К ГИГИЕНИЧЕСКОМУ НОРМИРОВАНИЮ СОДЕРЖАНИЯ ФЕНАНТРЕНА И ПИРЕНА В ВОДОЕМАХ Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

сных методов и автоматических индикаторов концентраций в воздухе ядовитых веществ. Эти вопросы имеют большое значение как для научных, так и для практических целей.

Поступила 3/1II 1964 г.'

УДК 614.777 : 628.394 : 1547.677+547.68!

К ГИГИЕНИЧЕСКОМУ НОРМИРОВАНИЮ СОДЕРЖАНИЯ

ФЕНАНТРЕНА И ПИРЕНА В ВОДОЕМАХ

Н. Л. Рахманина

Кафедра коммунальной гигиены I Московского ордена Ленина медицинского

института им. И. М. Сеченова

Фенантрен и пирен относятся к многоядерным циклическим ароматическим соединениям с конденсированными ядрами. Фенантрен СиНю — твердое бесцветное кристаллическое вещество с характерным запахом. Молекулярный вес 178,22; удельный вес 1025; температура плавления 100°, кипения 340°. Пирен (бензофенантрен) С16Н10 — содержащее кольцевую систему фенантрена бесцветное твердое кристаллическое вещество, запахом не обладает. Молекулярный вес 202,24; температура плавления 148°, кипения 360°. Оба соединения, по данным химико-технологической литературы, практически нерастворимы в воде.

В соответствии с технологическими условиями окислительного пиролиза метана получение ацетилена из природного газа связано с образованием сточных вод, в которых присутствуют фенантрен и пирен.' В литературе отсутствуют сведения о пороговых концентрациях этих веществ по влиянию на органолептические свойства воды и санитарный режим водоемов. Не опубликованы также данные о недействующих дозах фенантрена и пирена на организм теплокровных животных.

Проведенные нами опыты по изучению влияния фенантрена на органолептические свойства воды позволили установить пороговую концентрацию, находящуюся на уровне 0,4 мг/л (порок восприятия). Статистическая обработка показала достаточную надежность полученных данных. Пороговые концентрации фенантрена в наших опытах не оказали существенного влияния на вкусовые качества мяса рыб.

Присутствие в воде значительных количеств пирена (до 1000 мг/л) не ухудшает ее органолептических качеств. Влияние фенантрена и пирена на процессы самоочищения водоемов от органических загрязнений изучали, ведя наблюдения над динамикой бирхимического потребления кислорода (БПКб, БПК20). Результаты исследований показали, что содержание в 1 л воды до 40 мг фенантрена и пирена до 1000 мг не оказывает влияния на интенсивность биохимического потребления кислорода.

В специально проведенных опытах весовым способом была определена растворимость фенантрена при I 20—22°, соответствующая кон-* центрации 4,0 мг/л, что в 10 раз превышает порог восприятия по запаху. Растворимость пирена весовым способом определить не удалось: вещество в сравнительно небольших количествах (1,2 мг/л) находится* в воде в виде взвеси. В Правилах охраны поверхностных сточных вод от загрязнения сточными водами (1961) содержатся следующие требования: в проточных водоемах скорость осаждения частиц не должна превышать 0,2 мм/сек, в запруженных водоемах скорость осаждения не должна быть выше 0,4 мм/сек. В специально проведенных опытах (Ю. Ю. Лурье, А. И. Рыбникова) установлено, что основная масса частиц пирена (до 85%) выпадает со скоростью 0,37 мм/сек.

2*

19

Таким образом, пирен, находясь в воде в виде взвеси, обладает значительной скоростью осаждения и может вызвать заиление берегов водоема и ограничить условия водопользования для населения. Исходя из этого, при решении условий спуска сточных вод производства ацетилена, содержащих пирен, необходимо освобождать промышленный сток от пирена, находящегося в твердой фазе.

Имеющиеся в литературе данные относительно биологической активности фенантрена и пирена показывают, что изучаемые вещества не обладают способностью индуцировать канцерогенез (Maisin, Desmedt, Jocqmin; Kannaway и Hieger; Hartwell; Gerschbein; 3. Э. Григорьев). Ряд авторов отметил феномен обеднения печени белых крыс запасами аминокислот под действием фенантрена в дозе 1000 мг/кг и пирена в дозе 70 мг/кг при пероральных введениях животным (J. White и А. White; Binet и Wellers; Harper).

Таким образом, правомерно предположение о возможном влиянии изучаемых веществ в связи с их способностью детоксицироваться в печени путем образования парных соединений на функциональное состояние печени, в которой в основном происходит метаболизм изучаемых препаратов.

Изучение токсических свойств фенантрена и пирена начали с проведения острого опыта. В остром опыте на 198 белых мышах были определены верхние параметры токсичности изучаемых веществ. Вещества вводили в 1,5% растворе крахмала. Наблюдение продолжалось 15 дней. Полученные экспериментальные данные обрабатывали методом пробит анализа по Личфилду и Уилкоксону. В результатах проведенных исследований было установлено, что LD50 фенантрена составляет 700 ( -*-± 141,104) мг/кг, LD50 пирена —9400 (-±787,2) мг/кг. Результаты изучения видовой чувствительности позволили нам для проведения подострого и хронического санитарно-токсикологических опытов использовать кроликов и белых крыс, чувствительность которых к токсическому действию фенантрена и пирена примерно такая же, как у белых мышей.

В подостром эксперименте мы считали наиболее целесообразным использовать следующие тесты: изучение углеводной (методика Somo-dgi в модификации King и Aitken), белковообразующей и гемокоагу-ляционной функций печени; уровень содержания сульфгидрильных групп в сыворотке крови; активность ферментов крови: холинэстеразы и каталазы; изучение системы гипофиз — кора надпочечников. Исследовали также морфологический состав периферической крови, уровень содержания гемоглобина и витамина С в сыворотке крови и тканях; проводили также наблюдения над скоростью потребления кислорода животными, общим их состоянием и динамикой веса.

Подострый эксперимент был проведен на 12 кроликах и 12 белых крысах — половозрелых самцах. Животные получали фенантрен в дозе 70 мг/кг в течение 3 месяцев. Исследования позволили выявить статистически достоверные различия в нарушении углеводной функции печени (табл. 1), а также в уровне содержания SH-групп (табл. 2) между опытной и контрольной группой. Другими использованными в эксперименте тестами не удалось выявить функциональных нарушений в организме под влиянием фенантрена в дозе 70 мг/кг.

Исходя из данных, полученных в подостром эксперименте, в котором удалось выявить наиболее чувствительные системы к токсическому влиянию фенантрена в дозе 70 мг/кг, мы привели хронический санитар-но-токсикологический эксперимент.

Хронический эксперимент продолжитепьностыо 7 месяцев поставили с фенантреном и пиреном, используя следующие тесты: исследование углеводной и обезвреживающей функции печени и уровня содержания SH-групп в сыворотке крови. В хроническом эксперименте с фенантре

Ъл

Таблица I

Динамика галактоземии у кроликов после внутривенной нагрузки галактозой

Животные

Стати пи чес кий критерий

45 дней от начала затравки

90 суток от начала затравки

вргмя после введения галактозу (в мин.)

60

180

Контрольные

п

М+т

5

52,4+9,005

5

13±5,206

5

2,2± 1,02

6

55,71 7,57

6

23±5,718

6

4±2,49

Получавшие фенантрен в дозэ 70 мг/кг

п

М±т

6

75,5± 11,6

6

26,5 ±3,82

6

П,5±2,21

6

87±6,626

6

16±6,124

6

2,5± 1,75

/

1,46

2,1

3,68

2,5

0,85

0,35

Р

0,1

0,05

0,01

0,05

0,5

0,5

Таблица 2

Г

Содержание сульфгидрильных групп в сыворотке крови кроликов к концу 2-го месяца

затравки фенантреном (в микромолях на 100 мл сыворотки)

V г ДД *. ^Я Животные Контрольные п—6 • Получавшие фе. а трен в дозе 70 мг /кг п=6 Статистическая достоверность

Статистический критерий ..... | 4 • М±т М±т / Р

75,5±4,2 93,3±6,9 2,22 0,05

ном мы изучали также условнорефлекторную деятельность белых крыс по укороченной методике (формирования условного рефлекса). За период эксперимента оценивали общее состояние и прирост веса животных.

Наблюдения над функцией печени кроликов, получавших фенантрен в дозе 0.2 мг/кг и пирен в дозе 0,4 и 90 мг/кг, не позволили отметить токсического влияния изучаемых веществ в испытанных дозах на обезвреживающую и гликогеногеническую функции печени. Не отмечено также токсического влияния фенантрена и пирена в испытанных дозах и на уровень содержания БН-групп в сыворотке крови кроликов на условнорефлекторную деятельность животных, а также на общее состояние и динамику их веса.

В результате проведенного хронического санитарно-токсикологиче-ского эксперимента установили, что фенантрен в дозе 0,2 мг/кг (в 10 раз превышающей пороговую по влиянию на запах 0,4 мг/л) и пирен в

дозах 0,4, 90 и 450 мг/кг, что соответствует концентрациям в воде 7, 5, 1800 и 9000 мг/л, оказались недействующими на организм животных.

Выводы

1. Пороговая концентрация фенантрена по влиянию на органолепти-ческие свойства воды — запах соответствует 0,4 мг/л. Пирен не изменяет органолептических свойств воды.

2. Фенантрен и пирен не оказывают влияния на санитарный режим водоемов в испытанных концентрациях: фенантрен до 40 мг/л, пирен до 1000 мг/л.

3. В санитарно-токсикологическом эксперименте обнаружено, что фенантрен в дозе, в 10 раз превышающей пороговую по влиянию на органолептический признак — запах (0,2 мг/кг), и пирен в дозах 0,4, 90 и 450 мг/кг оказались недействующими.

4. Пирен, находясь в воде в виде взвеси, обладающей значительной скоростью осаждения, может вызвать заиление берегов водоема и ограничить условия водопользования для населения.

5. На основании сопоставления полученных данных можно считать, что лимитирующим признаком вредности для фенантрена является его влияние на органолептические свойства воды (запах); для фенантрена в качестве предельно допустимой в водоемах может быть рекомендована концентрация 0,4 мг/л.

При решении условий спуска сточных вод, содержащих пирен, необходимо освобождать промышленный сток от этого соединения, находящегося в твердой фазе, исходя из того, что на уровне растворимости пирен неспособен оказать вредного влияния ни по одному из лимитирующих показателей гигиенического нормирования.

ЛИТЕРАТУРА

Григорьев 3. Э. Вопр. онкол., 1962, № 2, стр. 14. — Лурье Ю. Ю. Рыбникова А. И. Химический анализ производственных сточных вод. М., 1963.— В i-het L., We llers G., Bull. Soc. Chim. biol. (Paris), 1953, v. 35, p. 511. —Gersh-bein L. L.f J. nat. Cancer Inst., 1958, v. 21, p. 295. — H а г p e г К. H., Brit. J. Cancer, 1957, v. 11, p. 499.—Hart we 11 J. L., Shubik Ph., Survey of Compounds which have been Tested for Carcinogenic Activity. Washington, 1957.— Kennaway B. L., Hieger J., Brit. med. J., 1930, N 3622, p. 1044.— King E. J., A i t k e n R. S., Lancet, 1940, v. 2, p. 543. — Litchfield J. Т., W i 1 с о x о n F., J. Pharmacol, exp. Ther., 1949, v. 96, p. 99. — M a i s i n J., D e s m e d t P., J а с q m i n L., C. R. Soc. Biol. (Paris), 1927, v. 96, p. 1056.—S ото gyi M., J. biol. Chem., 1927, v. 75, p. 33.—W h i t e J., White J. biol. Chem., 1939, v. 131, p. 149.— White A., White J., J. Biol. Med., 1940, v. 12, p. 427.

Поступила 20/1X 1963 г.

HYGIENIC STANDARDS OF PHENATHRENE AND PYRENE CONCENTRATIONS

IN WATER BODIES

N. L. Rakhmanina

In a complex investigation aimed to substantiate the maximum permissible concentration of phenathrene and pyrene in water basins it was found that the limit index for phenatrene was its harmful effect on the organoleptic properties of water. The maximum permissible concentration of phenathrene in water basins may be advised at 0.4 mg. When pyren containing sewage is discharged into a water body it is necessary that pyrene should be removed from industrial waste effluents if present in a solid state, since it is known that when this compound occurrs at the level of solubility in water it is not liable to produce any noxious effect against which the limit-indices of hygienic standards provide.

УДК 614.445 : 628.163 : 546.214

ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ОЗОНИРОВАНИЮ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ, СОДЕРЖАЩЕЙ ПАТОГЕННЫЕ БАКТЕРИИ И ВИРУСЫ

Б. П. Сучков

Кафедра коммунальной гигиены Киевского медицинского института

ф

Экспериментальные исследования по озонированию питьевой воды, зараженной брюшнотифозными бактериями, проводились еще Ohlmul-ler, Calmette, Roux, Ohlmuller и Prall, Proskauer и Schuder, Г. В. Хло-пиным и К. Э. Добровольским. Однако полученные ими данные свиде-