«Гигиеническая оценка комплексного действия хлороформа питьевой воды Журнал "ГИГИЕНА И САНИТАРИЯ" №2 2006г.»
11.05.2006 г.
Т. И. Иксанова, А. Г. Малышева, Е. Г. Растянников, Н. А. Егорова, Г. Н. Красовский, М. Г. Николаев

ГУ НИИ экологии человека и гигиены окружающем среды им. А. Н. Сысина РАМН; ЦРТДЮ им. А. В. Косарева, Москва В последнее десятилетие заметно меняется отношение к проблеме галогенсодержащих соединений, образующихся при хлорировании питьевой воды, и по-новому осознается ее значимость. Особенно отчетливо это прослеживается на примере хлороформа — представителя группы тригаломета-нов (ТГМ) — типичных и весьма распространенных побочных продуктов дезинфекции, присутствующих во всех водопроводных системах, где для обеззараживания питьевой воды используется хлор. Хлороформ встречается в питьевой воде наиболее часто и в более высоких концентрациях, чем остальные ТГМ (бромдихлорметан, дибромхлорме-тан и бромоформ), и рассматривается как индикатор содержания в ней продуктов хлорирования.

В 80—90-е годы прошлого века, когда появился ряд публикаций о выявлении галогенсодержащих соединений в питьевой воде, в наименьшей степени оказались затронуты вопросы, связанные с влиянием этих веществ на здоровье населения. Довольно продолжительное время имела место недооценка одной из наиболее значимых сторон их биологического действия — отдаленных эффектов, в частности канцерогенного действия. Хотя в экспериментах были получены данные о канцерогенности хлороформа для животных и по классификации МАИР он был отнесен к группе 2Б, в эпидемиологических исследованиях увеличение заболеваемости раком у людей, употреблявших хлорированную питьевую воду, в половине случаев наблюдений четко не подтверждалось [1]. Отношение к проблеме оставалось достаточно мягким: ВОЗ рекомендовала нормативную величину хлороформа в питьевой воде 200 мкг/л; аналогичный гигиенический норматив был установлен и в нашей стране.

Таблица 1
Влияние температуры воды при заполнении ванны на уровень содержания хлороформа в воздухе ванной комнаты

Однако с середины 90-х годов появляются исследования, заставляющие по-иному взглянуть на ранее не считавшиеся столь опасными побочные продукты хлорирования питьевой воды. Современными методами химического анализа идентифицируются уже не 20, как в 80-е годы, а несколько десятков таких соединений. Накапливается достоверная информация по эпидемиологии случаев рака мочевого пузыря, толстой и прямой кишки, поджелудочной железы и головного мозга, связанных с употреблением хлорированной воды, содержащей ТГМ [7, 8 10, 13]. В ряде эпидемиологических исследований выявлено влияние ТГМ на репродуктивную функцию женщин: повышение частоты нарушений течения беременности, внутриутробного развития плода и появления врожденных уродств, вызванных хлорированной питьевой водой с концентрациями ТГМ более 80—100 мкг/л [6, 9, 12]. Аналогичные данные получены и в нашей стране [3]. Таким образом, к 2000 г. накопились многочисленные данные о неблагоприятном влиянии хлороформа на здоровье населения.

Было установлено также, что при использовании хлора для обеззараживания водопроводной воды хлороформ в бытовых условиях воздействует на человека несколькими путями: не только энтерально, но и через легкие с вдыхаемым воздухом. Причина же итогового комплексного поступления хлороформа в организм одна его присутствие в питьевой воде [2]. До последнего времени это не привлекало к себе должного внимания и при гигиеническом нормировании хлороформа в воде не учитывалось.

В течение 2003—2004 гг. нами были проведены исследования по определению количеств хлороформа, переходящих из питьевой воды в воздушную среду. Цель исследований — выявление значимости ингаляционного воздействия хлороформа на население в бытовых условиях при пользовании душем или ванной, а также при посещении плавательных бассейнов.

Определение хлороформа проводилось на хро-мато-масс-спектрометре БКВ-2091 с использованием кварцевой капиллярной хроматографической колонки 8РВ-11 длиной 60 мм и диаметром 0,36 мм (толщина пленки неподвижной фазы 1 мкм). Пробы воздуха отбирались в душевых кабинах и ванных комнатах жилых домов 4 округов Москвы: Восточного, Северо-Восточного, Южного и Центрального до, во время и после принятия душа или ванны с помощью портативного аспиратора фирмы «ВепсИх» (США). Параллельно отбирались для анализа на содержание хлороформа пробы водопроводной воды, которая использовалась для принятия душа или ванны. Кроме того, проводился отбор проб воздуха над водной поверхностью в закрытом плавательном бассейне Восточного округа во время тренировок пловцов. Большая часть экспериментов приходилась на весенне-летний сезон года. Объем пробы воздуха, прокачиваемого аспиратором через каждую сорбционную трубку с тенаксом ТА, составлял пять литров. В лабораторных условиях трубки помещали в термодесорбционное устройство хромато-масс-спектрометра и в течение 10 мин прогревали при температуре 270—290°С, осуществляя перенос сконцентрированных микропримесей в охлаждаемый жидким азотом У-образный стеклянный капилляр, состыкованный с кварцевой капиллярной колонкой. По завершении термодесорбции охлаждение капилляра жидким азотом прекращали и его погружали в стакан с горячей водой (около 95°С), в результате чего проба поступала в хроматографическую колонку. В течение первых 3 мин продвижение веществ по колонке проходило при открытой двери термостата, затем его закрывали и включали температурное программирование колонки со скоростью 6,5°С/мин до 250°С. Запись хроматограммы полного ионного тока осуществляли с помощью программного обеспечения ТеКшуеги Vector, а для идентификации хлороформа по масс-спектру использовали библиотеку \У11еу 275.

Результаты исследований представлены в табл. 1, 2 и 3. Полученные данные подтвердили факт перехода хлороформа из водопроводной воды в воздушную среду жилых помещений. При длительности наблюдения 20 мин и исходных концентрациях в воде 112—180 мкг/л накопление хлороформа в воздухе ванных комнат в значительной мере зависело от сопутствующих условий: температуры воды, интенсивности ее перемешивания в ванне, поступления через кран-смеситель или распыления через душевой рожок. Так, при наполнении ванны прохладной водой из-под крана с температурой воды 20°С переход хлороформа в воздух был минимальным — 6 мкг/м3 при фоновых показателях 5 мкг/м3.

Таблица 2
Влияние перемешивания воды, заполняющей ванну, на уровень содержания хлороформа в воздухе ванной комнаты (температура воды 35 ºC)

Однако, если ванна наполнялась достаточно теплой водой (35°С), ситуация резко менялась. Концентрация хлороформа в воздушной среде возрастала в 15 раз (от фоновой 3 мкг/м3 до 44 мкг/м3) (табл. 1).

Дополнительное небольшое перемешивание воды в процессе принятия ванны приводило уже к 20-кратному увеличению поступления хлороформа в воздух. Еще больший переход хлороформа в воздух наблюдался при интенсивном перемешивании воды в ванне: его концентрация при этом возрастала почти в 50 раз — с 3 до 140 мкг/л (табл. 2).

В наибольшей степени увеличивало насыщение воздуха хлороформом пользование горячим душем: так, при фоновых уровнях хлороформа 3—5 мкг/м3 его концентрации в воздушной среде возрастали до 226—292 мкг/м3, т. е. в 54—93 раза, и особенно значительно, почти в 100 раз, в закрытой душевой кабине (табл. 3). При этом среднесуточная ПДК хлороформа в атмосферном воздухе (30 мкг/м3, ГН 2.1.6.1338-03) превышалась в 7,5—10 раз (хотя не вполне корректно проводить сопоставление кратковременных концентраций хлороформа с его гигиеническим нормативом, установленным для условий экспозиций в течение суток на протяжении всей жизни человека).

Таблица 3
Увеличение концентраций хлороформа во время принятия душа в помещении ванной комнаты или в закрытой душевой кабине

Достаточно высокие концентрации хлороформа (167—232 мкг/л), по данным наших исследований, обнаруживались и в слое воздуха над водой закрытых плавательных бассейнов. Это хорошо согласуется с результатами работ зарубежных авторов (табл. 4), хотя в литературе имеются указания и на возможность еще большего насыщения хлороформом воздушного пространства закрытых бассейнов — до 2400 мкг/м3 и более [15]. Такие концентрации уже приближаются к уровням, предельным для производственных помещений: среднесменная ПДК хлороформа в воздухе рабочей зоны составляет 5000 мкг/м3 (ГН 2.2.5.1313-03).

Таким образом, проведенные нами исследования подтвердили актуальность проблемы комплексного воздействия хлороформа питьевой воды на население в условиях нашей страны. Хроматограммы хлороформа в воздухе ванной комнаты до (а) и после (б) приема горячего душа. По оси абсцисс — номер масс спектра; по оси ординат — относительные единицы интенсивности.

Необходимо подчеркнуть, что ингаляционный путь поступления хлороформа в организм по значимости вполне сопоставим с энтеральным. По оценкам, сделанным для Канады, в бытовых условиях больше всего хлороформа население получает через легкие и с питьевой водой. Например, по результатам, полученным у 4 волонтеров, 10-минутный горячий душ по поглощенной дозе хлороформа эквивалентен употреблению для питья 2,7 л холодной воды той же водопроводной системы; 3-х -минутная ванна может дать большую нагрузку хлороформом, чем питье хлорированной водопроводной воды. Причем во время приема душа или ванны происходит и чрескожное проникновение вещества в организм, на долю которого приходится до 30% его общей дозы. В сумме в жилых помещениях человек (ориентировочно) получает с питьевой водой 32%. а через воздух и кожу — 68% ежедневной дозы хлороформа [16].

Из этого следует, что без учета комплексного воздействия хлороформа питьевой воды на человека его гигиенический норматив в воде не может обеспечить безвредность водопотребления для населения. Поэтому ПДК 200 мкг/л, долгое время принятая в нашей стране по рекомендациям ВОЗ и установленная без рассмотрения значимости множественных путей поступления вещества в организм, была пересмотрена и снижена до 100 мкг/л (ГН 2.1.5.1315-03). Еще более низкая величина — 60 мкг/л — уже утверждена Минздравсоцразвития России и включена в СанПиН 2.1.4.1116-02 как показатель безвредности органического загрязнения расфасованных вод первой категории. Кроме того, она использована при подготовке проекта технического регламента на качество питьевой воды. Переориентация контроля качества питьевой воды на более низкий уровень ПДК хлороформа создаст одновременно и благоприятные условия для снижения загрязнения воздушной среды жилых помещений. Тем самым будет достигаться и уменьшение суммарной суточной дозы воздействия хлороформа на организм человека.

В настоящее время становится ясно, что государственные меры по ужесточению гигиенического норматива хлороформа в питьевой воде должны дополняться внимательным отношением к факторам, способствующим увеличению воздействия этого соединения на население в бытовых условиях. Не только прием душа или ванны, но и любая повседневная бытовая деятельность человека — стирка, кипячение и сушка белья, мытье посуды, приготовление пищи, чая и т. д. — неизбежно сопровождается переходом хлороформа из воды в воздух жилых помещений. Количество хлороформа, которое может поступить через легкие в бытовых условиях, зависит от его концентрации в воздухе и времени пребывания в жилых и ванных комнатах. Естественно, максимальные дозы наберут неработающие взрослые и дети, большую часть времени проводящие дома, а также любители часто и подолгу принимать душ или ванну.

Воздушное пространство закрытых плавательных бассейнов, особенно непосредственно над водной поверхностью, содержит тем больше хлороформа, чем больше его концентрация в воде, выше температура воздуха и воды, интенсивнее ее перемешивание при плавании и др. Имеет значение и недостаточная эффективность вентиляции бассейна. Для посетителей и сотрудников плавательных бассейнов, кроме того, нужно учитывать и уровень физической активности: больше всего хлороформа поступит через легкие интенсивно тренирующихся спортсменов, объем легочной вентиляции у которых значительно выше, чем у спокойно плавающих людей или обслуживающего персонала.

В отношении чрескожного воздействия следует учитывать, что адсорбция через неповрежденную кожу зависит от концентрации хлороформа в воде, продолжительности контакта с водой и ее температуры [5, 11, 15]. Можно предположить, что особенно негативную роль этот путь поступления играет у новорожденных и детей первых лет жизни, так как площадь поверхности тела у них относительно больше, а кожные покровы обладают большей проницаемостью, чем у взрослых. То же можно сказать и об ингаляционном воздействии: дети — потенциально наиболее уязвимый контингент из-за возрастных особенностей функционирования дыхательной системы. Однако эти вопросы практически не исследованы и нуждаются в дальнейшем изучении, так же как и количественные аспекты динамики загрязнения, хлороформом воздушной среды жилых помещений в зависимости от вида и продолжительности хозяйственной деятельности человека с учетом допустимой суточной дозы (ДСД).

Тем не менее, исходя из вышесказанного можно дать общие рекомендации, позволяющие уменьшить поступление хлороформа в организм в бытовых условиях. Для этого целесообразно: обеспечить постоянную вентиляцию ванных комнат и душевых кабин в любое время года (оставлять приоткрытыми двери и не закрывать вентиляционные отверстия невзирая на сквозняки — накопление хлороформа более опасно!); как можно больше сокращать продолжительность горячих ванн и душа; обязательно проветривать квартиру во время и после стирки и сушки белья, а кухню — после приготовления пищи, кипячения воды, мытья посуды. В закрытых плавательных бассейнах практически единственный путь защиты посетителей и обслуживающего персонала от ингаляционного воздействия хлороформа — обеспечение оптимального режима вентиляции.

Таким образом, параллельно с ужесточением гигиенических требований к ПДК хлороформа в питьевой воде целесообразно разъяснять населению, какие индивидуальные усилия должны предприниматься для снижения комплексного воздействия этого соединения в бытовых условиях.

В перспективе необходимо решение вопроса о введении суммарного гигиенического норматива ТГМ питьевой воде на уровне 100 мкг/л, что будет способствовать более эффективному предупреждению неблагоприятного комплексного влияния на население как непосредственно хлороформа, так и других галогенсодержащих соединений, образующихся при дезинфекции воды хлором.