8. Определение требований к оценке временных нормативов вещества для пресноводных водных объектов
8.1. Расчетный метод оценки ОБУВ органических пестицидов
Для вычисления величин ОБУВ пестицидов органического состава необходимо обычным порядком (п. 7 Приложения 2 к настоящим Методическим указаниям) установить следующие величины:
X - коэффициент распределения "октанол-вода" - K ;
1 ow
X - для дафний - ЛК за 48 ч (мг/л);
2 50
X - для взрослых или годовиков рыб - ЛК за 96 ч (мг/л);
3 50
X - для личинок рыб - ЛК за 48 ч (мг/л).
4 50
Полученные величины вставляются в следующее обобщающее уравнение:
lgОБУВ = A + b x lgX + b x lgX + b x lgX + b x lgX .
1 1 2 2 3 3 4 4
Коэффициенты A, b , b , b и b выбираются из таблицы 8.1.1 в
1 2 3 4
соответствии с имеющимся максимальным набором известных исходных
показателей (предикторов). Если какие-либо предикторы неизвестны, то из
общего уравнения исключают соответствующие члены.
Для пестицидов, обладающих высокой токсичностью, имеющих ЛК менее 0,1
50
мг/л, рекомендуется вычислять уравнение и с другой подборкой коэффициентов
(Таблица 8.1.2).
Из двух вариантов следует выбрать меньшее количественное значение ОБУВ вещества.
8.1.1. Примеры расчета ОБУВ
1. Пример расчета ОБУВ среднетоксичного пестицида (ридомила):
а) полный набор
lgK = 1,65 (f ) ПДК = 0,01 мг/л,
ow 1
ЛК для дафний = 0,6 (X ),
50 2
ЛК для рыб = 91,8 (X ),
50 3
ЛК для личинок = 34,3 (X );
50 4
проводим логарифмирование:
f = lgX = -0,22,
2 2
f = lgX = 1,96,
3 3
f = lgX = 1,54;
4 4
находим по таблице 8.1.1 для набора X X X X :
1 2 3 4
А = -3,35; b = -0,11; b = 0,10; b = 0,43; b = 0,31;
1 2 3 4
подставляем в уравнение:
lgY = -3,35 + (-0,11) x 1,65 + 0,10 x (-0,22) + 0,43 x 1,96 + 0,31 x 1,54 = -3,35 - 0,18 - 0,02 + 0,84 + 0,48 = -2,23,
-2,23
Y = 10 = 0,006 ОБУВ = 0,006 мг/л.
Таблица 8.1.1
Коэффициенты формулы для расчета ОБУВ при разных вариантах
исходной информации (общий случай)
┌────────────────────┬────────────────────────────────────────────────────┐ │Набор установленных │ Коэффициенты │ │ предикторов ├─────────┬───────────┬─────────┬──────────┬─────────┤ │ │ A │ b │ b │ b │ b │ │ │ │ 1 │ 2 │ 3 │ 4 │ ├────────────────────┼─────────┼───────────┼─────────┼──────────┼─────────┤ │X │-2,05 │-0,42 │- │- │- │ │ 1 │ │ │ │ │ │ ├────────────────────┼─────────┼───────────┼─────────┼──────────┼─────────┤ │X │-3,23 │- │0,89 │- │- │ │ 2 │ │ │ │ │ │ ├────────────────────┼─────────┼───────────┼─────────┼──────────┼─────────┤ │X │-3,90 │- │- │0,91 │- │ │ 3 │ │ │ │ │ │ ├────────────────────┼─────────┼───────────┼─────────┼──────────┼─────────┤ │X │-3,55 │- │- │- │0,90 │ │ 4 │ │ │ │ │ │ ├────────────────────┼─────────┼───────────┼─────────┼──────────┼─────────┤ │X X │-2,62 │-0,22 │0,57 │- │- │ │ 1 2 │ │ │ │ │ │ ├────────────────────┼─────────┼───────────┼─────────┼──────────┼─────────┤ │X X │-3,42 │-0,12 │- │0,74 │- │ │ 1 3 │ │ │ │ │ │ ├────────────────────┼─────────┼───────────┼─────────┼──────────┼─────────┤ │X X │-2,87 │-0,19 │- │- │0,69 │ │ 1 4 │ │ │ │ │ │ ├────────────────────┼─────────┼───────────┼─────────┼──────────┼─────────┤ │X X │-3,76 │- │0,32 │0,68 │- │ │ 2 3 │ │ │ │ │ │ ├────────────────────┼─────────┼───────────┼─────────┼──────────┼─────────┤ │X X │-3,48 │- │0,37 │- │0,62 │ │ 2 4 │ │ │ │ │ │ ├────────────────────┼─────────┼───────────┼─────────┼──────────┼─────────┤ │X X │-3,82 │- │- │0,63 │0,32 │ │ 3 4 │ │ │ │ │ │ ├────────────────────┼─────────┼───────────┼─────────┼──────────┼─────────┤ │X X X │-3,50 │-0,08 │0,18 │0,66 │- │ │ 1 2 3 │ │ │ │ │ │ ├────────────────────┼─────────┼───────────┼─────────┼──────────┼─────────┤ │X X X │-2,95 │-0,16 │0,12 │- │0,63 │ │ 1 2 4 │ │ │ │ │ │ ├────────────────────┼─────────┼───────────┼─────────┼──────────┼─────────┤ │X X X │-3,29 │-0,13 │- │0,44 │0,35 │ │ 1 3 4 │ │ │ │ │ │ ├────────────────────┼─────────┼───────────┼─────────┼──────────┼─────────┤ │X X X │-3,72 │- │0,27 │0,54 │0,19 │ │ 2 3 4 │ │ │ │ │ │ ├────────────────────┼─────────┼───────────┼─────────┼──────────┼─────────┤ │X X X X │-3,35 │-0,11 │0,10 │0,43 │0,31 │ │ 1 2 3 4 │ │ │ │ │ │ └────────────────────┴─────────┴───────────┴─────────┴──────────┴─────────┘
Таблица 8.1.2
Коэффициенты формулы для расчета ОБУВ
при разных вариантах исходной информации
(для высокотоксичных препаратов, ПК < 0,1 мг/л)
50
┌───────────────────────┬─────────────────────────────────────────────────┐ │ Набор установленных │ Коэффициенты │ │ предикторов ├─────────┬────────┬─────────┬────────┬───────────┤ │ │ A │ b │ b │ b │ b │ │ │ │ 1 │ 2 │ 3 │ 4 │ ├───────────────────────┼─────────┼────────┼─────────┼────────┼───────────┤ │X │-2,05 │-0,42 │- │- │- │ │ 1 │ │ │ │ │ │ ├───────────────────────┼─────────┼────────┼─────────┼────────┼───────────┤ │X │-3,13 │- │0,96 │- │- │ │ 2 │ │ │ │ │ │ ├───────────────────────┼─────────┼────────┼─────────┼────────┼───────────┤ │X │-4,28 │- │- │0,73 │- │ │ 3 │ │ │ │ │ │ ├───────────────────────┼─────────┼────────┼─────────┼────────┼───────────┤ │X │-2,97 │- │- │- │1,21 │ │ 4 │ │ │ │ │ │ ├───────────────────────┼─────────┼────────┼─────────┼────────┼───────────┤ │X X │-2,61 │-0,30 │0,29 │- │- │ │ 1 2 │ │ │ │ │ │ ├───────────────────────┼─────────┼────────┼─────────┼────────┼───────────┤ │X X │-2,86 │-0,28 │- │0,57 │- │ │ 1 3 │ │ │ │ │ │ ├───────────────────────┼─────────┼────────┼─────────┼────────┼───────────┤ │X X │-2,23 │-0,27 │- │- │0,82 │ │ 1 4 │ │ │ │ │ │ ├───────────────────────┼─────────┼────────┼─────────┼────────┼───────────┤ │X X │-3,22 │- │0,56 │0,78 │ │ │ 2 3 │ │ │ │ │ │ ├───────────────────────┼─────────┼────────┼─────────┼────────┼───────────┤ │X X │-2,17 │- │0,68 │- │1,13 │ │ 2 4 │ │ │ │ │ │ ├───────────────────────┼─────────┼────────┼─────────┼────────┼───────────┤ │X X │-3,32 │- │- │0,25 │0,99 │ │ 3 4 │ │ │ │ │ │ ├───────────────────────┼─────────┼────────┼─────────┼────────┼───────────┤ │X X X │-2,13 │-0,24 │0,16 │- │0,85 │ │ 1 2 3 │ │ │ │ │ │ ├───────────────────────┼─────────┼────────┼─────────┼────────┼───────────┤ │X X X │-2,50 │-0,24 │- │0,28 │0,61 │ │ 1 3 4 │ │ │ │ │ │ ├───────────────────────┼─────────┼────────┼─────────┼────────┼───────────┤ │X X X │-2,44 │- │0,51 │0,33 │0,91 │ │ 2 3 4 │ │ │ │ │ │ └───────────────────────┴─────────┴────────┴─────────┴────────┴───────────┘
б) пусть неизвестны lgK и ЛК для личинок. Тогда используем набор
ow 50
X X : A = -3,76; b = 0,32; b = 0,68, который подставляем в уравнение:
2 3 2 3
lgY = -3,76 + 0,32 x (-0,22) + 0,68 x 1,96 = -3,76 - 0,07 + 1,33 = -2,5
-2,5
Y = 10 = 0,003 ОБУВ = 0,003 мг/л.
2. Пример расчета ОБУВ высокотоксичного пестицида (карате):
а) по таблице 8.1.2:
пусть неизвестен lgK . Тогда используем набор X X X :
ow 2 3 4
ЛК для дафний = 0,00059 (X ), ПДК - 0,00000002 мг/л,
50 2
ЛК для рыб = 0,005 (X ),
50 3
ЛК для личинок = 0,0034 (X );
50 4
проводим логарифмирование:
f = lgX = -3,23,
2 2
f = lgX = -2,3,
3 3
f = lgX = -2,47;
4 4
находим по таблице 8.1.1 для набора X X X :
2 3 4
A = -3,72; b = 0,27; b = 0,54; b = 0,19;
2 3 4
подставляем в уравнение
lgY = -3,72 + 0,27 x (-3,23) + 0,54 x (-2,3) + 0,19 x (-2,47) = -3,72 - 0,87 - 1,24 - 0,47 = -6,3
-6,3
Y = 10 = 0,0000005 ОБУВ = 0,0000005 мг/л;
б) по таблице 8.1.2:
пусть неизвестен lgK . Тогда используем набор X X X
ow 2 3 4
ЛК для дафний = 0,00059 (X ), ПДК = 0,00000002 мг/л,
50 2
ЛК для рыб = 0,005 (X ),
50 3
ЛК для личинок = 0,0034 (X );
50 4
проводим логарифмирование:
f = lgX = -3,23,
2 2
f = lgX = -2,3,
3 3
f = lgX = -2,47;
4 4
находим по таблице 8.1.2 для набора X X X :
2 3 4
A = -2,44; b = 0,51; b = 0,33; b = 0,91;
2 3 4
подставляем в уравнение
lgY = -2,44 + 0,51 x (-3,23) + 0,33 x (-2,3) + 0,91 x (-2,47) = -2,44 - 1,65 - 0,76 - 2,25 = -7,1
-7,1
Y = 10 = 0,00000008 ОБУВ = 0,00000008 мг/л.
По таблице 8.1.1 получено меньшее значение, его и выбираем в качестве ОБУВ пестицида карате.
8.2. Определение требований по оценке ОБУВ веществ, помимо органических пестицидов
Помимо ОБУВ органических пестицидов, в пресноводных водных объектах устанавливаются в краткосрочных исследованиях исходные данные для оценки ОБУВ веществ:
а) ядохимикатов сельскохозяйственного и промышленного назначения неорганического состава;
б) соединений и их смесей, используемых в газо-, нефте-, горнодобывающих, перерабатывающих и других отраслях промышленности;
в) химических средств обработки воды;
г) веществ, планируемых к широкому использованию в строительстве и транспорте.
8.2.1. Исследования на водорослях
Целесообразно проведение 7-суточных исследований действия вещества на рост культуры водорослей (п. 1.4 Приложения 1 к настоящим Методическим указаниям). В качестве альтернативы возможно полное проведение хронического эксперимента с одноклеточными водорослями в течение 14 суток.
В конце опытов оценивается статистическая достоверность отклонений опытных данных от контрольных.
Условия культивирования водорослей и постановки токсикологических исследований с ними приведены в п. п. 1.3 и 1.4 Приложения 2 к настоящим Методическим указаниям.
8.2.2. Исследование на зоопланктонных организмах
Исследования проводятся на односуточных дафниях около 20 суток, что определяется временем появления трех пометов у контрольных дафний, или на односуточных цериодафниях в течение 7 - 8 суток, когда у рачков появляется 3-й помет.
Постановка токсикологических исследований изложена в п. п. 4.1.4 и 4.2.3 Приложения 2 к настоящим Методическим указаниям.
8.2.3. Исследования на эмбрионах и личинках рыб
8.2.3.1. Проведение исследований
Условия содержания рыб, получения икринок и проведения исследований на них приведены в п. 6 Приложения 2 настоящих Методических указаний.
8.2.3.2. Анализ результатов исследований
В качестве максимальной допустимой концентрации вещества для рыб принимается максимальная концентрация, не вызывающая статистически достоверного повышения смертности эмбрионов и личинок.
8.2.4. Исследования изменений санитарных показателей водной среды
8.2.4.1. Проведение исследований
Исследуемое вещество оценивают по изменению показателя БПК ,
5
характеризующего процессы самоочищения водной среды.
Исследования проводятся при 20 °C в стеклянных сосудах объемом 5 дм3, заполняемых природной морской водой, профильтрованной через мельничный газ N 76 и насыщенной кислородом.
В сосуды вносится исследуемое вещество в 5 - 7 концентрациях, различающихся на порядок. Один из сосудов остается чистым и используется в качестве контроля. В исходные сутки, а также через 5 суток в пикнометры отбираются пробы воды (по 2 пикнометра на каждую пробу), которые выдерживаются в термостате при 20 °C в течение 5 суток.
Через 5 суток после экспозиции в каждом из пикнометров в воде определяют содержание кислорода по Винклеру или с применением специально приспособленных оксиметров.
Расчет величины БПК производится следующим образом:
5
БПК = [O ] - [O ] ,
5 2 исх 2 t
где: [O ] - исходная концентрация кислорода в воде,
2 исх
[O ] - концентрация кислорода в пробах на 5 сутки наблюдения.
2 t
Результаты используются для составления таблицы или графиков
зависимости БПК от времени и концентрации исследуемого вещества.
5
8.2.4.2. Анализ результатов исследования
Оценка эффекта химического вещества производится по сравнению величин
БПК в опыте и в контроле:
5
БПК (оп) - БПК (контр)
5 5
N = ---------------------- x 100 %,
БПК (контр)
5
где: БПК (оп) и БПК (контр), соответственно, в опыте и в контроле на
5 5
один и тот же срок.
Безвредной для процесса самоочищения следует считать такую
концентрацию, при которой показатель БПК отклоняется от соответствующих
5
значений в контроле не более чем на 20% (т.е. N < 20%).
Для вычисления концентрации, вызывающей 20% отклонение, путем интерполяции может быть использовано следующее уравнение:
20 - N
1
C = C + ------- x (C - C ),
1 N - N 2 1
2 1
где: C - концентрация вещества, вызывающая отклонение значений БПК от
5
аналогичных значений в контроле на 20%; C и C - концентрации вещества,
1 2
вызвавшие отклонения БПК менее и более чем на 20% соответственно; N и N
5 1 2
- величины этих отклонений.
Определение величины временного норматива
Из концентраций, выведенных в процессе исследований в качестве максимальных допустимых для каждого из объектов исследования, выбирается наименьшая, которая и рассматривается в качестве временного норматива вещества - ориентировочного безопасного уровня воздействия (ОБУВ вещества).