Контроль качества воды в централизованных системах хозяйственно-питьевого водоснабжения включает отбор и анализ проб воды в следующих основных элементах технологической схемы:
- в источнике водоснабжения перед водозабором;
- на промежуточных стадиях процесса водоподготовки (технологический контроль);
- в емкости чистой воды и (или) из трубопроводов перед подачей в водопроводную распределительную сеть;
- в водопроводной сети из распределительных колонок или кранов
Кроме того, в крупных системах водоснабжения силами предприятия водоснабжения проводится контроль поверхностных источников водоснабжения путем отбора проб в различных створах как правило, в пределах зоны санитарной охраны.
С учетом специфики методов биотестирования, связанной с чувствительностью большинства тест-объектов к дезинфектантам, используемым в процессе водоподготовки, а также особенностей отдельных методов биотестирования в отношении сроков получения результатов (возможности реализации экспресс-контроля) и степени универсальности по выявлению различных видов токсикантов в табл.2 изложены рекомендации по предпочтительному использованию различных видов биотестов для контроля качества воды в различных объектах и различных контрольных точках систем водоснабжения.
Таблица 2
Объект контроля | Контрольные точки | Задачи, для решения которых рекомендуется использовать методы биотестирования | Рекомендуемые методы биотестирования (NN методов по табл.1) |
Вода в источнике водоснабжения | Контрольные створы в пределах зон санитарной охраны | 1. Подтверждение отсутствия острого и хронического токсического действия совокупности токсикантов, содержащихся в воде источника водоснабжения при выборе источника по ГОСТ 2761-84 и СанПиН 4630-88* | 3, 5-7 |
________________ * На территории Российской Федерации документ не действует. Действуют СанПиН 2.1.5.980-00, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных. | |||
То же | То же | 2. Непрерывный оперативный "Алярмконтроль" для своевременного обнаружения внезапного появления в источнике водоснабжения опасных концентраций токсикантов, наличие которых требует принятия специальных мер по дополнительному химическому контролю, очистке воды и (или) предупреждению населения. | 1, 2 |
То же | То же | 3. Периодический контроль для определения степени опасности воды по совокупному действию находящихся в ней токсикантов. | 1, 4 |
То же | зона водозабора | 4. Непрерывный оперативный автоматизированный "Алярм-контроль" | 1, 2 |
То же | То же | 5. Периодический контроль для подтверждения соответствия исходной воды общим требованиям безопасности | 1-4 |
Питьевая вода | ёмкости чистой воды и контрольные точки перед входом в систему распределения | 6. Периодический контроль после дехлорирования по общему токсическому действию токсикантов, которые могут образовываться в процессе очистки и обеззараживания воды (продукты дезинфекции - галогенорганические соединения и др.) | 1-4 |
То же | водоотборные устройства в сети водоснабжения | 7. Периодический контроль проб воды для подтверждения отсутствия токсичного воздействия питьевой воды после прохождения по трубопроводам водопроводной системы. | 1-4 |
Материалы, используемые в оборудовании, изделиях и процессах | - | 8. Подтверждение отсутствия токсического эффекта в результате взаимодействия материалов с водой для выдачи разрешений на применение материалов (веществ) в сфере питьевого водоснабжения | 1 |
В дополнение к рекомендациям, изложенным в табл.2, следует учитывать некоторые изложенные ниже особенности методов биотестирования, связанные с их чувствительностью к отдельным группам токсикантов и возможностями сопоставления фиксируемых результатов тест-реакций с данными стандартизованных методов химико-аналитического контроля.
Для клеточного тест-объекта (гранулированная сперма быка) экспериментально установлены корреляционные зависимости измеряемой тест-реакции от уровня токсикометрических параметров ( - половинная смертельная доза для крыс) и концентраций широкого круга органических токсикантов (хлорированные углеводороды, фенолы, акриламид, формальдегид и др.), которые, в частности, могут попадать в воду при контактах с полимерными материалами и изделиями. Определены предельные значения индекса токсичности, при которых отсутствует реакция лабораторных животных на совокупность различных токсикантов, находящихся в воде в определенных концентрациях. На этой основе данный метод одобрен Минздравом России для оценки полимерных материалов, используемых в медицинской технике. Установлена также чувствительность тест-объекта к тяжелым металлам (ртуть, свинец, кадмий).
Для методов биотестирования с использованием инфузорий установлены данные, характеризующие содержание в воде и концентрации ряда органических и неорганических компонентов, при которых фиксируется тест-реакция, отражающая острое токсическое действие указанных компонентов. На этой основе данный метод может быть рекомендован, в частности, для контроля за качеством воды в водных объектах (источниках водоснабжения), в которых могут содержаться токсичные соединения металлов (ртуть, хром, кадмий, никель, медь, цинк) и органические соединения (хлороформ, бензол, акриламид, винилацетат, метилметакрилат и др.).
При применении в качестве тест-объекта ферментных систем (оценка угнетения дегидрогеназы) выявлена достаточно высокая чувствительность тест-реакций на присутствие в воде повышенных концентраций ионов тяжелых металлов (ртуть, свинец, медь, кадмий), а также ряда органических соединений (фенолы, резорцин, гидрохинон и др.). Специфической особенностью при использовании ферментных тест-систем вместо живых организмов является отсутствие достаточной чувствительности к дыхательным ядам (цианиды), канцерогенам типа бензапирена, а также к некоторым анионам (нитриты, нитраты).
Использование ракообразных, водорослей и рыб в системах биотестирования для определения острого и хронического токсического действия контролируемой воды с соответствующей продолжительностью экспериментов характеризует общий уровень загрязнения воды токсичными компонентами и наличие неблагоприятных факторов, влияющих на жизненные функции организмов. В отношении чувствительности к отдельным токсикантам эти методы относительно менее специфичны по сравнению с применением, например, инфузорий, однако фиксируемые тест-реакции могут проявляться при опасных концентрациях в воде тяжелых металлов (ртуть, хром и др.), фенолов и их производных, отдельных высокотоксичных пестицидов и т.п.
При сопоставлении чувствительности методов биотестирования с методами аналитического химического определения отдельных химических веществ в пробах контролируемой воды отмечается, как правило, невозможность фиксации тест-реакций при низких концентрациях загрязнений воды на уровне ПДК, которые количественно определяются химическими методами.
Реально фиксируемые с необходимой достоверностью тест-реакции при наличии в воде индивидуальных токсикантов для типовых методов биотестирования в режимах экспресс-контроля наблюдаются при концентрациях, существенно превышающих ПДК.
Так, при использовании биотеста с инфузориями острое токсическое действие проявляется при концентрациях, составляющих для никеля - 5 ПДК, хрома и кадмия - 10-20 ПДК, хлороформа - 50 ПДК, бензола - 100 ПДК, фенола - 500 ПДК. Исключение составляет ртуть, для которой острый токсический эффект фиксируется при содержании 1-2 ПДК.
Однако все это относится только к случаям загрязнения воды индивидуальными токсикантами, а основное преимущество методов биотестирования проявляется в фиксации совокупного действия присутствующих в воде токсикантов, когда может иметь место суммирование воздействующих факторов, существенно снижающих уровень обнаружения отдельных токсикантов. При этом возможность экспресс-контроля при применении методов биотестирования с соответствующим приборным оснащением позволяет своевременно выявить возникновение чрезвычайных ситуаций, когда внезапно возникающие высокие уровни загрязнения воды опасными токсикантами могут нанести ущерб здоровью населения в короткие сроки при потреблении небольших количеств воды.
Сводные данные об организациях-разработчиках методов биотестирования, указанных в таблицах 1 и 2, и основных публикациях по этим вопросам, приведены в табл.3.
Таблица 3
NN методик по табл.1 и тест-объекты | Организации-разработчики и консультанты | Литературные источники |
1 Клеточный тест-объект (гранулированная сперма быка) | Всероссийский научно-исследовательский и испытательный институт медицинской техники (ВНИИИИМТ), г.Москва; АО "БМК-ИНВЕСТ" г.Москва | Количественный экспресс-метод оценки токсичности питьевой воды, природных вод и промышленных стоков с применением клеточного тест-объекта. |
2 Инфузории парамеции | АО "Квант" г.Санкт-Петербург | Методика определения токсичности проб воды экспресс-методом на приборе "Биотестер" НИИ Гигиены и профпаталогии МЗ СССР, Л-д 1991 |
3 Инфузории тетрахимена периформис | НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им.А.Н.Сысина (НИИЭЧиГОС), г.Москва | Методы биотестирования вод, Черноголовка, 1988 |
4 Штам бактерий Е-колли (фермент дегидрогеназа) | Московский научно-исследовательский институт гигиены им.Ф.Ф.Эрисмана (МНИИГ), г.Москва | Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе и воде. Справочное пособие, ГИПХ, Л-д, 1972 |
5 Ракообразные (дафнии, цериодафнии) | ВНИИВОДГЕО, г.Москва; Гидрохимический институт г. Ростов; | Методическое руководство по биотестированию воды РД 118-02-09* Госкомприроды СССР, М.,1991 |
6 Водоросли (сценедесмус, хлорелла) | МГУ, г.Москва | Методическое руководство по биотестированию воды РД 118-02-90 Госкомприроды СССР, М.,1991 |
7 Рыбы (гуппи, данио) | Научно-исследовательский институт морского рыбного хозяйства (ВНИРО), г.Ростов; МГУ, г.Москва | Методическое руководство по биотестированию воды РД 118-02-09 Госкомприроды СССР, М.,1991 |
8 Сальмонелла (биологические тест-системы для определения мутагенной активности) | НИИЭЧиГОС им.А.Н.Сысина, г.Москва | В.В.Соколовский, В.С.Жуков, Ю.А.Рахманин, И.Н.Рыжова. Методические указания по экспериментальной оценке суммарной мутагенной активности загрязнений воздуха и воды, Минздрав СССР, М.,1990; |