CC BY
7
УДК 814.777:628. 16
Р. В. Савина, Н. В. Миронец, Н. В. Мартыщенко, Л. П. Власова,
Н. Д. Аксиленко
ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА НЕКОТОРЫХ НОВЫХ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫХ ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ В СИСТЕМАХ ВОДОПОДГОТОВКИ
Киевский НИИ общей и коммунальной гигиены им. Л. Н. Марзеева
Высокие требования к качеству питьевой воды обусловили необходимость комплексного гигиенического изучения новых полимерных материалов, контактирующих с водой. Это связано с тем, что в процессе эксплуатации происходит деструкция полимеров и в воду могут попадать продукты разложения или незаполимеризованные мономеры, часто оказывающие токсическое действие на организм и ухудшающие физико-химические свойства воды 12, 4, 51.
Учитывая большую гигиеническую значимость контроля за безопасностью питьевой воды и то, что примеси, попадающие из полимеров и контактирующие с ними среды, не всегда можно идентифицировать, мы провели гигиеническое изучение полимерных материалов: ионообменной мембраны МФ-4СК и полипропилена, предназначенных для применения в системах водоподготовки.
Для решения поставленных задач требовалось, во-первых, исследовать влияние полимеров на качество контактирующей с ними воды по органо-лептическим и физико-химическим показателям, во-вторых, изучить возможность влияния полимеров на рост и развитие микрофлоры, а также воздействие водных вытяжек мембраны МФ-4СК и полипропилена на организм.
Качество воды определяли по показателям, регламентируемым ГОСТом 2874—73 «Вода питьевая» с изучением органолептических свойств воды, измерением ее щелочности и жесткости, содержания хлоридов, сульфатов, нитратов и нитритов, перманганатной и бихроматной окисляемости, сухого остатка. Перед опытом материалы отмывали дистиллированной водой в течение 48 ч для исключения возможности попадания с поверхности случайных загрязнителей.
Физико-химические исследования воды, контактировавшей с полимерами, проводили в динамических условиях. Для этого материалы помешали в фильтрационные колонки (площадь мембран 387 см2, полипропилена 5 см2, что соответствует объему материалов, используемых в фильтрах), через которые пропускали водопроводную и дистиллированную воду. Согласно техническому заданию скорость фильтрации 50 см3/ч. Пробы воды для анализа отбирали регулярно через 1, 5, 10 20 и 30 сут. Одновременно анализировали контрольные пробы водопроводной и дистиллированной воды. В работе использовали весовые, объемные и колориметрические методы анализа.
Изучено влияние полипропилена и мембраны
МФ-4СК на рост и развитие микрофлоры. Образцы помещали в дехлорированную водопроводную воду, куда вносили микрофлору следующего видового состава: Staph. albus, Micrococcus sp., Cleromonas sp., E. coli, Acinetobacter sp., Citrobacter sp., Pseudomonas sp., Вас. subtiles, Candida sp., Moraxella sp. Контролем служила дехлорированная водопроводная вода без образцов, обсемененная микроорганизмами тех же видев.
Для исключения возможности вредного воздействия на организм водных вытяжек ионообменной мембраны и полипропилена был поставлен хронический токсикологический эксперимент на теплокровных животных. В качестве биологической модели использовали беспородных крыс (3 группы по 15 особей), которые в течение 6 мес пили из автопоилок воду, контактировавшую с изучаемыми полимерами. Животные контрольной группы получали дехлорированную водопроводную воду.
Для оценки функционального состояния подопытных животных был избран ряд достаточно адекватных, на наш взгляд, методов, которые позволяли не только выявить отклонения, но и классифицировать их как компенсаторно-приспособи-тельные, адаптационные, патологические и др. [1, 3, 61.
Во время эксперимента у животных определяли морфологический состав периферической крови, активность ферментов, содержание мочевины в сыворотке крови, биоэлектрическую активность сердца в покое и при функциональной нагрузке в барокамере, условнорефлекторную деятельность животных. По окончании эксперимента провели морфологические и гистологические исследования внутренних органов подопытных животных.
Изучаемые образцы полимерных материалов (ионообменной мембраны МФ-4СК и полипропилена) не оказывали существенного влияния на качество контактирующей с ними воды. Вода не приобретает постороннего запаха и привкуса после контакта с мембраной МФ-4СК и вызывает незначительные изменения реакции среды и ионного состава воды по сравнению с контролем. Некоторое снижение химического потребления кислорода при фильтровании водопроводной воды через мембрану может быть объяснено тем, что на поверхности последней адсорбируются органические вещества природного происхождения.
Результаты бактериологического анализа свидетельствуют о том, что изучаемые образцы полимерных материалов не оказывают стимулирующего
Динамика токсикологических показателей у крыс, потреблявших воду, контактировавшую с полимерными материалами ^
Ионообменная мембрана МФ-4СК Полипропилен
Показатель 1 1 2 3 4 S в 1 2 3 4 S в
Количество гемоглобина Количество эритроцитов Количество лейкоцитов Активность ХЭ Активность АЛТ Активность ACT Содержание мочевины Биоэлектрическая активность сердца: в покое (h— 0) R-R зубец R зубец Т
в барокамере (h=7000 м) R-R зубец R зубец Т Титр комплемента
++
++ ++ +
+
+
+
+
+
++
+ +
++
+
+
+
+
+
+
Примечание. 1—6 — месяцы наблюдения; —(- достоверные изменения; изменения, не носившие достоверного характера; — недостоверные изменения. Щ
действия на развитие микрофлоры. К 10-му дню исследований в опыте отмечено снижение количества микробных тел, которое идет быстрее, чем в контроле. Изучение длительности выживания микроорганизмов в контрольных пробах, состоящих из водопроводной дехлорированной воды и взвеси культур, взятой в опыт, показало, что независимо от вида внесенных микроорганизмов или сочетаний они постепенно отмирают в воде. Полученные результаты дают основание сделать вывод о том, что полимерные материалы (мембраны МФ-4СК и полипропилен) при внесении в дехлорированную водопроводную воду не влияют на развитие сапрофитной флоры дехлорированной водопроводной воды и на искусственно внесенные санитарно-показательные микроорганизмы (кишечную палочку, золотистый стафилококк штамм № 209) и бациллюм мезентрикум.
Данные санитарно-токсикологических исследований свидетельствуют о том, что на протяжении всего эксперимента существенных изменений в общем состоянии, поведении и среднесуточном потреблении жидкости у животных не отмечалось и прирост массы тела практически не отличался от контроля.
Динамика токсикологических показателен крыс, которым спаивали для питья воду, контактировавшую с ионообменной мембраной и полипропиленом, представлена в таблице. Как видно из представленных в ней данных, у животных, получавших воду после контакта с ионообменной мембраной, наблюдались изменения, степень которых различна для изучаемых показателей. Так, отмечены сдвиги биохимических показателей, состава периферической крови: снижалась активность хо-линэстеразы (ХЭ) после 1-го месяца эксперимента и в этот период возрастала активность аланина-минотрансферазы (АЛТ), количество гемоглобина
и эритроцитов. К концу эксперимента все изученные показатели нормализовались. Исключением являлся зубец Я на ЭКГ, который к 6-му месяцу эксперимента уменьшился, хотя остальные показатели ЭКГ у животных этой группы не менялись в течение всего эксперимента. Можно предположить возможность некоторых нарушений обменных процессов в организме. Обнаружены также сдвиги в высшей нервной деятельности: после 3-месячной затравки выявлено нарушение условно-рефлекторной деятельности — элементарный оборонительный рефлекс выработался у 75 % животных, а к 6-му месяцу нарушения были более значительными — элементарный оборонительный рефлекс на обстановку появился только у 60 % крыс. Эго свидетельствовало о снижении уровня тормозных процессов в центральной нервной системе (ЦНС) подопытных животных.
У экспериментальных животных отсутствовали достоверные изменения функционального состояния по всем изучаемым показателям.
Таким образом, на основании результатов исследований можно заключить, что изученный образец ионообменной мембраны МФ-4СК не может быть рекомендован к применению в системах очистки питьевой воды. Полипропилен не ухудшал качество контактирующей с ним воды, что позволяет рекомендовать его к использованию в качестве конструкционного материала в системах водонодго-товки.
ЛИТЕРАТУРА
1. Попов Т. А. — Гиг. и сан., 1977, № 8, с. 90—94.
2. Степаненко Г. А., Омельянец Н. И., Суп В. Г. и др. — Там же, 1978, № 11, с. 20—22.
3. Цапкова Н. Н. — Там же, 1983, № 8, с. 7—9.
4. Шефтель В. О. — В кн.: Гигиена и токсикология вы-
сокомолекулярных соединений и химического сырья, используемого для их синтеза. Л., 1975, с. 47—50.
5. Шефтель В. О., Рахманин Ю. А. — Водоснабжение и сан. техника, 1982, № 10, с. 8—9.
6. Шиган С. А. — В кн.: Актуальные проблемы гигиены питания и воды. Тарту, 1976, с. 269—273.
Поступила 29.05.81
Summary. Hygienic studies of two polymers/ M'IMCK ion exchange membrane and polypropylene/recommended for use in water treatment systems have shown that water contacting the membrane causes adverse effects on warmblooded animals and, therefore, cannot be used for water production. Polypropylene can be recommended, as a construction material, for use in drinking water supply systems.
УДК вМ.72:646.431 )-07
Т. П. Ермаченко, Н. В. Гринь, А. Б. Ермаченко
ГИГИЕНИЧЕСКОЕ РЕГЛАМЕНТИРОВАНИЕ УГЛЕКИСЛОГО БАРИЯ В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ
Донецкий медицинский институт им. М. Горького
В производстве пластмасс, ферритов, оптического стекла и эмалей, а также в электровакуумной промышленности широко используется углекислый барий. По объему применения он занимает ^ первое место среди других соединений бария. То-ксикологическая характеристика последних дает основание рассматривать их как промышленные политропные ядй, способные вызывать острую и хроническую бариевую интоксикацию в виде нарушений со стороны кроветворной, сердечно-сосудистой, нервной и половой систем, обменных процессов в организме [11.
В целях обоснования ПДК углекислого бария в воздушном бассейне населенных мест нами проведена хроническая круглосуточная ингаляционная затравка 160 белых крыс с исходной массой 100—120 г. Животные подвергались воздействию углекислого бария в концентрациях 0,525 ± ±0,0250 мг/м3 (1-я группа), 0,091 ±0,0032 мг/м3 (2-я группа), 0,016 ±0,0011 мг/м3 (3-я группа), 0,004 ±0,0003 мг/м3 (4-я группа), а 5-я группа служила контролем. ** Динамическую ингаляционную затравку крыс осуществляли 4 мес в 200-литровых камерах, где происходили подача и отсасывание воздуха из расчета 50 л в минуту. Задапую концентрацию аэрозоля в камерах обеспечивали дозаторами пневмо-вибрационного типа, а содержание углекислого бария контролировали методом, основанным на пропускании анализируемого воздуха через фильтр АФА с последующим растворением пробы в соляной кислоте и фототурбидиметрическим определении бария в виде сульфата 12).
Показателями токсического действия углекислого бария служили поведение животных, динамика массы тела, суммационно-пороговый показатель (СПП), электропроводимость сердца, общее количество эритроцитов, лейкоцитов в крови, лейкоцитарная формула, активность холинэстеразы цельной крови, содержание общего белка в сыворотке, кальция и БН-групп в крови. Учитывали также общее количество, осмотическую резистентность и число патологически измененных сперматозоидов, относительную массу семенных пузырьков, про-^статы и семенников, а также относительную плот-
ность и размеры последних. Гистологические показатели, позволяющие судить о процессах развития, деления и созревания половых клеток в гонадах самцов, включали определение индекса сперматогенеза, количества канальцев со слущен-ным эпителием и среднего количества анормальных сперматогоний.
Результаты изучения физиологических и биохимических показателей у подопытных и контрольных животных показали, что пыль карбоната бария в концентрациях 0,525, 0,091 и 0,016 мг/м3 оказывает токсическое действие на белых крыс. Отмечено также снижение прироста массы тела животных первых 3 групп в сравнении с контролем, причем патологический процесс развивался неодинаково: после 1-го месяца затравки у крыс 1-й группы, после 2-го — у крыс 1-й и 2-й групп, а по истечении 3-го месяца — у крыс 1—3-й групп.
Вдыхание углекислого бария в концентрациях 0,525 и 0,091 мг/м3 сопровождалось нарушением функционального состояния ЦНС, что проявлялось развитием процессов возбуждения к концу хронической затравки (снижение СПП соответственное 1,4 и 1,5 раза). Исследуемое вещество в названных количествах оказывало токсическое действие и на парасимпатический отдел вегетативной нервной системы. Наиболее выраженные изменения электрической активности сердца зафиксированы нами в конце 3-го месяца эксперимента.
Установлено, что респираторное поступление карбоната бария в организм вызывает раздражение белого ростка кроветворения. Так, у крыс 1-й группы после 1 мес затравки, а у крыс 2-й к концу эксперимента повысилось количество сег-ментоядерных нейтрофилев. В крови животных, вдыхавших углекислый барий на уровне 0,525 мг/м3 в течение 3 мес, в 1,7 раза уменьшилось количество лимфоцитов.
Характер изменения содержания холинэстеразы свидетельствовал о повышении активности данного фермента уже по истечении 1-го месяца эксперимента (59,28 ±1,317 мин против 71,56 ± ±2,072 мин в контроле), что указывало на нарушение функционального состояния нейрогуморальной регуляции организма.
