CC BY
9
ture) of 3 mg/m3 was ineffective. The neurohistologica] data on structural changes developing in the cerebraPcortex corresponded to the results of studying the motor chronaxy of muscles antagonists.
УДК 613.32:661.871.27.17
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ДОПУСТИМЫХ
ОСТАТОЧНЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ ПЕРМАНГАНАТА КАЛИЯ В ПИТЬЕВОЙ ВОДЕ
С. А. Шиган, Б. Р. Витвицкая Кафедра коммунальной гигиены I Московского медицинского института им. И.М. Сеченова
Перманганат калия (КМп04) применяют в практике водоснабжения как реагент, хорошо устраняющий посторонние привкусы и запахи, обусловленные различными органическими соединениями, а также снижающий содержание железа и марганца. Особенно успешным оказывается использование перманганата калия в сочетании с активированным углем, сернокислым алюминием, сернокислым железом, содой и т. д. (Cherry; Bauer). Перманганат калия употребляют и как альгицидное средство, обеспечивающее гибель водорослей, которые забивают фильтры или вызывают появление запахов и привкусов в воде (Kemp и соавт.). Помимо дезодорирующего и альгицидного действия, перманганат калия проявляет бактерицидный эффект.
Данных для суждения о допустимых концентрациях марганца в питьевой воде недостаточно. Приведенные в свое время исследования (Р. Е. Ха-зарадзе), касающиеся двухвалентного марганца, показали, что лимитирующим признаком вредности его следует считать влияние на органолепти-ческие свойства воды, а допустимое содержание этого вещества не должно превышать 0,5 мг/л (по Мп). Однако использование подобной рекомендации для проекта нового ГОСТ, относящегося к качеству питьевой воды, вызывало сомнения и представлялось недостаточным, так как оставляло открытым вопрос о допустимом содержании семивалентного марганца, используемого для обработки питьевой воды.
Как известно, четырехвалентный марганец практически нерастворим в воде даже в очень незначительных концентрациях и малотоксичен при введении в желудок (Р. Е. Хазарадзе).
В связи с изложенным было проведено исследование, цель которого заключалась в получении дополнительных данных, необходимых для нормирования содержания марганца в питьевой воде. На основании литературных данных можно было предположить, что в организме марганец присутствует только в одной стабильной двухвалентной форме независимо от валентности вводимых соединений (А. Н. Зайцев; Patty). Для проверки этого предположения требовалось изучить действие на организм семивалентного марганца в сравнении с двухвалентным.
В экспериментальных исследованиях при сопоставлении уровня полученных смертельных доз установлено, что LD50 двух- и семивалентного марганца для белых мышей близки и соответственно равны 450 (4134-490) и 750 (5954-945) мг/кг в расчете на ион марганца. Эти результаты подтвердились в острых опытах на белых крысах, так как полученные среднесмер-тельные дозы МпС12 составили 425 (3224-561) мг/кг и КМп04 — 750 мг/кг. Аналогичная токсичность этих соединений марганца определена и в острых опытах на морских свинках: LD50 для них находится в пределах 400— 810 мг/кг.
Таким образом, опыты показали, что степень острой токсичности соединений марганца с ионами различной валентности при пероральном введении практически одинакова.
Клиническая картина отравления была несколько различной при введении изучаемых ионов марганца. У всех животных, получавших хлористый марганец, наблюдалась резко выраженная картина отравления — судороги, дрожание, нарушение дыхания; гибель, как правило, наступала в 1-е сутки после получения вещества. При введении перманганата калия поведение животных характеризовалось общей заторможенностью реакций; сроки гибели были растянуты (9—10-й день наблюдения).
В связи с разницей характера острого действия исследуемых веществ было продолжено сравнительное изучение их токсических свойств, но при длительном введении в меньших дозах. В опытах на белых крысах при ежедневном введении им в течение 2 месяцев хлористого марганца и перманганата калия в дозах 40 мг/кг (по иону марганца) отмечено увеличение активности фермента щелочной фосфатазы в сыворотке крови на 46% под действием МпС12 и увеличение активности фосфатазы на 30—40% при
Рис. I. Процент выпадения условной положительной реакции при хронической интоксикации пер-
манганатом калия. / — контроль; 2 — доза 0.1 мг/кг. 3 — доза I иг/кг-.
4 — доза 10 мг/кг.
Рис. 2. Накопление радиоактивного фосфора в костях белых крыс в хроническом эксперименте с пермангана-том калия.
А — активность костей у белых крыс (в импульсах на ткани); Б — активность костей у белых крыс (в % от введенной дозы); а — плечевая кость; б — бедренная кость. Остальные обозначения те же, что и на рис. 1.
отравлении перманганатом калия. К концу эксперимента зарегистрировано такое же одинаковое снижение содержания кальция в сыворотке крови и активности холинэстеразы крови. Другие исследованные функции организма животных не изменялись при введении обоих соединений марганца.
Анализируя полученные результаты подострого эксперимента, можно сказать, что в характере, степени и времени наступления функциональных изменений в организме теплокровных животных при действии идентичных доз как хлористого марганца, так и перманганата калия существенных различий не было.
В хроническом санитарно-токсикологическом эксперименте с целью установления недействующего на организм уровня марганца в воде изучался перманганат калия, который ежедневно в течение 9 месяцев вводили^бе-лым крысам в дозах 0,1, 1 и 10 мг/кг (по иону марганца). При этом ежемесячно исследовали показатели, отражающие функциональное состояние некоторых систем и органов подопытных животных.
Показано, что КМп04 в наивысшей из испытанных доз (10 мг/кг) вызывает нарушение условнорефлекторной деятельности центральной нервной системы — увеличение выпадения положительного условного рефлекса (рис. 1); усиливает накопление фосфора в костях (рис. 2), обусловливая уменьшение его выведения с мочой. Кроме того, у животных, получавших ту же дозу перманганата калия, заметно снижалась активность ферментов холинэстеразы и церулоплазмина крови; при цитогенетических исследованиях обнаружено увеличение процента митотической активности клеток костного мозга.
У подопытных животных, получавших КМп04 в дозе 1 мг/кг, по некоторым биохимическим тестам (условнорефлекторная деятельность, ферменты крови) отмечены аналогичные, но менее выраженные изменения; это позволяет считать названную дозу пороговой по влиянию на организм теплокровных животных. По другим испытанным тестам, отражающим состояние
морфологического состава крови, функции некоторых эндокринных желез, активность ряда ферментов крови, содержание витамина С во внутренних органах и их весовые коэффициенты, состояние клеток костного мозга по проценту хромосомных аберраций, изменений не зарегистрировано.
При дозе 0,1 мг/кг (что примерно соответствует содержанию вещества в воде 2 мг/л) не найдено каких-либо изменений ни по одному из испытанных тестов, следовательно, эту дозу можно считать недействующей по влиянию на организм.
В исследованиях Р. Е. Хазарадзе минимально действующей на услов-норефлекторную деятельность является доза 10 мг/кг; подобное влияние, по нашим данным, оказывает и аналогичная доза семивалентного марганца. При этом в исследованиях указанного автора и в наших опытах одна и та же доза семи- и двухвалентного марганца (1 мг/кг) оказалась недействующей на центральную нервную систему. Однако в отличие от данных этого автора более углубленное изучение нами функций организмас дополнительным введением ряда биохимических тестов позволило рассматривать дозу марганца 1 мг/кг как находящуюся на пороге действия. Поэтому недействующей на теплокровный организм следует принять дозу марганца 0,1 мг/кг, что соответствует его содержанию в воде 2 мг/л. Таким образом, для марганца валентность его иона не играет роли в уровне токсичности. Это установлено нами как в острых, так в подострых и хронических опытах.
Изучение влияния семивалентного иона марганца на органолептические свойства воды показало, что ведущим признаком в этом отношении является изменение окраски воды. Пороговой по этому признаку, определенной в столбе воды высотой 20 см, является концентрация перманганата калия 0,1 мг/л. Поэтому при внесении этого вещества в воду, если его остаточное (непрореагировавшее) количество будет находиться в семивалентном состоянии и изменять органолептические свойства воды, придавая ей окраску, допустимое содержание КМп04 в воде не должно превышать 0,1 мг/л. В связи с полным переходом перманганата калия в четырех- и двухвалентное состояние (правильный технологический режим, оптимально выбранная доза и т. д.) допустимое содержание его могло бы быть не выше установленных норм Мп+2 (нерастворимые соединения четырехвалентного марганца будут полностью задерживаться на водопроводных сооружениях).
Обширные литературные данные указывают на возможность появления коричневых пятен на белье при стирке его водой, содержащей марганец. Рядом исследований, проведенных в США (Griffin, 1959, 1960; Riddick и соавт.; Cotzias), установлено, что жалобы населения по этой причине наблюдались, если марганец находился в воде на уровне 0,15 мг/л независимо от содержания в ней железа. Ввиду изложенного мы изучали влияние солей марганца (MnS04 и МпС12) на загрязнение белья при стирке и кипячении в воде, содержащей эти соли. Опыты показали, что при концентрации Мп 0,5 мг/л белье действительно приобретает слабо выраженный коричневый оттенок, а при концентрации 0,1 и 0,05 мг/л большинство опрошенных лиц, участвовавших в эксперименте, практически не могли найти разницы между контрольными и обработанными образцами ткани. Следовательно, допустимое содержание марганца в питьевой воде не должно превышать 0,1 мг/л.
Выводы
1. На основании исследований установлено, что токсичность марганца не зависит от валентности иона. Недействующей концентрацией всех соединений марганца по влиянию на здоровье населения следует считать 2 мг/л в расчете на ион Мп.
2. Допустимое остаточное количество марганца в воде при полном переходе из семйвалентного состояния в четырех- и двухвалентное и с учетом его неблагоприятного действия на белье не должно превышать 0,1 мг/л (по иону Мп).
Л.И^Е.Р А Т У Р А
Зайцев Н. И. Вопр. питания, 1959, № 3, с. 77.— Хазарадзе Р. Е. Гиг. и сан., 1961, № 12, с. 8.—В a u е г С., J. Am. Wat. Wks. Ass., 1966, v. 58, p. 113.— Cherry A. K-, Ibid., 1962, v. 54, p. 417,—С о t z i a s G. C., Physiol. Rev., 1958, v. 38, p. 503.—G r i f f i n A. E., J. Am. Wat. Wks. Ass., 1960, v. 52, p. 1326.— К e -mo H. Т., Fuller R.G., D a v i d s*o n R. S., Ibid., 1966, v. 58, p. 255.—R i d-dick Т. M. et at. Ibid., 1958, v. 50, p. 688.
Поступила 16/IV 1971 r.
EXPERIMENTAL SUBSTANTIATION OF PERMISSIBLE RESIDUAL CONCENTRATION OF POTASSIUM PERMANGANATE IN DRINKING WATER
S. A. Shigan, B. R. Vitvitskaya
No connection was found to exist between the toxicity of manganese and the ion's valency. The concentration, having'no noxious effect on health, amounted to 2 mg/l of manganeses ions. Taking into account its deteriorating action on clothing its permissible residual concentration in water should be set within the level of 0.1 mg/l (of manganese ions).
УДК 614.777:628.19:547.533.1
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ОБОСНОВАНИЮ ГИГИЕНИЧЕСКИХ НОРМАТИВОВ МЕТАДИИЗОПРОПИЛБЕНЗОЛА И ПАРАДИИЗОПРОПИЛБЕНЗОЛА
В ВОДЕ ВОДОЕМОВ
Кандидаты мед. наук А. М. Сологуб и Т. П. Богданова Институт общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР, Москва
Метадиизопропилбензол (МДИПБ) и парадиизопропилбензол (ПДИПБ) являются исходными продуктами получения резорцина и гидрохинона по вновь разрабатываемой технологической схеме.
В сточных водах производств'будет содержаться ряд специфических веществ, в том числе МДИПБ и ПДИПБ, гигиеническое значение которых не изучено.
Мы ставили перед собой цель выяснить влияние указанных веществ на физико-химические и органолептические свойства воды, санитарный режим водоемов и организм теплокровных животных. Мета- и параизомеры диизопропилбензола с общей формулой СвН4 (СН)г(СН3)4 представляют собой бесцветные, легко подвижные жидкости с резким специфическим запахом, плохо растворимые в воде. МДИПБ и ПДИПБ хорошо растворяются в спирте, эфире, хлороформе, ацетоне и других органических растворителях. Растворимость их в воде, по нашим данным, составляет менее 10 мг/л. Вещества в концентрациях 10—20 мг/л дают стойкие водные эмульсии. Из этих эмульсий путем разведения получали заданные концентрации изучаемых продуктов.
При изучении влияния мета- и параизомеров диизопропиленбензола на органолептические свойства воды установлено, что МДИПБ придает ей запах в 1 балл при концентрации 0,1 мг/л, а ПДИПБ — при концентрации 0,05 мг/л. Запах в 2 балла ощущается при концентрации того и другого вещества 0,22 мг/л. Запах может быть охарактеризован как специфический ароматический, довольно стабильный в водных растворах. При исходных интенсивностях в 1—2 балла он исчезает в течение 1—2 суток. При концентрациях МДИПБ и ПДИПБ 1—5 мг/л запах сохраняется 6 дней, не усиливаясь при нагревании воды до 60°. Хлорирование воды не вызывало появления какого-либо постороннего запаха и не усиливало существующего. Изучаемые вещества в концентрациях, пороговых по запаху, не оказывали влияния на привкус воды.
