CC BY
4
хисчяг* нс]и п.рм КО т-эпш'вгэоэ лпаЯП йв^ем ,ХПЗ тнвом<|от итог-)ня к . .о
© В. И. ФЕДОРЕНКО, 1991 '• • ......■» "И+ОМ СГ1Ч щ .
УДК 614.777-074
В. И. Федоренко
КОМБИНИРОВАННОЕ ДЕЙСТВИЕ КОМПОНЕНТОВ КОМПОЗИЦИИ РСБ-500 И ЕЕ ГИГИЕНИЧЕСКОЕ НОРМИРОВАНИЕ В ВОДЕ ВОДОЕМОВ
Львовский медицинский институт
Композиция РСБ-500 предназначена для применения в строительной промышленности в качестве регулятора схватывания бетона и представляет собой многокомпонентную смесь относительно постоянного состава. Согласно техническим условиям (ТУ 6-02-3-310—85), она является водным растворов, содержащим до 40 % нитрило-триметилфосфоновой кислоты (НТФК), до 11 % фосфористой кислоты (ФК), до 5 % соляной кислоты и до 0,5 % ингибитора кислотной коррозии КИ-1 (катапина). В состав последнего в свою очередь входят равные части полибензилпириди-ния хлорида, уротропина, соляной кислоты и воды: РСБ-500 — жидкость светло-желтого цвета, хорошо растворимая в воде, нерастворимая в органических растворителях (бензол, толуол, четыреххлористый углерод); плотность при 20 0С 1,421 г/см3, температура кипения 145 °С; при температуре —60 °С превращается в аморфную смесь. РСБ-500 образует комплексы с рядом металлов в широком интервале рН.
: Исходя из количественного состава смеси, представлялось целесообразным выявить характер комбинированного действия ее компонентов и дать гигиеническую оценку смеси как целого на основе ранее описанных методических подходов [5, 6], В соответствии с ними любую смесь переменного состава можно представить и изучить в виде модельной смеси фиксированного состава (МСФС) и параллельно определить пределы колебания количественного состава смеси, при которых сохраняются свойства МСФС по токсикометрическим признакам. В целях регламентации смесей веществ в воде водоемов аналогичным путем могут быть установ-
лены пороговые концентрации по влиянию на органолептические свойства воды (ПКорг) и санитарный режим водоемов (ПКса„).
МСФС композиции РСБ-500 готовили по максимальным значениям содержания каждого компонента, согласно ТУ, при суммарном их содержании 56,5 %. Для определения допустимых пределов колебаний количественного состава РСБ-500 параллельно изучали 4 дополнительные смеси фиксированного состава (СФС) с содержанием НТФК 32,6% (СФС-1), 48,6 % (СФС-2), 36,4 % (СФС-3) и 43,9 % (СФС-4) при соответствующем увеличении или уменьшении концентраций других компонентов без изменения их общего суммарного содержания (56,5 %). Кроме того, исследовали композицию РСБ-500 заводского изготовления с расчетом определяемых параметров по сумме максимальных значений концентраций компонентов согласно ТУ. При проведении исследований руководствовались официальными методическими указаниями [3, 4].
Установлено, что ПКорг композиции РСБ-500 составляет суммарно 174,5 мг/л по сообщаемому воде привкусу при подогревании воды до 60 °С, а ПКса,, — 0,4 мг/л (стимуляция биохимической потребности в кислороде — БПК). В связи с этим в дальнейшем мы ограничились определением характера комбинированного действия компонентов по влиянию на БПК и уточнением суммарной ПКса,, по этому показателю. С этой целью устанавливали также ПКБпк каждого из компонентов (катапин рассматривали как одно вещество).
Усредненные результаты 3 серий опытов (табл. 1) показывают, что при раздельном дей-
Таблица 1
Характеристика компонентов РСБ-500 и СФС по влиянию на БПК
Компонент Индивидуальные ПКБПК, мг/л Характер влияния Удельные ПКбпк О1 мг/л) с составе суммарной ПКбцк смеси
МСФС СФС-1 СФС-2
НТФК 1 Торможение 0,283 0,231 0,344
НзРОз 1 Стимуляция 0,078 0,113 0,037
HCl 0,3 Торможение 0,035 0,051 0,017
Катапин 1 Стимуляция 0,003 0,005 0,001
Суммарная ПКбпк смеси 0,4 0,4 0,4
Характер действия смеси как целого Стимуляция Стимуляция Стимуляция
ствии НТФК и соляная кислота тормозят БПК, а ФК и катапин стимулируют его. МСФС испытывали в суммарной концентрации, равной ПКбпк композиции РСБ-500 (0,4 мг/л), СФС-1 и СФС-2 — в суммарных концентрациях 0,1, 0,4 и 1,6 мг/л. Во всех случаях обнаружена стимуляция БПК при значениях суммарной ПКбпк 0,4 мг/л. Как видим, значения удельных ПКбпк компонентов (рассчитанные исходя из процентного состава трех исследованных СФС) ниже индивидуальных значений ПКбпк каждого вещества. Следовательно, при раздельном действии в концентрациях, равных удельным ПКбпк. ни один из компонентов не может оказать никакого влияния на БПК- Тем не менее, действуя совместно, они стимулируют этот процесс, хотя НТФК и соляная кислота сами по себе, наоборот, приводят к снижению БПК.
Если отвлечься от разнонаправленности изменений БПК при раздельном действии компонентов, то по аналогии с оценками комбинированного действия веществ по токсико-метрическим параметрам можно говорить о потенцировании действия. Однако этот вопрос требует, очевидно, дальнейшего специального изучения. Тем не менее ясно, что, во-первых, тип комбинированного действия компонентов МСФС, СФС-1 и СФС-2 остается одним и тем же (хотя и может измениться при других количественных соотношениях) и, во-вторых, композиции веществ (в частности, РСБ-500) следует рассматривать как самостоятельное, качественно новое целое. Соответственно смеси веществ постоянного или относительно постоянного состава необходимо изучать как одно вещество.
Таким образом, для композиции РСБ-500 сум-
марная ПКбпк составляет 0,4 мг/л при любых количественных соотношениях компонентов в пределах процентного состава смесей СФС-1 и СФС-2. Последнее подтверждено исследованиями, проведенными с СФС-3 и СФС-4.
В острых опытах на белых крысах установлено, что суммарная ЬОз0 композиции РСБ-500 составляет для самцов 2455,3 (2079,2—2836,4) мг/кг, самок 2496,4 (2252,9—2739,9) мг/кг; белых мышей 2082,1 (1485,2—2679,0) мг/кг, морских свинок 1224,7 (888,2—1561,2) мг/кг при индексе кумуляции, равном нулю, и среднем времени гибели животных (Е Т50 < I >) 12,4 (9,2— 15,6) ч. При повторном введении '/г ЬОбо композиции РСБ-500 белым крысам-самцам ЕТ50(П) составило 5,2 (3,7—6,8) сут, что указывает на среднюю кумуляцию.
Результаты определения токсичности и кумулятивных свойств веществ, входящих в состав композиции, модельной смеси и 4 дополнительных СФС, с оценкой типа комбинированного действия их компонентов представлены в табл. 2 (опыты проведены на белых крысах-самках). Как видим, при раздельном введении веществ соляная кислота относится к средне-токсичным, остальные компоненты — к малотоксичным препаратам. Степень кумуляции соляной кислоты — слабая, ФК и катапина — средняя, НТФК — сильная. Это указывает на неизоаддитивность действия веществ, входящих в состав РСБ-500 [5]. Значения суммарных (с учетом доверительных границ) РСБ-500, МСФС, СФС-1, СФС-3 и СФС-4 практически совпадают при равной степени кумуляции всех указанных смесей. СФС-2 отличается от них как по токсичности, так и по степени кумуляции.
Таблица 2
Характеристика токсичности и кумуляции компонентов РСБ-500 и СФС
Компонент Индивидуальная LDso, мг/кг Степень кумуляции Удельные LDso (в мг/кг) в составе суммарной LDso смеси
МСФС СФС-1 СФС-2 СФС-3 СФС-4
НТФК 3000 Сильная 1732,5 40 1405,9 32,6 3085,9 48,6 1454,4 36,4 1646,1 43,9
НзРО., 1895 Средняя 476,6 11 687,1 15,9 333,8 5,3 535,4 13,4 315,3 8,4
HCl 788,5 Слабая 216,6 5 312,3 7,2 151,7 2,4 243,7 6,1 143,3 3,8
Катапин 1666 Средняя 21,7 0,5 31,2 0,7 15,6 0,2 . 24,0 0,6 14,3 0,4
Суммарная LD50 смеси Степень кумуляции смеси 2447,1 Средняя 2436,6 Средняя 3586,6 Сильная 2257,5 Средняя 2119,0 Средняя
Тип комбинированного Г по токсичности Потенци- Потенци- Аддитив- Потенци- Потенци-
действия L по кумуляции рование Аддитив- рование Аддитив- ность Потенци- рование Аддитив- рование Аддитив-
ность ность рование ность ность
Примечание. В знаменателе — содержание [в %) компонентов в смесях.
2*
19
Устаневленные различия обусловлены особенностями комбинированного действия компонентов исследованных смесей. В случае СФС-2 в состав суммарной 1^50 смеси входят целая ЬОбо НТФК и заведомо неэффективные удельные дозы остальных компонентов, что указывает на аддитивность (гетероаддитивность) действия по токсичности. В остальных случаях отмечается потенцирование по токсичности, так как суммарные ЬО50 смесей слагаются из таких удельных ЬЭ5о ФК, соляной кислоты и катапина, которые сами по себе являются неэффективными, а максимальная удельная доза НТФК (1732,5 мг/кг в составе МСФС) теоретически может привести к гибели лишь 15 % животных. По степени кумуляции комбинированное действие компонентов СФС-2 следует рассматривать как потенцирование (смесь в целом характеризуется сильной кумуляцией, хотя в ее состав входят слабокумулятивная соляная кислота и сред-некумулятивные ФК и катапин), комбинированное действие компонентов остальных смесей — как аддитивность. Полученные результаты свидетельствуют о том, что острая токсичность, степень кумуляции смесей РСБ-500, МСФС, СФС-1, С.ФС-3 и СФС-4 и тип комбинированного действия их компонентов совпадают. Таким образом, в пределах колебаний количественного состава смесей указанные свойства не зависят от соотношений между компонентами. Вместе с тем при оценке смеси как целого следует иметь в виду, что токсикометрическая взаимозаменяемость компонентов обнаруживается в более узких пределах, чем по ВПК.
Исходя из полученных данных, в дальнейших исследованиях мы изучали биологическое действие композиции РСБ-500 в 30-дневном под-остром и 6-месячном хроническом опытах на белых крысах-самцах. Суммарные дозы РСБ-500 в подостром опыте составили '/ю, 'До и '/250 в хроническом — '/250 и '/2000 ЬОбо. На 10, 20 и 30-е сутки подострого опыта и ежемесячно в течение хронического опыта регистрировали массу тела животных, содержание эритроцитов, гемоглобина и лейкоцитов в периферической крови, активность холинэстеразы (ХЭ) тканей коры головного мозга, печени, почек и сыворотки
крови (по Э. НеэЫп), активность моноаминокси-дазы (МАО) ткани мозга и печени [1], ала-нин- и аспартатаминотрансферазы (АЛТ и АСТ) и щелочной фосфатазы в сыворотке крови [2], содержание БН-групп в ткани почек и сыворотке
крови, мочевины в сыворотке крови, аскорбиновой кислоты в надпочечниках [7], а также СПП. Кроме того, определяли функциональные показатели сперматогенеза, а на 30, 90 и 180-е сутки изучали тонкую морфологию гонад, почек, печени и гликогенсинтезирующую функцию
последней?. В дополнительных опытах на белых крысах-самках оценивали эмбриотоксическое действие РСБ-500*, на морских свинках — аллергенные свойства композиции**, на белых мышах — ее мутагенные свойства (цитогенетическим методом).
Наиболее глубокие изменения обнаружены в подостром опыте (особенно на 20-е сутки). Они выражались в снижении активности ХЭ тканей и сыворотки крови и МАО ткани мозга (10 и 20-е сутки), повышении активности АЛТ (на 10-е сутки) и ACT, снижении содержания SH-групп в ткани почек и сыворотке крови. При этом воздействие РСБ-500 в суммарной дозе 9,8 мг/кг ('/гьо LD50) привело лишь к изменениям трех показателей — активности ХЭ ткани мозга и печени и АЛТ сыворотки крови. Из полученных данных следует, что в этом опыте значение максимальной недействующей дозы (МНД) < 9,8 мг/кг, а при формализации зависимостей доза — эффект вероятностная оценка МНД (DE50) составляет 0,84 (0,27—2,59) мг/кг. Результаты хронического опыта на оценку DE°o не повлияли (при обычной оценке в этом опыте МНД составила 1,2 мг/кг).
По морфологическим и гистохимическим критериям в подостром и хроническом опытах неэффективными оказались суммарные дозы композиции, равные '/250 LD50 (печень и почки) и '/ю LD50 (гонады). Мутагенные свойства РСБ-500 при однократном введении мышам '/4 LD50 не выявлены. При изучении эмбриотокси-ческого действия РСБ-500 значимые изменения обнаружены лишь при введении '/ю LD5o (увеличение общей эмбриональной и доимпланта-ционной смертности, снижение индекса оплодотворения, увеличение показателя индуцированной гибели эмбрионов). Аллергенные свойства композиции РСБ-500 по реакциям специфического лизиса лейкоцитов, специфической агломерации лейкоцитов, дегрануляции тучных клеток, а также по реакции кожи (в том числе после 30-кратного накожного воздействия) не обнаружены.
Таким образом, по совокупности полученных результатов окончательное суммарное значение МНД при ориентации на нижнюю доверительную границу DE°o составляет 0,27 мг/кг, что в пересчете на концентрацию в воде (МНК) соответствует 5,4 мг/л. Расчетные значения МНД композиции РСБ-500, найденные по формулам lg МНД=0,88 lg LD50—3,54; lg МНД=1ё LD50-— 1,302 lg ETso,,) —2,220, а также по шкале МНД, учитывающей токсичность и степень кумуляции смеси как целого [4], составляют соответственно 0,278, 0,558 и 0,246 мг/кг. Поскольку токсичность и кумулятивность РСБ-500 и всех исследованных СФС, кроме СФС-2, совпадают,
* Исследования проведены доц. М. С. Августинович.
* Исследования проведены доц. Й. М. Федечко.
расчётные'значения МНД подразумеваемых смесей существенно различаться между собой не могут. Поэтому в принципе прогностические оценки МНД исследуемых СФС, очевидно, могут быть получены известными методами [4].
При сопоставлении суммарных МНК, равной 5,4 мг/л, и ПКса„, составляющей 0,4 мг/л, лимитирующим признаком вредности следует считать общесанитарный (стимуляция БПК), а РСБ-500 надлежит отнести к препаратам 4-го класса опасности. При содержании НТФК в составе РСБ-500 в пределах 32,6—43,9 % и ФК в пределах 8,4—15,9 % санитарный контроль рекомендуется осуществлять по НТФК на уровне 0,3 мг/л и ФК на уровне 0,07 мг/л.
Литература
1. Балаклеевский А. А. // Лаб. дело.— 1976.— № 3.— С. 151 — 153.
2. Колб В., Камышников В. С. Справочник по клинической химии.— Минск, 1982.
3. Методические указания по разработке и научному
Обоснованию предельно допустимых концентраций вредных веществ в воде водоемов.— М., ¡976.
4. Методические указания по применению расчетных и экспресс-экспериментальных методов при гигиеническом нормировании химических соединений в воде водных объектов.— М., 1979.
5. Федоренко В. И. // Гиг. и сан,— 1987,— № 10,— С. 56—58.
6. Штабский Б. М., Федоренко В. И. // Там же.— № 9.— С. 60-63.
7. Harris L„ Ray S. // Biochem. J.— 1933,— Vol. 27. N 2,— P. 590—599.
Поступила 02.03.90
Summary. A multi-component composition of RSB-500 of the not strictly fixed quntitative composition as a model one and four additional mixtures of the fixed composition have been studied, as well as the character of the combined effect of its components. It has been found out, that for the composition of RSB-500 the total threshold concentration is 0.4 mg/1 according to BOD, and the maximal no-effect dose is 0.27 mg/kg. Potentiation of the effect of the components is observed according to the influence on BOD, additivity — according to the degree of cumulation. Embryotoxic, gonado-toxic, mutagenic and allergic effects were not observed. The limiting degree of harmfulness is general toxic (BOD stimulation), the fourth degree of danger. It is recommended to maintain sanitary control according to nitriltrimethylphospho-nic acid on the level 0.3 mg/1 and phosphorous acid on the level 0.07 mg/1.
© Е. С. ПЕТРОВА. 1991 УДК 614.777:574.64
Е. С. Петрова
ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ДОПУСТИМОГО СОДЕРЖАНИЯ В ВОДЕ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ ФЛОТОРЕАГЕНТОВ НА ОСНОВЕ !Ч-АЦИЛАМИНОКИСЛОТ
Московская медицинская академия им. И. М. Сеченова
Ежегодно на ПО «Апатит» — крупнейшем в стране горнообогатительном комбинате по производству сырья для фосфорсодержащих минеральных удобрений добывается более 57 млн т руды, из которой получают 20 млн т апатитового и 1,6 млн т нефелинового концентрата. Предусмотрено дальнейшее наращивание мощностей по добыче и обогащению апатита.
В целях совершенствования существующих технологий обогащения апатитовых руд ведутся поиски эффективных флотореагентов, которые позволили бы наряду с получением высококачественного апатитового концентрата устранить некоторые трудности в обезвреживании «хвостов обогащения» [2]. Перспективными в этом плане проявили себя флотореагенты на основе N-ациламинокислот Cíe—С22, в частности препараты OS-lOO (N-ациламиносаркозин в смеси с изопропанолом и водой, производство — Швеция), ААСК (продукт конденсации олеиновой кислоты с таурином, отечественная разработка), ААК (продукт конденсации смеси технических жирных кислот с щелочным гидро-лизатом кубовых остатков продуктов дистилляции капролактами, отечественная разработка), «Лилафлот QS-730M» (N-ацилпроизводное сме-
си низкомолекулярных кислот типа уксусной и акриловой, производство — Швеция).
В Советском Союзе планируется создание совместного советско-шведского предприятия по производству флотореагента «Лилафлот OS-730M».
По запросам Государственного института горнохимического сырья и ПО «Апатит» нами был проведен комплекс экспериментальных исследований по изучению токсических и гигиенических свойств группы флотореагентов на основе N-ациламинокислот С16—С22 отечественного и зарубежного производства с целью гигиенического нормирования в воде водных объектов.
Наиболее выражено влияние изученных реагентов на санитарный режим водоемов (увеличение биохимического потребления кислорода — БПК) и органолептические свойства воды (ценообразование) .
Для выявления закономерностей и характера влияния флотореагентов на динамику БПК были поставлены пятисуточные эксперименты (25 опытов). Под влиянием изучаемых флотореагентов отмечалось ускорение БПК. Одновременные наблюдения за развитием и отмиранием микрофлоры в воде подтвердили полученные резуль-
