунути «гасовий» запах води, забрудненої нафтопродуктами.

Сільськогосподарські пестициди. Хімізація сільськогосподарського виробництва, що спостерігається в усьому світі, сприяє повсюдному забруднення навколишнього середовища цими токсикантами. Виходячи з призначення пестицидів, для них характерна висока біологічна активність. За хімічною природою пестициди дуже різноманітні; найчастіше серед них зустрічаються хлорорганічні та фосфорорганічні сполуки, карбамати. Хлорорганічні пестициди перших поколінь відрізнялися вкрай високою стабільністю та здатністю до біоакумуляції, вони і через кілька років після застосування продовжують циркулювати у природному середовищі. Незважаючи на заборону застосування ДДТ у середині 60-х років, досі його знаходять у тюляному жирі в Арктиці таАнтарктиці, а також у молоці жінок, що годують, які не мали виробничого контакту з пестицидом. Таку ж стабільність має і гексахлорциклогексан — початок широко відомого інсектициду ліндану, що діє. Менш стабільні у водному середовищі фосфорорганічні пестициди, але у зв'язку з високими дозами їх застосування, а також з широким асортиментом сполук, можливість забруднення ними джерел водопостачання висока. Надходження пестицидів у джерело водопостачання можливе з поверхневим стоком з полів, що обробляються, в результаті міграції в грунтові і глибоколежачі водоносні горизонти, з виробничими стічними водами. Не виключені і залпові надходження при авіаобробці, а також внаслідок злочинно недбалого ставлення при ліквідації препаратів з терміном придатності, що минув. Проблема знешкодження непридатних пестицидів у масштабі країни досі не вирішена.

Несприятливі ефекти, пов'язані з постійним отриманням з питною водою малих доз пестицидів, можуть бути різними, але вони, як правило, пов'язані з порушенням тих чи інших ферментних систем: можуть розвиватися різні хвороби обміну речовин, розлади функцій імунної системи. Особливо небезпечний тривалий контакт із пестицидами жінок у період вагітності та дітей. Серед населення, яке зазнавало впливу пестицидів через питну воду, було більше випадків вірусного гепатиту, ніж серед населення, яке користувалося водою з благополучного за хімічним складом джерела.

Високі концентрації пестицидів у воді джерела водопостачання здатні впливати на мікрофлору води, змінювати стійке співвідношення між кількістю патогенних та санітарно-показових видів мікрофлори, що необхідно враховувати під час трактування результатів бактеріологічного аналізу та оцінки санітарних ситуацій.Ще одна сторона несприятливого впливу пестицидів на здоров'я — здатність багатьох із них (аміни, аміди) до нітрозування. У зв'язку з високими дозами азотних добрив при інтенсивних агротехнологіях виникає реальна небезпека забруднення джерел водопостачання нітрозосполуками, про канцерогенну небезпеку яких говорилося вище.

Радіоактивні речовини. Особливим видом хімічного забруднення питної води є у ній радіоактивних речовин. Хоча вплив природних радіонуклідів, присутніх у питній воді, на колективну дозу опромінення населення дуже мало, локально мають місце випадки та значного опромінення за рахунок радону (одного із газоподібних продуктів розпаду урану), що міститься в деяких родовищах прісних підземних вод. Кількість радіонуклідів техногенного походження у питній воді зазвичай дуже обмежена завдяки проведенню технологічних циклів та постійному контролю за джерелами радіонуклідів. Однак близько 250 радіоактивних ізотопів потрапляють до навколишнього середовища внаслідок роботи ядерних установок. Ці радіоактивні частинки разом з водою, пилом, їжею та повітрям потрапляють в організми тварин, людей, викликаючи онкологічні захворювання, вроджені каліцтва, зниження функції імунної системи та збільшують загальну захворюваність населення. Враховуючи широке використання матеріалів, що розщеплюються, в різних галузях сучасного виробництва, не можна сподіватися тільки на контроль радіоактивного забруднення на самому виробництві; необхідний радіаційний контроль та за водою джерела питного водопостачання