¦ление на капи-¦                ¦

                 ¦ллярной колон-¦                V

                 ¦ке           
¦ -------------------------------¬

                 L------T-------- ¦      ХМС - идентификация    
¦

                        ¦        
+------------------------------+

                        V                        ¦

                 +--------------+                V

                 ¦ХМС - иденти- ¦ -------------------------------¬

                 ¦фикация      
¦ ¦  Количественное
определение  ¦

                 +--------------+ +------------------------------+

                        ¦

                        V

                 +--------------+

                 ¦Количественное¦

                 ¦ определение 
¦

                 +--------------+

 

     Рис. 1. Алгоритм проведения аналитического исследования

       химических веществ,
мигрирующих в воду из материала

 

5.3.
Оценка влияния мигрирующих веществ

на
органолептические свойства воды

 

Оценка влияния
мигрирующих соединений на запах, привкус, цветность, мутность, пено- и
пленкообразование должна проводиться в соответствии с методическими указаниями
(9).

Исследования проводятся
на 1 - 3, 5 - 7, 15 и 30 сутки экспозиции.

Объем исходного раствора
должен быть не менее 100 куб. см. Контролем служит дехлорированная вода,
которая находится в тех же условиях, что и опытные пробы.

Для оценки влияния
мигрирующих веществ в воду устанавливается величина предельного разведения
испытуемой воды, соответствующая порогу ощущения (ЕС50 +/- m), который
определяется в "закрытом опыте" (9).

Для выбора величин
разведения, подлежащих изучению в "закрытом опыте", можно
ориентироваться на предварительные результаты балльной оценки воды и обратную
закономерность закона Вебера - Фехнера, согласно которому при каждом
последовательном разведении в 2 раза интенсивность запаха (привкуса) снижается
на 1 балл.

Для характеристики
процесса миграции веществ в зависимости от времени контакта строится кривая
изменения вероятностных величин разведения для каждых суток исследования.

Аналогичным образом
устанавливаются пороги разведения и строятся кривые, характеризующие процессы
миграции веществ во времени и для других показателей, характеризующих
органолептические свойства воды.

 

5.4.
Оценка токсичности мигрирующих веществ

методом
биотестирования

 

В качестве
биотестобъектов следует использовать дафнии (Daphnia magna Straus), инфузории
(Tetrahymena pyriformis), молодь рыб, в частности гуппи (Poecilia reticulata
Peters) (5, 6, 26). В качестве дополнительных тест - объектов возможно
применение клеточных культур или изолированных органов лабораторных животных.

Неэффективно
использование сапрофитной микрофлоры воды в качестве тест - объекта для оценки
токсичности мигрирующих в воду соединений.

Биотестирование
осуществляется на 1 - 3, 5 - 7, 15 и 30 сутки эксперимента.

При биотестировании с
использованием дафний должен проводиться эксперимент с шестивалентным хромом в
качестве "внутреннего контроля".

Оценка токсичности
мигрирующих в воду веществ осуществляется по вероятностной величине разведения
(с ее доверительными границами) изучаемой воды по показателю 50-процентной
гибели дафний при 48- и/или 96-часовой экспозиции.

Проведение исследований
на дафниях позволяет определить содержание соединений на уровне ПДК и/или
пороговых концентраций хронического действия на человека (для веществ,
гигиенические нормативы которых находятся в пределах 0,1 - 10 мг/л).
Высокотоксичные и опасные соединения выявляются только при концентрациях, в
сотни раз превышающих их ПДК, поэтому для повышения чувствительности и
надежности метода биотестирования на дафниях необходимо предварительное
концентрирование проб контактировавшей с полимерным материалом воды.
Концентрирование может осуществляться с помощью:

- выпаривания в вакууме,

- вымораживания,

- экстракции
органическими растворителями,

- адсорбции / десорбции
на активированном угле или полимерных синтетических сорбентах.

Использование таких
приемов создаст возможность для достижения желаемой степени концентрирования
водной вытяжки (до 100 - 200 раз и более). Аналогично опытной пробе параллельно
проводится концентрирование контрольной пробы (исходной для приготовления
водных вытяжек) воды. При этих условиях биотестирование на дафниях позволяет
выявить присутствие в воде абсолютного большинства мигрирующих в воду
органических веществ, за исключением некоторых летучих хлорорганических
соединений (дихлорэтан, дихлорэтилен, четыреххлористый углерод), которые могут
быть выявлены лишь при концентрировании в несколько тысяч или десятков тысяч
раз.

Путем разбавления
концентрированных проб водной вытяжки, предварительно пропущенной через
угольный фильтр водой, устанавливается предел (фактор) разбавления,
соответствующий величине 50-процентной гибели дафний при 48- и/или 96-часовой
экспозиции. Разбавление проводится последовательно в 2, 4, 8 и т.д. раз, или в
соответствии с рядами Фульда:

1,0; 1,8; 3,2; 5,6; 10,0

1,0; 1,7; 2,8; 4,6; 7,7;
13,0

1,0; 1,3; 1,6; 2,0; 3,2;
5,0; 8,0.

    Концентрирование и разбавление опытной и контрольной проб воды

для  биотеста на инфузориях проводится по той же
схеме,  что и при

использовании в качестве
тест - объекта дафний.  Минимальный
объем

для  испытания 
концентрированных  проб воды на
дафниях - не менее

10 мг/л.   Отсутствие   гибели    дафний    при   
биотестировании

концентрированных  проб 
водной  вытяжки  и 
контрольной  воды или

равные  величины 
полученных ЛК  
свидетельствуют  о  том, 
что  в

                               50

испытуемой   водной  
вытяжке   не   содержалось   соединений    в

концентрациях, опасных для
человека.

Использование при
биотестировании других тест - объектов (рыб - гуппи, светящихся
микроорганизмов) требуют очень высокой степени концентрирования воды.

Оценка кинетики процесса
миграции веществ в воду в зависимости от времени контакта проводится путем
построения кривых изменения вероятностных изоэффективных величин разведения,
установленных в биотестах для каждого срока наблюдения.

 

5.5.
Влияние мигрирующих веществ на развитие

микрофлоры
воды

 

При изучении влияния
продукции на микрофлору воды образцы продукции и стеклянные емкости, которые
используются в эксперименте, подвергаются механической очистке, их тщательно
моют без применения каких-либо моющих средств, дезинфицируют (8).

Изучаемые образцы
заливают дехлорированной водопроводной водой, в которую предварительно
добавлено 1 - 1,5 мл/л прудовой воды. К концу инкубации концентрация кислорода
в воде должна быть не менее 2 - 3 мг/л. Образцы должны быть полностью покрыты
водой.

Настаивание образцов с
водой производят в термостате при 37 град. C.

Эксперимент должен
сопровождаться двойным контролем - вода, содержащая микрофлору, без образца и с
ним. Определение общего микробного числа в воде проводится тотчас, через 6 ч, 1
- 3, 5 - 7, 15 и 30 сутки.

Биологическое потребление
кислорода (БПК5) определяется в образцах, отобранных после 1, 5 и 7 суток
экспозиции, а аммиака и нитритов после 7, 15 - 20 суток.

Оценка возможного
биообрастания осуществляется на 30 сутки опыта путем визуального (с помощью
лупы) обнаружения пленки и/или микроскопии соскоба с поверхности изучаемой
продукции. Необходимым является также определение аммиака и нитритов.

Дополнительно на 5 - 7,
15 и 30 сутки опыта при помощи лупы и/или микроскопа изучается влияние
биокоррозии на процессы миграции химических веществ из продукции в воду.

 

5.6.
Оценка суммарной мутагенной активности продукции

 

Оценка суммарной
мутагенной активности проводится в соответствии с методическими указаниями (16)
в случаях, когда аналитические исследования ограничиваются определением
интегральных показателей химического состава воды и проведением целевых
анализов, а также в тех случаях, когда результаты таких аналитических
исследований не показывают увеличения концентрации соединений, а опыты на
гидробионтах свидетельствуют об увеличении токсичности. Исследования не
проводятся при расшифровке спектра веществ с определением уровней содержания
мутагенов и канцерогенов. Если не проводились хромато - масс -
спектрометрические исследования и в случае положительного результата при оценке
суммарной мутагенной активности необходимо проведение дальнейших исследований в
опытах на животных.

 

5.7.
Изучение продуктов трансформации под действием

физико -
химических методов обработки воды

 

Выбор тех или иных физико
- химических факторов, влияющих на процессы трансформации, осуществляется в
зависимости от конкретных условий применения в процессе водообработки и
водоочистки.

Хлор вносится в таких
количествах, чтобы его остаточное содержание в изучаемой пробе находилось на
уровне 0,5 - 1 мг/л.

Влияние озонирования
оценивается в кварцевом реакторе с механической мешалкой. Осушенный воздух
пропускается через лабораторный озонатор и с помощью барбатера - через
исследуемый раствор. Длительность воздействия - 3 ч. Контроль за содержанием
озона в воде - иодометрический, концентрация озона в растворе - 0,5 - 1,5 мг/л,
остаточный озон - 0,1 - 0,3 мг/л. Если хромато - масс - спектрометрически обнаруживаются
летучие соединения, необходимо проводить смешение изучаемой воды с обработанной
озоном в соотношении 1:1.

Оценка продуктов
деструкции осуществляется аналитическими, органолептическими методами, а также
методом биотестирования (15).

 

5.8.
Оценка продукции в экспериментах

на
лабораторных животных

 

Показаниями к проведению
токсикологического эксперимента на лабораторных животных служат:

- одновременное
содержание высокотоксичных соединений (1 - 2 класс опасности) в воде на уровнях
ПДК или близких к ним;

- нарастание величин
интегральных показателей органического загрязнения (БПК, окисляемость, общий
органический углерод) при одновременном возрастании токсичности в опытах на
гидробионтах при благоприятных органолептических свойствах изучаемой воды;

- недостаточно полная
идентификация спектра мигрирующих веществ из продукции многокомпонентного
состава атомно - абсорбционным и хромато - масс - спектрометрическими
анализами;

- изучение продукции из
принципиально нового материала.

Для проведения
эксперимента применяется вода, контактирующая с продукцией не менее 30 суток.
Контрольные животные получают аналогичную воду, но не имевшую контакта с
продукцией.

Продолжительность
эксперимента 30 дней (подострый опыт).

Хронический опыт
проводится в отдельных случаях при недостаточно четких для однозначной
интерпретации результатах подострого эксперимента на животных.

Опыты проводятся в
соответствии с методическими указаниями (9).

При обнаружении в воде
соединений, которые могут обладать аллергенным, кожно - раздражающим, кожно -
резорбтивным, мутагенными и/или другими отдаленными эффектами, параллельно с
опытом по оценке общетоксического действия проводятся исследования по изучению
указанных эффектов в опытах на лабораторных животных (2, 7, 14).

 

5.9.
Оценка характера миграции химических веществ

в воду

 

Оценка интенсивности
миграции должна проводиться на основе совокупности кинетических кривых
миграции, характеризующих данный процесс во времени с учетом различных
критериев безопасности. После чего устанавливается лимитирующий признак,
отражающий опасность миграции, т.е. показатель наиболее стойкого и длительного
процесса во времени. На основе этого показателя дается характеристика процесса
миграции - возрастающий, стабильный или убывающий.

В случае убывающего
характера миграции определяется время (графическим методом или на основе
регрессионного уравнения), в течение которого уровни мигрирующих соединений
снижаются до концентраций, не превышающих их гигиенические нормативы в воде.
Поскольку для многих материалов характерен убывающий режим миграции,
завершающийся в первые часы или дни контакта с водой, а предварительная
промывка может ускорить и/или полностью предотвратить данный процесс,
необходимо проведение дальнейших исследований по изучению условий промывки,
способствующей интенсификации процесса миграции. При этом следует использовать
воду повышенной агрессивности.

При условии, что
предварительная промывка оказалась эффективной, определяются условия ее
проведения - время, состав воды и т.д.

Предел содержания
вещества в продукции определяется на основе построения кривых, характеризующих
зависимости уровней содержания его в материалах, реагентах, оборудовании и
миграции в условиях, в наибольшей степени способствующих вымыванию (агрессивная
среда, повышенная температура и т.п.). При этом точка допустимого количества
вещества в продукции на графике кривой должна соответствовать точке 1/2 ПДК его
миграции в водную среду.

Продукция подвергается