В ыбор критериев для оценки риска воздействия отходов на здоровье населения и окружающую среду

Болтина И. В. Повякель Л. И., Институт экогигиены и токсикологии им. Л. И. Медведя, Киев, Украина

В настоящее время оценку риска неблагоприятного воздействия отходов на человека и окружающую среду проводят по результатам химико-аналитического контроля. Вывод об опасности или безопасности основан на сравнении концентраций идентифицированных загрязняющих веществ в разных природных средах с предельно допустимыми. Однако при таком подходе невозможно оценить комбинированное воздействие веществ, поступающих в окружающую среду. Аналитические методы весьма трудоемки (для одного объекта может потребоваться до 220 млн химических определений в год) и позволяют установить концентрации относительно небольшого числа потенциально опасных мутагенных и токсичных веществ. Ограниченность такого подхода и некорректность расширения сферы применения санитарно-гигиенических нормативов на природные экосистемы очевидна. На животные и растительные организмы оказывает влияние комплекс физических, химических и биологических факторов, совместное воздействие которых в зависимости от природы, интенсивности и характера обусловливает принципиально разные типы ответной реакции клетки/организма — аддитивность, синергизм, антагонизм. Исходя из информации об эффектах раздельного действия агентов нельзя предвидеть результирующий отклик биологической системы на комбинированное/сочетанное воздействие. В связи с этим нормирование на основе предельно допустимых концентраций поллютантов приводит либо к недооценке, либо к переоценке возможных последствий и может быть корректным только в случае аддитивного взаимодействия факторов.

В прикладной экологии и при разработке природоохранных нормативных документов все более устойчивые позиции занимает биотический подход, заключающийся в использовании методов оценки физиологического состояния биологических тест-объектов в кратковременных опытах. В качестве показателя неблагоприятного воздействия принимают степень изменения определенных параметров живых систем, которая фиксируется методами биотестирования. Биологический мониторинг дает возможность корректно оценивать и прогнозировать отклонения состояния биологических систем от нормы, вызванные воздействием антропогенных/техногенных факторов. Биологический мониторинг не позволяет связать регистрируемый эффект с определенным фактором, но дает интегральную оценку последствий действия комплекса загрязняющих веществ. Совмещение методов химического анализа и биологического тестирования позволило Т. Евсеевой с соавторами установить, что определенный эффект (токсический, генотоксический, мутагенный, тератогенный) может быть обусловлен разными факторами, а его величина зависит в первую очередь от химических свойств и биологической значимости действующих агентов, а не от концентраций отдельно взятых компонентов. Таким образом, выявление отдельного действующего фактора теряет смысл. На первый план выступает необходимость поиска чувствительных тест-объектов и тест-систем, которые адекватно отражают уровень техногенного воздействия. При этом требуется разрабатывать новые и совершенствовать старые подходы к оценке и прогнозированию состояния окружающей среды на основе данных биоиндикации.

Цитогенетические тесты in vitro, направленные на демонстрацию индукции хромосомных нарушений в культивируемых клетках, - наиболее отработанные, стандартизированные и распространенные методы, позволяющие достаточно объективно сравнивать результаты, полученные разными авторами.

В настоящей работе приведены результаты токсикологических исследований, в том числе с использованием культуры лимфоцитов периферической крови человека.

В ноябре 2007 г. в Керченском проливе произошел разлив 2 000 т нефти, которая осела на морское дно и образовала отходы с нестабильными ингредиентами. В соответствии с требованиями ДСанПиН 2.2.7.029-99 определение класса опасности проводили экспериментальным путем на лабораторных животных. Критерием токсического действия были летальность животных и проявления интоксикации. Согласно результатам острого эксперимента по показателю средней смертельной дозы при введении в желудок водные экстракты анализируемых образцов отходов относятся к малотоксичным веществам (4-й класс опасности по ГОСТ 12.1.007-76) и оказывают слабовыраженное раздражающее действие на кожные покровы. Эти отходы постоянно и бесконтрольно поступают на береговую территорию, и ограничить их прямой контакт с человеком и биотой не представляется возможным. Учитывая данное обстоятельство, авторы определили степень токсичности отходов методом биотестирования на лимфоцитах периферической крови человека in vitro без и с метаболической активацией. Результаты свидетельствуют о наличии мутагенного воздействия отходов.

Отработанные фильтры для автомобильных масел не классифицируют как опасные отходы, и в украинском законодательстве отсутствуют требования по их сбору и утилизации. В результате автомобильные масла, в которых в процессе эксплуатации могут образовываться высококанцерогенные соединения - полициклические ароматические углеводороды, попадают в окружающую среду. Проведены химические и токсикологические исследования отработанных фильтров, изучены литературные данные о токсичности ингредиентов автомобильных масел. Установлено, что отработанные автомобильные масла относятся к малоопасным веществам (4-й класс опасности по ГОСТ 12.1.007-76, средняя смертельная доза при введении в желудок более 5 000 мг/кг). Признаки раздражения кожных покровов при их воздействии отсутствуют.

В дополнение к этим исследованиям авторы изучили мутагенную активность образцов из отработанных фильтров (масла и материала фильтров), изъятых из контейнеров для мусора на станциях технического обслуживания автомобилей. При исследованиях на культуре лимфоцитов периферической крови человека in vitro обнаружено достоверное повышение частоты метафаз с аберрациями в экспериментах без и с метаболической активацией, что позволяет определить прямые и непрямые мутагены. Наличие мультиаберрантных клеток указывает на изменения в системе репарации. Кроме того, выявлено достоверное повышение количества анеуплоидных клеток, что свидетельствует о возможном онкологическом риске. Для выявления мутагенной активности масла использовали также тест Эймса. Мутагенный эффект наблюдается в экспериментах с метаболической активацией на двух штаммах: ТА-98 и ТА-100. Без метаболической активации эффект не обнаружен, т. е. масло является промутагеном - веществом, которое превращается в мутаген при наличии системы ферментов. Вышеизложенное позволяет считать отработанные фильтры для автомобильных масел токсичными отходами, что требует жесткой регламентации и контроля обращения с ними.

Таким образом, отсутствие токсического эффекта при однократном воздействии не является гарантией безопасности отходов для окружающей среды и здоровья населения. Для оценки риска воздействия отходов целесообразно использовать метод биотестирования.

Choice of Criteria for Estimation of Risk of Waste Effect on Population Health and Environment

Boltina I. V. Povyakel L. I., L. I. Medved Institute of Ecohygiene and Toxicology, Kyiv, Ukraine

Absence of toxic effect in case of single impact does not guarantee the safety of waste. The authors have researched into the mutagenic activity of waste and have drawn the conclusion about advisability of biotesting method for the estimation of risk of waste influence on the population health and environment.

Болтина Ирина Владимировна, канд. биол. наук, ст. науч. сотр. лаборатория мутагенеза, Институт экогигиены и токсикологии им. Л. И. Медведя, ул. Героев обороны, 6, Киев, 03680, Украина. Тел. (044) 521-30-20 (доб. 13-41), факс (044) 526-96-43. E - mail

Повякель Людмила Ивановна, канд. биол. наук, зав. лабораторией экогигиены и токсикологии опасных отходов, Институт экогигиены и токсикологии им. Л. И. Медведя, ул. Героев обороны, 6, Киев, 03680, Украина. Tел. (044) 522-31-92, факс (044) 526-97-02. E - mail