Отравления детергентами

С коммунальными и частично промышленными водами в водоемы поступают детергенты - моющие синтетические поверхностно-активные вещества (СПАВ). Это высокомолекулярные органические соединения, получаемые сульфированием различных масел, углеводородов, высокомолекулярных спиртов и других веществ нефтяного происхождения. В состав детергентов входит 20-40% поверхностно-активных веществ и 60-80% различных добавок.

СПАВ делят на три группы:

а) анионоактивные вещества - щелочные соли (алкилбензосульфонаты, алкилсульфонаты), легко окисляются в воде с образованием анионов, входят в состав моющих средств "Новость", "Дельфин", "Дон", "Мерлон", "Детерлон" и др.;

б) катионоактивные вещества - соли органических оснований (нитрилы, амины, четвертичные основания), ионизируются в водных растворах, обладают бактерицидными и дезинфицирующими свойствами;

в) неионогенные вещества - простые и сложные эфиры жирных спиртов, жирных кислот, алкилфенолов, не способны ионизироваться в воде, наиболее устойчивы, применяют в промышленности.

Детергенты изменяют физико-химические свойства воды (пенообразование, снижение поверхностного натяжения), уменьшают диффузию кислорода в воду, тормозят процессы самоочищения водоемов и этим нарушают гидрохимический режим. Биологически "мягкие" СПАВ разрушаются в очистных сооружениях на 80-90%, а в природных водоемах - в течение 1-4 дней. Биологически "жесткие" при биологической очистке распадаются на 35-40%, а в водоемах сохраняются 2-3 мес и более.

В концентрациях 0,6-180 мг/л СПАВ придают воде специфический запах, при 60-11000 мг/л горький привкус, а при 0,1-0,5 мг/л образуют пену.

Токсичность. Анионоактивные вещества обладают резорбтивным и местным действием, неионогенные - преимущественно локальным, а катионоактивные нарушают в основном функциональную активность нервной системы.

Детергенты относятся к группе высоко- или среднетоксичных для рыб соединений. Остротоксичные концентрации анионоактивных детергентов следующие: хлорного сульфонола (39,4% ДВ) для карпов - 2,3-3,5 мг/л, верховок - 1,9-2,6 мг/л; тетрапропиленбензосульфоната (ТБС) для карпов-15-18 мг/л, для форели - 6-15; алкилбензолсульфоната для карпов - 4-7, для форели - 4,5-6,5; додецилбензосульфоната содового (детерлона) для карпов - 6-8, для форели - 2-4 мг/л. Минимально токсичные концентрации анионоактивных веществ при 10-20-дневной экспозиции и температуре воды 15-18°С для разных видов рыб колеблются от 1,5 до 15 мг/л, а неионоген-ных детергентов - 1-10 мг/л. Моющие порошки "Новость", "Дельфин", "Дон" вызывали летальный эффект у личинок рыбца при концентрации 20,0 мг/л, а при более низких нарушают эмбриогенез. С удлинением прямой, углеродной цепи токсичность анионоактивных СПАВ повышается.

Катионоактивные СПАВ токсичны для линей и форели в разведениях 1 : 30 000 - 1 : 40 000.

Детергенты локализуются в основном в жабрах, стенке пищеварительного тракта и частично в гонадах рыб.

Симптомы и патоморфологические изменения. Острые отравления разными детергентами проявляются примерно одинаково. При высоких концентрациях СПАВ наблюдается сильное беспокойство или, наоборот, угнетение рыб, нарушается координация движения, реакции на внешние раздражители подавлены, туловище обильно покрывается слизью, отмечаются типичные симптомы удушья. У погибших рыб жаберные крышки широко раскрыты, хвостовой стебель иногда загнут вверх.

Картина вскрытия характеризуется застоем крови в жабрах и внутренних органах, иногда точечными кровоизлияниями в печени и почках, увеличением объема органов. С уменьшением концентраций внешние признаки ослабевают. При хроническом отравлении рыбы истощены. Для действия детергентов характерно значительное поражение респираторного эпителия жабр: набухание клеток, утолщение складок с последующей дистрофией, десквамацией и распадом эпителия. Отмечают также разрушение части бокаловидных клеток в эпидермисе кожи. Изменения в жабрах и коже наступают при концентрациях: ТБС -10-12, алкилбензосульфоната - 5-7, сульфоната 5 мг/л. При действии токсических концентраций детергентов увеличиваются уровень гемоглобина (на 17-23%) и количество эритроцитов, развивается лейкопения, а высокие концентрации вызывают дистрофические изменения в эритроцитах (деформацию, сморщивание, кариопикноз).

Диагноз ставят на основании клинической и патологоанатомической картины отравления с обязательным определением содержания детергентов в воде. Детергенты определяют колориметрическими методами в присутствии следующих реактивов: при определении анионоактивных веществ - метиленового синего, неионогенных - хлористого бария и катионоактивных - бромфенолового синего. Поскольку СПАВ образуют пену в более низких, чем токсичные для рыб, концентрациях, приближенное количество их в воде можно определять по пенообразованию. Для этой цели используют цилиндровый метод. В цилиндр с притертой пробкой емкостью 1 л наливают 500 мл исследуемого раствора СПАВ или воды из водоема, производят 15 умеренно резких опрокидываний цилиндра в течение 15 с и определяют количество образовавшейся пены. Слой мелкой пены высотой 1,0-1,5 мм соответствует пороговой концентрации СПАВ по пенообразованию (0,1-0,7 мг/л). Стабильная крупная пена появляется при концентрациях 0,4-2,8 мг/л.

Профилактика. Наиболее эффективной мерой по охране водоемов от загрязнения и предотвращению отравлений рыб детергентами является замена "жестких" веществ более "мягкими" СПАВ. Поскольку существующие методы очистки не обеспечивают полное удаление детергентов из сточных вод, использование в различных отраслях должно строго контролироваться, а спуск сточных вод регламентироваться соответствующими нормативами.

ПДК детергентов следующие: ОП-7-0,3; ОП-10-0,5; сульфоната на керосиновой основе (натриевой соли алкилсульфокислот) - 0,5; сульфоноля НП-5 (натриевой соли алкилсульфокислот с алкильными остатками)-0,5, нильфонола НП-1-0,2, сульфонола НП-3-0,1, алкилсульфоната-0,5, алкилсульфоната первичного - 0,2, ДНС - 0,2, моющего препарата МЛ-6 - 0,5, проксамина - 7,5, проксанола 305-6,3, сульфоспиртов из вторичных неомыляемых - 0,1, дипроксамина 157-3,2, алифатических аминов высших (смесь первичных алифатических аминов C₁₇-С₂₀) -0,00025 мг/л.