CC BY
10
л о в Н. В. — Гиг. и сан., 1974, № 4, с. 86— 89. — Курляндский Б. А., Завьялов Н. В. — Там же, 1975, № 2, с. 90—93. —Люблина Е. И., Г о л у б е в А. А., Л о й т А. О. — В кн.: Промышленная токсикология и клиника профессиональных заболеваний химической этиологии. М., 1962, с. 33—35. — Румянцев Г. И., Новиков С. М. — Гиг. и сан., 1975, № 4, с. 91—95. — СаноцкийИ. В. — В кн.: Токсикология новых промышленных химических веществ. М., 1973, вып. 13, с. 3—11.—Си -•доренко Г. И., П и н и г и и М. А. — Гиг. и сан., 1976, № 6, с. 77—80. - Уланов И. П. Зависимость биологического действия от химической структуры разных классов галоидосодержащих углеводородов. Дне. докт. М., 1971. — Штабский Б. М. — Гиг. труда, 1974, № 1, с. 23—27.
rJ Поступила 20/VII 1977 г.
MEANS OF INCREASING THE EFFECTIVENESS OF INVESTIGATIONS FOR HYGIENIC STANDARDIZATION OF NOXIOUS SUBSTANCES
Yu. S. Kagan, B. A. Katsnelson, B. A. Kurlyandsky
The authors substantiate the state and the meaning of the term approximately safe level«! of action (ASLA). Means of shortening the length of experiments necessary for substantiation of the maximum permissible concentrations are suggested. «The regulations' status» (ASLA) and the period of their validity are substantiated. Experimental and hygienic research data necessary for substantiation of ASLA are discussed.
УДК «14.777:[547.539.212-222.1 + 547.32?.34
« Доктор мед. наук М. И. Руднев, канд. биол. наук
JI. А. Томашевская, канд. мед. наук Г. И. Виноградов, канд. биол. наук A.A. Капустин, канд. мед. наук 3. И. Жолдакова, Г. И. Леонская
ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ДОПУСТИМОГО СОДЕРЖАНИЯ
ХЛОРИСТОГО БЕНЗИЛА И ХЛОРИСТОГО БУТИЛА В ВОДЕ ВОДОЕМОВ
Киевский научно-исследовательский институт общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Марзеева
Среди веществ, поступающих в открытые водоемы с производственными сточными водами, значительное место занимают хлористый бензил и хлористый бутил, которые являются промежуточными продуктами при многих технологических процессах хлорорганического синтеза.
Хлористый бензил—хлорпроизводное углеводорода ароматического ряда, бесцветная жидкость с резким запахом. Хлористый бутил — хлор-производное насыщенного углеводорода жирного ряда, слегка желтоватая ^рдкость со специфическим запахом. Хлорбензил и хлорбутил изменяют органолептические свойства воды, придавая ей посторонний запах. На основании опытов, проведенных закрытым способом и бригадным методом, пороговый показатель для хлорбензила составляет 0,005 мг/л, практический предел—0,015 мг/л, для хлористого бутила—соответственно 0,4 и 0,8 мг/л.
По санитарно-химическим показателям, характеризующим процессы естественного самоочищения воды, хлористый бензил оказывает влияние на первую стадию минерализации, вызывая повышение окисляемости воды и ускорение биологического потребления кислорода, а хлористый бутил обусловливает кратковременное торможение его и процессов нитрификации. Пороговая концентрация по влиянию на санитарный режим водоемов для хлорбензила 1,0 мг/л, для хлорбутила 10 мг/л.
Хлористый бензил и хлористый бутил оказывают кожно-раздражающее действие, вызывая в месте воздействия развитие воспалительной реакции, переходящей в язвы и некротические участки при действии хлористого бензила.
^ Токсичность этих хлорорганических соединений изучали при однократном введении на 84 белых мышах, 96 белых крысах и 20 морских свинках.
По результатам острого опыта установили для белых мышей LD60 780 мг/кг хлористого бензила и 5600 мг/кг хлористого бутила, для белых крыс — 625 и 2200 мг/кг соответственно. Различия видовой чувствительности выражены незначительно, несколько меньшая толерантность морских свинок объясняется, по-видимому, большей чувствительностью этого вида животных к местному раздражающему действию. v
Сравнительная токсичность этих соединений свидетельствует о том, что хлористый бутил относится к малотоксичным веществам, а хлористый бензил, так же как и нехлорированные фенолы, — к токсическим. По кумули-рующей способности, определяемой в подостром опыте, оба эти соединения относятся к веществам малокумулятивным. Коэффициент кумуляции по Когану при дозе, равной VB LD60, для хлористого бензила составляет 8,8, для хлористого бутила — 6,6.
В хроническом санитарно-токсикологическом эксперименте испытаны дозы хлористого бензила 0,6, 0,06 и 0,006 мг/кг, хлористого бутила — 2, 0,2 и 0,02 мг/кг. Опыт выполнен на 105 белых крысах, которые были разделены на 6 опытных и 1 контрольную группу по 15 крыс в каждой. Животные в течение 6 мес получали перорально масляные растворы веществ. Хроническое введение хлористого бензила в дозе 0,6 мг/кг и хлористого бутила в дозе 2 мг/кг привело к повышению уровня неорганического фосфата в крови и изменению активности некоторых ферментов: щелочной фосфатазы, холинэстеразы и сукцинатдегидрогеназы.
Хлористый бензил в дозах 0,06 и 0,006 мг/кг и хлористый бутил # дозах 0,2 и 0,02 мг/кг не вызывали статистически значимых отклонений изученных показателей.
Анализ полученных результатов возможного вреднего влияния хлор-бензила и хлорбутила на органолептический, общесанитарный и санитарно-токсикологический показатели позволяет считать лимитирующим органолептический признак вредности, по которому пороговая концентрация в воде водоемов для хлористого бензила равна 0,005 мг/л, для хлористого бутила — 0,4 мг/л.
В настоящее время при установлении ПДК химических веществ обязательным этапом исследований стали изучение аллергенного действия и учет неблагоприятных отдаленных эффектов. Аллергенную активность хлористого бутила и хлористого бензила определяли в зависимости от сенсибилизирующей дозы. Эксперимент проведен на 100 белых крысах со средней массой 120—170 г. Животные были распределены на 10 групп по 10 особей в каждой: 1-я — интактный контроль, 2-я—контроль растворителя (подсолнечное масло), животные 3, 4, 5 и 6-й групп получали различные дозы хлористого бутила (110, 0,022, 0,0022, 0,00022 мг/кг^ животные 7, 8, 9 и 10-й групп—различные дозы хлористого бензила (31, 0,006, 0,0006, 0,00006 мг/кг).
Затравку животных указанными дозами химических веществ производили перорально ежедневно в течение 30 дней. Иммунологические реакции ставили до начала опыта, сразу по окончании затравки, а затем через 4 и 8 нед. В качестве тестов, позволяющих судить о состоянии сенсибилизации, использовали реакцию длительного связывания комплемента на холоду (Л. С. Резникова), непрямой тест дегрануляции базофилов по Шелли (Н. В. Адрианова и С. М. Титова), реакцию образования бляшек аутоиммунного гемолиза по Иерне— Клемпарской. Антигеном служил водно-солевой экстракт ткани печени животных-доноров, затравленных в течение 30 дней одним из изучаемых химических веществ в максимальной дозе.
Результаты исследований показали, что у интактных и получавших перорально только подсолнечное масло животных изучаемые иммунологические реакции были отрицательными. Наблюдение за реакцией связывания комплемента позволило постоянно выявлять антитела к ткани печени у животных, которые были затравлены хлорбутил^ из расчета 110 мг/кщ* и хлорбензилом из расчета 31 мг/кг. С уменьшением дозы наблюдалось
снижение титра противопеченочных антител в сыворотке крови животных, и при воздействии хлористого бутила в дозе 0,00022 мг/кг, а хлористого бензила — 0,00006 мг/кг они не обнаруживались.
Анализ реакции дегрануляции базофилов показал, что применение хлорбутила и хлорбензила соответственно в дозах 110 и 31 мг/кг приводило to к достоверному повышению степени дегрануляции базофилов периферической крови. Концентрация хлористого бутила 0,022 мг/кг также способствовала усиленной дегрануляции базофильных лейкоцитов периферической крови. Высокий уровень разрушения базофилов наблюдался у животных 4-й группы на протяжении всего эксперимента и через 2 мес составлял 19,5±1,26%. Аналогичная картина выявлена и при воздействии хлористого бензила в количестве 0,006 мг/кг. Так, даже к концу 2-месячного периода последействия процент дегрануляции базофилов составил 22,5± ±2,1. Положительная реакция Шелли наблюдалась и при воздействии обоих веществ в дозах соответственно 0,0022 и 0,0006 мг/кг. На всех этапах постановки реакции процент дегрануляции превышал контрольный (Ж <0,05). Однако пероральное поступление хлористого бутила (0,00022 мг/кг), как и хлористого бензила (0,00006 мг/кг), уже не вызывало положительной реакции дегрануляции базофилов. Это свидетельствует о том, что минимально действующей дозой по этому показателю для хлористого бутила является 0,0022 мг/кг, а для хлористого бензила — 0,0006 мг/кг.
Анализ результатов реакции определения процента бляшкообразую-^щих клеток периферической крови по Иерне в модификации Н. Н. Клем-парской показал следующее. Дозы хлористого бутила и хлористого бензила соответственно 110 и 31 мг/кг при пероральном поступлении в организм животных приводили к достоверному усилению процесса аутоиммунного бляшкообразования в периферической крови. Вместе с тем концентрации хлористого бутила 0,022 и 0,0022 мг/кг, а хлористого бензила 0,006 и 0,0006 мг/кг также вызывали достоверно отличающееся от контроля усиление бляшкообразования. Пероральное поступление хлористого бутила в дозе 0,00022 мг/кг и хлористого бензила в дозе 0,00006 мг/кг не вело к достоверным изменениям в динамике процесса образования бляшек.
Таким образом, установлена возможность сенсибилизации организма хлорорганическими соединениями — хлористым бутилом и хлористым бензилом — и продемонстрирована зависимость аллергенного эффекта от сенсибилизирующей дозы.
Мутагенный эффект хлористого бутила и хлористого бензила изучали в клетках костного мозга половозрелых крыс, которых затравливали указанными веществами 1 раз в день на протяжении 6 мес. При определении мутагенности обоих веществ использовали токсикологически не действую-•чцие дозы. Кроме того, проверяли сублетальную дозу обоих веществ, равную V20 LD50. Для затравки применяли хлористый бутил в дозах 110, 0,022 и 0,0022 мг/кг, хлористый бензил в дозах 31, 0,006 и 0,0006 мг/кг. Животные контрольной группы получали подсолнечное масло в соответствующем объеме. Препараты метафазных хромосом клеток костного мозга готовили по общепринятой методике (Ford и соавт.). Число крыс в каждой группе, а также число метафазных пластинок, необходимое для исследования, определяли по принципу, обоснованному Н. П. Бочковым и соавт. Всего в эксперименте использовали 35 крыс по 5 в каждой группе. В общем исследовано 1750 метафазных пластинок (по 50 от каждой крысы). Мутагенный эффект определяли путем учета клеток с хромосомными аберрациями.
В результате изучения цитогенетического действия хлористого бутила и хлористого бензила установлено, что оба вещества в исследованных дозах неспособны обусловливать увеличение по сравнению с контролем числа структурных повреждений хромосом в соматических клетках крыс и таким образом не могут быть отнесены к разряду мутагенов при тестировании * на данном тест-объекте.
Эксперимент по изучению эмбриотоксического и тератогенного действия выполнили на 160 самках белых крыс линии Вистар с исходной массой 180—200 г. Животные были распределены на 8 групп по 20 в каждой. Затравку проводили хлористым бутилом в дозах 733, 110, 0,02 мг/кг и хлористым бензилом в дозах 208, 0,006, 0,0006 и 0,00006 мг/кг. Животные контрольной группы получали чистый растворитель—рафинированное #» подсолнечное масло. Изучаемые вещества вводили самкам с 1-го по 19-й день беременности перорально. Результаты учитывали на 20-й день беременности. Эмбриотоксический эффект определяли с помощью формул А. М. Ма-лашенко и И. К. Егорова (1967). Плоды исследовали с помощью тератологических методик (А. П. Дыбан и соавт.).
В итоге эксперимента выявлено, что хлористый бутил вызывает статистически значимое повышение эмбриональной смертности только в большой сублетальной дозе— 733 мг/кг, оказывающей ярко выраженное токсическое действие. Доза 110 мг/кг для хлористого бутила признана не действующей по признаку эмбриолетальности. Хлористый бензил способен оказывать эмбриотоксическое действие не только в сублетальной дозе, но и в дозах, не действующих по токсикологическому признаку. Хлористый бензил обусловливал статистически значимое повышение эмбриональной смертности в дозах 208, 0,006 и 0,0006 мг/кг. Не действующей по этому признаку признана доза 0,00006 мг/кг.
Наибольшие изученные дозы обоих веществ вызывали достоверное увеличение краниокаудального индекса. Снижение вводимой дозы хлорнс-^ того бензила беременным самкам привело к тому, что статистически достоверно увеличился не только указанный индекс, но и масса их плодов. Не действующими по этим показателям дозами были признаны для хлористого бутила 110 мг/кг, для хлористого бензила 0,00006 мг/кг. При исследовании тератогенного эффекта установлено, что хлористый бутил в концентрации 733 мг/кг обусловливает некоторое увеличение числа кровоизлияний во внутренние органы; в меньших дозах этот показатель не превышал контрольного. Хлористый бензил в дозе 0,006 мг/кг обусловил появление небольшого числа плодов (4 из 70 проанализированных) с волнистыми хрящевыми частями ребер. У самок, получавших хлористый бензил в дозе 0,0006 мг/кг, из 58 проанализированных был выявлен один такой плод. При дальнейшем уменьшении дозы хлористого бензила искривления хрящей не обнаружено. Не отмечено подобного эффекта у животных, затравленных хлористым бензилом из расчета 208 мг/кг, что, вероятно, можно объяснить маскировкой тератогенного эффекта высоким уровнем эмбриональной смертности.
В результате исследований установлено, что хлористый бензил оказывает неблагоприятное действие на эмбриональное развитие эксперименталь-*» ных животных, выражающееся в увеличении эмбриональной смертности и появлении хотя и слабого, но все же тератогенного эффекта.
Таким образом, данные изучения биологического действия хлорорга-нических соединений на организм позволяют считать лимитирующим признаком вредности для хлористого бензила аллергенный и эмбриотоксический эффекты, а для хлористого бутила — аллергенное действие. В соответствии с этим ПДК изученных веществ в воде водоемов может быть установлена (с учетом перерасчета доз) для хлористого бензила 0,001 мг/л, для хлористого бутила 0,004 мг/л.
ЛИТЕРАТУРА. А д р и а н о в а Н. В., Т и т о в а С. М. Аллергологиче-ский кабинет. М., 1970. — Аутоантитела облученного организма. Под ред. Н. Н. Клем-парской. М.. 1972. — Б о ч к о в Н. П., Ш р а м Р. Я., Кулешов Н. П. и др. Генетика, 1975, № 10, с. 156—169. — Д ы б а н А. П., Б а р а н о в В. С., Акимова И. М.-Арх. анат., 1970, № 10, с. 89—100. — М а л а ш е н к о А. М., Егоре в И. К. — Генетика, 1967, № 3, с. 59—68. — Резникова Л. С. Комплемент и его значение в иммунологических реакциях. М., 1967. — F о г d С. Е. et al. — Stain Techno!., 1956, v. 31, p. 247—248. *
Поступила 28/VII 1978 г.
HYGIENIC SUBSTANTIATION OF THE PERMISSIBLE CONTENT OF BENZYL AND BUTYL CHLORIDES IN WATER BODIES
M. I.Rudnev, L. A.Tomashevskaya, G. I. Vinogradov, A. A.Kapustin, Z. T. Zholdakova,
G. /. Leonskaya
«1 Experimental investigations were carried out for the purpose of hygienic standardization of butyl and benzyl chloride contents in water bodies. The finding was that the limiting signs of noxiousness for the first substance were allergenic and embryotoxic effects, that for the second one was the allergenic action. Consequently, the maximum permissible concentration of benzyl chloride was set at a level of 0.001 mg/1 and that of butyl chloride at a level of 0,004 mg/1.
УДК «28.162.82:613.32
Проф. Е. В. Штанников, Н. Ю. Степанова, Е. В. Подземельников * ' !
ТРАНСФОРМАЦИЯ ЯДОХИМИКАТОВ В ПРОЦЕССЕ ОЗОНИРОВАНИЯ ВОДЫ
Кафедра общей гигиены Саратовского медицинского института
Озонирование занимает все более заметное место в системе мероприятий, позволяющих улучшать качество воды. В связи с этим большой интерес представляет изучение влияния озона на трансформацию химических веществ, загрязняющих воду.
Механизм реакций, в которые вступает озон с ядохимикатами, недостаточно ясен. Учитывая высокие окислительные свойства озона (потенциал 2070 мВ), можно предполагать трансформацию пестицидов в иные продукты, отличающиеся по своим свойствам от исходных веществ. По современным представлениям, реагирует не кислород, а образующиеся при реакции перекиси или гидроксилы (С. Н. Черкинский и соавт.).
Нами изучена возможность трансформации хлорорганических и фос-форорганических пестицидов (ХОС и ФОС соответственно) в процессе озонирования. Озонировали воду, загрязненную реальными концентрациями ХОС и ФОС, равными 2, 3 и 5 ПДК. Обезвреживание осуществляли на лабораторной установке (ЛГО-15). Время контакта образцов воды с озоном от 20 мин до 2 ч. Максимальная деструкция для ХОС 70%, для ФОС 90%. Контроль за разрушением ядохимикатов проводили путем определения остаточных количеств ядохимикатов в обработанной воде методом тонкослойной хроматографии.
Исследована взаимосвязь между степенью деструкции ядохимикатов, изменением органолептических свойств воды и токсичностью пестицидов.
Выявлена зависимость между степенью разрушения ядохимикатов, их физико-химическими свойствами и структурой. Реакция окисления при использовании общепринятых доз озона (5—20 мг/л) протекала лишь с эфи-рами тиофосфорной кислоты. Деструкции ФОС составляла 15—60%. Для эффективного разрушения ядохимикатов(65—90%) требовалось увеличение концентрации озона до 50—100 мг/л.
Степень деструкции пестицидов определялась также активной реакцией среды. В условиях интенсивного подщелачивания деструкция мета-фоса достигала 50—60%, а хлорофоса— 80—90%.
Разрушение ядохимикатов сопровождалось изменением органолептических свойств воды. Деструкция ФОС более 30% вызывала снижение запаха до 0—2 баллов (табл. 1). Наоборот, насыщенные углеводороды ДДТ и ГХЦГ не подвергались деструкции малыми дозами озона (3—20 мг/л). Особенно высокостабильно циклическое кольцо гексахлорана, который разрушался на 40—50% при обработке его растворов высокими концентрациями окислителя (150 мг/л) и длительном времени контакта (Р/г—2 ч). В процессе свободнорадикального окисления ГХЦГ возможно образование гидроперекисей и циклических спиртов. Наличие соляной кислоты в об-
