Экспериментальный метод определения класса опасности отходов производства и потребления

Экспериментальный метод позволяет определить класс опасности отхода как единого целого с учетом комбинированного, комплексного действия его компонентов и продуктов их трансформации на здоровье человека и среду его обитания.

Экспериментальный метод используется при отнесении к классу опасности отходов, у которых невозможно определить их качественный и количественный состав. Данный метод основан на биотестировании водной вытяжки отходов.

Обязательным этаном оценки опасности отхода являются исследования по идентификации его химического состава.

Экспериментальная оценка опасности отхода проводится поэтапно по сокращенной или расширенной схеме.

При этом сокращенная схема оценки опасности отходов включает:

  • • предварительную оценку водно-миграционной опасности;
  • • предварительную оценку воздушно-миграционной опасности (для отходов, содержащих летучие компоненты);
  • • оценку влияния отхода на биологическую активность почвы экспресс-методами (численность азотобактера, окислительно-восстановительный потенциал почвы, активность азотфиксации);
  • • оценку токсичности отхода методами биотестирования на гидроби- онтах и в фитотесте;
  • • оценку острой токсичности экстракта отхода при пероральном введении на мышах;
  • • оценку подострой токсичности экстракта отхода при пероральном введении на крысах в месячном опыте.

Сокращенная схема обязательна во всех экспериментальных исследованиях. Результаты, полученные по сокращенной схеме, позволяют в относительно короткий срок оценить токсичность отхода, выявить лимитирующие пути его воздействия на среду и человека, определить направление дальнейших исследований.

Расширенная схема исследования отходов проводится в зависимости от результатов предварительной оценки и включает постановку длительных модельных опытов по:

  • • оценке миграции ингредиентов отхода по профилю почвы;
  • • оценке воздушно-миграционной опасности;
  • • оценке влияния отхода на почвенный микробиоценоз и биологическую активность почвы;
  • • оценке уровня транслокации ингредиентов отхода в сельскохозяйственные растения (вегетационные опыты);
  • • оценке влияния компонентов отхода на теплокровный организм в хроническом санитарно-токсикологическом эксперименте.

Оценка опасности отхода по расширенной схеме обязательна:

  • • при предполагаемом использовании отхода в сельском хозяйстве;
  • • при производстве товаров народного потребления;
  • • во всех случаях, когда возможно контактное, ингаляционное, пероральное или комплексное действие компонентов отхода на здоровье человека.

Идентификация компонентов отхода проводится с учетом технологии их образования. Стандартными методами количественного химического анализа (КХА), наряду с валовым содержанием ингредиентов, определяются водорастворимые, а также подвижные формы элементов, извлекаемые ацетат-аммонийным буферным раствором (pH = 4,8).

Для предварительной оценки водно-миграционной опасности отхода используется ориентировочный водно-миграционный показатель, который характеризует возможное отрицательное влияние отхода на условия жизни и здоровье человека в результате миграции его компонентов в грунтовые и поверхностные воды.

Расчет величины ориентировочного водно-миграционного показателя (ОВМП) проводится по результатам КХА ацетатно-аммонийного буферного экстракта отхода (ОВМПб) и водного экстракта (ОВМПв) по формулам (3.23) и (3.24).

где Cf и Cf — фактические концентрации i-го компонента в буферном и водном экстрактах, соответственно, мг/л; ПДК* — предельно допустимая концентрация содержания данного компонента в воде водоемов, мг/л.

Класс опасности отхода по величине ОВМП определяется в соответствии с табл. 3.23.

Эколого-гигиенические показатели и критерии отнесения отходов к классам опасности

Таблица 3.23

п/п

Показатели опасности

Классы опасности

1

2

3

4

1

овмпб

> 1000

> 100-1000

> 10-100

< 10

2

ОВМПв

> 100

> 50-100

> 10-50

>3-10

3

Водно-миграционный (превышение ПДКВВ веществ, определяемых в фильтрате)

>30

> 10-30

>5-10

1-5

4

Воздушно-миграционный (превышение ПДКмр)

>30

> 10-30*

>5-10

1-5

5

Азотобактер (% подавления)

>90

> 75-90

> 50-75

25-50

6

Процессы биологической активности почвы (% подавления)

>75

> 50-75

> 25-50

5-25

7

Окислительно-восстановительный потенциал почвы (сдвиг ОВП, мВ)

>250

> 200-250

> 150-200

15-150

8

Фитотоксичность (ER5q)

> 100

> 10-100

> 1-10

0,1-1

9

Разведение экстракта, действующее на гидробионты

> ни

> 103—104

> 102—103

> 10-102

10

Разведение экстракта, вызывающее токсический эффект на уровне ОЬ50

> 1000

> 100-1000

> 10-100

< 10

11

Разведения, вызывающие статистически достоверные изменения в организме животных в подостром эксперименте

> 1000

> 100-1000

> 10-100

< 10

12

Разведения, вызывающие статистически достоверные изменения в организме животных в хроническом эксперименте

> 10 000

> 1000— 10000

> 100— 1000

< 100

п/п

Показатели опасности

Классы опасности

1

2

3

4

13

Иммунологические (% сенсибилизации животных)

>61

41-60

21-40

<20

14

Мутагенная активность (кратность превышения (опыт/контроль)

> 15

11-15

4-10

2-3

15

Морфологические изменения, % к контролю

>46

31-45

21-30

<20

* Отсутствие эффекта по сравнению с контролем.

При получении разных классов опасности одного и того же отхода по указанным показателям приоритет отдается результатам, полученным по ОВМПб, который отражает не только его реальную, но и потенциальную опасность.

Предварительная оценка воздушно-миграционной опасности отхода проводится при наличии в них летучих веществ расчетным методом. Алгоритм расчета приведен ниже.

Если известно давление насыщенных паров вещества при температуре 20°С, то максимально возможную его концентрацию в воздухе при этих условиях можно рассчитать по формуле (3.25). Если давление насыщенных паров устанавливается при других температурах, то расчет проводится по формуле (3.26).

где С — максимально возможная концентрация вещества в воздухе, мг/мм3; р — молярная масса вещества, г/моль; Р — давление насыщенных паров при 20°С, мм рт. ст.; Т — абсолютная температура в градусах К, при которой производилось определение давления насыщенных паров.

Если расчетом установлено, что концентрация или давление насыщенных паров веществ, создающиеся в приземном слое воздуха при температуре 50°С, больше, чем их ПДКМ р в атмосферном воздухе, то необходимо проведение расширенных исследований.

Оценка опасности отхода по влиянию на биологическую активность почвы включает тестирование с культурой Azotobacter chroococcum, основными группами почвенных микроорганизмов (микроскопические почвенные грибы, сапрофитные бактерии и актиномицеты) и определение ОВП. Действие отхода учитывают по угнетению роста тест-культур и сдвигу ОВП более 100 мВ.

Отнесение отхода к классу опасности проводится в соответствии с табл. 3.21.

При получении разных классов опасности одного и того же отхода но микробиологическим показателям предпочтение отдается данным, полученным но основным группам микроорганизмов (почвенные грибы, сапрофитные бактерии, актиномицеты).

Экотоксикологические исследования на водных организмах (биотестирование) характеризуют уровень токсикологической опасности отхода. При биотестировании используются методы, допущенные для целей государственного санитарно-эпидемиологического контроля.

В экспериментах на гидробионтах необходимо применять не менее двух тест-объектов из разных систематических групп (дафний и инфузорий, цериодафний, бактерий и т.п.). Класс опасности отхода определяется по достоверному эффекту воздействия на гидробионты водного экстракта отхода с учетом разведения, при котором этот эффект наблюдается.

Оценка опасности отхода по фитотоксическому действию проводится экспресс-методом на проращивание семян. В качестве индикаторов токсичности используются семена сельскохозяйственных растений. Наиболее адекватными тест-растениями являются овес и ячмень.

Фитотоксическое действие считается доказанным, если в эксперименте зафиксирован фитотоксический эффект — статистически достоверное < 0,05) торможение роста корней проростков растений под влиянием водного экстракта отхода. Показателем фитотоксической опасности отхода является среднеэффективное разведение экстракта, ER30, вызывающие торможение роста корней на 50%.

Класс опасности отхода по ER50 устанавливается в соответствии с критериями, представленными в табл. 3.21.

Санитарно-токсикологический эксперимент включает острый и подострый опыт.

Острый и подострый токсикологические эксперименты проводятся с экстрактом отхода и его разведениями (1 : 10, 1 : 100 и т.д. в зависимости от концентрации токсических веществ в нативном экстракте) при их пероральном введении в организм животных.

Задача острого опыта — установление величины LD30 экстракта отхода при однократном введении. Проведение острого опыта целесообразно, если концентрации нескольких компонентов отхода достигают значений, соответствующих 1/2—1/10 и более от их LD30. За величину LD30 принимается разведение экстракта отхода, вызывающее 50%-ную гибель животных.

Задачей подострого эксперимента является изучение характера и степени воздействия экстракта отхода при повторном поступлении в организм животных. Исследуется характер токсикодинамических и кумулятивных свойств отхода. Влияние отхода на организм оценивается на основании статистически достоверных изменений по показателям функционального состояния организма лабораторных животных.

Изучение миграции ингредиентов отхода в атмосферный воздух проводятся в стационарных условиях в микроклиматических камерах, обеспечивающих возможность установления различных почвенно-климатических параметров (температура, влажность и пр.). Уровень воздушно-миграционной опасности определяется кратностью превышения ПДКМ р компонентов отхода.

Изучение миграции ингредиентов отхода по профилю почвы проводится в расширенном эксперименте в стационарных опытах с учетом конкретных почвенно-климатических условий, специфики отхода и предполагаемого способа его утилизации. Доза внесения отхода рассчитывается по наиболее токсичному компоненту с учетом его ПДК„ и предполагаемой нагрузки на почву. Показателем водно-миграционной опасности является глубина миграции компонентов отхода по профилю почвы и уровень содержания их в фильтрате. Эффект миграции определяется по кратности превышения ПДКН для определяемых элементов.

Изучение биологической активности почвы включает оценку влияния отхода на интенсивность биохимических процессов почвы (дыхание, азотфиксацию, нитрификацию, денитрификацию и др.). Влияние отхода на почвенный микробиоценоз оценивается по изменению численности сапрофитных бактерий, почвенных грибов, актиномицетов и т.д.

Вегетационные опыты по определению уровня транслокации ингредиентов отхода в сельскохозяйственные растения проводятся в лабораторных или натурных условиях. Об эффекте трапслокации судят по накоплению компонентов отхода в растениях, выращенных на почве, содержащей исследуемые отходы.

Критерием опасности по данному показателю являются предельно допустимые концентрации компонентов отхода для пищевых продуктов растительного происхождения и кормов, превышение которых не допускается.

Хронический санитарно-токсикологический эксперимент проводится с целью установления степени проявления возможного токсического действия отхода при длительной интоксикации организма его экстрактом. Воздействие отхода на организм оценивается по статистически достоверным изменениям показателей функционального состояния организма (гематологическим, биохимическим, иммунологическим и др.).

Конечной целью хронического эксперимента является установление порогового разведения экстракта, а также разведения, обеспечивающего безопасность отхода в токсикологическом отношении.

При оценке биологического действия отхода следует иметь в виду вероятность проявления отдаленных последствий влияния их на теплокровный организм. В этих случаях рекомендуется проведение специальных исследований по изучению тератогенного, эмбриотоксического, гонадотоксического, мутагенного, канцерогенного и аллергенного эффектов в соответствии с методическими указаниями по каждому виду действия, утвержденными Минздравом России.

Объем исследований определяется степенью изученности отдельных компонентов отхода в отношении их способности вызывать те или иные виды отдаленных эффектов.

Класс опасности отхода устанавливается по результатам комплекса проведенных исследований с учетом лимитирующего показателя вредности, за который принимается показатель, выявивший наибольшую степень опасности отхода. При этом приоритет отдается токсикологическим показателям.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >