CC BY
9
УДК 613.32:546.14
ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ДОПУСТИМОГО СОДЕРЖАНИЯ БРОМА В ПИТЬЕВОЙ ВОДЕ
Кандидаты мед. наук JI. И. Эльпинер, Ю. Б. Шафиров и И. М Ховах,
О. А. Шуб, И. А. Гурвич
Научно-исследовательский институт гигиены водного транспорта Министерства здравоохранения СССР, Москва
Обнаружение при опреснении морской воды методом электродиализа с ионообменными мембранами брома в количестве до 1,8 мг/л (Л. И. Эльпинер и соавт.) обусловило необходимость гигиенического изучения этого микроэлемента с точки зрения опасности его поступления в организм с питьевой водой. Ранее нами были приведены результаты изучения влияния брома на органолептические свойства воды и его токсичности в острых и под-острых опытах (Т. А. Николаева и соавт.). В настоящем сообщении представлены данные, полученные при дальнейшем санитарно-токсикологиче-ском изучении брома.
Были проведены 2 серии хронических экспериментов на крысах-самцах с исходным весом 190—250 г по 6—7 особей в группе, и 1 серия на кроликах-самцах весом 1900—2300 г по 5 особей в группе. Бром (в виде растворов NaBr) вводили животным внутрь ежедневно в продолжение 6 месяцев. Изучавшиеся показатели после снятия фона исследовали ежемесячно, часть тестов была применена в конце опытов.
В I серии опытов крысы получали бром 1 в дозах 50, 1, 0,1 и 0,01 мг/кг. Наблюдали за состоянием, поведением и весом животных, определяли содержание в крови сахара (по Хагедорну — Иенсену), активность амилазы (по Смиту и Рою), альдолазы, аланин- и аспартат-аминотрансфераз (по Пасхиной) и содержание аскорбиновой кислоты в сыворотке крови (по Тильмансу). При забое животных определяли весовые коэффициенты органов, содержание аскорбиновой кислоты в надпочечниках и сорбцию тканями красителя нейтрального красного (3. Я. Долгова и Е. Г. Долгов). Полученные результаты обрабатывали по методу Стьюдента — Фишера. По окончании опытов проводили патоморфологическое исследование внутренних органов и тканей 2.
В этом эксперименте у 30% крыс, получавших бром во всех испытанных дозах, отмечены очаги облысения, локализовавшиеся на животе и лапах; облысение сохранялось в продолжение всего опыта. Поведение и динамика веса подопытных крыс при всех дозах брома не отличались от поведения и динамики веса контрольных животных. Не обнаружено какой-либо закономерности в изменении содержания в крови сахара и активности сывороточных ферментов, тем более что соответствующие показатели никогда не выходили за пределы физиологических норм. Содержание аскорбиновой кислоты в сыворотке крови резко снижалось (Р<0,05). В конце опыта (6-й месяц) у контрольных животных оно повысилось, приблизившись к исходному уровню, тогда как в опытных группах этот показатель не изменился и оказался существенно ниже (Р<0,05), чем в контроле. Содержание аскорбиновой кислоты в надпочечниках~было одинаковым в контрольной и опытных группах.
Не обнаружено изменений сорбционных свойств тканевых белков головного мозга, печени, почек, селезенки и семенников. Весовые коэффициенты и гистологическое строение этих органов, а также надпочечников, тонкого и толстого кишечника у животных, получавших бром, не отличались от контроля.
1 Здесь и далее дозы и концентрации вещества даются в расчете на ион Вг".
1 Выполнено ассистентом кафедры патологической анатомии I Московского меди-
цинского института им. И. М. Сеченова кандидатом мед. наук В. А. Варшавским.
Кролики получали бром в дозах 5, 0,1 0,01 и 0,001 мг/кг. У них определяли вес тела, содержание в крови сахара и аскорбиновой кислоты, активность сывороточных аминотрансфераз и альдолазы, а также проводили пробы с нагрузкой бромсульфалеином и феноловым красным. По окончании опыта определяли весовые коэффициенты печени, почки, селезенки, легких, сердца, надпочечников и семенников, проводили патоморфологи-ческое исследование головного мозга, печени, почек, селезенки, миокарда, тонкого и толстого кишечника. Результаты обрабатывали с помощью непараметрического критерия.
Животные, получавшие высшую дозу брома (5 мг/кг), со 2-го месяца затравки и до конца опыта представлялись несколько более агрессивными, чем остальные кролики. Два животных из этой группы погибли на 3-м месяце при явлениях бронхопневмонии. Прибавка веса подопытных кроликов, содержание в их крови сахара, активность альдолазы и аспартат-аминотрансферазы в сыворотке, а также величины задержки в организме бромсульфалеина и фенолового красного в продолжение эксперимента
не были подвержены сколько-нибудь У У- закономерным изменениям по срав-
до нению с контролем.
/е Активность аланин-аминотранс-
феразы при дозе брома 5 мг/кг на 4-м месяце опыта увеличивалась по сравнению с фоном, а на 6-м месяце суще-_ ственно возрастала (Я<С0,05) по срав-
-----------нению с фоном и контролем. В осталь-
ных группах в целом активность фер-
срок 1 2 3 4 5 6 мента в продолжение опыта не отли-месяцы чалась от контроля.
Содержание белковосвязаннего йода (в Содержание аскорбиновой кисло-
мкг%) в сыворотке крови крыс, получав- ТЫ В сыворотке крови контрольных
ших бром. кроликов и животных, получавших
/ - контроль; 2 — доза брома 0.1 мг/кг-. брОМ В ДОЗЭХ 0,001 И 0,01 Мг/кг, ПОСТе-
3 — доза брома 0.01 мг/кг; 4 — доза брома г ' ' ' '
о.оо2 мг/кг. пенно снижалось в продолжение опы-
та; при дозе 0,01 мг/кг уже с 3-го месяца, а в остальных 2 группах на 6-м месяце оно оказалось существенно (Р<0,05) ниже фонового уровня. При дозе брома 0,1 мг/кг изменения содержания витамина С по сравнению с фоном были менее выраженными, а при дозе 5 мг/кг оно оставалось при всех исследованиях на одном уровне. Вследствие этого на 6-м месяце уровень витамина С в этих группах был значительно выше, чем в контроле (Ж0,05).
При определении весовых коэффициентов органов отмечено только снижение относительного веса печени при дозе брома 5 мг/кг (Р<0,05). При гистологическом исследовании органов и тканей не выявлено существенных различий между подопытными и контрольными животными.
Крысы во 11 серии опытов получали бром в дозах 0,1, 0,01 и 0,002 мг/кг. Ежемесячно у них определяли содержание белковосвязанного йода (БСЙ) в сыворотке крови по методу Баркера в модификации Г. С. Степанова. Условнорефлекторную деятельность животных исследовали на фоне глубокой интоксикации по методике, предложенной С. Н. Черкинским и соавт., с использованием интегратора конструкции Н. И. Лосева и В. Е. Миклашевского. В конце опыта однократно определяли суммационно-порого-вый показатель по А. Д. Сперанскому с помощью электростимулятора ИСЭ-0,1. Результаты определения БСЙ обрабатывали по критерию и остальные данные — по Стьюденту — Фишеру.
Содержание БСЙ в сыворотке крови всех крыс несколько увеличивалось в продолжение опыта (см. рисунок). Особенно отчетливо это проявлялось при введении брома в дозе 0,1 мг/кг\ уровень БСЙ при этом на 6-м месяце был существенно (Р<0,05) выше, чем в контрольной группе. При до-
зе 0,01 мг/кг уровень БСЙ в отдельных определениях повышался по сравнению с фоном значительнее, чем в контроле, однако существенных различий между этими группами не выявлено. Не отличалось от контроля и содержание БСЙ у крыс, получавших бром в дозе 0,002 мг/кг.
При анализе показателей процесса возбуждения в головном мозге (см. таблицу) можно отметить лишь снижение величины латентного периода условного рефлекса у крыс, получавших бром в дозе 0,1 мг/кг. Упрочение дифференцировки в этой группе животных происходило зна-
Влияние брома на условнорефлекторную деятельность крыс
Показатель оазлоажитель- С* Ч Показатель тормозного процесса
ж о ного процесса . о « и с и X с х днфферен-цнровка угашение « <= л
СЕ £ • « X X а О г 1> с.-с с; восстановлен) положительж условной реа ции
Доза брома (в мг/кг) X и V V к н появле ние ре акцнн 5 е- о. о, X с ас х >.х а «г ° X со о о _ 4 4 1 О о * с>,х ¡¡И Я X о « 5 г.? г * X = со СХ О. к X = ; о «т ¿£1 Чих <ц»1 К V О.Х ■ -е-5 " «X О X С-й> О.Х = « 5
* £ 5 " х о « - = г * - л О ел Ч ч а.о = Х-9-Я Е: схЭ >,х а
ий сочетаний а X ч а. сох&г число сочетаний
Контроль м ±т п 10 2,2 6 36 2,14 6 2,2 0,22 6 99 6 7.6 0.9 6 6 0,36 6 31 2,3 6 14 1,3 6 25 2,2 6 2 6
0,1 М ±т п / Р 9 1.9 6 34 4,5 6 1.3 0,09 6 3,6 <0,01 100 6 6.7 0,7 6 0,8 >0,05 5 0,9 6 20 6,7 6 3.0 <0,02 10 1,5 6 2,0 ^0,05 20 1.1 6 2,0 3-0,05 2 6
0,01 М ± т п / Я 11,0 2.2 6 28 3,1 6 2,12 >0,05 2,3 0,06 6 98 6 6,0 1.2 6 1,0 >0,05 8 1,5 6 1.1 >0,05 30 3.2 6 7 1.1 6 4,1 <0,01 13 1.3 6 4.6 <0,02 2 6 б
0,02 М ±т 71 . < Р 7 2,2 6 0,96 >0.05 30 3,0 6 1,6 >0,05 2,0 0,28 6 98 6 8.1 1,2 6 0,4 >0,05 6 1,0 6 36 3.8 6 1,12 >0,05 11,0 2,1 6 1.12 >0,05 24 2,7 6 2 6
чительно быстрее, чем в контроле. Скорость угашения положительного рефлекса при дозе 0,1 мг/кг увеличивалась незначительно, тогда как при дозе 0,01 мг/кг угашение наступало вдвое быстрее, чем в контроле (Я<0,05). При дозе брома 0,002 мг/кг все изучавшиеся показатели не отличались от контроля.
При определении суммации подпороговых импульсов эффективное (пороговое) напряжение у животных, получавших бром в дозе 0,1 мг/кг, существенно (Я<С0,001) повышалось, в остальных группах животных оно не отличалось от контроля.
При анализе результатов хронического опыта в целом следует остановиться на явлении очагового облысения крыс, наблюдавшемся и ранее, в подостром опыте. Нужно заметить, что во 11 серии хронического опыта при дозах брома 0,1 и 0,01 мг/кг у крыс также появлялись очаги облысения, но реже, чем при тех же дозах в I серии, и сохранялись они у животных только 2—3 месяца. Еще в I серии опытов, результаты которой не вошли в настоящее сообщение, при дозах брома 1—0,01 мг/кг облысения
у крыс вообще не было, так же как и у кроликов при тех же и более высоких дозах. В литературе мы не нашли каких-либо указаний на развитие облысения у человека при бромизме, клиническая картина которого хорошо известна. Все это позволяет думать, что отмеченный нами феномен специфичен только для крыс (причем, возможно, лишь для некоторых линий) и может быть для каких-либо еще не исследованных нами видов животных, но не для всех млекопитающих, в том числе и не для человека. Поэтому при гигиеническом нормировании брома явления облысения у крыс не следует принимать во внимание.
Изменения уровня аскорбиновой кислоты в сыворотке крови крыс, по нашему мнению, не могут быть связаны с действием брома: однократные различия в конце опыта, вызванные внезапным увеличением показателя в контрольной группе, можно рассматривать как случайные, тем более что содержание аскорбиновой кислоты в надпочечниках тех же животных, исследованное через несколько дней, не отличалось от того, которое наблюдалось в контроле. Более закономерны данные, полученные при определении содержания аскорбиновой кислоты у кроликов. Сохранение стабильного уровня этого показателя у крыс, получавших наибольшие из испытанных доз брома, при последовательном его снижении у животных, получавших меньшие дозы микроэлемента, и у контрольных животных может говорить о напряжении защитных сил организма, вызванном бромной интоксикацией.
Наибольшую чувствительность к брому, по нашим наблюдениям, проявила центральная нервная система и щитовидная железа, что вполне согласуется с литературными данными (И. Н. Верховская). Соответствует сложившимся представлениям и направленность наблюдавшихся нами изменений. Так, при изучении условнорефлекторной деятельности крыс обнаружено усиление тормозных процессов под влиянием брома. Увеличение суммационного порога при дозе микроэлемента, равной 0,1 мг/кг, свидетельствует об ухудшении проведения импульсов в спинном мозге. Наконец, определение БСЙ показало, что бром в дозе 0,1 мг/кг вызывает усиление активности щитовидной железы, что наблюдалось ранее только при введении более высоких доз (О. А. Крылов).
Оценивая полученные нами данные применительно к испытанным дозам брома, можно считать дозы 50, 5 и 1 мг/кг несомненно действующими. При дозе 0,1 мг/кг также выявились изменения показателей наиболее чувствительных тестов. При дозе же 0,01 мг/кг установлено лишь улучшение выполнения пробы на учащение условного рефлекса. Принимая во внимание физиолого-фармакологические представления о механизме действия брома на высшую нервную деятельность и его значении, мы полагаем, что этот результат не следует рассматривать как свидетельство токсичности брома и дозу 0,01 мг/кг с санитарно-токсикологических позиций можно рассматривать как близкую к подпороговой.
Абсолютно недействующими в наших опытах оказались дозы 0,002 и 0,001 мг/кг.
Совокупность полученных нами данных позволяет считать санитарно-токсикологический признак вредности лимитирующим для брома; предельно допустимая концентрация его в питьевой воде может быть рекомендована на уровне 0,2 мг/л.
ЛИТЕРАТУРА
Верховская И. Н. Бром в животном организме и механизм его действия. М., 1962. — Крылов О. А. Ж- высш. нерв, деят., 1960, в. 3, с. 443. —Он же. Физиол. ж. СССР, 1960, № 10, с. 1258. —Лосев Н. И., Миклашевский В. Е. Пат. физиол., 1962, № 5, с. 3. — Николаева Т. А., Бокина А. И. и др. Гиг. и сан., 1970, № 11, с. 11. — Ч е р к и н с к и й С. Н., Миклашевский В. Е., М у р з а к а е в Ф. Г. В кн.: Санитарная охрана водоемов от загрязнения промышлен-
ными сточными водами. М., 1964, в. 6, с. 102.—Эльпинер Л. И., Шафи-р о в Ю. Б., X о в а х И. М. В кн.: Материалы Всесоюзн. конференции по гигиене воды и санитарной охране водоемов, 1969, с. 64.
Поступила 27/V 1971 г.
HYGIENIC SUBSTANTIATION OF PERMISSIBLE CONTENT OF BROMINE IN THE
DRINKING WATER
L. 1. Elpiner, Yu. B. Shajirov, /. M. Khovakh, 0. A. Shub, I. A. Gurvich
The authors te studied the effect of bromine produced on rats and rabbits by intragastric introduction urder conditions of chronic tests. The activity of the thyroid gland and that of the nervous system of animals proved to be most sensitive to the action of bromine. On the basis of investigation results obtained the permissible content of bromine in the drinking water is recommended to be set at a level of 0.2 mg/1 according to itssanitary-toxicologic effect.
УДК 613.34:628.314
ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ БЫТОВЫХ СТОЧНЫХ ВОД
А. В. Куликов
Кафедра коммунальной гигиены I Московского медицинского института им. И. М. Сеченова
Надежный контроль эффективности обеззараживания бытовых сточных вод возможен лишь в том случае, если гигиеническая практика имеет достаточно научно обоснованные показатели, гарантирующие достижение эпидемической безопасности стоков в результате хлорирования. Основные подходы к оценке действенности обеззараживания, принятые в законодательствах за основу, не отвечают поставленной задаче. Действительно, рекомендации санитарных правил устройства и эксплуатации хозяйственно-фекальной канализации (1964) и СНиП 11-Г. 6-62 «Канализация. Нормы проектирования», касающиеся применения для обеззараживания биологически очищенных сточных вод дозы хлора 10 мг/л при уровне содержания остаточного хлора не менее 0,5 мг/л, не учитывают различия в концентрации сточной жидкости, оказывающей несомненное влияние на уровень ее хлоропоглощае-мости. Также не оправданы и требования Санитарных правил по хлорированию сточных вод (1930), согласно которым обеззараживание можно считать достаточно эффективным, если количество бактерий в сточной жидкости уменьшается на 99—95%. Результат обеззараживания оценивается по достижению определенной степени разряжения бактериального фона, но исходная степень бактериальной обсемененности во внимание не принимается. Очевидно, для решения вопроса о допустимости спуска обеззараженных сточных вод в водоем важна не степень снижения бактериальной загрязненности сточных вод, а количественная оценка концентрации оставшихся в них микроорганизмов (С. Н. Черкинский).
А. А. Смородинцев в 1933 г. впервые предпринял попытку оценить эффективность хлорирования по количественному содержанию кишечных палочек в стоках подвергнутых обеззараживанию. Экспериментальные исследования, касающиеся дезинфекции больничных сточных вод, искусственно зараженных возбудителями паратифа В, позволили автору рекомендовать титр-коли 1,0 (коли-индекс 1000) в качестве показателя, гарантирующего освобождение стоков от возбудителей кишечных инфекций. Но рекомендация А. А. Смородинцева осталась не использованной в санитарной практике. Вместе с тем следует отметить, что в настоящее время в США различные уровни коли-индекса (1000, 3000, 24 000), обоснования которых мы не нашли в доступной нам литературе, рекомендуются или уже приняты отдельны-
