Институт водных проблем РАН

Методические аспекты оценки Методические аспекты оценки опасности загрязнения водопасности загрязнения вод

Чиганова М.А., mblshok@mail.ru

Переславль-Залесский, 2011 год

Цель работы:

Создание методического «инструмента» для определения биологической активности органических соединений, которые обнаруживаются в водных объектах, но для которых нет значений предельно допустимых концентраций

Места отбора проб в 2009-2010 гг.

1) Водозаборы станций водоподготовки (Северная, Западная, Восточная, Рублевская) и Курьяновская станция аэрации;

2) Территория Волжской системы– Иваньковское водохранилище;

3) Территория Москворецкой системы – Истринское водохранилище, р. Москва, р. Истра и р. Руза.

Содержание неорганических веществ:

Химические элементы, содержание которых превышало ПДК

Химические элементы, для которых нет значений ПДК

Литий, марганец, медь, стронций, алюминий, барий, железо, цинк, фосфор, молибден

Иттрий, цирконий, церий, празеодим, неодим, европий, гадолиний, диспрозий, уран, лантан, самарий, тербий, гольмий, эрбий, иттербий, гафний, торий

Из них на водозаборе:7 17

Содержание органических соединений:

• Обнаружено 115 органических соединений;

• Имеют линейную структуру 46 соединений, полициклическое или ароматическое ядро - 22 и 47 веществ соответственно;

• Обнаружено: в водной массе 34,8% соединений, в снежном покрове - 22,6%, в донных отложениях (д/о) – 35,6%, в д/о и воде – 3,5%; в д/о и снеге – 1,7%; по 0,9% в воде-снеге и воде-снеге-д/о;

• Имеются значения ПДК у 15 соединений.

Перечень информационных источников:

1) Национальные и международные нормативные документы по ПДК

2) Международная регистрационная база данных по химическим соединениям (ХС) CAS

3) Международные и национальные списки приоритетных токсичных веществ

4) Сериальные справочники по токсичности ХС, издаваемые международными организациями

5) Различные регистры и специализированные базы данных по токсичности ХС

Выявлена биологическая активность для 40 соединений.

Компьютерная программа PASS 10.1 прогнозирует более 4000 видов биологической активности. Обучающая выборка содержит информацию о более чем 260000 биологически активных соединений и лекарственных препаратов.Группы биологических активностей:1.Специфическая токсичность и нежелательное действие;2.Макроэффекты (фармакологические эффекты);3. Биохимические механизмы действия;4. трансформация соединений в терминах метаболизма;5. Эффекты влияния на генную экспрессию;6. Эффекты влияния на белки-транспортеры.

Дополнительно включены в систему базы данных:•Синонимическая;•Метаболитов.

Система выполнена на основе разработки Института Биомедицинской химии им. В.Н.Ореховича

Некоторые результаты определения биологической активности обнаруженных органических ксенобиотиков

Токсичность Количество соединений, шт

Вода Донные отложения

Снежный покров

ТоксикантТератогенКанцерогенМутагенЭмбриотоксинГепатотоксикант (токсичен для печени)Стимулятор гипергликемииНейротоксинДепрессантКардиотоксикант

111481137

916123

22201221820

1530304

9771611

12241814

Алгоритм работы поисковой системы по оценке биологической активности

* Сериальные справочники:• Environmental Health Criteria• Health and Safety Guide• Concise International Chemical Assessment Document

**Расчет биологической активности:• структурно-логический• квантово-химический• по типу соединение - мишень• оценка по физико-химическим свойствам

Сокращения: ПДК и ОДУ – соответственно предельная допустимая концентрация и ориентировочно допустимый уровень; ПТК – приоритетные токсичные вещества.

Ввод входных характеристик

Поиск в национальных изарубежных нормативных

актах

Поиск в перечнях ПТК

ПДК или ОДУ

Наличие опасности

Поиск в сериальных

справочниках*

Поиск в регистрах

Биологичес-кая

активность

Сбор и первичная обработка информации

Получение информации по веществу:

Расчет биологической активности**

НЕТ НЕТ НЕТ НЕТ

ДА ДА ДА ДА

Биологичес-кая

активность

Физ.-хим. свойства

Поиск в базе данных CAS

НЕТ

Возможное отсутствие

информации при дальнейшем поиске

ДА

Формирование и вывод на экран/

печать выходного документа

Благодарю за внимание