Научная статья на тему 'ИЗОМЕРЫ ДИХЛОРАНИЛИНА — ОСОБЕННОСТИ ИХ БИОЛОГИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ И УРОВЕНЬ БЕЗВРЕДНОСТИ ПРИ ПОСТУПЛЕНИИ В ВОДОЕМЫ '

ИЗОМЕРЫ ДИХЛОРАНИЛИНА — ОСОБЕННОСТИ ИХ БИОЛОГИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ И УРОВЕНЬ БЕЗВРЕДНОСТИ ПРИ ПОСТУПЛЕНИИ В ВОДОЕМЫ Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
36
8
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Гигиена и санитария
Scopus
ВАК
CAS
RSCI
PubMed

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Н.В. Русаков

Изомеры дихлоранилина (3,4- и 2,5-дихлоранилин) оказывают однотипное действие на органолептические свойства воды и санитарный режим водоемов; равные концентрации веществ в одинаковой степени вызывают изменения запаха и привкуса воды. Оба изомера в концентрациях до 5 мг/л не влияют на процессы самоочищения водоемов, а в концентрации 5 мг/л вызывают некоторое торможение БПКча. Результаты исследований позволили установить пороговые концентрации 3,4- и 2Д-дихлоранилина: по органолептическому показателю — 0,05 мг/л, по общесанитарному — 5 мг/л и по санитарно-токсикологическому — 4 мг/л. В качестве предельно допустимой может быть рекомендована концентрация изомеров на уровне 0,05 мг/л.

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.

PECULIAR FEATURES OF THE BIOLOGICAL ACTION OF DICHLORANILINE ISOMERS AND THEIR HYGIENICALLY SAFE LEVEL IN WATER BODIES

3,4- and 2,5-dichloraniline produce a similar effect on the organoleptic properties of water and the sanitary regimen of water bodies; equal concentrations of investigated substances impart a smell and after-taste to water to the same extent. Both isomers at concentrations within 5 mg/1 have no effect on self purification processes of water bodies; a concentration of 5 mg/1 inhibits the biological consumption of oxygen (BOC20). Both isomers affect the nervous system, the red blood and functioning of the liver and kidneys. However, a less pronounced effect was produced by 2,5-than by 3,4-dichloraniline. The investigation findings proved the threshold concentration of 3,4- and 2,5-dichloraniline for the organoleptic properties to be at a level of 0.05 mg/l, for the general sanitary regimen at a level of 5 mg/l and for the sanitary toxicologic — at a level of 4 mg/l. The maximum permissible concentration of 3,4- and 2,5-dichloraniline is suggested to be set at a level of 0.05 mg/l.

Текст научной работы на тему «ИЗОМЕРЫ ДИХЛОРАНИЛИНА — ОСОБЕННОСТИ ИХ БИОЛОГИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ И УРОВЕНЬ БЕЗВРЕДНОСТИ ПРИ ПОСТУПЛЕНИИ В ВОДОЕМЫ »

УДК 614.777:668.741.31

ИЗОМЕРЫ ДИХЛОРАНИЛИНА — ОСОБЕННОСТИ ИХ БИОЛОГИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ И УРОВЕНЬ БЕЗВРЕДНОСТИ ПРИ ПОСТУПЛЕНИИ В ВОДОЕМЫ

Н. В. Русаков

Кафедра коммунальной гигиены I Московского медицинокого института

им. И. М. Сеченова

Изомеры дихлоранилина (3,4- и 2,5-дихлоранилин) оказывают однотипное действие на органолептические свойства воды и санитарный режим водоемов; равные концентрации веществ в одинаковой степени вызывают изменения запаха и привкуса воды. Оба изомера в концентрациях до 5 мг/л не влияют на процессы самоочищения водоемов, а в концентрации 5 мг/л вызывают некоторое торможение БПКго- Результаты исследований позволили установить пороговые концентрации 3,4- и 2,5-дихлоранилина: по органолепти-ческому показателю — 0,05 мг/л, по общесанитарному — 5 мг/л и по санитарно-токсикологическому — 4 мг/л. В качестве предельно допустимой может быть рекомендована концентрация изомеров на уровне 0,05 мг/л.

Дихлоранилин (ДХА), впервые полученный в конце прошлого столетия Юнгфлейшем, до сих пор широко применяется в лакокрасочной, текстильной, хлопчатобумажной промышленности и особенно в производстве азокрасителей. В последнее время ДХА используется и в производстве гербицидов. Из 10 возможных изомеров ДХА наиболее распространен в народном хозяйстве 3,4- и 2,5-дихлоранилин.

Изомеры одного и того же вещества могут обладать различными физико-химическими свойствами и характером действия на организм человека и теплокровных животных (Н. В. Лазарев). Поэтому мы сочли интересным изучить в сравнительном плане биологическое действие указанных изомеров ДХА.

3,4- и 2,5-ДХА довольно сходны по физико-химическим свойствам.

Запах и вкусовые свойства воды, содержащей изучаемые соединения, были оценены нами по 5-балльной системе бригадным способом. Данные исследований обработаны графическим и статистическим методами. Результаты обработки этими методами полностью совпали и показали, что 3,4- и 2,5-ДХА в равных концентрациях одинаково влияют на органолептические свойства воды. Пороги ощущения (1 балл) обоих изомеров по запаху и привкусу находятся на уровне 0,05 мг/л, практические пороги—на уровне 0,1 мг/л. Статистическая обработка подтвердила достоверность полученных данных.

Влияние 3,4- и 2,5-ДХА на санитарный режим водоемов мы изучали экспериментально по изменению динамики биохимического потребления кислорода (БПКб и БПКго). Выявлено, что 3,4- и 2,5-ДХА в концентрациях 0,05 и 0,5 мг/л не влияют на динамику БПК в условиях как 5-суточного, так и 20-суточного наблюдения. Концентрация 5 мг/л вызвала слабое торможение БПКго, несколько более выраженное при действии. 3,4-ДХА.

Известно, что ДХА относится к ядам, преимущественно поражающим красную кровь и вызывающим анемию, ретикулоцитоз и метгемо-глобинемию, а также появление телец Гейнца (Л. 3. Пономарева-Астраханцева; М. П. Слюсарь и В. И. Звездай). Кроме того, отмечены изменения показателей, характеризующих состояние печени и пигментного обмена. По данным В. А. Кондрашова, ореднесмертельная доза

3,4-ДХА при введении в желудок мышей составляет 740 мг/кг. Каких-либо других данных литературы, касающихся токсикодинамической характеристики изучаемых веществ, мы не нашли. Учитывая это, мы изучили токсические свойства и токсикодинамику 3,4- и 2,5-ДХА в условиях острого, подострого и хронического экспериментов. Во всех опытах растворы этих веществ вводили животным в подсолнечном масле ле-рорально.

При определении верхних параметров токсичности опыты поставлены на 130 белых мышах, 72 белых крысах, 12 кроликах и 12 морских свинках. Результаты исследований, обработанные статистически методами Литчфильда и Уилкоксона (мыши), Беренса (крысы), Дейхмана и Jle Бланка (кролики и свинки), представлены в таблице. Из данных

острых опытов следует: во всех случаях 3,4-ДХА значительно токсичнее, чем 2,5-ДХА; резко выраженной видовой чувствительности животных к действию изучаемых веществ не наблюдается. Картина острого отравления выражалась прежде всего явлениями, указывающими на поражение центральной нервной системы (судороги, парезы и параличи конечностей), цианозом кожных покровов и видимых слизистых оболочек.

Подострый санитарно-токсикологический эксперимент был проведен на белых мышах для определения кумулятивных свойств и выявления особенностей токсико-динамического действия 3,4- и 2,5-ДХА на различные функциональные системы организма теплокровных животных. Им ежедневно в течение 3 месяцев вводили 3,4-ДХА в дозе 70 мг/кг и 2,5-ДХА в дозе 300 мг/кг, что составляло '/ю LD50 веществ. Примерно через '/г месяца после начала опыта в крови белых крыс обнаруживалось значительное количество (2,4 г%) метге-моглобина. С конца 1-го месяца затравки при действии 3,4-ДХА наблюдалось статистически достоверное (Р<0,01) снижение количества эритроцитов (рис. 1), которое сопровождалось повышением количества ретикулоцитов, снижением содержания гемоглобина и появлением телец Гейнца. Оба изомера не вызывали изменений в содержании лейкоцитов и в формуле белой крови. На 3-м месяце опыта выявлено статистически достоверное (Я<0,01) увеличение каталазного-индекса и активности холинэстеразы крови. В результате влияния 3,4-и 2,5-ДХА в испытанных дозах произошло изменение иммунологической: реактивности организма — снизилась фагоцитарная активность лейкоцитов.

Токсичность 3,4- и 2,5-ДХА для различных видов животных в условиях острого опыта

Вещество Степень действия Мыши Крысы Морские свинки Кролики

100 1 600 1 200

3,4-ДХА 50 1 000 700 675 675

0 200 200

100 4 500 4 500

2,5-ДХА 50 2 500 3 000 3 750 3 750

0 500 2 000

4

1 ir

I

I

I

Фон O.S /,0 ¿5 г,0 2,5 JO время наблюдения (вмесяцах)

Рис. 1. Динамика изменения количества эритроцитов при введении белым крысам 3,4- и 2,5-ДХА.

/ — контроль; 2 —2,5-ДХА; 3 — 3.4-ДХА.

Несмотря на то что оба изомера вводились животным в дозе, составляющей Vю LD50 каждого вещества, влияние 2,5-ДХА по всем показателям было менее выражено, чем воздействие 3,4-ДХА.

Посмертно установлено статистически достоверное (Р<0,01) увеличение весового коэффициента селезенки с одновременным снижением в ней уровня витамина С. Содержание SH-групп в коре головного мозга у подопытных животных было таким же, как и у контрольных.

Изучая состояние аутоаллергии с помощью реакции Уанье в модификации Н. Н. Клемпарской, мы отметили, что в плазме крыс контрольной группы нет аутоантител к эритроцитам и кривая оптической плотности постепенно снижается. При добавлении лизата эритроцитов к плазме, полученной от животных опытных групп, начиная с разведения 1 : 7680, наблюдались стабилизация (при действии 2,5-ДХА) и даже повышение (при действии 3,4-ДХА) оптической плотности плазмы; это указывает на наличие в крови животных аутоантител к собственным эритроцитам. Образование аутоантител объясняется тем, что при введении 3,4- и 2,5-ДХА происходит распад эритроцитов, а это и приводит к состоянию аутоаллергии.

Следует подчеркнуть, что в ходе подострого опыта белые крысы, получившие по 4 абсолютно смертельные дозы 3,4- и 2,5-ДХА, остались живы. Изменения функционального состояния организма, особенно резко выраженные в конце опыта, свидетельствуют о наличии функциональной кумуляции.

В хроническом эксперименте, учитывая результаты острого и подострого опытов, а также данные, полученные при изучении влияния 2,5-и 3,4-ДХА на органолептические свойства воды и санитарный режим водоема, мы использовали вещества в дозах 0,02, 0,2 и 20 мг/кг. На одной из партий крыс проводили биохимические исследования, на второй изучали условнорефлекторную деятельность. Для характеристики состояния красной крови определяли количество эритроцитов, гемоглобина, метгемоглобина, ретикулоцитов и телец Гейнца. О влиянии на центральную нервную систему судили по результатам изучения условнореф-лекторной деятельности крыс. Функциональное состояние печени характеризовалось пробами с бромсульфалеином, бенгальским розовым, меченным J131, и протромбиновым временем. О состоянии почек свидетельствовали результаты пробы с йод-гиппураном и изменение количества мочевины в крови. Кроме того, мы изучали влияние на ферментные системы (определение каталазы, активности холинэстеразы и молочнокислой дегидрогеназы крови) и оценивали состояние иммунологической реактивности организма по бактерицидное™ и состоянию аутофлоры кожи. По окончании опыта у забитых животных устанавливали содержание витамина С во внутренних органах и их весовые коэффициенты, измеряли активность холинэстеразы печени и мозга, использовали метод витального окрашивания нейтральным красным и выявляли, как и в подостром опыте, состояние аутоаллергии, были проведены также па-тогистолошческие исследования.

В течение 6 месяцев наблюдения подопытные животные нормально прибавляли в весе и по внешнему виду и поведению ничем не отличались от контрольных. У животных, получавших 3,4-ДХА в дозе 20 мг/кг, наблюдалось статистически достоверное снижение количества эритроцитов и гемоглобина, повышение уровня метгемоглобина и рети-кулоцитов, в крови обнаруживались тельца Гейнца, повышение ката-лазного индекса и содержания лактикодегидрогеназы. Активность холинэстеразы не изменялась, но были резко выражены нарушения ус-ловнорефлекторной деятельности (рис. 2). У 2 из 6 животных в названной группе на 5-м месяце затравки вообще не удалось выработать положительного условного рефлекса. У остальных животных латентный период продолжался 3 сек., а сила условного рефлекса равнялась

Ю

15 мм. В то же время у контрольных животных эти показатели были соответственно в пределах 0,9 сек и 29 мм, что свидетельствует об ослаблении процесса возбуждения. Выработка дифференцировки на отрицательный раздражитель была значительно замедлена — 86 сочетаний при 39 по сравнению с контрольными животными, что, вероятно, связано с нарушением процессов внутреннего торможения, а именно с их ослаблением.

У белых крыс той же группы выявлено нарушение функционального состояния печени, характеризовавшееся уменьшением протромби-нового времени, повышением процента ретенции бромсульфалеина и изменением процессов поступления и выведения бенгальского розового, меченного .I131. Замедленное поступление йод-гиппурана в мочевой пузырь и увеличение количества мочевины в крови указывали на функциональное поражение почек. Кроме того, у животных, получавших

сек З.о

го '.о

0.5

Л1

/ ° а

40

30

го

Рис. 2. Показатели условиорефлекторной деятельности белых крыс при хронической затравке 3,4-ДХА.

а —латентный период; б — величина условного рефлекса; / — на фоне затравки; II — на фоне выработки дифференцировки; 1 — контроль; 2 — доза 0,02 мг/кг; 3 — доза 0,2 мг/кг; 4 — доза 20 мг/кг.

3,4-ДХА в дозе 20 мг/кг, снижалась бактерицидная функция кожи, свидетельствуя об изменении иммунологической реактивности организма, а также установлено наличие в крови аутоантител к тканям печени и селезенки.

У крыс, которым вводили 3,4-ДХА в дозе 0,2 мг/юг, наблюдалась некоторая тенденция к снижению количества эритроцитов, увеличению содержания метгемоглобина и процента ретенции бромсульфалеина, но изменения были статистически недостоверны (Я>0,05) и находились в пределах возможного колебания этих показателей для данного вида животных.

При использовании всех испытанных доз не установлено сколько-нибудь значительной разницы в тканевой проницаемости и содержании витамина С в органах.

Обобщая данные санитарно-токсикологического эксперимента, можно отметить, что 3,4-ДХА преимущественно влияет на красную кровь, центральную нервную систему, функциональное состояние печени и почек. Недействующая доза по показаниям всех примененных в опыте тестов находится на уровне 0,2 мг/кг (4 мг/л).

Выводы

1. Результаты исследований позволили установить пороговые концентрации 3,4- и 2,5-дихлоранилина: по органолептическому показателю— на уровне 0,05 мг/л, по общесанитарному показателю — на уровне 5 мг/л и по санитарно-токсикологическому показателю — на уровне 4 мг/л.

2. На основании комплексного экспериментального исследования лимитирующим признаком вредности следует считать органолептиче-

ский. В качестве предельно допустимой может быть рекомендована концентрация 3,4- и 2,5-дихлоранилина, равная 0,05 мг/л и соответствующая порогу восприятия по запаху.

ЛИТЕРАТУРА

К л ем па рек а я Н. Н., Раева Н. В. Бюлл. экспер. биол., 1961, № 5, с. 77.— Кондратов В. А. Тезисы докл. Конференции молодых научных работников Ин-та гигиены труда и профессиональных заболеваний. М., 1965, с. 45. — Лазарев Н. В. Вредные вещества в промышленности. Л., 1963, т. 2. — Пономарева-Астра-ханцева Л. 3. В кн.: Исследования в области промышленной токсикологии. Л., 1940, с. 145. — Слюсарь М. П., 3 вез дай В. И. В кн.: Общие вопросы промышленной токсикологии. М., 1967, с. 132.

Поступила 25/VII 1967 г.

PECULIAR FEATURES OF THE BIOLOGICAL ACTION OF DICHLORANILINE ISOMERS AND THEIR HYGIENICALLY SAFE LEVEL IN WATER BODIES

N. V. Rusakov

3,4- and 2,5-dichloraniline produce a similar effect on the organoleptic properties of water and the sanitary regimen of water bodies; equal concentrations of investigated substances impart a smell and after-taste to water to the same extent. Both isomers at concentrations within 5 mg/1 have no effect on selfpurification processes of water bodies; a concentration of 5 mg/1 inhibits the biological consumption of oxygen (BOC2o)- Both isomers affect the nervous system, the red blood and functioning of the liver and kidneys. However, a less pronounced effect was produced by 2,5-than by 3,4-dichloraniline. The investigation findings proved the threshold concentration of 3,4- and 2,5-dichloraniline for the organoleptic properties to be at a level of 0.05 mg/1, for the general sanitary regimen at a level of 5 mg/1 and for the sanitary toxicologic — at a level of 4 mg/1. The maximum permisible concentration of 3,4- and 2,5-dichloraniline is suggested to be set at a level of 0.05 mg/1.

УДК 612.843.3:[612.86-06:547.5

О САНИТАРНО-ТОКСИКОЛОГИЧЕСКОИ ОЦЕНКЕ НЕКОТОРЫХ АРОМАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ

Канд. мед. наук Н. Г. Андреещева Институт общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР, Москва

В статье сопоставлены пороговые по запаху концентраций меганит рохлорбензола, нитробензола, 3,4-дихлоранилина, пара-хлорани-лина и анилина по отношению к бензолу. Полученные данные указывают на зависимость пороговых по запаху концентраций от изменения химической структуры вещества в связи с введением в бензольное кольцо нитро-амино- и хлорных групп. Действие хлор-производных на световую чувствительность глаз усиливается с введением в бензольное кольцо, кроме нитро- и аминогрупп, дополнительно хлорных групп.

Изучение биологического действия малых концентраций нитробензола и анилина показало более выраженную токсичность при введении в бензольное кольцо нитрогруппы по сравнению с аминогруппой (П. Г. Ткачев, Н. Г. Андреещева). Н. В. Лазарев сообщает лишь некоторые общие данные о дополнительном усилении токсичности при введении в бензольное кольцо иона хлора. Поэтому исследование сравнительной токсичности двух групп хлорированных углеводородов — мета-нитрохлорбензола (МНХБ), нитробензола и бензола, а также 3,4-ди-хлоранилина (ДХА), пара-хлора«илина, анилина и бензола—.представляет известный научный интерес.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.