Научная статья на тему 'К ВОПРОСУ НОРМИРОВАНИЯ МЫШЬЯКА В ПИТЬЕВЫХ ВОДАХ РАЗЛИЧНОЙ ЖЕСТКОСТИ'

К ВОПРОСУ НОРМИРОВАНИЯ МЫШЬЯКА В ПИТЬЕВЫХ ВОДАХ РАЗЛИЧНОЙ ЖЕСТКОСТИ Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
24
5
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 фундаментальной медицине , автор научной работы — H.В. Тулакина, Ю.В. Новиков, С.И. Плитман, Т.А. Кочеткова, К.О. Ласточкина

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

On the basis of subacute sanitary and toxicological experimental findings, the authors derived the MACs of arsenic concentrations for drinking water of different hardness: at the level of 0.01 mg/l for water of 2.2 mg-eq/l hardness and 0.05 mg/1 for water of more than 2.2 mg-eq/l hardness.

Текст научной работы на тему «К ВОПРОСУ НОРМИРОВАНИЯ МЫШЬЯКА В ПИТЬЕВЫХ ВОДАХ РАЗЛИЧНОЙ ЖЕСТКОСТИ»

генного действия — числа животных с опухолями. Другие учитываемые показатели, такие, как минимальный латентный период, локализация и тип опухоли, также не давали оснований связывать их с концентрацией изучавшихся веществ. Полученные результаты позволяют сделать вы-± вод, что ДХБМ и ДБХМ при указанных концент-рациях и способе введения канцерогенной активностью не обладают. Данные эксперимента использованы при разработке гигиенических нормативов ДХБМ и ДБХМ в водной среде.

Литература

1. Лакин Г. Ф. Биометрия. — М., 1980.

2. Новиков Ю. В., Ноаров Ю. А. / / Гиг. и сан.— 1984.— №4.—С. 51—55.

3. Theiss J. С., Stoner G. D., Shimkin M. В., Weisburgc.'

E. ¿.//Cancer Res. — 1977. — Vol. 37. — P. 2717— 2720.

4. Toxicology and Carcinogenesis Studies of Chlorodibro-momethane in F 344/N Rats and B6S3F1 Mice (Gavage Studies) /Technical Report NTP U. S. Dept. of Health and Human Serv., NIH Publication No. 85—2538, August 1985.

Поступила 11.05.86

Summary. In chronic experiments on 645 hybrid mice CBAXC57B1/6 the carcinogenic effect of 2 halomethanes (dichlorobromomethane and dibromochloromethane) produced in water chlorination in concentrations of 400; 4.0 and 0.04 mg/1 was analyzed. The results of the two-year experiment demonstrated the absence of these agents in the whole range of the given concentrations.

УДК 513.32:546.19

Н. В. Тулакина, Ю. В. Новиков, С. И. Плит мая, Т. А. Кочеткова, к. О. Ласточкина, Р. М. Хвастунов

К ВОПРОСУ НОРМИРОВАНИЯ МЫШЬЯКА В ПИТЬЕВЫХ ВОДАХ РАЗЛИЧНОЙ ЖЕСТКОСТИ

Московский НИИ гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана

Неорганические соединения мышьяка широко распространены в водных объектах [1, 5, 7, 9, 10]. Для питьевой воды и воды водоемов в СССР установлен гигиенический норматив на уровне 0,05 мг/л по санитарно-токсикологическому признаку вредности [2]. В более поздних исследованиях [4] подтверждена надежность существующего норматива даже с учетом гонадотоксиче-ского и эмбриотоксического действия. Вместе с тем обоснование норматива выполнено для мышьяка без учета минерального состава питьевых вод, который в рамках ГОСТа 2874—82 на питьевую воду лишь по уровню жесткости может колебаться в весьма широких пределах.

^ Исследования последних лет [6, 8, 11, 12] свидетельствуют о влиянии жесткости воды на биологическую активность неорганических веществ и, в частности, об увеличении токсичности кадмия и свинца при поступлении их в организм с водой жесткостью ниже 1 мг-экв/л и увеличении положительного эффекта селена по мере снижения жесткости воды.

Отмеченное и послужило предпосылкой для определения гигиенической надежности существующего регламента при использовании воды различной жесткости.

Исследования проведены в условиях 30-дневного эксперимента на белых крысах-самцах массой 100—120 г. Животные получали из стеклянных поилок имитаты вод жесткостью — 0,5;

^ —-4,0; — 7,0 мг-экв/л. До кормления животным ежедневно внутрижелудочно вводили растворы мышьяковистого ангидрида в дозах 0,292 мг/кг (1/50 LDso), 0,0584 мг/кг (1/250 LD50), 0,01168 мг/кг (1/1250 LDso).

В результате выполненного эксперимента выявлены следующие изменения биохимических и морфологических показателей. Во всех сериях отмечалась четкая зависимость эффекта от дозы. Так, в I серии (жесткость —0,5 мг-экв/л) на 30-й день эксперимента при воздействии мышьяка в дозе 1/50 ЬО50 в крови были снижены уровень гистамина (0,0037 ±0,0003 нмоль/л, контроль — 0,0070±0,0009 нмоль/л, Р<0,01), общих сульфгидрильных групп — ¿Н-групп (10,8± ±0,68 ед. экстинкции, контроль — 16,0±0,65 ед. экстинкции, Р < 0,001), активность альдолазы (2,33±0,32 ед. экстинкции, контроль — 5,88± ±0,83 ед. экстинкции, Я<0,01), щелочной фосфа-тазы (10,01 ±1,56 мг%, контроль — 34,19± ±4,29 мг%, Р<0,01), аланиновой трансамина-зы (АлТ) [0,45+0,044 ммоль/(ч-л), контроль — 0,84±0,078 ммоль/(ч• л), Р<0,01]. При интоксикации более низкой дозой мышьяка (1/250 ЬО50) в этот же срок имело место снижение активности альдолазы (2,85±0,16 ед. экстинкции, Р< <0,01), щелочной фосфатазы (21,19±2,34 мг%, Р<0,05), АлТ [0,59±0,045 ммоль/(ч-л), Р< <0,05], уровня БН-групп (11,1 ±0,79 ед. экстинкции, Я<0,01). Причем выраженность изменений 3 последних показателей была меньшей, чем в предыдущей группе. Еще менее выраженным оказался эффект при воздействии мышьяка в дозе 1/1250 ЬО50. В соответствующей группе изменения имелись лишь по 2 показателям: активности альдолазы (3,07±0,28 ед. экстинкции, Р<0,02) и уровню БН-групп (13,0±0,5 ед. экстинкции, Р<0,02).

Во II серии (жесткость воды —4,0 мг-экв/л) при воздействии максимальной дозы к 30-му дню

исследований достоверные изменения касались всех показателей: уровня гистамина (0,0089± ±0,00054 н моль/л, контроль — 0,0134± ±0,00097 нмоль/л, Р<0,01), SH-гругш (22,54± ±0,48 ед. экстинкции, контроль — 30,57± ±1,27 ед. экстинкции, Р<0,01), активности альдолазы (3,44±0,19 ед. экстинкции, контроль — 5,47±0,16 ед. экстинкции, Р<0,001), щелочной фосфатазы (55,88±3,82 мг%, контроль —64,48± ±2,41 м г %, Р<0,05), АлТ [0,42± ±0,027 ммоль/(ч-л), контроль — 0,66± ±0,038 ммоль/(ч-л), Р<0,01], аспарагиновой трансаминазы — АсТ [2,09±0,063 нмоль/(ч-л), контроль — 2,49±0,04 нмоль/(ч-л), Р<0,01]. В то же время в группе, где животные получали минимальную дозу (1/1250 LD50), статистически достоверные изменения наблюдались лишь по 2 показателям: активности альдолазы (6,36± ±0,24 ед. экстинкции, Р<0,02) и уровню SH-групп (26,71 ±1,32 ед. экстинкции, Р<0,05).

В III серии (жесткость воды ~7,0 мг-экв/л) также имелась четкая зависимость между эффектом и вводимой дозой. Если в группе, где животные получали дозу 1/50 LD50, на 30-й день наблюдалось статистически достоверное по сравнению с контролем снижение уровня гистамина (0,0093 ±0,00032 нмоль/л, контроль — 0,0124±0,00064 нмоль/л, Р<0,01), SH-rpynn (33,1± 1,43 ед. экстинкции, контроль — 43,2± ±1,1 ед. экстинкции, Р<0,001), активности щелочной фосфатазы (30,42±2,47 мг%, контроль — 46,28±5,2 м г %, Р<0,05), АлТ [0,56± ±0,054 ммоль/(ч-л), контроль — 0,96± ±0,079 ммоль/(ч• л), Р<0,01] и АсТ [1,40± ±0,031 нмоль/(ч-л), контроль — 1,82± ±0,0038 нмоль/(ч-л), Р<0,001], то в группе с минимальной дозой мышьяка (1/1250 LD50) ни по одному из показателей достоверных изменений по сравнению с контролем не отмечено.

Наряду с дозовой зависимостью, имевшей место внутри серии, в эксперименте четко отмечено снижение токсичности мышьяка по мере возрастания уровня жесткости. Так, при воздействии мышьяка в дозе 1/1250 LD50 с водой жесткостью — 0,5 мг-экв/л (на 30-й день исследований) отмечено снижение уровня SM-групп и активности альдолазы. А при жесткости ~7,0 мг-экв/л ни один показатель не отличался от контроля.

Определенные изменения отмечены в отношении таких показателей, как калий, натрий, кальций в сыворотке и моче. Так, в серии II, где животные получали оптимальную по уровню жесткости воду (— 4,0 мг-экв/л) [3] и мышьяк в дозах, соответствующих 1/50 и 1/250 LD50, снижен уровень натрия в сыворотке (соответственно Р,<0,001, Р2<0,001) и моче (Pi<0,001, Р2<0,001), кальция в сыворотке (Pi<0,01, Р2<0,02). В группе, где животные получали мышьяк в дозе, соответствующей 1/1250 LD50, ае отмечено изменения данных показателей.

В I серии (жесткость воды ~0,5 мг-экв/л) при дозе мышьяка, соответствующей 1/50 и 1/250 ЬЭэо, снижен уровень калия в сыворотке (Р 1С <0,001, Р2<0,001) и моче (Р|<0,001, Р2< <0,001), уровень натрия (Р,<0,001, Р2<0,01) и кальция (Р]<0,001, Р2<0,001) в сыворотке. При дозе 1/1250 ЬЭбо повышен уровень натрия (Р<0,001) и снижен уровень кальция (Р<0,01) в сыворотке. При сравнении показателей контрольных групп I и II серий установлено, что в контрольной группе I серии повышен уровень калия (Р<0,001) и натрия (Р<0,001) в сыворотке и калия (Р<0,001) в моче, снижен уровень натрия (Р<0,001) в моче.

В III серии (жесткость воды ~7,0 мг-экв/л) при дозах мышьяка, соответствующих 1/50 и 1/250 ЬО50, снижен уровень калия в сыворотке (соответственно Р\<0,001, Р2<0,001) и моче (Р[<0,001, Р2<0,001), уровень натрия в моче (Р1 <0,001, Р2<0,010), повышен уровень натрия в сыворотке (Р)<0,001, Р2<0,001). При дозе, соответствующей 1/1250 ЬОбо, снижен уровень калия (Р<0,001) в сыворотке и моче (Р< <0,001), повышен уровень натрия (Р<0,001) в сыворотке. Сравнивая показания контрольной £ группы этой серии с показаниями контрольной группы II серии, отмечаем снижение уровня калия в сыворотке (Р<0,001) и моче (Р<0,001), повышение уровня натрия (Р<0,001) и кальция (Р<0,05) в сыворотке.

Морфометрические исследования свидетельствуют о влиянии мышьяка на показатель реактивности печени. Например, при максимальной дозе мышьяка (0,292 кг/кг) у животных в группах с жесткостью ~0,5 и ~7,0 мг-экв/л реактивность печени снижается соответственно на 55 и 30%, при дозе 0,0584 мг/кг достигает контрольных уровней, а при дозе 0,01168 мг/кг отмечается увеличение реактивности на 45 и 40%.

Во всех сериях у животных опытных групп от- ^ мечается тенденция к усилению процессов торможения выведения минерало- и глюкокортикоидов по мере увеличения дозы мышьяка (у контрольных животных +3—[-3,5, у опытных +4—1-8).

Угнетение сенсорно-моторной функции головного мозга выявлено у животных, получавших максимальную дозу мышьяка, и лишь при жесткости воды ~0,5 и ~4,0 мг-экв/л, т. е. при сравнительном анализе морфометрических показателей в зависимости от дозы мышьяка и уровня жесткости воды установлено, что действие на организм прежде всего обусловлено дозами вещества, хотя при жесткости воды ~0,5 мг-экв/л изменения наиболее выражены.

Результаты, полученные в подостром эксперименте, были использованы для расчета вероят- / ностных эффективных и иодпороговых доз мышь- * яка при его хроническом воздействии (табл. 1), Расчеты были выполнены с использованием уравнения зависимости доза — эффект, в основе которого лежит взаимное соответствие дове-

Таблица I

Сводная таблица пороговых и подпороговых концентраций мышьяка в зависимости от уровня жесткости питьевых вод

Показатель Уровень жесткости поды, мг- экв/л Пороговые концентрации, мг/л Подпороговые концентрации, мг/л1

расчетная концентрация доверительные границы расчетная концентрация доверительные границы

Активность АлТ Активность АсТ Уровень гистамина Активность щелочной фосфа-тазы Уровень БН-групп Активность альдолазы 0,5 4,0 7,0 0,5 7,0 0,5 4,0 7,0 0,5 4,0 7,0 0,5 4,0 7,0 0,5 4,0 7,0 0,108 0,100 0,480 0,240 0,300 С',014 0,100 0,240 0,068 0,760 1,20 0,02 0,046 0,34 0,052±0,220 0,074+ 0,142 0,220± 1,04 0,120±0,500 0,160±0,600 0,006±0,026 0,06±0,160 0,12±0,43 0,038+0,120 0,086±7,5 0,380±3,8 0,006±0,06 0,024+0,086 0,160+0,660 0,026 0,054 0,080 0,06 0,094 0,0034 0,042 0,062 0,021 0,0096 0,116 0,002 0,0132 0,082 0,026 0,04 0,10 0,012+0,052 0,039±0,074 0,046±0,220 0,05+0,120 0,054+0,150 0,002± 0,006 0,028+0,066 0,028+0,120 0,012+0,038 0,00104+0,086 0,036+0,380 0,00062+0,006 0,00070+0,024 0,040+0,160 0,002+0,052 0,010+0,080 0,023+ 0,220

Средние значения 0,5 0,052 0,02+0,10 0,013 0,006+0,026

4,0 0,250 0,076+ 1,58 0,036 0,024+0,074

7,0 0,460 0,190+ 1,24 0,076 0,036+0,190

рительных интервалов эффектов и доз [9]: }'=ах + Ь,

где У—Е (степень эффекта); (логарифм

соответствующей дозы); а — угловой коэффициент; Ь — свободный член.

Подпороговые уровни, рассчитанные по всем исследуемым биохимическим показателям в случае использования воды жесткостью

— 0,5 мг-экв/л, оказались самыми низкими. Средняя подпороговая концентрация составила 0,013 (0,006—0,026) мг/л, а средняя подпороговая концентрация, рассчитанная для условий использования воды хлесткостью — 4,0 мг-экв/л, — 0,036(0,0244-0,074) мг/л. Самыми высокими подпороговые уровни оказались для условий использования воды жесткостью — 7,0 мг-экв/л. Средняя подпороговая концентрация составила 0,076(0,036—0,19) мг/л.

Однако подпороговые концентрации еще не в полной мере характеризуют действительный запас прочности норматива. Необходимо также сопоставить норматив с пороговыми расчетными концентрациями.

Расчеты пороговых уровней показали следующее. При жесткости воды — 0,5 мг-экв/л средняя пороговая концентрация составляет 0,052(0,02—0,1) мг/л, для жесткости

— 4,0 мг-экв/л — 0,25(0,076—1,58) мг/л, а для жесткости — 7,0 мг-экв/л — 0,46(0,19—1,24) мг/л.

Таким образом, подпороговые уровни совпали с существующим нормативом лишь при условии потребления воды жесткостью — 7,0 мг-экв/л. Несмотря на то что вероятностные подпороговые

уровни мышьяка в случае потребления воды жесткостью — 4,0 мг-экв/л были ниже гигиенического норматива (0,05 мг/л), разрыв между пороговой и подпороговой концентрациями был все же достаточным, что позволяет также считать существующий в настоящее время регламент приемлемым при потреблении питьевой воды данной жесткости. При потреблении воды жесткостью — 0,5 мг-экв/л существующий регламент не гарантирует безвредность, так как эта величина соответствует пороговой концентрации. Это дает нам основание в качестве нормативной величины для питьевой воды жесткостью — 0,5 мг-экв/л предложить концентрацию 0,01 мг/л, так как она практически равна вероятностному подпороговому уровню и обеспечивает пятикратный запас прочности.

Однако данный норматив, по-видимому, действителен для воды жесткостью более 0,5 мг-экв/л. Для определения верхнего значения жесткости, при котором может быть принят данный норматив, мы сгруппировали верхние и нижние границы возможны^ значений максимальных недействующих концентраций (МНК) с учетом уровня жесткости воды (табл. 2). Уравнение нижней границы запишем в виде квадратичной параболы (основание — простейшая кривая, проходящая по 3 точкам). Вычисления по методу наименьших квадратов дают:

К=—0,00218Ж2 +0,0174Ж +0,0051.

Уравнение верхней границы на начальном участке заменяем прямой:

У=0,0206Ж +0,02,

Таблица 2

Зависимость МНК мышьяка от уровня жесткости воды

Уровень жесткости, мг-экв/л Нижняя граница Верхняя граница

0,5 0,93- Ю-3 3,02- Ю-3

4,0 3,80- Ю-3 10,00- ю-3

7,0 1,58-Ю-3 12,59-Ю-3

При жесткости (Ж) —0,5 мг-экв/л наибольшее возможное значение МНК соответствует:

У=0,0206-0,5+0,02, т. е. У=0,03.

Подставляем это значение в уравнение нижней границы, что дает нам наибольшее значение жесткости, для которой может быть справедлив норматив, установленный для жесткости — 0,5 мг-экв/л.

0,03=—0,00218Ж2 +0,0174Ж +0,0051, откуда

Ж=2,17.

Таким образом, результаты выполненных исследований позволяют нам рекомендовать при жесткости воды менее 2,2 мг-экв/л снизить норматив мышьяка до 0,01 мг/л. Существующий регламент 0,05 мг/л сохраняет свою санитарную надежность при поступлении с питьевой водой жесткостью выше 2,2 мг-экв/л.

Литература

1. Аверьев В. В. // Сборник статей по вопросам гидрогеологии и инженерной геологии. — М., 1962. — С. 19— 21.

2 .Акулов К. И.// Санитарная охрана водоемов от загрязнения промышленными сточными водами. — М., I960, —С. 264—276.

3. Балашов О. И. Физиолого-гигиеиические материалы к обоснованию оптимального диапазона солесодержання питьевых вод гидрокарбонатиого класса, получаемых при дополнительной минерализации опресненной воды: Автореф. дис. канд. биол. наук. — М., 1982.

4. Красовский Г. Н„ Пожидаева Н. В. // Гиг. и сан. — 1984. —№4.— С. 9—11.

5. Мышьяк: Пер. с англ. — М. — 1985. — С. 83—103.

6. Новиков Ю. В., Плитман С. И.. Карасева Н. И., Зайцева Е. П. //Там же.— 1985.— С. 12—15.

7. Хорват А. // Там же. — 1980. — № 6. — С. 63—65.

8. Barton I. С., Conrad М. Е., Harrison L.//S. Lab. clin. Med. — 1978. —Vol. 91, —P. 366—376.

9. Borgono J. M„ Vicent P.. Venturino H. // Environ. Hlth Perspect.— 1977, —Vol. 19.— P. 103—105.

10. Lazcano R., Ferradas R. // International Congress of

Toxicology: Abstracts. — Toronto. 1977. — P. 30. 11 .Miller I. C„ Landesman R. //Bull, environ, contam.

Toxicol.—1978.-Vol. 80.-P. 936-956. 12. Revis N. \V„ Major Т. C„ Norton C. Y. //J. environ. Path. a. Toxicol.— 1980.— Vol. 4. — P. 293—304.

Поступила 15.07.S6

Summary. On the basis of subacute sanitary and toxico-logical experimental findings, the authors derived :he MACs of arsenic concentrations for drinking water of different hardness: at the level of 0.01 mg/1 for water of 2.2 mg-eq/1 hardness and 0.05 mg/1 for water of more than 2.2 mg-eq/1 hardness.

УДК 371.711.8(470.67-22)

С. Т. Тучалаев

УРОВЕНЬ ФИЗИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ 6-ЛЕТНИХ ДЕТЕЙ, ОБУЧАЮЩИХСЯ В СЕЛЬСКИХ ШКОЛАХ ДАГЕСТАНА

Дагестанский НИИ школ, Махачкала

Проблема обучения 6-летних детей в школе или в детском саду, в частности рациональная организация учебного режима, создание оптимальных условий воспитания и обучения, сохраняющих и укрепляющих физическое развитие и здоровье детей, особенно актуальна в настоящее время. В Дагестане физиолого-гигиениче-ская сторона указанной проблемы требует своего решения с учетом характерных для республики условий.

Так, например, -в 1981—1982 учебном году в сельские школы поступило в 8 раз больше 6-лет-них детей, чем в городские (22 892 против 2828).

Для оценки уровня физического развития сельских школьников нами с использованием традиционной антропометрии [2, 3] обследованы 6-летние учащиеся по 3 зонам: 1) школы и детские сады Советского и Ленинского районов Махачкалы (низменность) — 288 детей; 2) школы Буйнакского района (предгорье) — 210; 3) Цунтинский район (горы) — 202 ребенка. Программа исследований включала определение

длины и массы тела, окружности грудной клетки, а также ряда соматоскопических (форма грудной клетки, спины, ног, стопы, осанка, жироотложение) и физиометрических [жизненная емкость легких (ЖЕЛ), сила сжатия кисти руки] параметров. Исследования проводились на базе поликлиники № 1 и 2 Махачкалы, поликлиники № 1 г. Буйнакска, центральных районных больниц Буйнакского и Цунтинского районов.

В ходе исследований были разработаны стандарты физического развития для детей каждой возрастно-половой группы. Стандарты (шкалы регрессии массы тела по росту), составленные на основе обследования 6-летних детей из вышеуказанных зон (табл. 1—4), позволяют в соответствии с методическими указаниями Минздрава СССР [1] определить уровень физического развития детей в возрастном диапазоне от 6 лет 3 мес до 6 лет 8 мес 29 дней (в городские и в сельские национальные школы поступают в среднем дети в возрасте б'/г лет).

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.