CC BY
11
УДК 613.32:632.954
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ К ГИГИЕНИЧЕСКОМУ НОРМИРОВАНИЮ СОДЕРЖАНИЯ ДАЛАПОНА В ВОДОЕМАХ
В. П. Кочкин
Кафедра общей гигиены Саратовского медицинского института
Далапон — натриевая соль 2,2-дихлорпропионовой кислоты (СН3СС12СООЫа) — обладает высокой гербицидной активностью против злаковых сорняков. Химически чистый препарат его представляет собой белый кристаллический порошок с характерным запахом и вкусом. Молекулярный вес соединения 165, температура плавления 193— 197°. Далапон хорошо растворим в воде и органических растворителях. Загрязнение водоемов далапоном возможно в связи со спуском сточных вод его производства, а также при смыве гербицида с обработанных площадей.
Экспериментальные исследования с целью обоснования предельно допустимой концентрации (ПДК) далапона проводили по общепринятой методической схеме (С. Н. Черкинский). На первом этапе изучали возможность влияния препарата на органолептические свойства воды. Порог привкуса и запаха определяли бригадным методом.
По мнению большинства дегустаторов, интенсивность привкуса в 1 балл соответствовала концентрациям далапона от 1,56 до 3,12 мг/л, а запаха — от 2,44 до 7,81 мг/л. При этом привкус испытуемые характеризовали как горьковато-вяжущий, а запах — как ароматический. Статистическая обработка полученных данных для нахождения нижней доверительной границы колебания средней величины (Г. Н. Кра-совский) показывает, что для интенсивности привкуса в 1 балл она соответствует 2 мг/л, а для запаха — 2,5 мг/л (табл. 1).
О стабильности далапона в воде мы судили косвенным путем по изменению интенсивности запаха, сообщаемого ей. Запах интенсив-
Таблица 1
Влияние далапона на органолептические свойства воды
Органолептические показатели Интенсивность привкуса и запаха (в баллах) Статистические параметры
М ±т п о р м—ш
Привкус 1 2,42 0,19 67 1,57 7 2,04
2 5,79 0,33 67 2,75 5 5,13
Запах 1 3,69 0,45 56 3,36 13 2,46
2 14,18 0,87 67 7,15 5 13,14
ностью в 1—2 балла исчезает в открытых сосудах на 10-е сутки, а в закрытых— на 15-е сутки, что указывает на достаточно большую стабильность препарата. Хлорирование и нагревание воды, содержащей изучаемое вещество в концентрациях на уровне пороговых по органолептиче-скому признаку, не ухудшают ее качеств.
Работы по выявлению действия далапона на общий санитарный режим водоема были начаты с изучения влияния вещества на процесс биохимического потребления кислорода (БПК). В опытах были испы-
таны концентрации далапона 1, 5, 10, 15, 20 и 50 мг/л. Во всех испытанных концентрациях он не оказал угнетающего действия на первую углеродистую фазу окисления органического вещества, оцениваемую по динамике ВПК. Наоборот, далапон в концентрации 10—15 мг/л, правда в малой степени, стимулирует течение биохимических процессов в воде (табл. 2).
Однако даже содержание препарата в воде в концентрации 5 мг/л практически не изменяет БПКго-
Далапон в концентрации до 100 мг/л не влияет на рН, содержание растворенного кислорода, динамику развития и отмирания сапрофитной микрофлоры и интенсивность процессов нитрификации, протекающих в моделях водоемов.
С. Н. Черкинский и соавторы указывают, что при изучении химических соединений, токсикодинами- | ка которых недостаточно освещена в литературе, санитарно-токсикологи-ческие исследования должны включать проведение острого, подострого и хронического эксперимента. Острые опыты были поставлены на 2 видах лабораторных животных: белых мышах и крысах. Далапон вводили животным в 1 % растворе крахмала перорально. Отравление при введении смертельных доз далапона выражалось вначале кратковременным двигательным возбуждением, а затем угнетенным состоянием и малоподвижностью животных. На вскрытии погибших животных макроскопически выявлено полнокровие внутренних органов и вздутие желудочно-кишечного тракта. При гистологическом изучении внутренних органов белых крыс, погибших от смертельных доз далапона, обнаружены умеренно выраженные дистрофические изменения и полнокровие сосудов. Наиболее существенными были изменения в гистологической структуре желудка и тонкого кишечника: они характеризовались массовой десквамацией выстилающего эпителия, выраженной воспалительной продуктивной реакцией в подслизистой оболочке.
Результаты острых опытов были обработаны статистически с применением метода интегрирования по Беренсу и выражены графически (рис. 1). Средняя ошибка для LD50 была рассчитана по формуле Гэд-дама (М. Л. Беленький). LD50 далапона для белых мышей составила 7100±471 мг/кг, для белых крыс'—4700±510 мг/кг. Результаты опытов и литературные данные (Sanders; Paynter и соавторы) позволяют отнести далапон к группе малотоксичных ядохимикатов.
В подостром опыте на белых крысах в течение 2 месяцев мы испытывали 2 дозы вещества, равные V20 и '/s LD50. Далапон вводили f крысам ежедневно перорально в 1 % растворе крахмала. В ходе затравки наблюдали за общим состоянием и поведением животных, динамикой их веса, изучали морфологический состав периферической крови, определяли лротромбиновое время, активность каталазы и хо-линэстеразы цельной крови, содержание SH-групп в сыворотке крови. Электрохимическим методом в конце опыта изучали состояние тканевого дыхания при «кислородной пробе» (А. Д. Снежко). Посмертно у крыс выявляли весовые коэффициенты внутренних органов, содержание витамина С в надпочечниках и SH-групп в гомогенате печени. (
Отсутствие гибели среди животных во время затравки подтвердило, что далапон не обладает заметно выраженными кумулятивными
Таблица 2
Влияние далапона на динамику потребления кислорода
ВПК (В мг 0,1л)
Время на- концентрация дала-
блюдения кон- пона (в мг/л)
троль
5 10 15
1-е сутки 0,74 0,75 1,00 1,24
2-е » 1.71 2,03 2,12 2,75
5-е > 2,44 2,47 2,52 2,93
10-е » 2,45 2,48 3,80 3,87
15-е » 4,68 4.71 4,96 4,98
20-е » 7,87 8,20 8,66 8,95
свойствами, хотя результаты исследований говорят о том, что группа животных, получавшая это вещество в дозе, равной '/б ЬО50, медленнее прибавляла в весе. В той же группе белых крыс отмечалось снижение уровня БН-групп в сыворотке крови (Р<0,002), выявлено увеличение содержания витамина С в надпочечниках (Я<0,001) и весовых коэффициентов печени (Р<0,001), почек (/'<0,01), селезенки (Р<0,01), щитовидной железы (Р<0,001), гипофиза (Р<0,05) и надпочечников
/ао
эе 80
70 60 50 40
зо 20 /О О
- ^^ — -
— ^
/ /
* /
/
- /
/
Л>м-4700 Н^сГ ¡7ЮО
/ /
/ /
/ /
/ /
/ /
/ /
/ /
—и/_ | __!_. 1
— /
^000 4000 6000 в ооо юооо/гооо
Рис. 1. Кривые смертности белых мышей и крыс (интегрированные данные).
/— белые мыши; 2 —белые крысы; по оси абсцисс — смертность (в %); по оси ординат—доза далапона (в мг/кг).
Рис. 2. Динамика содержания сульфгидридных групп (в мк-моль/100 мл) в сыворотке крови белых крыс хронического опыта.
I — контрольная группа животных; 2 — группа, получавшая далапон в дозе 1 мг/кг; 3 — группа, получавшая далапон в дозе 10 мг/кг; 4 — группа, получавшая далапон в дозе 200 мг/кг-, по оси ординат — время наблюдения (в месяцах).
(Р<0,001). У животных, получавших '/го Ь1^5о далапона, было установлено увеличение веса щитовидной железы (Р<0,05). Гисто-морфологическими исследованиями обнаружены изменения в гистологической структуре внутренних органов белых крыс, получавших далапон в дозах, равных '/в ЬОво и '/го ЬОбо. Так, в печени выявлены признаки умеренно выраженной зернистой дистрофии, а в сердце — белковой дистрофии. В желудке найдено разрыхление роговой части слизистой оболочки, неравномерное утолщение подслизистой оболочки вследствие отека, набухания основного вещества и клеточной воспалительной инфильтрации, в просвете тонкого кишечника — обилие слущенного выстилающего железистого эпителия, деформация ворсинок, наличие в их строме воспалительных клеточных элементов. Другие внутренние органы гистологически оказались не измененными.
В хроническом санитарно-токсикологическом эксперименте на белых крысах на протяжении 5 месяцев мы испытывали далапон в дозах 1, 10 и 200 мг/кг. Препарат вводили животным также перорально, 6 раз в неделю, в виде водного раствора. В течение всего опыта вели наблюдение за общим состоянием животных и динамикой веса, морфологической картиной периферической крови, содержанием БН-групп в сыворотке крови. В конце опыта был проведен общий анализ мочи, поставлена реакция Вельтмана. Дополнительно сделана попытка изучить у животных способность нервной системы к суммации подпороговых импульсов по методике С. В. Сперанского. Для оценки секреторной функции щитовидной железы собрали кровь белых крыс, получавших далапон в дозах 1 и 10 мг/кг, и крыс контрольной группы, которые были забиты, и определяли содержание общего йода химическим методом (М. А. Драгомирова). Кроме того, определяли весовые коэффициенты внутренних органов, содержание витамина С в печени и надпочечниках.
В специальной серии опытов изучали характер условнорефлекторной деятельности белых крыс, получавших далапон в дозах 1 и 10 мг/кг. Исследования проводили по двигательной пищевой методике с учетом рекомендации А. А. Голубева.
Далапон в дозе 200 мг/кг вызывал снижение содержания БН-групп в сыворотке крови после 4 месяцев затр'авки (Р<0,05), а в дозе 10 мг/кг — после 5 месяцев (Р<0,01). Графически это показано на рис. 2. У животных, получавших далапон в дозе 10 мг/кг, выявлены изменения в условнорефлекторной деятельности — у них увеличились выпадения условных рефлексов и количество фазовых состояний на 5-м месяце затравки (Р<0,01). Определение весовых коэффициентов внутренних органов показало повышение веса щитовидной железы у белых крыс, получавших далапон в дозе 200 мг/кг. При гистологическом исследовании щитовидной железы у животных той же группы обращала на себя внимание значительно выраженная реакция сосудов в виде дилятации и гиперемии, которая, очевидно, была обусловлена действием далапона. Но при дозах вещества 10 мг/кг обнаруживалась обычная структура фолликулов с коллоидом, свойственная нормально функционирующей щитовидной железе.
При этих дозах не выявлено нарушений в гистологической структуре и других органов. Только у белых крыс, получавших далапон в дозе 200 мг/кг, найдены незначительные дистрофические изменения в паренхиматозных органах.
Доза далапона 1 мг/кг оказалась недействующей по всем использованным тестам.
Выводы
1. Далапон влияет на органолептические свойства воды, сообщая ей характерный запах и горьковато-вяжущий привкус. Пороговая концентрация вещества по органолептическому признаку вредности находится на уровне 2 мг/л.
2. Испытанные концентрации далапона (до 5 мг/л) практически не увеличивают биохимическое потребление кислорода даже при определении БПКго- +
3. В хроническом токсикологическом эксперименте установлено, что доза далапона 1 мг/кг (20 мг/л) является не действующей на организм теплокровных животных, так как ни одним из тестов не удалось выявить изменений в их функциональном состоянии.
На основании экспериментальных данных можно рекомендовать в качестве предельно допустимой концентрацию далапона в водоемах на уровне 2 мг/л при органолептическом лимитирующем признаке вредности.
ЛИТЕРАТУРА
Беленький М. Л. Элементы количественной оценки фармакологического эф- ^
фекта. Рига, 1963. — Голубев А. А. Тезисы докл. 5-й Ленинградск. конференции по вопросам промышленной токсикологии. Л., 1957, с. 13. — Драгом ирова М. А. Определение малых количеств йода в почвах, растениях и животных организмах. В кн.: Методы определения микроэлементов. М. — Л., 1950, с. 23. — Красовский Г. Н. В кн.: Санитарная охрана водоемов от загрязнения промышленными сточными водами. М., 1962, в. 5, с. 384. — С н е ж к о А. Д. Биофизика, 1956, № 6, с. 585. — Сперанский С. В. Фармакол. и токсикол., 1965, № 1, с. 123. — Черки некий С. Н. В кн.: Санитарная охрана водоемов от загрязнения промышленными сточными водами. М., 1949, в. 1, с. 5. — Черкинский С. Н., Красовский Г. Н., Туга р и но в а В. Н. В кн.: Санитарная охрана водоемов от загрязнения промышленными сточными водами. М., 1964, в. 6, с. 290. — PaynterO., TusingT., .
McCol lister D. et al., J. Agr. Food. Chem., 1960, v. 8, p. 47.— Sanders H. G„ '
Weed Control Hanbook. Oxford, 1958.
Поступила 28//VI 1966 r.
EXPERIMENTAL DATA FOR HYGIENIC STANDARDIZATION OF DALAPON CONTENTS IN WATER BODIES
V. P. Kochkin
The presence of dalapon in water deteriorates its organoleptic properties to a great extent. Its threshold value for this index is at a level of 2 mg/l. Dalapon at a concentration of 5 mg/l has no effect on the general sanitary regimen of water bodies. A sanitary chronic toxicologic test has proved dalapon in a dose of 1 mg/kg (20 mg/l) to be inefficient for warm-blooded animals. Comparing the results of a series of investigations, the author suggests the maximum permissible concentration of dalapon in the water to be set at a level of 2 mg/l, which may be determined by its effect on the organoleptic properties of the water.
УДК 613.32:632.95
К ГИГИЕНИЧЕСКОМУ НОРМИРОВАНИЮ В ВОДОЕМАХ МЕТИЛДИТИОКАРБАМАТА НАТРИЯ (КАРБАТИОНА) И ДИМЕТИЛДИТИОКАРБАМАТА АММОНИЯ
С. В. Нагорный
Кафедра коммунальной гигиены Ленинградского санитарно-гигиенического медицин-, ского института
Метилдитиокарбамат натрия (карбатион) применяют в сельском хозяйстве как пестицид, а диметилдитиокарбамат аммония (ДМДТКА) является промежуточным продуктом в производстве ядохимиката диме-тилдитиокарбамата цинка (цирама). Оба соединения представляют собой производные дитиокарбаминовой кислоты (дитиокарбаматы). Это белые кристаллические вещества, легко растворимые в воде и спиртах. Карбатион имеет формулу СН3(Н)-Ы-С-З-Ыа, молекулярный вес 129,17.
¡5
ДМДТКА имеет формулу (СНз)2-№С-5-МН4, молекулярный вес 138,26.
^ II
Б
Оба вещества обладают резким неприятным запахом, ухудшают вкусовые качества воды. Порог запаха и привкуса того и другого устанавливали бригадным методом, результаты обрабатывали статистически.
В воде, содержащей карбатион, наблюдается усиление интенсивности запаха при экспозиции в течение нескольких часов от момента приготовления разбавленных растворов пестицида (рис. 1). Нагревание воды до 60° ускоряет процесс усиления запаха. Хлорирование водных растворов карбатиона резко и быстро (практически мгновенно) усиливает запах. Запах после усиления довольно стабилен: при достижении интенсивности в 2 балла он сохраняется в воде до 2 суток, а при интен-" сивности в 5 баллов — до 5 суток. Характер запаха после хлорирования подобен тому, который отмечается ¡при экспозиции водных растворов карбатиона. Однако интенсивность запаха при хлорировании несколько большая и показания одораторов более однородны. Результаты измерений интенсивности запаха после хлорирования были подвергнуты статистической обработке. Результаты представлены в табл. 1.
Для санитарной надежности в качестве пороговой величины карбатиона по запаху следует принять нижнюю доверительную границу его концентрации, вызывающей запах интенсивностью 1 балл, значение ее I (М—Ш) равно 0,0256 мг/л.
ДМДТКА придает воде запах, интенсивность которого не изменяется при нагревании, хлорировании или во времени. Запах интенсив-
