CC BY
9
УДК 614.777:574.64
Е. И. Трубко, Е. В. Теплякова
ГИГИЕНИЧЕСКОЕ НОРМИРОВАНИЕ ТРИМЕТИЛ АМИ Н А В ВОДЕ
ВОДОЕМОВ
Ленинградский санитарно-гигиенический медицинский институт
Трнметиламин (ТМА) применяется для получения хо-лннхлорнда и хлорхолинхлорида, которые весьма перспективно используются в сельском хозяйстве, являясь витамн-иизирующей добавкой к кормам животных и биологическими регуляторами роста растений, а также входит в состав ионообменных смол.
ТМА—(СНз)з N — является газом, хорошо растворимым в воде. Исследования проводили с полученными из Государственного института прикладной химии водными растворами амина, концентрация насыщения которых составляла 20—25 %. Растворы метального производного обладают резко выраженным специфическим запахом гниющей рыбы, сорбируемым практически всеми материалами.
Порог ощущали запаха при 20 °С соответствовали концентрации 0,04 мг/л, а практический порог установлен на уровне 0,16 мг/л. Нагревание водных растворов до 60 °С усиливает степень выраженности запаха и вызывает снижение пороговых концентраций. Интенсивность запаха 1 балл определялась при концентрации амина 0,017 мг/л, а практический порог составил 0,05 мг/л. Указанные данные полностью согласуются с результатами определения пороговых величин в закрытых опытах. Пятисуточное выдерживание рыб (карпов) в воде с постоянным содержанием ТМА 0,2 мг/л, однако, не вызвало изменения вкусовых свойств их мяса и приготовленного из этих рыб бульона.
Об устойчивости ТМА в водных растворах судили по изменению интенсивности запаха и влиянию на биологический индикатор — дафний. Запах 1 балл сохранялся только в течение суток, а при интенсивности 2 балла исчезал к концу 3-го дня наблюдения. Растворы, содержащие амина 1 мг/л, проявляли токсические свойства в отношении дафний в течение 3—4 сут.
С целью выявления динамики процесса биохимического окисления органических веществ изучены концентрации ТМА 0,5, 1 и 5 мг/л. Концентрация 0,5 мг/л соответствовала пороговой по влиянию на биохимическое потребление кислорода, а с увеличением содержания амина интенсивность процесса возрастала, причем к 6—10-м суткам наблюдения на 35—93 %. На подобное действие метальных производных аммиака указывали Г. Д. Джанашвили, Р. М. Чхеидзе.
Внесение в водоемы ТМА из расчета 10 мг/л способствовало интенсивному накоплению азота аммиака, что значительно превышало допустимую концентрацию для воды водоемов, равную 2 мг/л. Концентрации 5—10 мг/л не изменяли процессов нитрификации и содержания растворенного кислорода ниже регламентируемой нормы.
Среднесмертельные дозы определяли на теплокровных животных четырех видов. Результаты острых опытов обрабатывали методом интегрирования по Беренсу. Наиболее чувствительными к яду оказались кролики (ТМА 240± ±18,9 мг/кг), затем морские свинки (315± 18,9 мг/кг). 1Л55о для белых мышей и белых крыс составляли 460±29,1 и 535±34,1 мг/кг сооответственно, причем отмечена узость зон токсического действия.
При патоморфологическом исследовании органов белых крыс, получавших дозу 500 мг/кг, обнаружены изменения в желудочно-кишечном тракте вплоть до дефектов слизистой оболочки, в печени—состояние жировой дистрофии, мелко-очаговые некрозы, клеточный и ядерный полиморфизм, в почках — вакуолизация эпителия мочевых канальцев.
Количественный эффект кумуляции изучали на белых крысах, которым вводили по 1/10 ЬО50 (53 мг/кг) ТМА в течение месяца. Гибели животных не отмечено, поэтому в конце затравки ввели разрешающую дозу, однако процент
гибели белых крыс в контрольной и опытной группах был одинаков — 60—70. Это согласуется с данными о том, что низшим аминам как биогенным, подвергающимся в организме быстрому разрушению под влиянием аминооксидазных систем, неприсуща кумулятивность (Н. К. Кулагина).
Хронический санитарно-токсикологический эксперимент проведен на 21 кролике, при этом испытаны дозы 1/100, равные 1Л550 (2,4 мг/кг) и 1/1000 1Л)5о (0,24 мг/кг). Прирост массы тела животных в контрольной и опытных группах происходил одинаково и к концу 6-го месяца отравления амином составлял 20,8—20,4 % от исходного. Средние клинические показатели крови (количество гемоглобина, число эритроцитов и лейкоцитов, лейкоцитарная формула) у контрольных и получавших 0,24 мг/кг ТМА кроликов колебались в пределах нормы. У кроликов, затравливаемых дозой 2,4 мг/кг, уже на 3-м месяце количество гемоглобина снизилось до 10,9±0,31 г% (в контроле 12,5±0,2 г%)- Соответственно этому уменьшилось до 4,43±0,14 млн количество эритроцитов (в контроле 4,95±0,18 млн.) Указанные различия статистически значимы.
Гепатоксическое действие ТМА изучали по динамике про-тромбиновой активности и аминотрансфераз. Средний про-тромбиновый индекс крови у контрольных и подопытных кроликов, получавших 0,24 мг/кг вещества, колебался в пределах 83—99 %. У животных, затравливаемых из расчета 2,4 мг/кг, протромбиновая активность статистически достоверно снижалась, начиная с 3-го месяца эксперимента, до 67—69 %, а к 6-му возвращалась к исходному уровню (см. рисунок).
За период отравления кроликов дозой 2,4 мг/кг ТМА эн-зиматическая способность сывороточных аминотрансфераз значительно повышалась. Так, уровень глутамин-пируватной, трансаминазы повышался с 3-го месяца до 37—49 фотометрических единиц (при исходном их количестве 23). Аналогично этому изменялась глутамнн-оксалатная трансаминаза; если фоновая составляла в среднем 29,4—35 фотометрических единиц, то с 3-го месяца она возросла до 47,6—55,6 фотометрических единиц (различия статистически достоверны).
По данным А. Г. Валиева, Н. К. Кулагиной, алифатические амины способны угнетать активность моноаминокси-дазы. Активность этого фермента в сывортке корвн кроликов определяли по методу А. И. Балаклеевского. Статистически достоверное снижение активности сывороточной мо-ноамнноксидазы отмечалось у кроликов, отравление которых велось из расчета 2,4 мг/кг ТМА, до 7,8—8,1 н. моль/бал/1 м сыворотки XI ч инкубации при исходных (13,7—16,3).
Изменение протромбиновой активности крови у кроликов
в хроническом опыте. По оси абсцисс — продолжительность опыта (в мое): по оси ординат — протромбииовый индекс. / — контроль; г —доза ТМА 0,24 мг/кг; 3 — доза ТМА 2.4 мг/кг.
С целью изучения иммунобиологической активности организма проведена иммунизация кроликов тнфозно-паратифоз-ной вакциной. Титр агглютининов определяли сальмонеллез-ным диагностикумом.
У контрольных и опытных кроликов, получавших 0,24 мг/кг ТМА, реакция агглютинации была одинаковой и разведение сыворотки составляло 1 : 1350—1 : 2100. У кроликов, получавших 2,4 мг/кг веществ, титр агглютининов снизился до 1 : 900 на 14-й день от начала вакцинации (статистически значимо по критерию X). При гистологическом исследовании обнаружены изменения в желудочно-кишечном тракте и паренхиматозных органах только у кроликов, получавших большую дозу ТМА. Сдвиги проявлялись в жировой дистрофии гепатоцитов, гипертрофии и гиперплазии купфе-ровских клеток, а также в развитии дефектов слизистой оболочки желудка. Действие амина на безусловнорефлекторную деятельность белых крыс в хроническом опыте оценивали по суммационно-пороговому показателю (СПП), а затравку вели дозами, равными 1/1000 (0,54 мг/кг) и 1/10000
1^50 (0,054 мг/кг). При этом у животных, затравливаемых из расчета 0,54 мг/кг, наблюдалось увеличение ответной реакции с 4,3 до 5,1 усл. ед. в течение первого месяца наблюдения. В дальнейшем происходило снижение порога двигательной реакции до 3,7 усл. ед., причем эти изменения были статистически достоверны.
Анализ результатов хронических саиитарно-токсикологи-ческих опытов позволил установить в качестве подпороговой
дозы ТМА 0,24 мг/кг, а дозу 2,4 мг/кг отнести к минимально действующей.
Выводы. 1. ТМА ухудшает органолептические свойства воды. Пороговая концентрация его по влиянию на запах, при нагревании до 60 °С равна 0,017 мг/л (практически 0,02 мг/л).
2. Процессы естественного самоочищения (биохимическое потребление кислорода) не нарушаются при концентрации 0,5 мг/л.
3. Не действующих на организм теплокровных животных доза установлена на уровне 0,24 мг/кг, что соответствует концентрации 4,8 мг/л.
4. В качестве ПДК для ТМА в воде водоемов рекомендуется 0,02 мг/л, а лимитирующим показателем вредности признан органолептический (запах при нагревании до 60°С).
ЛИТЕРАТУРА. Балаклеевский А. И. — Лабор. дело,
1976, №3, с. 151—153. Валиев А. Г. К механизму действия алифатических аминов.
Автореф. дис. канд. Л., 1967. Джанашвили Г. Д. — Гиг. и сан., 1967, № 6, с. 12—17. Кулагина Н. К. — В кн.: Токсикология новых промышленных
химических веществ. М., 1975, вып. 14, с. 80—90. Чхеидзе Р. М. — В кн.: Съезд гигиенистов и санитарных врачей Грузии. 3-й. Материалы. Тбилиси, 1969, с. 98—99.
Поступила 15.12.SCB
/ДК 628.544:546.13]¡628.492
Г. Т. Писько, В. И. Дмитриев
САНИТАРНО-ТОКСИКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ТЕРМИЧЕСКОГО ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ ХЛОРОРГАНИЧЕСКИХ
ОТХОДОВ
В настоящее время накоплен определенный материал о технологии и аппаратуре термического обезвреживания хлорорганнческих отходов, однако отсутствует единый подход при выборе режимных параметров и аппаратуры. Например, для сжигания хлорорганнческих кубовых остатков в разных источниках рекомендуются температуры от 1000 до 2000 °С. Поэтому подбор технологии обезвреживания для определенного вида отходов и конкретного типа сжигающего устройства должен осуществляться на основе опытов. В наших экспериментах технология обезвреживания хлорорганнческих отходов отрабатывалась на установках, оборудованных циклонными печами диаметром 380 мм и высотой 920 мм (В. И. Дмитриев и соавт., 1976). Продукты сгорания, поступающие от циклонных печей, охлаждались в графитных закалочных устройствах типа сопла Вентурн, а очистка продуктов сгорания от хлористого водорода — в насадочной абсорбционной колонне.
При оптимальных условиях проведения опытов, характеризующихся прежде всего температурой сжигания отходов, достигается практически полное обезвреживание отходов, т. е. полное окисление в пределах рабочего пространства печи отходов до Н20, С02 и HCl.
Степень обезвреживания хлорорганнческих веществ в печи может быть определена по концентрации органически связанного хлора в продуктах сгорания отходов на выходе из печи и последующим пересчетом этого количества на вещества, входящие в состав отходов, или хлор-органические вещества, не окисленные в пределах сжигающего устройства. Концентрацию органически связанного хлора п продуктах сгорания мы измеряли с помощью прибора ПС»'-1. В качестве температуры, определяющей температурный уровень процесса сжигания, была принята как обычно температура продуктов сгорания на выходе из печи (за пережимом циклонной топки).
Для практически полного обезвреживания хлорорганнческих отходов потребовалось от 1320 до 1580 °С. При та-
кой температуре была достигнута степень обезвреживания от 99,90 до 99,995 %. Концентрация органически связанного хлора в продуктах сгорания на выходе из печи при этих температурных условиях не превышала 5—35 мг/м3, а концентрация окислов азота — 100—118 мг/м3. После очистки продуктов сгорания от хлористого водорода, которая осуществлялась в системе абсорберов, продукты сгорания не содержали органически связанного хлора, а концентрация хлористого водорода в них не превышала 5—10 мг/м3.
Приведенные результаты показывают высокую эффективность принятой технологии обезвреживания жидких, хлорорганнческих отходов. Однако по концентрации окислов азота они превышают установленные нормативы дл» воздуха промышленных площадок и атмосферного.
С понижением температуры процесса обезвреживания! концентрация органически связанного хлора в продуктах сгорания повышается, т. е. растет химический недожог отходов. Поэтому при эксплуатации установок термического обезвреживания нельзя допускать, чтобы температура обезвреживания была ниже предусмотренной технологическим регламентом. При пониженных температурах происходит не окисление, а пиролиз части хлорорганнческих веществ, входящих в состав отходов; следовательно, продукты пиролиза будут выбрасываться в окружающую-среду вместе с продуктами сгорания. При 1000—1200 °С в циклонных печах полностью окисляется только 70—80 % массы тяжелых хлорорганнческих отходов, а остальные 20—30 % превращаются в продукты пиролиза, содержащие активные радикалы, которые могут быть более токсичны, чем исходные отходы.
Нами накоплен определенный опыт по термическому обезвреживанию газообразных хлорорганнческих выбросов. В технической литературе газообразные выбросы принято называть абгазами. Анализ показал, что для обезвреживания абгазов, содержащих хлорорганические вещества, необходимы печи специальной конструкции, а темпе-
