CC BY
35
УДК 613.32:661.726.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ДАННЫЕ К ОБОСНОВАНИЮ ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ ДИМЕТИЛСУЛЬФИДА В ВОДОЕМАХ
В. Г. Коптнев
Архангельский медицинский институт
Диметилсульфид (ДМС) с эмпирической формулой (СН3)28 относится к тиоэфирам. Молекулярный вес его 62,13. В обычных условиях он представляет собой бесцветную, обладающую резким запахом жидкость с удельным весом 0,846 и температурой кипения 37,5°. По химическим свойствам ДМС является нейтральным веществом, склонным переходить в соединения с серой высшей валентности. При окислении тио-эфиров образуются вначале сульфоксиды, а затем сульфоны.
В токсикологическом отношении ДМС почти совершенно не изучен; имеются лишь указания на то, что токсическое действие тиоэфиров-сходно с действием тиоспиртов и сероводорода (Н. В. Лазарев; Н. Т. Бик-булатов).
Значительное количество дурнопахнущих газовых выбросов и сточных вод, содержащих ДМС, образуется в процессе производства целлюлозы сульфатным способом.
Кроме того, разрабатываются промышленные способы получения ДМС как исходного продукта для синтеза диметилсульфоксида — перспективного органического растворителя, что еще более увеличивает возможность поступления ДМС в открытые водоемы.
Экспериментальные исследования с целью обоснования предельно допустимой концентрации ДМС в водоемах мы проводили в соответствии с общепринятой методической схемой гигиенического изучения влияния вредных веществ, поступающих в источник воды (С. Н. Чер-кинский). Предварительно были проведены опыты по уточнению предела растворимости ДМС, которые позволили установить, что верхняя граница растворимости его в дистиллированной воде при комнатной температуре составляет 17,7 г/л. Количественно ДМС определяли: бромид-броматным методом в модификации К. С. Забродиной.
Характерной особенностью ДМС, как и многих других серооргани-ческих соединений, является наличие резкого, неприятного запаха. В связи с этим мы в первую очередь исследовали влияние ДМС на ор-ганолептические свойства воды. Исследования проводили бригадным методом по принятой для подобного рода работ методике определения интенсивности запаха по 5-балльной системе. Исходные растворы для определения пороговых концентраций ДМС в воде содержали 4 и 8 мг/л. Результаты опытов были обработаны с вычислением основных статических параметров (Г. Н. КрасовСкий).
Согласно полученным данным (см. таблицу), порог восприятия (на уровне 1 балла) запаха ДМС в воде при комнатной температуре составляет 0,031 мг/л, а практический порог по запаху — 0,067 мг/л. Касаясь качественной оценки запаха ДМС, следует отметить, что, по показаниям большинства одораторов, он составляет заметную следовую реакцию. Присутствие ДМС в воде в концентрациях 0,03 и 0,07 мг/л не придает воде посторонних привкусов. При хлорировании воды провоцирования запаха не отмечено. ДМС, будучи бесцветной прозрачной жидкостью, не окрашивает воду и не изменяет ее прозрачности.
Результаты изучения стабильности ДМС как прямым методом количественного определения его, так и косвенным — по ослаблению запаха позволяют отнести ДМС к веществам, достаточно стабильным в водной среде.
Влияние ДМС на процессы самоочищения воды от органических загрязнений мы изучали путем наблюдения за динамикой ВПК, отра- 4 жающего первую фазу минерализации; течение второй стадии минерализации органических веществ в воде в присутствии ДМС определяли по наблюдению за процессами аммонификации и нитрификации.
Полученные данные свидетельствуют о том, что ДМС способен окисляться биохимически, повышая величину ВПК воды.
Специальными опытами установлено, что на окисление 1 мг ДМС расходуется около 1 мг кислорода. Наблюдения за процессами минерализации в модельных водоемах показали, что ДМС в концентрациях до 15 мг/л не оказывает существенного влияния на рН воды, кислородный режим водоема, процессы нитрификации и водную сапрофитную микрофлору.
Полное отсутствие сведений о токсичности ДМС при пероральном поступлении в организм обусловило постановку нами острого, подостро- 4 го и хронического санитарно-токсикологических экспериментов на теплокровных животных. Для определения верхних параметров токсичности было использовано 80 белых мышей весом 16—20 г и 49 крыс весом 160—200 г. ДМС ввиду ограниченной растворимости в воде эмульгировали в 2% растворе крахмала. Исследуемое вещество в дозах от 900 до 7200 мг/кг однократно вводили в желудок с помощью металлического зонда.
Введение смертельных доз ДМС вызывало гибель большинства животных в 1-е сутки; только некоторые из них погибали на 3—5-е сутки. В клинической картине острого отравления преобладали явления местного раздражающего действия с последующим нарушением координации движений, сменяющиеся боковым положением, глубоким наркозом и смертью. Полученные нами данные были обработаны статистически по Беренсу и Шлоссеру (М. Л. Беленький). Абсолютно смертельной для мышей явилась доза 6300 мг/кг, для крыс — 5400 мг/кг. Соответственно ОЬ50 составляла 3700 (3140^-4270) и 3300 (2490-Н070) мг/кг. Установлено также, что ДМС не обладает выраженными кумулятивными свойствами.
Для выявления токсико-динамического действия ДМС и установления характера влияния его на отдельные функции организма теплокровных животных мы поставили подострые опыты на 32 белых крысах с ис- | ходным весом 120—130 г. ДМС вводили ежедневно в течение 70 дней в
Статистические параметры влияния ДМС на органолептические свойства воды
Интенсивность запаха (в баллах) Статистические показатели Р Нижняя доверительная граница
п м о т
1 2 58 60 0,033 0,071 0,0094 0,0170 0,001 0,002 3,7 3,1 0,031 0,067
дозах 600 и 300 мг/кг; животные контрольной группы получали по 0,5 мл эмульгатора — 1 % крахмала.
В процессе затравки были проведены наблюдения за морфологическим составом крови, содержанием гемоглобина, активностью ката-лазы крови, содержанием сульфгидрильных (SH)-групп в крови, сосудистой проницаемостью, уровнем потребления кислорода и динамикой веса животных. Перед затравкой у всех животных сняты фоновые показатели.
В этой серии опытов подтвердилось отсутствие выраженных кумулятивных свойств у ДМС. Состояние и поведение, а также динамика веса подопытных животных не отличались от контрольных. В содержании форменных элементов и гемоглобина крови не выявилось существенных отклонений от физиологических показателей. Обнаружено статистически достоверное снижение потребления кислорода под влиянием ДМС. Особенно отчетливо это проявилось к концу опыта у группы животных, получавших ДМС в дозе 600 мг/кг.
Выраженные сдвиги обнаружены при изучении влияния ДМС на активность каталазы крови, определявшуюся по методу Баха и Зубко-вой. Статистически достоверное снижение как показателя каталазы, так и каталазного числа наблюдалось во второй половине затравки у обеих групп животных, получавших ДМС. Исследование содержания SH-групп в цельной крови амперометрическим титрованием (В. В. Соколовский) выявило снижение их в крови у опытных групп животных в первой половине затравки и повышение содержания SH-групп в конце опыта.
При определении сосудистой проницаемости с помощью флюоресце-иновой пробы отмечена лишь некоторая тенденция к увеличению ее у подопытных животных.
По окончании эксперимента при определении весовых коэффициентов внутренних органов установлено, что у животных, получавших ДМС, весовые коэффициенты легких и печени снизились, а весовые коэффициенты надпочечников увеличились.
Хронический санитарно-токсикологический опыт общей продолжительностью 7'/г месяцев мы ставили на 18 кроликах весом 1200—1600 г и 25 белых крысах весом 100—160 г. Животные получали ДМС в дозах 0,0015, 0,015, 0,6 и 15 мг/кг. При выборе доз исходили из результатов изучения влияния ДМС на органолептические свойства воды и санитарный режим водоемов, а также данных острых опытов и содержащихся в литературе сведений о токсикологической характеристике родственных серусодержащих веществ. Тесты для хронического опыта выбирали с учетом литературных данных о токсикодинамике сернистых соединений и собственных наблюдений в подостром опыте.
Программой хронического эксперимента было предусмотрено изучение длительного влияния различных роз ДМС на морфологический состав крови, активность ферментов каталазы и холинэстеразы, содержание SH-групп в крови, уровень потребления кислорода (опыты на крысах), гликогенообразующую функцию печени, соотношение белковых фракций сыворотки крови и хронаксию мышц-антагонистов.
Одновременно мы контролировали общее состояние, поведение и динамику веса животных. При наблюдении за поведением и динамикой веса животных установлена лишь некоторая задержка прибавки в весе к концу опыта у кроликов, получавших ДМС в дозе 15 мг/кг.
Исследование морфологического состава крови показало, что содержание эритроцитов, лейкоцитов и гемоглобина у подопытных животных не изменилось по савнению с контрольными на протяжении опыта.
У групп животных, получавших ДМС в дозе 15 мг/кг, наблюдалось статистически достоверное снижение активности холинэстеразы крови (рис. 1). Активность фермента мы определяли фотоколориметрическим
методом в модификации Н. Н. Пушкиной и Н. В. Климкиной (Н. Н. Пушкина).
Существенные изменения под влиянием ДМС выявлены при исследовании активности каталазы крови. Так, если показатель каталазы у контрольных кроликов в течение затравки (рис. 2) колебался в пределах 1,85—2,13, то у подопытных животных, получавших ДМС в дозе 15 мг/кг, он снизился до 1,59—1,93. Статистическая обработка убедила нас в достоверности обнаруженных изменений.
В содержании БН-групп в крови, хронаксии мышц-антагонистов, скорости потребления кислорода у подопытных животных значительных различий не обнаружено по сравнению с контролем.
Что касается белковых фракций сыворотки крови, то их соотношение, как и содержание общего белка в сыворотке крови животных, получавших ДМС, не отличалось от контроля.
Для изучения углеводной функции печени был использован метод внутривенной нагрузки галактозой в модификации В. Е. Миклашевского с соавторами. В период затравки животных ДМС характер глике-мических кривых был однотипным в опытной и контрольной группе как в отношении развития процесса, так и в количественном его выражении.
1
Í 1 1
Л* есяаы
Рис. 1. Изменение активности холинэстеразы крови кроликов при длительной затравке ДМС. / — контроль; 2 — доза 0.015 мг/кг; 3 — доза 0.6 мг/кг-, 4 — доза 15 мг/кг.
г?
крови
Месяцы
Рис. 2. Изменение активности каталазы кроликов при длительной затравке ДМС.
1 — контроль; 2 — доза 0,015 мг/кг; 3 — доза 0,6 мг/кг; 4 — доза 15 мг/кг.
Выводы
1. Специфической особенностью действия ДМС в случае поступления в водоем является резкое ухудшение органолептических свойств воды, в частности ее запаха. Порог ощущения запаха ДМС установлен на уровне 0,03 мг/л.
2. Концентрацию 0,3 мг/л можно рассматривать как пороговую по влиянию на процессы биохимического потребления кислорода.
3. ДМС является веществом средней токсичности без выраженных кумулятивных свойств. В хроническом санитарно-токсикологическом эксперименте при введении ДМС в дозах 0,6 и 0,015 мг/кг не выявлено каких-либо нарушений в функциональном состоянии организма подопытных животных.
4. Сопоставление полученных экспериментальных данных позволяет считать лимитирующим признаком вредности ДМС органолептический и рекомендовать ПДК его в водоемах на уровне 0,03 мг/л.
ЛИТЕРАТУРА
Беленький М. Л. Элементы количественной оценки фармакологического эффекта. Рига, 1963. — Бикбулатов Н. Т. В кн.: Химия сераорганических соединений, содержащихся в нефтях и нефтепродуктах. М., 1959. — Забродина К. С. Изв. АН СССР. Отд. хим. наук, 1963, № 5, с. 941. — Красовский Г. Н. В кн.: Санитарная охрана водоемов от загрязнения промышленными сточными водами. М., 1962, в. 5, - с. 384. — Лазарев Н. В. (ред.) Вредные вещества в промышленности. Л., 1954, с. 1.— Миклашевский В. Е., ТугариноваВ. Н., СавоничеваГ. А. В кн.: Санитарная охрана водоемов от загрязнения промышленными сточными водами. М., 1964, в. 6, с. 313. — Пушкина Н. Н. Биохимические методы исследования. М., 1963.— Соколовский В. В. Лабор. дело, 1962, № 8, с. 3. — Ч е р к и н с к и й С. Н. В кн.: Санитарная охрана водоемов от загрязнения промышленными сточными водами. М., 1949, в. 1, с. 52.
Поступила I9/VII 1966 г.
EXPERIMENTAL DATA ТО SUBSTANTIATE THE MAXIMUM PERMISSIBLE CONCENTRATION OF DIMETHYLSULFIDE IN WATER BODIES
V. G. Koptyaev
An experimental study of the effect of dimethylsulfide (DMS) on the organoleptic properties of water, the general sanitary regime of the water basin and the warm-blooded animals was undertaken. The threshold olfactory value of DMS was at a level of 0.03 mg/1. DMS at concentrations equal and above 0.3 mg/1 increased the biological consumption of oxygen by water. Introduction of DMS in doses of 0.6 mg/1 and less in a chronic sanitary toxicologic experiment produced no changes in the functions of experimental animals. On the basis of experimental findings the author suggests the effect produced by DMS on the organoleptic properties of water to be considered as the limitting noxious effect of the substance and its maximum permissible consentration in the water bodies to be set at a level of 0.03 mg/1.
УДК 614.8(470.21)
ИНСОЛЯЦИОННЫЙ РЕЖИМ НА ТЕРРИТОРИИ КОЛЬСКОГО ПОЛУОСТРОВА И ОСОБЕННОСТИ ЕЕ ЗАСТРОЙКИ
г
Канд. мед. наук Г. И. Муравьева, архитектор И. А. Неруш
Институт общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР (Москва) и Ленинградский научно-исследовательский и проектный институт по разработке генеральных планов и проектов застройки городов
Инсоляционный режим — один из важнейших гигиенических факторов, определяющих выбор системы застройки и организацию жилых районов в любой местности, в том числе и на севере нашей страны, где особенно актуальны мероприятия по профилактике ультрафиолетовой недостаточности, включая рациональную планировку жилых комплексов, * позволяющих максимально использовать естественную ультрафиолетовую радиацию.
В соответствии с климатическим районированием территории СССР Кольский полуостров относится к П — А климатическому району зоны умеренно-холодного климата. Поэтому при застройке здесь жилых районов обычно руководствуются требованиями, предъявляемыми к инсоляции, почти не отличающимися от тех, которые относятся к средней полосе. Конечно, эти требования в полной мере не учитывают особенностей ин-соляционного режима в данном климатическом районе. Так, инсоляцион-| ные разрывы устанавливают от 1 до 2 высот затеняющего здания, наиболее рациональной ориентацией зданий считают меридиональную, а расчетный период инсоляции определяют с 22/1II по 22/1Х, исходя
