CC BY
6
Л итература. Anderson Т. И7., Neri L. С., Schreiber J. В. et al. — Canad. med. Ass. J., 1975, v. 113, p. 199-203.
Dudley E. F., Beldin R. A., Johnson B. C. — J. chron. Dis., 1969, v. 22, p. 25—48. *
fc Masironi R. — Bull. Wld Hlth Org., 1970. v. 43, p. 678— W 697.
Polimeni P. J., Page E. — Circulât. Res., 1973, v. 33, p. 367-374.
Punsar S. — Work-Euvironm. Hlth, 1973. v. 10, p. 107-ç-125.
Schroeder H. A. — J. chron. Dis., 1960, v. 12, p. 586— 591. Still F. W., Clayton D. J.. Crawford M. D. e la!. — Lancet,
1973. v. I, p". 122—126. Voors A. W. — Am. J. Epidem., 1971, v. 93, p. 259—266.
Поступила 18.03.81
Summary. The cardiovascular system of women aged 20 to 49 years living in areas where drinking water with
varying degrees of hardness and different levels rff calcium and magnesium is used, was. evaluated. In 2 of the 3 study areas, abnormal auscultatory sounds (dullness of sound I and enhancement of sound II over the aorta) were encountered significantly more frequently than in the control. Electrocardiographic studies revealed a significantly reduced QRS voltage in study areas A and C. In study areas A and B, sinusal arrhythmia and reduced S-T interval occurred significantly more frequently. The occurrence of two, three, or four electrocardiographic signs indicative of changes in electrophysiologic processes in the heart muscle was significantly higher in the study areas. A high positive correlation was calculated between the level of magnesium in drinking water and the amplitude of wave I, and a high negative correlation was calculated between the overall hardness of the water and the quantity of magnesium in it, on the one hand, and the frequency of maximum arterial blood pressure, on the other, in women aged 20-29 years.
УЛК «13.3:628.1651:628.1 13.2:678.675
Ю. А. Рахманин, Т. А. Солохина, Р. В. Меркурьева, К. П. Ершова
ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПОЛИАМИДНЫХ МЕМБРАН ФЕНИЛОН-2С И ФЕНОЛФОРМАЛЬДЕГИДНОЙ СМОЛЫ ВИАМ-Б, ПРИМЕНЯЕМЫХ ПРИ ОБРАТНООСМОТИЧЕСКОМ ОПРЕСНЕНИИ
_ ВОДЫ
Институт общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сыснна АМН СССР, Москва
Одним из наиболее перспективных способов опреснения соленых и солоноватых вод для хозяйст--- венно-питьевого водоснабжения населенных мест * является метод обратного осмоса с использованием в качестве фильтрующей основы полупроницаемых мембран из полимерных материалов в виде полых волокон (Г. И. Сидоренко и Ю. А. Рахманин, и др.).
В настоящее время большинство мембран изготовляется на основе ацетата целлюлозы, получившей уже положительную гигиеническую оценку (Ю. А. Рахманин и соавт.;' С. Б. Селиванов; А. И. Мельникова), однако в ближайшем будущем планируется широкое внедрение в практику мембран, синтезированных на основе ароматических полиамидов, более стойких к неблагоприятным условиям эксплуатации, составу и свойствам исходной воды и имеющих более длительный срок службы.
Цель настоящей работы — всесторонняя гигиеническая оценка новых полиамидных мембран фенилон-2с (сополимер т-фенилендиаминонзофтале-вой и терефталевой кислот) в виде полых волокон, а также фенолформальдегидной смолы ВИАМ-Б, применяемой для их склейки, и обоснование необходимых условий использования их при опреснении воды. Исследования проводили в соответствии с «Методическими указаниями по гигиеническому контролю за изделиями из синтетических материалов для использования в практике хозяйственно-)Г питьевого водоснабжения» (1975), модифицированными нами с учетом специфики условий эксплуатации указанных полимеров в обратноосмотических
установках. При проведении санитарно-химических и токсикологических исследований испытывали следующие соотношения между полимерами и водой: для фенилона-2 с — 6: 1, для смолы ВИАМ-Б — 1 : 10 при 3-суточном настаивании (аггравированные условия), для феннлона-2с — 1 : 5, для смолы ВИАМ-Б — ) : 5000 при ежедневной смене воды (условия, моделирующие производственный процесс).
Установлено, что новые (неотмытые) образцы фенилона-2с и фенолформальдегидной смолы ВИАМ-Б в аггравированных условиях способны значительно ухудшать органолептические свойства и особенно физико-химические показатели качества воды. Уже на 1-е сутки настаивания появлялся запах, достигавший в экстракте из фенило-на-2с 4 баллов, а в экстрактах из смолы — 3 баллов и сохранявшийся до конца 15-суточных исследований. Перманганатная окисляемость в водных вытяжках из фенилона-2с достигала на 3-й сутки 10,2 мг 02/л, а в вытяжках из фенолформальдегидной смолы — 7,6 мг 02/л, содержание броми-рующихся веществ было соответственно 12,5 и 6,9 мг/л. В течение опыта наблюдалось значительное, находившееся в прямой зависимости от длительности эксперимента, возрастание количества органических веществ в водных вытяжках (максимум миграции отмечался на 7—10-й сутки).
Из комплекса вымывавшихся органических веществ идентифицированы диметилацетамид и фта-левая кислота (для фенилона-2с), формальдегид и фенол (для смолы ВИАМ-Б) и выявлены достаточно высокие уровни их миграции в воду в агграви-
рованных условиях. Так, днметилацетамид определяли постоянно в течение всего срока настаивания фенилона-2с. К 3-м суткам настаивания концентрация его достигла 700 мг/л, а к 10-м суткам — 1000 мг/л (ПДК 0,4 мг/л). Характер миграции фта-левой кислоты был сходен с таковым диметилацет-амида — резкий подъем в 1-е сутки до 9 мг/л (ПДК 0,5 мг/л), затем концентрация сохранялась приблизительно на одном уровне, а на 10—15-е сутки возрастала еще примерно на 5 мг/л. Сходный характер миграции этих веществ свидетельствовал, по-видимому, о недостаточной степени отмывки полимерных материалов от остаточных количеств загрязняющих примесей. Формальдегид в экстрактах из фенолформальдегидной смолы обнаруживался в концентрациях 0,002—0,02 мг/л (ПДК 0,01 мг/л). Миграция фенола на 1—3-й сутки достигала 0,046 мг/л (ПДК 0,001 мг/л), затем даже несколько уменьшалась.
В условиях «проточного» режима, создаваемого ежедневной сменой воды, при тех же соотношениях полимера и воды максимальная миграция органических соединений из фенилона-2с происходила на 1—5-е сутки исследования. Концентрация ди-метилацетамида резко снижалась (до 1,2 мг/л) после 5-й смены воды, а после 7-й была ниже 0,5 мг/л. Фталевую кислоту обнаруживали в вытяжках лишь до 4-й смены воды. После 8-кратной смены воды ни один из изученных специфических ингредиентов не найден. Эксплуатация полупроницаемых мембран из фенилона-2с в течение года, по данным химического анализа водных вытяжек, не приводила к развитию выраженных процессов деструкции полимерного материала.
Миграция из полимерных материалов диметил-ацетамида, фталевой кислоты, формальдегида и фенола, возможность их одновременного присутствия в воде в комплексе с органическими веществами неидентифицированной природы, а также разнообразный характер биологического действия и выраженность токсико-динамических свойств указанных веществ обусловили необходимость углубленного изучения биологического воздействия на организм водных экстрактов из этих полимеров — как общетоксического действия, так и возможных отдаленных эффектов (эмбрио- и гонадотоксиче-ского).
Учитывая современные представления о важной биологической роли ферментов лизосом в процессах жизнедеятельности клетки (А. А. Покровский и В. А. Тутельян) и защитно-компенсаторных реакциях организма при действии факторов окружающей среды (Р. В. Меркурьева и соавт.), нормальном течении и патологии беременности, а также в развитии плода, при изучении на белых крысах (12 групп по 6—10 животных в каждой) общетоксического, эмбрио- и гонадотоксического эффекта проводили биохимическое исследование активности различных лизосомальных ферментов — Р-галактозидазы (классификация ферментов к. ф. 3.2.1.23), р-глюкозидазы (к. ф.
3.2.1.21), кислой фосфатазы (к. ф. 3.1.3.2), Ы-аце-тил-Р-О-глюкозиминидазы (к. ф. 3.2.1.30) в органах (печени самцов, беременных самок и плодов, семенниках, плаценте) и биологических жидкостях (сыворотке крови, семенной и амниотической жидкостях). Животных забивали методом декапи-тации.
Установлено, что водные вытяжки из фенило-на-2с и фенолформальдегидной смолы ВИАМ-Б, приготовленные в аггравированных условиях, оказывали значительное общетоксическое воздействие на организм: в наибольшей степени оно характеризовалось повышением количества лейкоцитов и эозинофилов в крови, уменьшением фагоцитарного индекса, изменением гистоморфологической картины печени, почек, желудка, сердца, а также временным повышением уровня суммацнонно-по-рогового показателя, что свидетельствует о поли-тропном воздействии их на организм (см. таблицу). Наиболее ранние и выраженные изменения в организме подопытных животных проявлялись у крыс, получавших водные вытяжки из фенило-на-2с.
Эмбриотоксическое воздействие по интенсивности было примерно одинаковым для фенилона-2с и смолы ВИАМ-Б, хотя и различалось по характеру. У животных отмечалось возрастание общей эмбриональной гибели до 28%, предымплантаци-онная гибель эмбрионов повышалась при применении фенилона-2с на 82%, а при использованйи смолы —только на 25% (по сравнению с контролем); постимплантационная гибель эмбрионов, наоборот, увеличивалась в первом случае в 4,7 раза, а во втором — в 8,7 раза. У самок белых крыс, получавших водные вытяжки из смолы ВИАМ-Б, отмечено существенное снижение коэффициентов массы матки, а у получавших фенилои-2с статистически достоверно повысились коэффициенты массы печени плода. Существенных различий в массе и длине эмбрионов, массе и размерах плацент не обнаружено.
При изучении состояния потомства первого поколения не отмечено существенных различий, за исключением статистически достоверного увеличения (на 31%) коэффициентов массы семенников у крысят из группы, в которой животных затравливали фенилоном-2с. Таким образом, наиболее выраженное эмбриотоксическое действие комплексов химических веществ, мигрировавших из изученных полимеров в водную среду, проявлялось в фазе внутриутробного развития потомства и при устранении воздействующего фактора имело обратимый характер.
Наиболее выраженные и стойкие изменения при изучении гонадотоксического эффекта выявлены у животных, получавших насыщенные вытяжки из фенилона-2с. Проявление гонадотоксического действия насыщенных вытяжек из смолы ВИАМ-Б отмечалось лишь в первые месяцы затравки (снижение осмотической резистентности сперматозоидов через 2 мес). Воздействие веществ,
Результаты изучения биологического действия водных вытяжек из фенилона-2с и фенолформальдегидной смолы ВИАМ-Б на организм белых крыс
П родолжение
1Указатель Соотношеинс феннлона- 2с и поды Соотношение смолы ВИАМ-Би йоды
6:1 1:5 1:10 ¡1:5000
Обще токсическое действие
Водопотребление
Йииамика массы тела оличество в крови: , эритроцитов лейкоцитов . эозинофилов Фагоцитарная активность лейкоцитов Состояние аутофлоры кожи Суммационно-пороговын показатель
Коэффициенты массы внутренних органов Активность лизосомальных
ферментов Гистоморфологическне исследования
— — — —
+ ++ + . — + —
1 " + — —
+ — + —
— + —
+ + — + —
Г онадотокспческос действие
Характер движения сперматозоидов Кислотная устойчивость Осмотическая устойчивость Время подвижности сперматозоидов
Количество сперматозоидов Индекс сперматогенеза Число канальцев с 12-й стадией мейоза % слущивання сперматоген-
ного эпителия Активность лизосомальных
ферментов Гистоморфологическне исследования
+ II III +
+ — +
++ — +
Эмбриотоксическое действие
Число особей в помете Гибель животных:
предымплантационная постимплантационнгя общая эмбриональная А\асса тела эмбрионов Длина эмбрионов Масса и объем плацент Коэффициенты массы внутренних органов: самки плода
Активность лизосомальных ферментов
— — —
+ — +
+ — +
+
+ — —
++ — + +
t Показатель Соотношение феннлона-2с н воды Соотношение смолы ВИАМ-Б И ['-оды
6:1 1:5 1:10 11:5 000
Функциональное состояние потомства первого поколения
Динамика массы тела Динамика роста Количество в крови: эритроцитов лейкоцитов эозинофилов Состояние аутофлоры кожи Коэффициенты массы внутрен: них органов
+
О О
О О О О
О
При м е ч а н и с. Н—Н выраженные изменения; + умеренные изменения; —отсутствие изменений; 0—определение не проводили.
вымывавшихся из фенилона-2с, выражалось в основном в уменьшении осмотической резистентности сперматозоидов, времени их подвижности, а также в дистрофических и деструктивных изменениях сперШ&тогенного эпителия извитых канальцев семенников.
Существенные нарушения активности изученных лизосомальных ферментов в аггравнрованных условиях обнаружены при всех видах изученных биологических эффектов (см. таблицу). При изучении общетоксического эффекта водных вытяжек под влиянием фенилона-2с особенно смолы ВИАМ-Б в печени и сыворотке крови выявлены значительные изменения (идентичного характера) со стороны К-ацетил-Р-Ь-глюкозаминидазы — снижение активности фермента в печени с одновременным увеличением его активности в сыворотке крови. При изучении гонадотоксического действия уменьшение подвижности сперматозоидов, а также ряд морфоструктурных изменений в семенниках сопровождались значительной активацией Ы-ацетил-Р-О-гликозаминидазы и кислой фосфатазы в ткани семенников.
При воздействии на крыс насыщенных вытяжек из фенилона-2с и фенолформальдегидной смолы наблюдалась в основном активация изученных лизосомальных ферментов, наиболее резко выраженная в печени самки и плода, а также плаценте. Самый высокий уровень активности отмечен со стороны 1\1-ацетил-Р-0-глюкозаминидазы, превышавшей показатели контроля в 2,6—4,4 раза. Лишь в отдельных случаях установлено снижение активности лизосомальных ферментов, например уменьшение активности (Р < 0,05) р-галактози-дазы в печени большинства самок, потреблявших вытяжки из смолы ВИАМ-Б.
Водные вытяжки из фенилона-2с и фенолформальдегидной смолы ВИАМ-Б, полученные в условиях, максимально приближенных к эксплуата-
ционным, не оказывали общетоксического, эм-бриотоксического и гонадотоксического действия на организм, а также неблагоприятного влияния на активность изученных лизосомальных ферментов, что характеризует уровни миграции химических веществ из этих полимеров в соответствующих условиях как биологически безопасные для организма.
Выводы. I. В аггравнрованных условиях полиамидные половолокнистые мембраны фени-лон-2с и фенолформальдегидная смола ВИАМ-Б могут выделять в воду химические примеси (главным образом органического характера), которые способны ухудшать органолептические и физико-химические показатели воды, а также оказывать неблагоприятное воздействие на организм.
2. В производственных условиях, характерных для обратноосмотического опреснения воды, изученные образцы не оказывали отрицательного влияния на качество воды и организм теплокровных животных. В связи с этим изученные полимеры фенилон-2с и фенолформальдегидная смола ВИАМ-Б могут быть рекомендованы для широкого внедрения в практику хозяйственно-питьевого водоснабжения при соблюдении допустимых соотношений полимер — вода не более 1 : 5 для фе-нилона-2с и 1 : 5000 — для фенолформальдегидной смолы ВИАМ-Б и обязательной их предваритель-
ной отмывке от незанолимеризовавшихся химических веществ — продуктов синтеза данных полимеров.
Литература. Мельникова А. И. Санитарно-микро-биологическая оценка различных методов опреснения соленых и солоноватых вод. Лвтореф. дне. канд. М., 1977. Меркурьева Р. В., Рахманин ¡0. А., Давыдова С. Г. и др.—
Вестн. АМН СССР, 1978, № 8, с. 67—72. Покровский А. А., Тутельян В. А. Лизосомы М., 1976. Рахманин Ю. А., Давыдова С. Г., Селиванов С. К. и др.— В кн.: Мембранная технология — новое направление в науке и технике. Владимир, 1977, с. 498—500. Рахманин Ю. А., Мельникова А. И., Никитина Ю. Н.
и др. — Гиг. и сан., 1979, № 8, с. 26—29. Селиванов С. Б. Гигиеническое исследование и оценка обратно-осмотического метода опреснения воды для хозяйственно-питьевых целей на установках типа фильтр-пресс. Автореф. дис. канд. М., 1977. Сидоренко Г. И., Рахманин Ю. А. — В кн.: Гигиена воды и санитарная охрана водоемов. М.. 1973, с. 28—40.
Поступила 1Б.04.81
Summary. New polyamide membranes Phenylone-2s in the form of hollow fibers and the phenol-formaldehyde resin VIAM-B recommended for gluing these were evaluated from the hygienic point of view. It was found that under certain conditions both polymers may release into water chemical substances capable of adversely affecting the quality of the water and warm-blooded animals. In the industrial conditions characterizing water desalination by reverse osmosis, these polymers had no adverse effects either on water quality or on animals. In view of this, Phenylone-2s and VIAM-B are recommended for use in water supply systems for residential areas.
УДК 613.298:678.742.31-874
Д. Д. Браун, Е. О. Ищенко
МАТЕРИАЛЫ ГИГИЕНИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ ПОЛИПРОПИЛЕНА НОВЫХ МАРОК. ПРЕДНАЗНАЧЕННЫХ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Московский НИИ гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана
Проведены санитарно-хнмические исследования и токсикологические эксперименты на животных для гигиенической оценки изделий из перспективных материалов класса полиолефинов, синтезированных для пищевой промышленности, — полипропилена (ПП) новых марок отечественного производства.
ПП исследованных базовых марок 21007, 21012, 21015, 21020 и 21030 (по ТУ 6-05-1756—78) термо-стабилнзирован ирганоксом 1010 и стеаратом кальция. Изучено от 3 до 8 партий каждой марки полимера. Показатель текучести расплава колебался от 0,3 до 4,0 г за 10 мин, зольность и содержание летучих — соответственно от 0,016 до 0,05 и от 0,12 до 0,08%, содержание атактнческой фракции—от 0,79 до 1,43%.
Исходя из гигиенических требований и учитывая особенности технологического процесса, в санитарно-хнмические исследования, при проведении которых руководствовались «Инструкцией
но санитарно-хнмнческому исследованию изделий, изготовленных из полимерных и других материалов, предназначенных, для контакта с пищевыми продуктами» (М., 1972), включили определение органолептических показателей изделий, содержания в вытяжках окисляемых веществ, бро-мирующихся соединений. Особое внимание уделяли особенностям миграции из полипропиленовых изделий в модельные среды ведущих с гигиенической точки зрения веществ (остатков растворителей и продуктов деструкции). Остатки растворителей (бутиловый спирт, гептан) анализировали газохроматографическим методом; о продуктах возможной деструкции судили путем определения формальдегида по реакции с хромотроповой кислотой и газохроматографическим методом. .При получении вытяжек изделия обрабатывали указанными в инструкции модельными средами, нагретыми до испытанных температур (20- 24 , 40, 60, 80, 100 СС, дальнейшее настаивание в течение
