CC BY
8
ЛИТЕРАТУРА
Балашов Б. Н. В кн.: Материалы конференции по итогам научных исследований Ин-та общей и коммунальной гигиены за 1963 г. М., 1964, стр. 36.—Беленький М. Л. Элементы количественной оценки фармакологического эффекта. Л., 1963, СТр 81—Лазарев Н. В. Вредные вещества в промышленности. Л., 1963, ч. 2, стр. 186.—М а г а к ь я н И. Г. Рудные месторождения. М, 1955.—С о л о в ь е в а Л. Н., Арзамасцев Е. В. Материалы 18-го Гидрохимического .совещания. Тезисы докл. Новочеркасск, 1964, стр. 45—Ч е р к и н с к и й С. Н. В кн.: Санитарная охрана водоемов от загрязнения промышленными сточными водами. М., 1949, в. 1, стр. 5.—Fair-hall L. Т., Hys lop S. U. S. Publ. Hlth. Serviel, 1947, Suppl., 195, p. 1.
Поступила 8/VII 1964 r.
EXPERIMENTAL SUBSTANTIATION OF THE MAXIMAL PERMISSIBLE CONCENTRATIONS OF TRI- AND PENTAVALENT ANTIMONY IN WATER BODIES
E. V. Arzamastsev
The investigations performed showed that the threshold values, affecting organoleptic properties of water (teste), are at a level of 0.6 mg/1 both for tri- and pentavalent antimony, according to an ion. At a concentration of 0.05 mg/1 the general sanitary regime of water bodies was not affected.
LD50 of SbCl3 for albino rats amounted to 675 mg/kg and that of SbCls—1115 mg/kg. A chronic sanitary toxicologic test demonstrated that the threshold dose of the more toxic trivalecy antimony equaled 0.025 mg/kg, considering its specific action on the free SH-group content of the blood serum.
The maximum permissible concentration of the tri- and pentavalent antimony in water bodies is recommended to be set at 0.05 mg/1, as its corresponding dose 0.0025 mg/kg had no effect on warm-blooded animals.
УДК 628.163
МАТЕРИАЛЫ К ГИГИЕНИЧЕСКОЙ ОЦЕНКЕ СИНТЕТИЧЕСКОГО
ФЛОКУЛЯНТА ПОЛИАКРИЛАМИДА МАРКИ ПАА
Н. А. Рахманина
Центральная научно-исследовательская лаборатория гигиены водного транспорта Министерства здравоохранения РСФСР и Кафедра коммунальной гигиены I Московского ордена Ленина медицинского института им. И. М. Сеченова, Москва
Технический полиакриламид (СН2 — СН — СОЫН2)п является высокомолекулярным синтетическим линейным полимером, в котором часть амидных групп замещена на группы аммониевой и кальциевой солей полиакриловой кислоты. Выпускают этот полимер в виде 8—9%
водного геля, получаемого полимеризацией мономера акриламида.
В продукте марки ПАА в качестве примесей содержатся до 2,85% мономера акриламида и следы гипса. Полимер не обладает запахом и привкусом, хорошо растворяется в воде.
ПАА применяют для разделения фаз в суспензиях (цветная металлургия, углеобогатительная промышленность, сахарная промышленность, очистка сточных и природных вод), для улучшения структурных свойств почв и т. д. (Л. Т. Прилипко и О. Д. Куриленко). За рубежом флокулянты на основе полиакриламида выпускают под фирменными названиями: сепараны 2610, ИП-10, НП-20, НП-30 и АП-30, аэрофлоки 3000 и 548, ДТ-120 и т. п. (Л. И. Габриелова). Службой здравоохранения США для очистки питьевой воды разрешен сепаран НП-10 (1960).
Частично гидролизованный ПАА проявляет флокулирующие свойства в широком диапазоне рН среды, щелочности, жесткости и мутности, позволяет сократить расход коагулянта в 2—3 раза, увеличить производительность водопроводных сооружений при сохранении высокого качества питьевой воды. Оптимальные дозы флокулянта в большинстве
случаев достигают 0,015—1,5 мг/л (Ю. И. Вейцер; И. И. Беляев). При изучении условий применения ПАА на Тюменской водопроводной станции мы установили, что в концентрации 0,3—0,8 мг/л в период паводка этот продукт способствовал повышению качества воды: после осветлителей со взвешенным осадком и скорых фильтров (после предварительной обработки воды хлором, минеральным коагулянтом и активированным углем) прозрачность воды по кресту возрастала с 30—90 до 320 см и более, цветность уменьшалась с 90—180 до 5—20°, привкус и запах снижались с 5 до 1—2 баллов. Наблюдалось также снижение окисляе-мости с 28,6—42,7 до 12—21,2 мг 02/л, уменьшение содержания общего железа с 2,9—3,3 до 0,2—0,6 мг/л.
Лабораторными опытами с применением метода щелочного гидролиза было установлено, что при начальной концентрации ПАА в водопроводной воде 4 мг/л остатки его после коагуляции и фильтрации не превышали 0,2 мг/л. При начальной же концентрации 2 мг/л остатков ПАА не обнаруживалось вовсе; во всяком случае они не превышали 0,02 мг/л. Это согласуется с данными Ю. И. Вейцер. Добавление ПАА в концентрации 2 мг/л к водопроводной воде не вызывало изменений ее органолептических свойств.
Производственные испытания ПАА на несколько городских водопроводных станциях были разрешены Государственной санитарной инспекцией СССР после получения предварительных данных, свидетельствовавших о весьма низкой токсичности полимера и об отсутствии у него выраженных кумулятивных свойств (Н. А. Рахманина, 1961). Для решения вопроса о широком внедрении ПАА в практику централизованного водоснабжения необходимо было провести дополнительные сани-тарно-токсикологические исследования, так как литературные данные говорят о высокой токсичности мономера акриламида,, а также о токсичности ряда производных акриловой кислоты. Так, известно, что производные акриловой кислоты обладают нейротоксическим и общеядовитым действием с преимущественным поражением функций печени, а также могут неблагоприятно влиять на иммуно-биологические реакции организма (Kuperman; Stokinger; Н. А. Забежинская и соавторы).
В проведенных нами острых опытах на белых мышах и кроликах ПАА
вводился им в желудок в виде 4% водного раствора. Животные погибали на 1—2-е сутки после получения полной дозы полимера при клинической картине поражения центральной нервной системы (тремор, атаксия, клоно-тонические судороги) и затруднении дыхания. На вскрытии в желудке и верхнем отделе тонкого кишечника был обнаружен полимер. В некоторых случаях отмечены макроскопические изменения со стороны печени; те же изменения наблюдали и у многих переживших животных при отравлении их дозами полимера 8000, 10 000, и 12 000 мг/кг.
DL50 для белых мышей составила 12950 ± 1187 мг/кг, DL50 для кроликов— 11 250 мг/кг (по методу Дейхмана—Лебланка). Результаты острых опытов говорят как о низкой токсичности вещества, так и о весьма близкой видовой чув-ствительности использованных животных. Можно предположить, что токсичность полимера была обусловлена содержанием в нем мономера акриламида, количество которого для погибших мышей и кроликов достигало соответственно 368 и 320,6 мг/кг. Это очень близко к величинам, приводившимся нами ранее (Н. А. Рахманина и Б. Р. Витвицкая). Картина гибели животных от мономера акриламида, воспроизведенная в некоторых литературных источниках (Kuperman), также сходна с той, которую мы наблюдали.
Исходя из литературных сведений о токсикодинамике производных акриловой кислоты и данных наших острых опытов, мы для оценки
действия ПАА в хроническом опыте выбрали следующие тесты: динамику веса, динамику галактоземии при внутривенной нагрузке, соотно-
100
X
шение белковых фракций сыворотки крови, фагоцитарную активность лейкоцитов крови (у кроликов), способность к выработке условных рефлексов (по двигательно-пищевой методике Котляревского) у белых
крыс). Содержание сульфгидрильных групп в крови кроликов определяли периодически, в крови крыс — однократно после окончания эксперимента. На одной серии белых крыс изучали содержание аскорбиновой кислоты в надпочечниках и провели двукратно пробу Торна. Влияние ПАА на без-условнорефлекторную деятельность и картину периферической крови мы не изучали, поскольку эти тесты не выявили измене-
наших исследованиях
50
нии в предыдущих
(1961, 1963).
В течение 10
м
с
I
Е
Ш
Рис. 1. Динамика галакто-земии на 10-м месяце опыта.
Дозы ПАА (в мг/кг): /—0; 2-0,1; 3—1; 4—25.
месяцев хронического эксперимента 20 кроликов обоего пола получали перорально свежеприготовленные (стоявшие не более 10 дней) водные растворы ПАА в дозах 0,1 мг/кг, 1 мг/кг и 25 мг/кг (в пересчете на сухое вещество). В ходе эксперимента не установлено разницы между контрольными и подопытными животными по наблюдавшимся тестам, за исключением динамики галактоземии: на 10-м месяце эксперимента при дозе 25 мг/кг отмечено отставание утилизации галактозы через 2 часа после ее введения. Однако через 3 часа величина галактоземии при этой дозе не отличалась от контрольной, что позволило нам рассматривать это явление как первоначальную реакцию адаптационных -механизмов
организма (рис. 1).
В хроническом эксперименте на белых крысах (39 животных), получавших перорально ПАА в дозах 0,01 мг/кг, 0,1 мг/кг и 1,5 мг/кг в виде водных растворов, не было выявлено разницы в выработке условного рефлекса на первый положительный и дифференцировочный раздражители; некоторое отставание по сравнению с контролем в укреплении рефлекса на второй положительный раздражитель, выявившееся на 7-м месяце затравки при дозе 1,5 мг/кг, оказалось статистически недостоверным: Мк = 15,6±9,3
(6,3-^-24,9), М0 = 32,7± 18,5 (14,2- 0
51,2); 1=1,969; Р>0,05 (рис. 2).
В той же группе животных на 9-м
50
40
30
20
ю
\ Я
1,5
Рис. 2. Влияние ПАА на выработку условного рефлекса на второй положительный раздражитель.
По оси ординат — число сочетаний, по оси абсцисс — доза ПАА (в мг/кг).
месяце затравки обнаружено незначительное увеличение процента выпадения рефлекса на первый положительный раздражитель и на фоне алкогольной нагрузки несколько более резкое, чем в контроле, укорочение латентного периода и увеличение процента ответов на первый положительный раздражитель. Однако отмеченные изменения оказались статистически недостоверными. При той же дозе ПАА найдена несколько большая, чем в контроле, прибавка в весе; однако она также не была статистически достоверной на 10-м месяце эксперимента.
Таким образом, полученные нами данные при затравке животных в хроническом эксперименте дозой ПАА 1,5 мг/кг можно рассматривать как самые первоначальные изменения адаптационных реакций организма; доза 1,5 мг/кг может считаться пороговой по влиянию на теплокровный организм. Доза ПАА 0,1 мг/кг (т. е. примерно 2 мг/л), не вызвавшая изменений у подопытных белых крыс и кроликов ни по одному из использованных тестов, может рассматриваться как недействующая.
В опытах на беременных самках кроликов при затравке ПАА дозой 25 мг/кг в течение хронического эксперимента не было выявлено влияния этого полимера на 3 поколения животных.
Опубликованные работы ряда исследователей об ингибирующем действии на рост опухолей полиэлектролитов вообще и, в частности, по-лиакриламида (Regelson и соавторы) позволили нам не проводить специальных исследований для изучения бластомогенного действия ПАА.
Изложенное позволяет считать в качестве предельно допустимой концентрации полимера марки ПАА в питьевой воде 2 мг/л. Эта концентрация ПАА не способна неблагоприятно повлиять на теплокровный организм и на органолептические показатели качества питьевой воды.
Учитывая токсичность мономера и низкомолекулярных фракций полимеров (А. А. Берлин и С. М. Баркан), следует максимально ограничить их содержание в продукте, предназначенном для очистки питьевой воды. Специальными опытами была показана возможность усиления токсичности разбавленных растворов ПАА в условиях их длительного (более 6 месяцев) хранения при комнатной температуре. В связи с этим необходимо ограничить сроки хранения рабочих растворов и запасов воды с остаточным количеством полимера до 10 дней. Эти сроки могут быть пересмотрены после получения дополнительных экспериментальных материалов, более полно освещающих вопросы превращения I1AA в разбавленных водных растворах в зависимости от физико-химических факторов среды (Н. А. Рахманина и Б. Р. Витвицкая).
Полученные нами материалы послужили основанием для Комитета по гигиене воды и санитарной охране водоемов при ГСИ СССР принять в качестве предельно допустимой концентрацию ПАА в питьевой
воде 2 мг/л.
• • •
ЛИТЕРАТУРА
Беляев И. И. Гиг. и сан., 1964, № 3, стр. 64.—Берлин А. А., Баркан С. М. Полимеры в пищевой промышленности и сельском хозяйстве. М., 1959.—ВейцерЮ. И. Водоснабжение и сан. техника, 1963, № 6, стр. 17.—Габриелова JT. И. Синтетические высокомолекулярные флокулянты как осветители суспензий и ускорители фильтрации. М., 1962.—Забежинская Н. А., Озерова В. Ф., Шур Р. Л. Учен, записки Московского ин-та санитарии и гигиены, 1960, № 3, стр. 68.—При липко Л. Т., К У р и л е н к о О. Д. Труды Киевск. технологического Ин-та пищевой промышленности, 1962, 25, 27—31.—Рахманина Н. А. Тезисы докл. научной конференции . по вопросам гигиены водного транспорта. М., 1961, стр. 24.—Она ж е. В кн.: Водоснабжение. М.—Л., 1963, в. 3, стр. 56.—Рахманина Н. А., Витвицкая Б. Р. В кн.: Вопросы гигиены в связи с развитием большой химии. М., 1964, стр. 27.— К u perm an A. S., J. Pharmacol, exp. Ther., 1958, v. 123, p. 180.—Regelson W., Kuhar S., Tunis M. et al., Nature, 1960, v. 186, p. 778.—Stokinger H. E.f Am. industr. Hyg. Ass. J., 1956, v. 17, p. 340.
Поступила 8/VII 1962 r.
DATA FOR THE HYGIENIC ASSESSMENT OF A SYNTHETIC FLOCCULANT
POLYACRILAMIDE ПАА
N. A. Rakhmanina
The synthetic highly moleculac polyacrilamide of a trade mark ПАА in a concentration of 2 mg/1 has no effect on organoleptic properties of drinking water, accelerates and improves processes of its purification. The residual amount of the polymer in the water is less than 0.02 mg/1 after an initial concentration of 2 mg/1.
ПАА at a dose of 1.5 mg/kg in a chronic test tends to disturb the conditioned reflex activity in albino rats. At a dose of 0.1 mg/kg, corresponding to a concentration of 2 mg/1 of the polymer in drinking water, has no effect on warm-blooded animals in a chronic test. The maximum permissible concentration of the polymer ПАА in drinking water is recommended to be set at 2 mg/1.
ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЕ ПИТЬЕВЫХ ВОД ЭЛЕКТРОЛИЗОМ
УДК 613.34 : 614.487
Л. А. Купина
Кафедра водоснабжения и канализации Челябинского политехнического института
и кафедра микробиологии Челябинского медицинского института
В развитие начатых нами исследований1 мы приводим данные работы электролитической установки электролизера в полупроизводствен-
ных условиях.
Электролизер выполнен из органического стекла толщиной 40 мм. Это позволяет использовать его в напорных технологических схемах, а также следить за происходящим в нем рабочим процессом визуально.
Рабочая камера установки (рис. 1) имеет квадратное сечение. Внизу камеры входной патрубок, в нижней части которого вдоль оси проделана прямоугольная щель. Вверху камеры выходной патрубок, по оси со щелью, направленной вверх. Нижняя часть камеры играет роль распределителя, а верхняя — водосборника. У передней и задней стенки, в средней части по 5 пазов, через которые одним концом проходят электроды. Другим концом они входят в углубления на противолежащей стенке. Расстояние между электродами 5 мм. Они соединены параллельно по 5 штук с помощью бареток. Баретки закрыты крышками с отверстиями для токоподводов. Параллельное соединение электродов обеспечивает низкое рабочее электронапряже-ние, что очень важно с точки зрения техники безопасности. В 9 промежутках между электродами и проходит элект-золиз воды, поступающей сверху вниз. 3 днище электролизера находится патрубок для слива воды и осадка, в верхней крышке — патрубок для отвода гидроокиси и газов, образующихся при электролизе. К боковым стенкам электролизера приварены 4 ножки с отверстиями для анкерных болтов. На крышке имеются 2 серьги, используемые при транспортировке электролизера. Размеры установки рассчитывались по данным, полученным на лабораторной модели, причем в качестве критерия для пересчета принималось количество электричества, пошедшее на обработку единицы объема обрабатываемой воды.
Рис. 1. Общий вид электролизера. Установка работала на воде
из скважины в поселке Шершни, используемой для водоснабжения, и на воде р. Миасс, являющейся источником водоснабжения Челябинска. Состав той и другой воды представлен в таблице.
1 Л. Я. Эберт и Л. А. Кунина, Гигиена и санитария, 1962, № 10, стр. 16—20.
