CC BY
3
УДК С13.155.3:015.285.7]-07'1
О. П. Иванова, А. К. Маненко
ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ ИНСЕКТИЦИДА ВИНИЛФОСФАТА В ВОДЕ ВОДОЕМОВ
Львовский медицинский институт
Винилфосфат (ВФ) — 0-0-диметил-0-[-2-хлор-1-(2,4,5-трихлорфенил)-винил]-фосфат — инсектицид отечественного производства, используемый для борьбы с грызущими вредителями растений и эктопаразитами животных. Препарат содержит 95 % основного вещества и представляет собой кристаллический порошок кремового цвета с ароматическим запахом. Молекулярная масса 366,0, плотность при 93,2°С равна 1,450 г/см3, температура плавления 90—94°С, растворимость при 20 °С в воде 0,64 мае. % [3, 4].
В связи с тем что технологический процесс производства ВФ не исключает возможности поступления его в составе производственных сточных вод в открытые водоемы и неблагоприятного влияния на условия водопользования, возникла необходимость проведения гигиенических и токсикологических исследований соединения с целью его регламентирования в водной среде.
Изучено влияние ВФ на органолептические свойства воды, санитарный режим водоемов, организм теплокровных животных в остром, под-остром и хроническом экспериментах.
Установление пороговых концентраций ВФ по влиянию на органолептические свойства воды проведено бригадным методом. В опыте участвовало 50 добровольцев-одораторов и дегустаторов. Для получения данных о пороговых концентрациях ВФ выполнен закрытый опыт с обработкой результатов методом пробит-анализа. Установлен порог восприятия запаха на уровне 0,6 мг/дм3, практический предел — 1,55 мг/дм3. Пороговая концентрация по привкусу была несколько ниже — 0,2 мг/дм3, практический предел — 0,43 мг/дм3. Следовательно, лимитирующим признаком вредности по органолептическо-му показателю является порог восприятия привкуса препарата на уровне 0,2 мг/дм3. Повышение температуры воды до 60 °С и ее хлорирование не привели к усилению интенсивности и появлению дополнительного запаха и привкуса. Во всем диапазоне изученных концентраций цветность составила 0°, прозрачность более 20 см; препарат не обладает способностью к' пено- и пленкообразованню.
Стабильность ВФ определяли косвенным методом по изменению интенсивности в воде органо-лептичееккх показателей (запаха, привкуса) и прямым методом в дистиллированной, водопроводной дехлорированной и озерной воде при естественном освещении и аэрации, а также по способности соединения к взаимодействию с ак-
тивным хлором [5]. Установлено, что период полуослабления запаха и привкуса соответственно 5,5 и 6,3 сут.
Для идентификации и количественного определения ВФ в водной среде использовали разработанный нами метод хроматографии в тонком слое сорбента с последующим фотоколориметрическим определением. Метод основан на реакции препарата с 4-(п-нитробензил) пиридином. Зона локализации препарата обнаруживается в виде фиолетовых пятен на желтом фоне. Данный метод позволяет определить ВФ 0,05 мг/дм3 с погрешностью 17,7%
Установлено, что период полураспада ВФ 25,86 сут (дистиллированная вода), 16,81 сут (водопроводная) и 10,48 сут (озерная вода). Хлорирование растворов ВФ 1 % хлорной известью из расчета 1 мг активного хлора на 1 мг вещества показало, что в принятых условиях эксперимента препарат не вступает в реакцию с хлором. Выполненные исследования позволили отнести ВФ к стабильным веществам (группеБ).
Для оценки характера и степени влияния ВФ на процессы естественного самоочищения водоемов испытывали концентрации препарата 0,2, 2 и 10 мг/дм3. В концентрациях 2 и 10 мг/дм3 с 1-х по 6-е сутки ВФ снижал биохимическое потребление кислорода на 20,8—22,4 и 41,6—42,1 % соответственно. В те же сроки и в тех же условиях проведения опыта отмечена тенденция к угнетению роста микрофлоры при концентрации ВФ 10 мг/дм3. В условиях модельных водоемов выявлены изменения процессов нитрификации. Так, при концентрации препарата 2 и 10 мг/дм3 с 10-х по 15-е сутки наблюдалось замедление процесса окисления аммиака, с 15-х по 20-е сутки — образование нитритов. ВФ во всех изученных концентрациях не нарушал кислородного режима. Таким образом, на основании результатов изучения влияния ВФ на общий санитарный режим водоемов концентрация препарата 0,2 мг/дм3, при которой изменения не превышают 15 % против контроля (по влиянию на биохимическое потребление кислорода), рекомендуется в качестве пороговой.
Поскольку ВФ в силу своей стабильности может распространяться на значительное расстояние от места спуска сточных вод, нами была изучена барьерная функция водопроводных очи-
1 Метод разработан В. П. Дробязко при нашем участии.
стных сооружений в процессе водоподготовки. Установлено, что, несмотря на высокую эффективность очистки воды по показателям цветности и прозрачности, содержание ВФ снизилось лишь на 28,6%. В связи с этим в общепринятую схему водоподготовки был дополнительно введен фильтр с активированным углем, на последнем этапе вместо хлорирования предусмотрено озонирование. Полученные данные свидетельствуют о высокой сорбционной способности активированного угля, которая для ВФ составила 91,3 %. Оставшаяся часть подвергалась разрушению озоном. Период полураспада препарата при воздействии озона 8 мин. Через 15 мин вещество определялось на уровне '/г ПДК, а через 30 мин не обнаруживалось.
Острую токсичность ВФ изучали на белых крысах (78 животных), белых мышах (120) обоего пола и морских свинках (10). Гибель регистрировали в течение 15 дней. Данные экспериментов обрабатывали методом В. Б. Прозоровского [2].
Как показали исследования, ЬО50 для самцов и самок белых крыс составили соответственно 2480 (1955—3004,8) мг/кг и 2473 (1979,3— 2966,6) мг/кг, для самцов и самок белых мышей — 1170,8 (1058,8—1282,2) мг/кг и 1199,5 (1042,0—1349,7) мг/кг. ЬО50 для морских свинок, вычисленная методом «одной точки» [1] равна 1600 мг/кг. Различия половой и видовой чувствительности к препарату не выражены. Согласно гигиенической классификации пестицидов, ВФ по величине ЬЭ50 относится к малотоксичным соединениям, по ГОСТу 12.1.007—76 и классификации, предложенной ВОЗ [1], — к 3-му классу опасности.
Клиническая картина острой интоксикации для всех видов животных была однотипной с преобладанием нарушений функций холинергических систем организма, характерных для многих фэс-фор-органических соединений. Гибель животных наступала на 2—3-й сутки. Поздняя гибель косвенно указывает на выраженность кумулятивных свойств препарата, о чем свидетельствует также индекс кумуляции 11( = 0,39 (группа веществ 1Б). Среднее время гибели животных (ЕТ50) в остром опыте при дозе вещества, равной ЬО50, составило 45,7 ч (белые крысы) и 43,6 ч (белые мыши). В дополнительно проведенном 15-суточном эксперименте с ежедневным введением '/г ЬО50, среднее время наступления летального исхода составило 2,2 сут. Коэффициенты кумуляции (Киум) при 4-месячном перо-ральном введении 1/10 и 1/20 ЬО50 равны соответственно 3,9 (умеренно выраженные кумулятивные свойства) и 5,71 (препарат малокумулятивен). При анализе полученной информации выявлено снижение степени кумуляции ВФ в ряду 1„, ЕТ50, ЕТ50(п), Ккум 1/10 ЬО50, Ккум 1/20 ЬО50, что позволило отнести препарат к веществам, степень кумулятивного действия которых уменьша-
'2 Гигиена.и санитарня № 4 .—
ется при снижении ежедневно вводимой дозы, т. е. к I типу [1].
Для расчета максимальной недействующей дозы (МИД) и оценки степени опасности вещества использованы уравнения: ^МНД=0,76Х Xlg DL.50 — 3,66; lg МИД = 0,901 • lg LD50 — 3,60; lg МИД=—1,302 • lg ET50 + lg LDso—2,220. Расчетные МИД находятся в пределах 0,083— 0,286 мг/кг, а соотношение LDso/МНД — в пределах 8,50-103—2,96-104 (3—4-й класс опасности).
При анализе экспериментальных и расчетных данных, полученных на первом этапе регламентирования, не представилось возможным отнести ВФ к какому-либо классу определенно, что послужило основанием к проведению подострого эксперимента с оценкой отдаленных эффектов. Препарат вводили 160 белым крысам per os на протяжении 30 сут из расчета 1/10, 1/50, 1/250 LD50, что составило соответственно 245, 49 и 9,8 мг/кг. Изменение биохимических и функциональных показателей изучали на 5, 10, 20 и 30-е сутки. Во всех случаях в крови контролировали количество эритроцитов, лейкоцитов, гемоглобина, SH-групп и сахара, в сыворотке крови — активность АЛТ, ACT, щелочной фосфатазы, содержание мочевины, холестерина и общего белка, в цельной крови, сыворотке крови, тканях мозга и печени — активность холинэстеразы. Кроме того, определяли суммационно-пороговый показатель и продолжительность сна после нагрузки гексеналом. По окончании эксперимента проводили морфологические исследования внутренних органов и электронно-микроскопическое исследование печени.
Статистическую обработку полученных данных проводили общепринятыми методами. Значение неэффективных (ED°0) и пороговых (ED^n) доз вычисляли по методу [6], позволяющему выразить зависимость градированного эффекта от дозы в виде функции E = f (D) и придать необходимый вероятностный смысл подпороговым и эффективным величинам. Верхняя доверительная граница МИД, выраженная в виде (ED°0), одновременно является нижней доверительной границей eDjq" — пороговой дозы. Для перехода к ПДК по результатам подострого опыта исходили из значений нижней доверительной границы ED®0 по наиболее чувствительному показателю.
Анализ экспериментальных данных показал, что в условиях подострого эксперимента ВФ оказывает специфическое действие, проявляющееся угнетением активности холинэстеразы во всех изученных биосредах, а также нарушением функций печени: белковообразовательной, углеводной, обезвреживающей (последнее можно объяснить наличием в молекуле ВФ 4 атомов хлора). Выявленные сдвиги были максимальны на 20-е сутки наблюдения, к 30-м суткам степень
сдвига уменьшалась, что свидетельствовало о постепенно усиливающемся противодействии организма яду. По полученным данным, в различные сроки наблюдения выведены уравнения зависимости доза — эффект, при решении которых найдены ЕО°0. Сопоставление их показало, что наименьшей оказалась доза ВФ, рассчитанная по изменению холинэстеразной активности ткани печени. Уравнение прямой на 20-е сутки наблюдения имело следующий вид: у = — 12,846х + 89,49, отсюда ЕО^0 = 0,34(0,19 —0,62) мг/кг. Результаты биохимических исследований сопоставимы р па-томорфологическими данными, свидетельствующими о гемодинамических и дистрофических нарушениях во внутренних органах.
Гонадотоксическое действие ВФ изучали на 50 белых крысах-самцах в условиях подострого 72-дневного эксперимента (полный цикл сперматогенеза) при пероральном введении препарата в дозах, равных'1/50, 1/250, 1/2000 и 1/10000 ЬО50 (49, 9,8, 1,22 и 0,24 мг/кг). По истечении времени затравки изучали морфологическое и функциональное состояние семяродного эпителия, параллельно определяли изучение активности холинэстеразы в цельной крови, сыворотке крови, тканях печени и мозга с целью выявления возможного токсического действия препарата на организм. Наиболее чувствительным показателем к воздействию ВФ оказалась активность холинэстеразы ткани печени; зависимость эффекта от дозы у = — 10,35л- + 70,65, откуда ЕО°0 ... 0,29 (0,11 — 0,75) мг/кг. ВФ оказывает умеренное гона-
дотоксическое действие в виде увеличения процента канальцев со слущениым эпителием при воздействии дозы 49,0 мг/кг. По соотношению ПДОТд/ПДобщ=49/0,75=65,33 ВФ относится к 3-му классу опасности.
Эмбриотоксическое и тератогенное действие изучали на 75 крысах-самцах при пероральном введении вещества на протяжении 19 дней бере* менности в дозах, равных 1/50, 1/250, 1/2000 и 1/10 000 ЬО50. Учитывали следующие показатели: количество желтых тел, мест имплантации, живых плодов, гибель до и после имплантации, общую эмбриональную массу и размер плаценты и эмбрионов, внутренние аномалии развития плодов, аномалии развития скелета эмбрионов. У рожденного потомства учитывали постнаталь-ную гибель, динамику массы тела, коэффициенты выживаемости, лактации. Действие препарата на материнский организм выявляли с псмощыо тех же показателей, что и в подостром эксперименте. В результате обнаружено неблагоприятное влияние ВФ на материнский организм, установлены недействующая и пороговая дозы общетоксического действия. По наиболее чувствительному показателю — активности холинэстеразы ткани печени — уравнение прямой имеет вид: у= 12,345*-г74,146, Е09„ = 0,32 (0,10 - 0,46) мг/кг. Воздействие ВФ в наибольшей из испытанных
доз достоверно увеличивает общую эмбриональную смертность, отрицательно влияет на плод (кровоизлияния в брюшную и грудную полости, увеличение размеров отдельных костей конечностей) и развитие потомства (отставание в приросте массы тела крысят). Однако обнаруженные изменения не являлись избирательными, поскольку наблюдались на фоне общетоксического действия. По соотношению ПДотд/ПДобщ= =49/0,46=106,52 препарат относится к 4-му классу опасности.
Исследование аллергенного действия вещества проводили на 30 морских свинках. Первичную оценку препарата осуществляли путем комплексной сенсибилизации, сочетающей однократное внутрикожное введение вещества (200 мг/кг) с последующим (через 8 сут) нанесением на эпил-лированный участок кожи 5 эпикутанных аппликаций. Аллергическую перестройку организма проводили на следующий день после последней аппликации. Тестирование начинали с постановки кожных проб; как провокационный тест применяли внутрисердечное введение препарата с оценкой выраженности анафилактического шока. Для выявления возможного скрытого аллергоза использовали иммунологические тесты: реакцию специфического лизиса лейкоцитов, реакцию специфической агломерации лимфоцитов, реакцию бласттрансформации лимфоцитов, реакцию де-грануляции тучных клеток. Проведенные эксперименты с использованием тестов для обнаружения прямых ответных реакций немедленного, немедленно-замедленного и замедленного типов, а также реакций на скрытый аллергоз не выявили аллергического эффекта.
При однократном пероральном введении ВФ 30 белым мышам в дозах, равных 1/5 и 1/50 1_О50 (240 и 24 мг/кг), с целью оценки возможных мутагенных свойств по результатам цитоге-нетического анализа клеток костного мозга на стадии метафазы препарат оказался генетически неактивным.
ВФ относится к веществам со слабо выраженной кожно-резорбтивной токсичностью, не оказывает раздражающего действия, вызывает слабо выраженное повреждение слизистой оболочки глаза (суммарный балл 6).
В хроническом эксперименте с пероральным введением препарата белым крысам (по 60 животных в группе) на протяжении 6 мес в дозах, соответствующих 1/250, 1/2000 и 1/10 000 ЬО50 (9,8, 1,22 и 0,24 мг/кг) и последующим обследованием животных ежемесячно по тем же показателям, что и в подостром эксперименте, установлена максимальная недействующая доза на уровне 0,24 мг/кг. Следует подчеркнуть, что экспериментально установленная доза совпала с полученной расчетным путем.
Комплексная оценка экспериментальных данных позволяет рекомендовать ПДК для ВФ на уровне 0,2 мг/дм3 с лимитирующим органолепти-
% ческим показателем вредности (привкус). Материалы рассмотрены и одобрены секцией «Гигиена воды и санитарная охрана водоемов» проблемной комиссии союзного значения.
Литература
1. Каган Ю. С. Общая токсикология пестицидов. Киев, 1981.
2. Прозоровский В. Б. — Фармакол. и токсикол., 1962, № 1, с. 115—120.
3. Смирнова А. А., Кириллова М. Н„ Конашевич А. Г.— В кн.: Каталог пестицидов, подлежащих государственным испытаниям в 1976 г. М., 1976, с. 46.
4. Турецкая Э. С., Грищук А. П., Кравец-Беккер А. К. и др. — В кн.: Итоги исследований по токсикологической и гигиенической оценке новых пестицидов в 1975 г. М„ 1976, с. 23—24.
5. Федоренко В. И. — Гиг. и сан., 1982, № 2, с. 52—55.
6. Штабский Б. М., Красовский Г. П., Кудрина В. //., Жолдакова 3. Я. —Там же, 1979, № 9, с. 41—45.
Поступила 27.09.85
Summary. Hygienic and toxicologic study of vinylpho-sphate has shown that the compound is of low toxicity and cumulation capacity. Vinylphosphate did not show resorptive and irritating effects on the skin, but caused moderate lesions of the mucosa of the eye. A single oral vinyl-phosphate administration to white rats at the doses of 1/5 and 1/50 LD50 did not cause genotoxicity. Specific gonado-toxic, sensitizing, embryotoxic and teratogenic effects were not observed. Minimum no-effect dose established in chronic exposure is 0.2 mg/kg. The preparation belongs to stable chemicals giving water a specific odor and taste and inhibiting biological oxygen demand. A comprehensive assessment of the data obtained makes it possible to recommend 0.2 mg/dm3 as MAC for waterbodies, the limiting index of harrnfulness being of organoleptic nature (taste).
УДК 613.6:636/-07
В. Г. Цапко, С. А. Мосендз, А. И. Олефир, М. 10. Стеренбоген
ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА УСЛОВИЙ ТРУДА ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ МИНЕРАЛЬНЫХ ПРЕМИКСОВ
Киевский НИИ гигиены труда и профзаболеваний
Определяющим условием развития животноводства на ближайшую перспективу является всемерное расширение кормовой базы. Об этом убедительно свидетельствуют темпы роста валового производства кормов в стране, предусмотренные Продовольственной программой СССР. Так, к 1990 г. предусматривается произвести кормов до 540—550 млн. т кормовых единиц, т. е. по сравнению с 1980 г. увеличить производство на 38—40 %. Одним из обязательных условий для решения этой задачи является поставка сельскому хозяйству кормовых добавок-премиксов.
. Вопросы гигиены труда при промышленном производстве премиксов изучены недостаточно, а при производстве минеральных премиксов вообще не изучены.
Анализ данных литературы показал, что вещества, являющиеся технологическим сырьем для производства минеральных премиксов, в определенных концентрациях опасны для здоровья человека. Действие их на организм в основном проявляется поражением дыхательной и нервной систем, желудочно-кишечного тракта, органов зрения [1—3, 5, 6].
Целью настоящих исследований являлась разработка оздоровительных мероприятий на основании изучения условий труда и состояния здоровья рабочих цеха минеральных премиксов и брикетов-лизунцов.
Минеральные премиксы — смесь, состоящая из солей микроэлементов (кобальта, цинка, меди, марганца, железа, калия, йода) с наполнителями. В качестве последних используются поваренная соль, обесфторенный фосфат кальция, из-вестковая мука.
Технологическая схема производства минеральных премиксов и брикетов-лизунцов включает получение и загрузку сырья, дробление, отделение металлических примесей, сушку, просеивание и смешивание наполнителей и солей микроэлементов, отгрузку в специальную тару и складирование. Премиксы приготовляются в соответствии с рецептурой для того или иного вида животных или птиц. Соли »микроэлементов с наполнителем смешиваются в соответствующем количественном и качественном соотношении в зависимости от рецепта. Премиксы могут включать 10—12 компонентов микроэлементов и минеральных веществ. Мощность цеха минеральных премиксов 150—160 т в 2 смены.
Цех минеральных премиксов оснащен оборудованием швейцарской фирмы «Bunzep», однако отдельные технологические узлы на солевой линии и линии микроэлементов приспособлены к местному сырью и потребностям производства.
В цехе минеральных премиксов занято 60 человек, работающих в 2 смены. Одни из них (на прессе, пульте управления, отгрузке готовой продукции) имеют фиксированные рабочие места, другие в процессе смены перемещаются по ходу технологического процесса (линия микроэлементов и солевая).
Сырье и готовая продукция перемещаются по технологическому маршруту с помощью пневмотранспорта, воздуховоды оснащены системой аспирации.
Основные технологические операции в цехе автоматизированы, погрузочно-разгрузочные работы частично механизированы. Вручную производятся такие операции, как приемка и укладка
2*
— 35 —
