Научная статья на тему 'ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ИЗУЧЕНИЕ ТРАНСФОРМАЦИИ ЯДОХИМИКАТОВ В ПРОЦЕССЕ ХЛОРИРОВАНИЯ ВОДЫ'

ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ИЗУЧЕНИЕ ТРАНСФОРМАЦИИ ЯДОХИМИКАТОВ В ПРОЦЕССЕ ХЛОРИРОВАНИЯ ВОДЫ Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

CC BY
4
1
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Гигиена и санитария
Scopus
ВАК
CAS
RSCI
PubMed
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

A HYGIENIC STUDY OF THE TRANSFORMATION OF POISONOUS CHEMICALS IN THE PROCESS OF WATER CHLORINATION

Under the influence of chlorination products ХОС (ГХЦГ, heptachlorine), the smell of water becomes one and a half to 2 times as intense. Chlorination of water, containing pesticides, may be accompanied by formation of more toxic products than the original ones. The LDW of hepatchlorine, metaphose and chlorophose diminished. The toxicity of ФОС in certain cases increased twice. In a subacute test the products of transformation of poisonous chemicals were found to be of different toxicity and to produce an unfavorable effect on the state of health (smaller weight, changes of hematologic indices, decrease of activity of the fermental systems, effect on the protein forming function of the liver).

Текст научной работы на тему «ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ИЗУЧЕНИЕ ТРАНСФОРМАЦИИ ЯДОХИМИКАТОВ В ПРОЦЕССЕ ХЛОРИРОВАНИЯ ВОДЫ»

THE ROLE OF THE THERMAL SENSITIVITY OF THE RESPIRATORY TRACT IN A GENERAL REACTION OF THE THERMOREGULATION

L. M. Melesoia

Under conditions of a thermoneutral zone in reply to heating and cooling of inhaled air in physiological limits a rabbit developed specific thermoregulatory vascular reactions of the floor of the auricle, that are due to temperature stimulation of the thermosensitive structures of the respiratory tract. The temperature of inhaled air should be looked upon as an environmental factor affecting the development of the general thermoregulatory reaction of the body.

УДК 613.34:628.162.841:632.95

Проф. Е. В. Штанников, Е. В. Подземгльников, Н. Ю. Степанова

ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ИЗУЧЕНИЕ ТРАНСФОРМАЦИИ ЯДОХИМИКАТОВ В ПРОЦЕССЕ ХЛОРИРОВАНИЯ ВОДЫ

Саратовский медицинский институт

Пестициды являются весьма распространенными загрязнителями воды открытых водоемов. Токсичность и особенности токсикодинамики хлор- и фосфорорганических ядохимикатов изучены сравнительно подробно. Однако остается неясной возможность трансформации этих веществ в процессе реагентной обработки на водоочистных сооружениях и образования продуктов, обладающих иными, чем исходное вещество, органолептическими и токсическими свойствами (А. А. Королев и соавт.).

В наших исследованиях изучена возможность трансформации ядохимикатов в процессе водоочистки. Интенсивного разложения ядохимикатов в процессе коагуляции, отстаивания и фильтрации, вероятно, нельзя было ожидать. Наиболее уязвимым в общей схеме очистки является хлорирование воды (М. А. Шевченко). При применении химических, электрохимических и биохимических методов очистки в результате окислительно-восстановительных реакций разрушаются исходные продукты и образуются соединения с другими свойствами, иногда даже более токсичные.

Хлорирование в ряде случаев является завершающим этапом очистки, поэтому из-за ограниченности «барьерной» роли водопроводных очистных сооружений оно может представлять определенную опасность в связи с попаданием продуктов трансформации в обрабатываемую воду.

Поскольку степень деструкции пестицидов окислителями, вероятно, зависит от физико-химических свойств и структуры вещества, можно было ожидать, что в процессе хлорирования максимальной стабильностью будут обладать ядохимикаты, в молекуле которых имеются галоидпроизводные алициклических или ароматических углеводородов (ГХЦГ, ДДТ, гепта-хлор). Эфиры же фосфорных кислот (метафос, хлорофос) в этом отношении менее устойчивы. По литературным данным, хлорирование вод, загрязненных гептахлором, может сопровождаться образованием высокотоксичных спиртов и кетоспиртов, а обработка ГХЦГ — образованием токсичного полихлорированного циклогексана.

В отличие от хлорорганических ядохимикатов деструкция фосфорорганических пестицидов может происходить более глубоко, с образованием малотоксичных продуктов: р-нитрофенола, диметил- или диэтилфосфор-ной кислоты и дихлорацетальдегида. В то же время неглубокое окисление метафоса сопровождается перегруппировкой его в тиоловый изомер или окислением серы, что ведет к образованию более токсичных продуктов. Хлорофос трансформируется в более токсичные продукты, например в ДДВФ.

В наших экспериментах исследованы наиболее типичные представители пестицидов: хлорорганические соединения (ХОС) — ГХЦГ и гептахлор и фосфорорганнческие соединения (ФОС) — метафос и хлорофос. Для хло-

Токсичность продуктов хлорирования фосфорорганических ядохимикатов

Животные Вещество Окислитель- но-восстано- вительный потенциал, ыВ Хлорофос Метафос

ЬО„, мг/кг

Белые мыши Исходный продукт Двуокись хлора Газообразный хлор Хлорамин 720 680 240 555^:7,03 490=ь 19,08 490^19,08 394:2=7,41 64—2,87 29—1,61 17±0,99 24,2^:1,88

Исходный продукт 562,5 40

Двуокись хлора 720 400 20

Белые крысы Газообразный хлор 680 450 15

Хлорамин 240 280 20

рирования воды использовали препараты с различным окислительно-восстановительным потенциалом: двуокись хлора, газообразный хлор (более 700 мВ) и хлорамины (до 300 мВ). Двуокись хлора получали воздействием серной кислоты на бертолетову соль, а неорганические хлорамины — воздействием хлора и аммиака в соотношении 1 : 3 (С. Н. Черкинский).

Установлено, что хлорирование воды, содержащей пестициды, сопровождается их деструкцией. Степень ее зависит от физико-химических свойств этих веществ и составляет для ХОС около 30%, для ФОС более 40%.

Продукты трансформации ХОС и ФОС активны в органолептическом отношении и могут придавать воде посторонние запахи. Например, запах воды под влиянием продуктов хлорирования ХОС (ГХЦГ, гептахлора) усиливался в I1/2—2 раза и превышал 4—5 баллов. Хлорированные продукты ФОС не только не вызывали усиления запахов, а, наоборот, несколько снижали его интенсивность. Пороговые концентрации, превышение которых вызывало появление запахов после хлорирования, составляло для ГХЦГ 0,04 мг/л, для гептахлора 0,2 мг/л, а для ФОС 0,04—0,1 мг/л.

Мы изучали также токсичность продуктов трансформации ядохимикатов, образующихся в процессе хлорирования двуокисью хлора, газообразным хлором и хлорамином. Воду обрабатывали дозами хлора, обеспечивающими оптимальное содержание остаточного хлора (0,3—0,5 и 0,8— 1,2 мг/л), а также более высокими (1 мг/л). Эти исследования были выполнены в острых опытах и подостром эксперименте. Острые опыты проводили на мышах и крысах (1200 животных). Вещества в соответствующих дозах вводили в желудок в виде мелкодисперсной суспензии. Дозы веществ соответствовали ЬЬ50 ( в миллиграммах на 1 кг), установленной для изучаемых пестицидов. Наблюдения за выживаемостью животных и их состоянием проводили в течение 10 сут после введения веществ.

Этими исследованиями доказано, что хлорирование воды, содержащей пестициды, может сопровождаться образованием более токсичных, чем исходные вещества, продуктов. Например, трансформация ХОС после обработки их сильными окислителями (газообразным хлором и двуокисью хлора) сопровождалась повышением токсичности. В этом случае ЬО50 для продуктов трансформации гептахлора снизилась со 130—160 до 115—135 мг/кг. Характерно, что препараты, отличающиеся низкой окислительной способностью (хлорамин), не вызывают деструкции ХОС и образования токсичных продуктов.

Продукты трансформации фосфорорганических пестицидов обладают более высокой токсичностью, токсичность ФОС после хлорирования увеличивалась в некоторых случаях в 1У2—2 раза (см. таблицу). Обращает на себя внимание, что хлораммиачная обработка воды, содержащей ФОС. со-

провождается образованием более активных в биологическом отношении продуктов. Токсичность этих веществ увеличивается более чем в 2 раза.

Для более глубокого изучения токсических свойств продуктов хлорирования ядохимикатов был проведен подострый санитарно-токсикологиче-ский эксперимент, продолжавшийся более 2 мес. В опыте использовали 200 белых крыс, разделенных на 20 групп по 10 животных в каждой. В качестве контроля выбрали 4 группы животных, которые получали воду, содержащую ядохимикаты (ГХЦГ, гептахлор, метафос и хлорофос) в дозах, равных 1/10 ЬОз„, а животные остальных 16 групп потребляли воду, содержащую продукты трансформации ядохимикатов, образующиеся в результате обработки газообразным хлором, двуокисью хлора и хлорамином. Содержание остаточного хлора в воде составляло 0,5 и 1,0 мг/л. Проводили наблюдения за динамикой массы тела животных, числом эритроцитов, количеством гемоглобина, активностью ферментных систем крови (холинэстера-зы и каталазы), а также содержанием общего белка и белковых фракций в крови. Эти показатели, отражающие токсикодинамику пестицидов, определяли на 7, 20 и 40-й дни опыта. По окончании эксперимента животных забивали. Посмертно определяли коэффициенты массы внутренних органов и проводили патоморфологические исследования. Контроль был двойной: данные сопоставляли с фоном и контролем. Во всех контрольных и подопытных группах, получавших хлорорганические ядохимикаты и продукты их трансформации, гибели животных не наблюдалось. Наоборот, в группах, потреблявших воду, загрязненную ФОС и обработанную хлорамином, часть животных погибла, что свидетельствовало об усилении токсичности мета-фоса и хлорофоса вследствие трансформации. Клиническая картина гибели животных была характерна для отравления ФОС.

Отмечено также некоторое замедление роста и развития животных всех групп, получавших ХОС: к концу опыта масса тела увеличилась менее чем на 50% по сравнению с фоновыми данными. По окончании эксперимента достоверное замедление прибавки в массе наблюдалось также у животных, получавших хлорофос, обработанный высокими дозами газообразного хлора, и метафос, обработанный хлорамином. Количество эритроцитов и гемоглобина в крови не было постоянным и колебалось на протяжении всего опыта. К концу его достоверно снизилось количество (с 13,5 до 9,9—11,9 г%) гемоглобина у животных, получавших метафос, подвергшийся обработке всеми окислителями. У животных, получавших неденатурированный и обработанный хлором хлорофос, количество гемоглобина было повышено (15,3— 16,8 г%). Число эритроцитов значительно увеличилось только у животных, получавших 1/10 ЬО50 хлорофоса и метафоса. ФОС, подвергавшиеся хлорированию, не обладали способностью изменять этот показатель. Доказано, что продукты хлорирования пестицидов снижают активность ферментов крови (холинэстеразы и каталазы). Под влиянием продуктов трансформации ХОС и ФОС у животных всех групп активность холинэстеразы уменьшалась на 30—43%. Установлено также значительное снижение (на 20—56%, />•<0,05) активности каталазы под воздействием хлорированных продуктов.

Интерес представляло изучение влияния этих веществ на белковый обмен (уровень общего белка и белковых фракций). В наших исследованиях изменения содержания общего белка, так же как и белковых фракций, не были существенными у животных, получавших хлорорганические пестициды. Наоборот, под влиянием хлорированных продуктов ФОС наблюдалось увеличение количества общего белка, особенно значительное при действии продуктов трансформации метафоса, обработанного повышенными дозами хлора и хлорамином, а также воды, загрязненной хлорофосом. Изменения белковых фракций не отличались однородностью: наблюдалось колебание соотношения альбуминов, а- и Р-глобулинов, в то время как уровень 7-глобулина оставался постоянным.

Хлорорганические пестициды и продукты хлорирования снижают содержание ¿Н-групп. Такие же изменения отмечены у животных, получав-

ших хлорофос, обработанный окислителями, что убедительно свидетельствует о высокой токсичности продуктов трансформаци и пестицидов. В то же время продукты хлорирования гептахлора (двуокись хлора), гексахлорана (газообразный хлор), а также хлорированный и нехлорированный ме-тафос обладают способностью значительно (втрое) повышать концентрацию SH-rpynn.

Данные патоморфологических исследований также убедительно подтверждали токсичность продуктов трансформации пестицидов.

Выводы

1. Хлорирование воды, содержащей ядохимикаты, сопровождается деструкцией пестицидов и образованием продуктов, активных в органолеп-тическом отношении и обладающих иными токсическими свойствами, нежели исходные вещества.

2. Степень деструкции зависит от величины окислительно-восстановительного потенциала хлорсодержащих препаратов и физико-химических свойств ядохимикатов.

3. Продукты трансформации ядохимикатов отличаются токсичностью и оказывают неблагоприятное влияние на состояние организма (отставание массы, изменения гематологических показателей, снижение активности ферментных систем, влияние на белковообразовательную функцию печени).

ЛИТЕРАТУРА. Королев А. А. — Гиг. и сан., 1976, № 3, с. 103—105. — Королев А. А., Ш и г а н С. А., В и т в и ц к а я Б. Р. — Там же, 1972, № 8, ■с. 99—101. — Черкннский С. Н., Т р а х т м а н Н. Н. — В кн.: Руководство по коммунальной гигиене. М., 1962, т. 2, с. 234—258. — Шевченко М. А. Физико-химическое обоснование процессов обесцвечивания и дезодорации воды. Киев, 1973, с. 3— 5.

Поступила 30/XI 1977 г.

A HYGIENIC STUDY OF THE TRANSFORMATION OF POISONOUS CHEMICALS IN THE PROCESS OF WATER CHLORINATION

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

E. V. Shtannikov, E. V. Podzemelnikov, N. Yu. Stepanova

Under the influence of chlorination products ХОС (ГХЦГ, heptachlorine), the smell of water becomes one and a half to 2 times as intense. Chlorination of water, containing pesticides, may be accompanied by formation of more toxic products than the original ones. The LDjo of hepatchlorine, metaphose and chlorophose diminished. The toxicity of ФОС in certain cases increased twice. In a subacute test the products of transformation of poisonous chemicals were found to be of different toxicity and to produce an unfavorable effect on the state of health (smaller weight, changes of hematologic indices, decrease of activity of the fermental systems, effect on the protein forming function of the liver).

УДК 614.777:628.16.081.34

Канд. мед. наук А. Г. Кокина, Н. А. Лукашевич, канд. мед. наук А. К■ Дуигкевич, Н. В. Новицкая

ЗАВИСИМОСТЬ АДСОРБЦИИ МИКРООРГАНИЗМОВ ОТ ИХ

ЭЛЕКТРОКИНЕТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ И СОДЕРЖАНИЯ КАЛЬЦИЯ В ВОДЕ

Белорусский научно-исследовательский санитарно-гигиенический институт, Минск

Патогенные микроорганизмы в водах подземных источников могут длительно (до 116 дней) сохранять жизнеспособность (А. Г. Кокина и соавт., 1977), в связи с чем возникает необходимость изучения факторов, препятствующих распространению их в водоносном горизонте. Один из таких факторов — адсорбция микроорганизмов грунтом. Мы считали, что скорость адсорбции микроорганизмов водонасыщенным песком должна

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.