Научная статья на тему 'ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ ВОДЫ, ОПРЕСНЕННОЙ ЭЛЕКТРОДИАЛИЗНЫМ СПОСОБОМ, НА НЕКОТОРЫЕ БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОБЪЕКТЫ'

ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ ВОДЫ, ОПРЕСНЕННОЙ ЭЛЕКТРОДИАЛИЗНЫМ СПОСОБОМ, НА НЕКОТОРЫЕ БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОБЪЕКТЫ Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

CC BY
11
3
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Гигиена и санитария
Scopus
ВАК
CAS
RSCI
PubMed
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по промышленным биотехнологиям , автор научной работы — А.А. Орлов

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ ВОДЫ, ОПРЕСНЕННОЙ ЭЛЕКТРОДИАЛИЗНЫМ СПОСОБОМ, НА НЕКОТОРЫЕ БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОБЪЕКТЫ»

Фракции механического анализа неутилизированных твердых отходов и отбросов промышленных предприятий

Металлы черные

Железо, чугун, сталь в различных видах (жестяные части, стружка и др.)

Металлы цветные........

Химические ингредиенты . . . .

Минеральные части.......

Каменный уголь разных марок Отбросы термической переработки Ткани, пропитанные нефтью, минеральными маслами (концы) Дерево, ткани.........

Костя..............

Резина, кожа ........

Синтетические материалы различных соединений ...... ,

Степень радиоактивности (а-, 0-,

у-излучение).........

Фракция крупных отбросов . . . Фракция мелких отбросов . . . Фракция отбросов недифференци-

руемых ...........

Растворимость.........

Медь, алюминий, цинк, олово и др.

Соли, щелочи, кислоты и другие нежидкие соединения

Камни, стекло, фаянс, фарфор, мрамор, кирпич, песок и др.

Антрацит, бурый и др.

Шлаки, зола, сажа и др.

Нефтью и ее производными, автолом антраценовым и другими минеральными маслами

Деревянные части, стружка, щепа, бумага, картон, пакля, фильтровальные полотна, вата и др.

Отбросы всех видов отрабатываемых костей

Резиновые и кожаные прокладки, обрезки, камеры и др.

Поливинилхлоридные, пенополиуретановые, полиэфирные, полиакрилнитрильные, полисти-рольные, мочевинофенолформальдегидные и др. (смолы, имитированные ткани, оргстекло и др.)

По принятым показателям при измерении

Под ситом с ячеями 30 мм

Под ситом с ячеями 15 мм

Под ситом с ячеями 10 мм

1 г недифференцируемой фракции в 100 см воды по ГОСТ «Вода питьевая») в течение 24 ч

Несложные по методике определения степени растворимости в сочетании с вычислением процента органической и неорганической частей отходов и отбросов могут предопределять подходы к дальнейшему, более глубокому исследованию.

В качестве показателей химического состава, кроме предложенного нами процентного соотношения органической и неорганической частей, следует по общепринятой методике определить в процентах на абсолютно сухое вещество гидроскопическую влагу, азот, фосфор, калий, хлориды, С : N. рН. Помимо того, мы рекомендуем при показаниях проводить исследования твердых отходов и отбросов на наличие в их составе токсичных ингредиентов, определение теплотворной способности и микробиологические исследования.

Поступила 24/1У 1972 года

Краткие сообщения

УДК 613.34:628.165.087

А. А. Орлов

ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ ВОДЫ, ОПРЕСНЕННОЙ ЭЛЕКТРОДИАЛИЗНЫМ СПОСОБОМ, НА НЕКОТОРЫЕ БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОБЪЕКТЫ

Саратовский научно-исследовательский институт сельской гигиены

Ввиду того что существует потенциальная возможность экстрагирования в опресненную воду некоторых токсических компонентов (стирол, эпихлоргидрин, дивинил бензола и т. д.) из ионообменных материалов, используемых в электродиалкзных аппаратах, целесообразно изучить влияние опресненной воды на живые организмы.

В качестве объекта исследований мы использовали воду, опресненную на 2 промышленных опреснительных станциях, эксплуатируемых в Саратовской области. Максимальная производительность четырехаппаратного опреснителя ЭОУ-НИИПМ-25 составляла 100 м3/сут, а опреснителя ЭХО-15-4П— 220 м3/сут. На обеих установках в качестве

основного конструктивного элемента использовали ионообменные мембраны МА-40 и МК-40. С целью улучшения органолептических показателей качества опресненной воды в технологическую схему опреснителей включены фильтры из березового активированного угля (БАУ). По санитарно-химическим показателям вода, опресненная с помощью опреснителей ЭОУ-НИИПМ-25 и ЭХО-15-4П, удовлетворяла требованиям ГОСТ на питьевую воду.

Биологическое действие опресненной воды изучено на гидробионтах (Daphnia magna) и теплокровных животных (белых крысах). По данным Н. В. Лазарева, гидробиологические объекты имеют то преимущество, что водный организм лишен возможности освободиться от яда, концентрация которого в теле гидробионта оказывается значительно выше, нежели в теле животного при введении вещества в желудочно-кишечный тракт. В ряде гигиенических исследований дафнии использованы в качестве чувствительного нндикатора на присутствие в воде многих токсических веществ как неорганического, так и органического характера. Некоторыми авторами (С. М. Драчев и А. И. Ицкова) показано, что вода, опресненная с помощью неочищенных ионообменных смол КУ-2, ЭДЭ-10П, СБС и др., способна оказывать токсическое действие на дафнии. В то же время в воде, опресненной с помощью тщательно очищенных смол (по схеме К. М. Салдадзе попеременно кислотой и щелочью), вредных для дафний веществ не обнаружено.

Исходя из сказанного, а также учитывая, что в состав ионообменных мембран МА-40 и МК-40 входят смолы КУ-2, ЭДЭ-10П и различные пластификаторы, стабилизаторы, наполнители и т. д., мы сочли целесообразным в качестве предварительной токсикологической оценки качества опресненной воды провести эксперимент на Daphnia magna. Опыт имел целью выяснить потенциальную опасность опресненной воды для биологических объектов, а также определить защитную роль фильтров БАУ в отношении токсических веществ, способных при определенных условиях попадать в обрабатываемую воду.

Эксперимент проводили на протяжении жизни 4 поколений дафний. Для опыта были взяты генетически однородные, синхронизованные по темпам роста и половому созреванию особи, для которых в течение всего эксперимента поддерживали постоянный световой и температурный режимы. Рачков подкармливали суспензией дрожжей и хлореллой. В опыте использовано 5 групп дафний; по 5 особей в группе раздельно помещали в 5 стаканчиков емкостью 50 мл. Раздельное содержание рачков, по нашему мнению, значительно облегчает процесс наблюдения, а также упрощает подсчет родившейся молоди. В качестве контроля (1-я группа) использовали исходную минерализованную воду, содержание соли в которой путем разбавления дистиллятом доводили до уровня минерализации опресненной воды (около 600 мг/л); 2-ю и 3-ю группы помещали в опресненную воду (опреснитель ЭОУ-НИИПМ-25) до и после прохождения через активированный уголь (БАУ); 4-я и 5-я группы находились в воде, опресненной на ЭХО-15-4П, также до и после прохождения через фильтр БАУ. При постановке эксперимента для каждого из 4 поколений учитывали следующие показатели: продолжительность жизни рачков, время появления первого помета, количество молоди в первом помете, а также число пометов.

Результаты исследований на дафниях (средние величины по 4 поколениям) приведены в таблице.

Как видно из таблицы, опресненная, но не пропущенная через активированный уголь вода обеих установок вызывает угнетение важнейших жизненных функций дафний. Отмечалось достоверное по сравнению с контролем снижение продолжительности жизни рачков в воде до фильтра БАУ (18,3 и 17,5 дня против 20,7 дня в контроле). В опре-

Влияние опресненной воды до и после фильтра БАУ на Daphnia magna

1- Образцы воды

опресненная

Показатели контроль (1-я группа) ЭОУ-НИИПМ-25 ЭХО- 1 5-4 П

п до фильтра БАУ (2-я группа) после фильтра БАУ (3-я группа) до фильтра БАУ (4-я группа) после фильтра БАУ (5-я группа)

М ± т

Продолжительность жизни (в днях) Время появления первого помета (в днях) Количество молоди .... Число пометов 20 20 20 20 20,7—0,67 10,4—0,24 13,7—0,61 2,1—0,12 18.3i0.731 11,0—0,37 10,9=t 1.091 1,6—0,Об1 20.6—0,85 11,6^0,30* 12.7—0,85 1,9^0,18 17.5i0.731 10,6^0,36 13,3^0,60 1.5^0,18» 21.8—0,73 10.9—0,18 12,8—0,85 2,2—0,18

1 Различие статистически достоверно (Р<0.05).

сненной воде фильтра до БАУ (станция ЭО^-НИИПМ-25) количество молоди, родившейся в первом помете, достоверно уменьшалось. В воде, полученной с обеих установок, обнаружено также значительное сокращение числа пометов. Так, если в контрольной воде оно составляло 2,1, то в опресненной, но не профильтрованной через БАУ воде — лишь 1,6 и 1,5 соответственно.

Пропущенная через активированный уголь опресненная вода станций ЭОУ-НИИПМ-25 и ЭХО-15-4П не оказывала токсического действия на гидробионты. Все биологические показатели жизнедеятельности дафний опытных групп практически не отличались от показателей контрольной группы. Некоторое увеличение времени появления первого помета (11,6 дня) у рачков, находящихся в опресненной воде после фильтра БАУ (станция ЭОУ-НИИПМ-25), по сравнению с контрольной группой (10,4 дня), по-видимому, не может рассматриваться как свидетельство какого-либо неблагоприятного действия на дафнии опресненной воды, пропущенной через уголь.

Следовательно, присутствующие в опресненной воде посторонние химические вещества (они легко обнаруживаются по ароматическому запаху) способны обладать потенциальной опасностью для живых организмов. Фильтр из активированного угля, улучшая органолептические качества опресненной воды, вместе с тем повышает ее безопасность в отношении биологических объектов.

Отдавая себе отчет в том, что для окончательного суждения о безвредности использования опресненной воды для питьевых целей эксперимента на гидробионтах (даже и весьма чувствительных) явно недостаточно, мы провели хронический 10-месячный опыт на теплокровных животных (белых крысах). В опыте использовано 5 групп крыс: 1-я группа животных получала для питья водопроводную воду (контроль); 2-я и 3-я группы— воду, опресненную на ЭОУ-НИИПМ-25 до и после фильтра БАУ, 4-я и 5-я группы потребляли воду, опресненную на ЭХО-15-4П до и после фильтра БАУ. У животных систематически изучали динамику веса тела, количество выпитой воды, гематологические показатели, содержание БН-групп в крови, уровень электролитов натрия и калия в сыворотке крови, активность ферментов каталазы и холинэстеразы, определяли содержание общего белка и белковых фракций в сыворотке крови. Тесты подбирали таким образом, чтобы отразить наиболее ранние изменения в организме подопытных животных, которые могут возникнуть под действием попадающих в опресненную воду токсических веществ.

Анализ данных, характеризующих динамику веса и количество выпитой воды, не позволил выявить достоверных различий опытных групп по сравнению с контролем. Не отмечено также изменений в картине периферической крови, содержании БН-групп, уровне электролитов натрия и калия. Активность ферментов каталазы и холинэстеразы опытных групп находилась в пределах физиологической нормы и не отличалась достоверно от контроля. Не выявлено различий по группам в содержании общего белка и белковых фракций в сыворотке крови.

Так как, по мнению некоторых исследований (В. Е. Балашов и соавт.), стирол и эпихлоргидрин могут вызывать угнетение деятельности центральной нервной системы, мы изучили условнооборонительные рефтексы в камере Любимова, а также определяли суммационно-пороговый показатель. Результаты исследований показали, что потребление животными воды, опресненной на одной и другой установках, не вызывает нарушений условнорефлекторной деятельности. Различие по группам суммационно-порогового показателя статистически недостоверно.

По окончании хронического эксперимента изучено содержание БН-групп в головном мозге, печени и селезенке белых крыс. При этом наблюдалось значительное снижение БН-групп в гомогенате селезенки и головного мозга (Р < 0,05) у крыс, потреблявших воду, опресненную на ЭОУ-НИИПМ-25 и ЭХО-15-4П до фильтрации через БАУ.

Определение витамина С в надпочечниках, печени, селезенке, почках и головном мозге забитых животных не позволило выявить каких-либо достоверных различий по группам. Также не отмечено патолого-морфологических изменений в органах и тканях подопытных животных.

Выводы

1. Вода, опресненная на промышленных электродиализных станциях ЭОУ-НИИПМ-25 и ЭХО-15-4П в натурных условиях с дополнительной обработкой активированным углем, не содержит веществ, обладающих токсическим действием, безвредна и может быть использована для питья.

2. Фильтр активированного угля должен рассматриваться как обязательный элемент в технологической схеме электродиализных опреснителей.

ЛИТЕРАТУРА. Балашов В. Е., Бартенев В. Д., Савицкий И. В. и др. Токсикологическая оценка летучих веществ, выделяющихся из синтетических материалов. Киев, 1968.—Драчев С. М., Ицкова А. И. Гиг. и сан., 1956, № 2, с. 15. — Лазарев Н. В. Тезисы докл. Научной сессии, посвящен, вопросам мед. обслуживания рабочих химической промышленности. Горький, 1959, с. 14.

Поступила 20/VI 1973 года

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.