Научная статья на тему 'ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ ФОСФОРОРГАНИЧЕСКИХ ОТРАВЛЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В ПОЧВЕ'

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ ФОСФОРОРГАНИЧЕСКИХ ОТРАВЛЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В ПОЧВЕ Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
11
2
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Гигиена и санитария
Scopus
ВАК
CAS
RSCI
PubMed
Область наук
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по биологическим наукам , автор научной работы — П.Е. Шкодич, С.А. Демидова, Е.Ю. Максимова, А.А. Масленников

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Hygienic standardization of soil sarin, soman, and Vx levels established the threshold and subthreshold concentrations of the agents from the general sanitary, translocational, and migratory water and migratory air safety indices. Substantiation of their maximum allowable concentrations (MAC), the limiting safety index is a migratory air index for soman and sarin and a migratory water index for Vx. Soil MACs of sarin, soman, and Vx are 2 · 10ˉ⁴, 1 · 10ˉ⁴, and 5 · 10ˉ⁵ mg/kg, respectively.

Текст научной работы на тему «ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ ФОСФОРОРГАНИЧЕСКИХ ОТРАВЛЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В ПОЧВЕ»

Таким образом, нитрит натрия оказывает стимулирующее влияние на процесс эритрофагоцитоза. Этот эффект зависит от продолжительности поступления вещества в организм. ИАФА и ИЗФ повышаются. Токоферол в дозе 150 мг/кг на фоне хронической нитритной интоксикации снижает фагоцитарную активность макрофагов, защищая организм от развития анемии.

Литература

1. Бурбелло А. Т., Баскович Г. А., Доброхотова Е. Г., Слесарев В. И. // Гиг. труда. - 1991. - № 8. — С. 13-15.

2. Иванова А. С., Пахрова О. А., Назаров С. Б. // Гиг. и сан. - 2004. - № 1. - С. 58-60.

3. Кораблев М. В., Кубарт Н. М., Евец М. А., Станкевич П. Б. // Фармакологическая коррекция гипоксиче-ских состояний. — М., 1989. — С. 149—154.

4. Мясоедова Е. Е., Назаров С. Б. // Рос. физиол. журн.

- 2003. - Т. 89, № 5. - С. 613-615.

5. Покровский А. А., Тутельян В. А. Лизосомы. — М., 1976.

6. Реутов В. П., Орлов С. Н. // Физиол. человека. — 1993. - Т. 19, № 1. - С. 124-136.

7. Реутов В. П., Каюшин Л. П., Сорокина Е. Г. // Физиол. человека. - 1994. - Т. 20, № 3. - С. 165-174.

8. Шарма нов А. Т., Айдарханов Б. Б., Курмангалиев С. М. // Бюл. экспер. биол. - 1986. - Т. 101, № 6.

- С. 723-725.

9. Шугалей И. В., Целинский И. В., Львов С. Н. и др. // Укр. биохим. журн. — 1994. — Т. 66, № 2. — С. 98

- 103.

10. Верри М., Ochiai Н., Kikugawa К. // Biochim. Biophys. Acta. - 1987. - N 2. - P. 244-253.

11. Верри M., Watanabe /., Yokota A. et. al. // Biol. Pharm. Bull. - 2001. - Vol. 24, N 5. - P. 575-578.

12. Bratosin D., MaurlerJ., TisslerJ. P. et al. // Biochimie. - 1998. - Vol.80, N 2. - P. 173-195.

13. Crow С. K. //Toxicol. Lett. - 1984. - Vol. 23, N 1. — P. 109-114.

14. Ke X., Terashima M., Nariai Y. et al. // Biochim. Biophy. Acta. - 2001. - P. 101-113.

15. Kunimoto M., Tsubone H., Tsujii N. et al. // Toxicol. Ap-pli. Pharmacol. - 1984. - Vol. 74, N 1. - P. 10-16.

16. Mantovani B. // Exp. Cell. Res. - 1987. - Vol. 173, N 1. - P. 282-286.

17. Matthew B. G., Grisham D. J., Wink D. A. // Am. J. Physiol. - 1999. - Vol. 276. - P. G315-G321.

18. Roth A. C., Herkert G. F., Bercz J. P., Smith M. K. // Fundam. Appl. Toxicol. - 1987. - Vol. 9, N 4. -P. 668-677.

19. Rumbeiha W. K., Oehme F. W. //Vet. Hum. Toxicol. -1992. - Vol. 34, N 2. - P. 120-122.

Поступила 10.08.05

Summary. The effect of tocopherol in a dose of 150 mg/kg on the activity of erythrophagocyiosis was studied in vitro during long-term nitrite intoxication. With sodium nitrite intake, activation of the cellular mechanisms of erythrodieresis was observed in all periods of an experiment, which caused blood cell changes. Administration of tocopherol in the presence of nitrite intoxication was found to reduce the phagocytic activity of macrophages, which prevented the development of anemia.

О КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2006 УДК 614.77:615.9171-074

П. Е. Шкодич, С. А. Демидова, Е. Ю. Максимова, А. А. Масленников

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ ФОСФОРОРГАНИЧЕСКИХ ОТРАВЛЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В ПОЧВЕ

НИИ гигиены, токсикологии и профпатологии Федерального медико-биологического агентства, Волгоград

В XXI век человечество вступило с множеством нерешенных экологических проблем. Среди них важнейшей является проблема уничтожения химического оружия.

Подписание Российской Федерацией в январе 1993г. Конвенции о запрещении разработки, накопления и применения химического оружия и о его уничтожении определило обязательства Росси перед международным сообществом.

Для выполнения этих обязательств необходимо решить основные задачи — уничтожить запасы химического оружия в количестве 40 тыс. т отравляющих веществ (ОВ) до 2012 г. и обеспечить безопасность этого процесса для персонала объектов, населения и окружающей среды. Особенно актуальна данная проблема при уничтожении фосфорорганических отравляющих веществ (ФОВ) нервно-паралитического действия (зарин, зоман и Ух), масса которых составляет 32,3 тыс. т.

Цель данного исследования — экспериментальное обоснование предельно допустимых концентраций (ПДК) зарина, зомана и Vx в почве.

Необходимо отметить, что вследствие своей чрезвычайно сложной организации почва является не только аккумулятором экзогенных загрязнений, но и может способствовать их миграции в воздух и подземные воды. Кроме того, растения, произрастающие на загрязненной почве, могут сорбировать и накапливать экзогенные химические вещества. Проникая в растения через корни, токсиканты тормозят или ускоряют их рост, воздействуют на плодоношение, накапливаются в отдельных частях. При употреблении в пищу такие растения могут быть источником токсического воздействия на животных и людей.

В работе использованы стандартные образцы зарина (о-изопропилметилфторфосфонат), зомана (о-[ 1,2,2-триметилпропил]метилфторфосфонат) и Ух (о-изобу-тил-р-N-диэтилами ноэтилметилтиофосфонат) с массовой долей основного вещества 99,7; 96,7 и 91,2% соответственно.

Физико-химические свойства изучаемых ФОВ представлены в табл. 1 (1].

Экспериментальное обоснование гигиенических нормативов оцениваемых веществ проводили в соответствии с действующими Методическими рекомендациями [7], а также подходами к нормированию химических веществ в почве, изложенными в монографии Е. И. Гончарука и Г. И. Сидоренко [2].

Во всех экспериментах, за исключением изучения воздействия ФОВ на общесанитарный режим почвы, использовали модельный почвенный эталон (МПЭ) — предварительно подготовленный карьерный среднемел-козернистый песок, отобранный с глубины не менее 3 м от поверхности почвы [2, 7].

Параметры воздействия изучаемых веществ на самоочищающую способность почвы и ее микробоценоз устанавливали на модельных образцах — смеси МПЭ и лесного чернозема, моделирующего состав почв из районов размещения объектов уничтожения химического оружия.

При формировании смеси содержание почвенного углерода, пригодного для питания микроорганизмов, не превышало 0,5%. Микробоценоз модельных образцов был максимально приближен к таковым в районах размещения объектов уничтожения химического оружия. Таким образом, при соотношении МПЭ и модельной

почвы 12:1 достигалось выполнение 2 необходимых параметров: создавались экстремальные условия проведения эксперимента по общесанитарному показателю вредности и обеспечивался характерный микробоценоз.

Предварительно МПЭ, модельную почву и их смесь анализировали на содержание: органического углерода по Тюрину [9]; рН водной вытяжки из образцов почв [9]; азота аммонийного |4]; азота нитритов [4]; азота нитратов (3); суммарного "общего" содержания фосфора с определением фосфатов по Дениже [6].

Механический состав образцов почвы, их удельный вес, влажность и полную влагоемкость определяли общепринятыми методами [9].

Характеристику транслокационного показателя вредности тестируемых ОВ проводили на основании исследований их фитотоксического действия.

Эксперименты выполнены на сертифицированных семенах сельскохозяйственных растений, широко представленных в пищевом рационе человека: злаковые (пшеница), корнеплоды (свекла), бобовые (фасоль, горох) и овощные (кабачки, огурцы).

При этом исследования проводили в трех независимых сериях опытов. В чашки Петри с МПЭ вносили по 10 семян каждого вида растений.

При изучении динамики процессов нитрификации уровень необходимых параметров почвы определяли общепринятыми методами [3, 4, 9].

Влияние зомана и вещества Vx на почвенный микробоценоз изучали на микромицетах и актиномицетах [2, 7, 8]. Посевы проводили на следующих средах: крахмаль-но-аммиачной, Чапека и Гетчинсона.

В предварительных исследованиях тестируемых веществ наиболее токсическое воздействие на миркобоце-ноз почвы выявлено у зарина. Исходя из этого при оценке данного ксенобиотика дополнительно определяли жизнеспособность кишечной палочки (Escherichia coli) на среде Эндо и сапрофитной микрофлоры (почвенный агар) [8].

При оценке миграционного водного показателя вредности применяли фильтрационные колонки, заполненные МПЭ.

Эксперименты по изучению миграционного воздушного показателя вредности проводили в камерах объемом 100 дм3, оснащенных оборудованием для отбора проб воздуха и регулирующим устройством кратности воздухообмена, отбирая воздух с загрязненной почвы посредством аккумулирования проб в поглотителе с пористой пластиной при инициируемом отборе заданного объема воздуха.

Физико-химические свойства ФОВ

Статистическую обработку результатов исследований проводили с использованием критерия t Стьюдента— Фишера [5].

При изучении транслокационного показателя вредности действие зарина, зомана и Vx оценивали в соответствующих диапазонах концентраций: от 10 до 0,01 мг/кг; от 8 до 0,1 мг/кг; от 0,4 до 0,025 мг/кг.

В процессе проведения экспериментов установлено, что в концентрациях 0,01; 0,1; 0,025 мг/кг соединения не оказывают вредного влияния на высшие растения.

Результаты исследований состояния нитрифицирующих бактерий почвы при воздействии отравляющих веществ в избранном диапазоне концентраций (зарин — 10—1 мг/кг; зоман — 8—2 мг/кг; Vx — 0,4—0,1 мг/кг) позволили определить подпороговые уровни ксенобиотиков (соответственно 5; 5 и 0,2 мг/кг).

Изучение воздействия Vx и зомана на микробоценоз проводили в интервале концентраций от 0,1 до 0,4 мг/кг и от 2 до 8 мг/кг соответственно.

Установлено, что воздействие вещества Vx приводило к статистически значимым отличиям в количестве почвенных микроорганизмов при его поступлении в концентрациях 0,2 мг/кг и выше, что свидетельствует о более выраженном воздействии химагента на микромицеты в сопоставлении с нитрифицирующими бактериями. В концентрации 0,1 мг/кг вещество не вызывало угнетения микрофлоры почвы.

Зоман в указанном диапазоне концентраций не оказывал вредного воздействия на почвенный микробоценоз и, следовательно, не влиял на процессы самоочищения. С учетом этого характеристику общесанитарного показателя вредности проводили по данным, полученным на нитрифицирующих бактериях.

Влияние зарина на микробоценоз почвы изучали в интервале концентраций от 10 до 0,0025 мг/кг. При этом наиболее чувствительным тест-объектом оказались Escherichia coli, проявившие достоверный рост при содержании химагента в почве в концентрациях 0,01 мг/кг и выше. Последнее обстоятельство свидетельствует об ослаблении микробоценоза, присущего данной почве.

Сапрофитные микроорганизмы и почвенные грибы оказались менее чувствительными к действию зарина. С учетом указанного подпороговой концентрацией зарина принята величина 0,005 мг/кг.

Как следует из результатов исследований, ФОВ проявляют токсическое воздействие на почвенные сообщества и, следовательно, весьма опасны для состояния почвы и ее нормального функционирования.

При определении миграционного водного показателя вредности зарина, зомана и Vx использовали следующие

Таблица 1

ФОВ

Агрегатное состояние при 20 'С

Мол. масса молей, г/моль

Удельный вес, г/см'

Температура плавления,

'С при 760 мм рт. ст.

Температура кипения, 'С при 760 мм рт. ст.

Упругость насыщенных паров при 20-С, 760 мм рт. ст.

Максимально достижимая концентрация (летучесть) при 20 •С, мг/л

Плотность паров (воз-дух-1)

Растворимость

Зарин Жидкость с очень 140,1 слабым фруктовым запахом

Зоман Желтоватая жидкость с камфорным запахом

Ух Маслянистая жидкость без запаха и цвета или окрашена в слабо-коричневые цвета

182

1,1-1,09

1,01-1,04

-50

-80

147-154 1,43-1,57

140-170

0,31

267,4 1,004-1,0012 -39

12

306 3,13-10"4- 0,01 3,70- 10'4

4,8 Хорошая растворимость в воде и органических растворителях 6,3 В воде растворяется плохо (менее 1,5 %), хорошо в органических растворителях 8,6 Хорошая растворимость в органических растворителях и плохая растворимость в воде

Таблица 2

Экспериментально установленные подпороговые концентрации ФОВ в почве (мг/кг)

Показатель вредности

Зарин

Зоман

Vx

Общесанитарный:

микробоценоз 0,005 процессы нитрификации 5,0 Транслокационный 0,01

Миграционный водный 3,0-10~4

Миграционный воздушный 2,0-10~4

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

8,0 0,1 5,0 0,2

0,1 0,025

2,0-10"4 5,0-Ю"5

1,0-10"4 4,2-Ю-4

интервалы концентраций: от 0,15 • 10 4 до 4 • 10~4 мг/кг, от 1,0- 10"3 до 1 • 10~" мг/кг и от 0,2 до 5 • 10"5 мг/кг соответственно.

В процессе проведения исследований установлены следующие подпороговые уровни зарина, зомана и Ух по миграционному водному показателю вредности: 3 • 10~4; 2 • 10"4; 5 ■ 10"5 мг/кг соответственно.

Анализ представленных данных свидетельствует о том, что Ух, обладающий низкой летучестью, а также известной высокой гидролитической устойчивостью (по сравнению с зарином и зоманом) [1] способен в более низких уровнях мигрировать в грунтовые воды.

Эксперименты по определению миграционного воздушного показателя вредности проводили в диапазоне концентраций от 5- Ю-4 до 10- 10~4 мг/кг, от 1 • 10~2 до 5 • Ю"4 мг/кг и от 1 • Ю-1 до 3 • Ю-2 мг/кг соответственно для зарина, зомана и Ух.

Для определения содержания ОВ в атмосферном воздухе использовали расчетный метод определения допустимых концентраций в почве по адаптированному уравнению Лэнгмюра [10].

В результате проведенных исследований в качестве допустимых концентраций зарина, зомана и Ух в почве по миграционному воздушному показателю вредности установлены следующие соответствующие величины: 2-10"4; 1 • 10"4; 4,2-10"4 мг/кг.

В обобщенном виде экспериментально установленные подпороговые концентрации ФОВ в почве приведены в табл. 2

Исследования, проведенные с целью обоснования ПДК зарина, зомана и Ух в почве, позволяют сделать следующие выводы:

1. Зарин, зоман и Ух приводят к весьма существенным изменениям биогеоценотических функций почвы: токсическому воздействию на микробоценоз и процессы нитрификации; негативному влиянию на высшие растения; миграции высокотоксичных веществ в воду водоемов и атмосферный воздух.

2. Лимитирующим показателем вредности для зомана и зарина является миграционный воздушный, для Ух — миграционный водный.

3. Разработаны и утверждены Главным государственным санитарным врачом РФ ПДК в почве: дпя зарина — 2 • 10~4 мг/кг; для зомана — 1 • 10"4 мг/кг, для Ух — 5 • 10~5 мг/кг.

Литература

1. Александров В. Н., Емельянов В. Н. Отравляющие вещества. - М., 1990. - Ч. 1. - С. 117-161.

2. Гончарук Е. И., Сидоренко Г. И. Гигиеническое нормирование химических веществ в почве: Руководство - М.,1986.

3. ГОСТ 26488—85 Почвы. Определение нитратов по методу ЦИНАО. - Дата введения 01.07.1986. - Постановление Госкомстата СССР по стандартам от 26.03.1985 года № 821. - М„ 1985.

4. ГОСТ 26489—85 Почвы. Определение обменного аммония по методу ЦИНАО. — Дата введения 01.07.1986. — Постановление Госкомстата СССР по стандартам от 26.03.1985 года № 821. - М., 1985.

5. Елисеева И. И., Юзбашев Н. Н. Общая теория статистики. - М, 1991. - С. 118-121.

6. Курепина А. А., Володькина В. Г. // Методы анализа и контроля производства в химической промышленности. - М., 1985. - С. 128-131.

7. Методические рекомендации по обоснованию ПДК химических веществ в почве. — М., 1982.

8. МУ № 1446—76. Методические указания по сани-тарно-микробиологическому исследованию почвы.

- М., 1977.

9. Практикум по почвоведению / Под ред. И. С. Кау-ричева. - М., 1990.

10. РадиловА. С., Николаев А. И., Шкаев И. £., Ермолаева Е. Е. Прогнозирование ориентировочных гигиенических нормативов (ОДК) зарина, зомана и Ух в почве. Медико-гигиенические аспекты обеспечения работ с особо опасными химическими веществами.

- СПб., 2002.

Поступило 04.08.05

Summary. Hygienic standardization of soil sarin, soman, and Vx levels established the threshold and subthreshold concentrations of the agents from the general sanitary, transloca-tional, and migratory water and migratory air safety indices. Substantiation of their maximum allowable concentrations (MAC), the limiting safety index is a migratory air index for soman and sarin and a migratory water index for Vx. Soil MACs of sarin, soman, and Vx are 2- 10"\ 1 • 10"4, and 5- 10"5 mg/kg, respectively.

Методы гигиенических исследований

С КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2006 УДК «14.445-078

А. Г. Санамян, Р. А. Дмитриева, Т. В. Доскина, Д. В. Лаврова, А. Е. Недачин

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕМБРАННОГО МОДУЛЯ МФМ 0142 ДЛЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ВИРУСОВ ПРИ САНИТАРНО-ВИРУСОЛОГИЧЕСКОМ КОНТРОЛЕ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ

ГУ НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А. Н. Сысина РАМН, Москва

В связи со значительной ролью водного фактора в распро- из больших объемов воды, так и от методов их выделения на

странении кишечных вирусных инфекций важное значение клеточных культурах или определения РНК и ДНК вирусов в

приобретает санитарно-вирусологический контроль воды раз- обратнотранскриптазной (ОТ-ПЦР) полимеразной цепной ре-

личного назначения. акции и полимеразной цепной реакции (ПЦР).

Эффективность санитарно-вирусологического контроля за- Анализ данных литературы и собственных исследований повисит равнозначно как от методов концентрирования вирусов казал, что методы концентрирования вирусов из больших объ-

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.