CC BY
12
целью сохранения природы нашей чудесной родины для настоящего и будущих поколений советских людей.
Нет сомнения, что данное постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР будет выполнено и что советские ученые-гигиенисты внесут свой достойный вклад в его реализацию.
Поступила 13/П 1979 г.
УДК 613.32:[546.173+646.175
Канд. биол. наук Л. Я■ Васюкович, доктор мед. наук Г. Н. Красовский
МАТЕРИАЛЫ К ОБОСНОВАНИЮ ДОПУСТИМОГО СУММАРНОГО КОЛИЧЕСТВА НИТРИТОВ И НИТРАТОВ В ПИТЬЕВОЙ ВОДЕ
Институт общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР, Москва
В последние годы во многих странах мира четко проявилась тенденция к повышению содержания не только нитратов, но и нитритов в источниках питьевого водоснабжения в связи с возрастающим применением минеральных удобрений. Концентрация"нитритов в водоемах Канады еще в 1948 г. достигала 1 мг/л, в ^бассейне Оттавы — 0,8 мг/л (Robertson и Draycott), в озерах Швейцарии отмечено повышение уровня нитритов и нитратов до 2 мг/л (Ambio, 1973). В некоторых водных бассейнах европейской части СССР увеличилось содержание азота нитритного на 100%, нитратного на 70% (М. Н. Тарасов и соавт.).
Нитриты ранее рассматривались только как санитарный показатель загрязнения водоемов. Между тем установлено, что они обладают способностью повышать содержание метгемоглобина в крови и снижать активность дегидрогеназ, нарушать функцию центральной нервной системы (Н. В. Волкова; Behroozi и соавт.). Выяснилось, что патогенез водно-нитратной метгемоглобинемии обусловлен нитритами (Hawksworth), которые образуются в желудочно-кишечном тракте из нитритов в результате действия микрофлоры.
Поскольку механизм токсического действия нитритов и нитратов однотипен, в законодательстве различных стран появилось стремление регламентировать их содержание в воде на основе суммарного норматива. Так, в проекте американского стандарта на качество питьевой воды 1 и канадском стандарте 2 дается единый норматив для суммы нитритов и нитратов на уровне 10 мг/л. В принципе такой подход оправдан, но с рекомендуемым нормативом трудно согласиться, так как по степени токсичности эти азотсодержащие вещества далеко не равнозначны. В ГОСТе СССР «Вода питьевая» приведен показатель 10 мг/л, тогда как нитриты не нормированы. Вместе с тем последние, хотя и в небольших количествах, весьма часто обнаруживаются в питьевой воде, что вызывает необходимость учитывать их дополнительную роль в развитии процесса водно-нитратной метгемоглобинемии.
В связи с этим мы поставили'перед собой следующие задачи: установить гигиенический норматив нитрита и определить эквивалентность токсичности нитрита и нитрата. При решении первой задачи особое внимание уделяли выбору модели животного для изучения токсичности нитритов, так как в литературе есть указания на разную видовую чувствительность лабораторных животных к этому веществу (С. Н. Черкинский и соавт.). Исходя из расчета величин ED п±т в динамике по градированному показателю для каждой временной точки (Г. Н. Красовский и соавт.), определена степень различия ^чувствительности 4 видов лабораторных животных
1 Report of /he commitee on Water Quality Criteria. Washington, 1968, p. 20
1 Canadian Drinking Water Standards and Objective, 1968, p. 14.
ю /5 го
Рис. 1. Изоэффективные дозы нитрита, установленные по изменению уровня метгемоглоби-на в крови лабораторных
животных. По оси абсцисс — ЕД,, (в иг/кг);
по оси ординат — время (в сут). / — кролики; 2 — морские свивки;
3 — мыши; 4 — крысы.
Рис. 2. Влияние нитрита на уровень метгемоглобина в крови крыс при хронической интоксикации.
По оси абсцисс — уровень метгемоглобина (в %); по оси ординат — время (в мес); / — контроль; 1 — 0,05 мг/кг; 3 — 0,5 мг/кг; 4 — 51мг/кг.
в зависимости от длительности введения нитрита, I озволившая расположить их в следующем порядке: крысы, мыши, морские свинки, кролики (рис. 1). Следовательно, именно крыс было целесообразно использовать в хроническом эксперименте для обоснования гигиенического норматива нитрита в воде.
В условиях 6-месячного хронического эксперимента животные получали нитрит натрия в дозах 5, 0,5 и 0,05 мг/кг по азоту. При оценке полученных результатов установлено, что доза нитрита на уровне 5 мг/кг является явно действующей на организм: резко увеличилось содержание метгемоглобина в крови крыс (рис. 2) и повысилась активность аланин-аминотрансферазы и глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы (табл. 1). Интоксикация нитритом оказала влияние на функциональное состояние центральной нервной системы крыс, для оценки которого применяли метод изучения выработки условных рефлексов. Изменения условнорефлекторной деятельности зарегистрированы по таким показателям, как формирование условного рефлекса, увеличение латентного периода, угасание и восстановление выработанного рефлекса (табл. 2). На уровне 5 мг/кг нитрит наряду с общетоксическим действием проявил и гонадотоксический эффект, заключавшийся только в снижении количества сперматозоидов (в контроле 145±10,1, в опыте 48±3,8 усл. ед.).
Эмбриотоксический эффект не изучали, поскольку на основании литературных данных было известно, что длительное введение животным ни-
Таблица 1
Влияние нитрита на энзиматическую активность крови в хроническом эксперименте на
крысах
Доза нитрита, мг/кг по азоту Активность аланин-аминотранс-феразы. ед. экстиикции (ФЭКХ10) Активность глюкозо-6-фосфат-дегидрогеназы, ед. на 1 г белка
М±т Р М ±т Р
5 0,5 0,05 80,9±3,1 76,0—4,1 67,8^3,8 <0,05 51,1—0,98 46,5—0,56 43,6±0,73 <0,05 <0,05
Контроль 66,4—2,7 44^-0,57
Таблица 2
Состояние высшей нервной деятельности крыс при хронической энтеральной интоксикации нитритом (М±т)
Доза нитрита, мг/кг по азоту Формирование условного рефлекса (число сочетаний) Латентные период, с Условный рефлекс, мА Безусловный рефлекс, мА Угашенне рефлекса, мА Восстановление рефлекса мА
появление упрочение
0,05 0,5 р 5 Р Контроль 8,2±0,27 9,3±0,19 <0,05 12±0,05 <0,05 7,5±0,54 20,7±0,84 23,4±0,17 0,05 28±0,3 <0,05 21,9±0,53 1 ,21 ±0,02 1,38±0,04 <0,05 1,62±0,03 <0,05 1,07±0,03 35,8±1,6 41,4±1 0,05 30±1,3 <0,05 35±1,2 37±1,4 34,6±0,9 >0,05 32±0,7 <0,05 36,2±1,2 25±1,9 20,2±1,7 <0,05 19±1,3 <0,05 26±1,2 6,1±0,21 7±0,4 >0,05 10±0,17 <0,05 5,9±0,35
трита натрия с питьевой водой из расчета 100 мг/кг в день в течение всей жизни и в трех последующих поколениях не оказало влияния на плодовитость потомства 3 и лишь при дозе выше 1 г выявлены четкие признаки патологии при изучении репродуктивной функции животных.
Средняя из изучавшихся доз — 0,5 мг/кг — также способствовала повышению количества метгемоглобина в крови, которое к 4-му месяцу интоксикации достигало 6% и оставалось таким же во все последующие месяцы введения вещества. Это так называемая бессимптомная метгемо-глобинемия. Вместе с тем такой уровень метгемоглобина в крови, по л энным А. М., Гарбузова сопряжен с нарушением функции центральной нервной системы. В наших опытах у подопытных животных также обнаружены отличия от контрольных в скорости формирования условного рефлекса и его угасания (см. табл. 2). Наряду с этим отмечено изменение активности глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы (см. табл. 1). Все это позволяет расценивать дозу нитрита 0,5 мг/кг как пороговую.
У животных, получавших нитрит в дозе 0,05 мг/кг или 1 мг/л, используемые в исследованиях тесты не изменялись. На основе установленных данных в качестве ПДК может быть предложена концентрация нитрита на уровне 1 мг/л *.
Для установления единого норматива суммарного содержания нитритов и нитратов в питьевой воде необходимо определение коэффициента
Таблица 3
Соотношение парамелров острой токсичности нитритов и нитратов
Объект исследования Токсичность нитратов, мг/кг Токсичность нитритов, мг/кг Коэффициент соотношения токсичности нитратов и нитритов Литературный источник
Крысы 823,5 (Na+) 50,7 (Na+) 16 Ichikawa,
461.5 (К+) 49,4 (К+) 9,3 1974
Мыши 494,1 (Na+) 24,3 (Na+) 20,3 То же
307,6 (К+) 28 (К+) 10,9
Кролики 452,9 28 16,2 Inove, 1972
Крысы 532,9 17,2 30,9 Серия техниче-
ских докладов
Люди 1,3 (2,1—2,3) 0,029—0,411 3—45 ВОЗ (1963 N° 228)
3 Серия технических докладов ВОЗ 228, 1963. 4На пленуме секции гигиены воды и санитарной охраны водоемов (Львов, 1978), содержание нитрита в воде на уровне 1 мг/л рекомендовано для утверждения Министерством здравоохранения СССР в качестве гигиенической ПДК.
их сравнительной токсичности. Для его расчета сопоставлены параметры острой токсичности этих азотсодержащих соединений (табл. 3) и их допустимые суточные дозы. По данным ФАО/ВОЗ, допустимая суточная доза нитрита в пищевом рационе человека не должна превышать 0,4 мг, а нитрата — 5 мг, т. е. коэффициент различия их токсичности равен 12,5. Близкий к этому коэффициент получен при сравнении ПДК нитрата, установленной на уровне 10 мг/л (Ш. X. Капанадзе), и нитрита на уровне 1 мг/л.
Мы полагаем, что коэффициент сравнительной токсичности анализируемых веществ, равный 10, рассчитанный с учетом длительного их воздействия на организм, может быть взят за основу определения единого суммарного норматива азотсодержащих веществ. Предлагаем следующую формулу для нормирования суммарного содержания нитритов и нитратов в воде с учетом их биологической эквивалентности: Сх + 0.1 С2 = 1 или 10 С! +С2 = 10, где Сх — концентрация нитрита (в мг/л); С2 — концентрация нитрата (в мг/л).
Выводы
1. При гигиенической оценке качества питьевой воды необходимо учитывать содержание в ней нитритов, которые обладают однотипным с нитратами механизмом токсического действия на организм.
2. ПДК нитрита в воде установлена на уровне 1 мг/л.
3. При одновременном присутствии в воде нитритов и нитратов для регламентации их суммарного содержания необходимо использовать уравнение, установленное с учетом биологической эквивалентности этих азотсодержащих соединений.
ЛИТЕРАТУРА
Волкова И. В.— Труды Ленинград, сан.-гиг. мед. ин-та, 1974, т. 105, с. 109—110. Волкова И. В., Деркачев Э. Ф.— Там же, с. 102.
Гарбузов A. AI.— В кн.: Ленинградский санитарно-гигиенический мед. ин-т. Науч. конф. аспирантов и клинических ординаторов. 29-я. Материалы. Л., 1969, с. 52— 54.
Капанадзе 111. X. Материалы к гигиеническому обоснованию предельно допустимой
концентрации нитратов в воде. Дне. канд. Тбилиси, 1963. Красовский Г. Н., Шиган С. А., Витвицкая Б. Р. и др.— В кн.: Всесоюзный симпозиум по применению математических методов и прогнозированию реальной опасности накопления пестицидов во внешней среде и организме. 1-й. Материалы. Киев, 1971, с. 47—52. Тарасов М. Н., Демченко А. С., Бранникова Л. В.— В кн.: Всесоюзный симпозиум антропогенного эвтрофирования водоемов. Тезисы докладов, г. Черноголовка, 1974, с. 39—44.
Черкинский С. Н., Красовский Г. //., Файдыш Е. В.— В кн.: Гигиеническая оценка химических факторов внешней среды. М., 1966, с. 56—60. Behroozi К. et al.— Environm. Res., 1972, v. 5, № 4, p. 409—417. Hawksworth С., Hill M. /.— Bicchem. J., 1971, v. 122, p. 28.
Robertson H. В., Draycott M. E.— In: Canadian Public Health Association. Annual Christmass Meeting of the Laboratory Section. 16-th. Abstracts of Papers. London, 1948, p. 30.
Поступила 13/VII 1978 r.
DATA FOR SETTING A STANDARD FOR THE MAXIMAL PERMISSIBLE TOTAL AMOUNT OF NITRITE AND NITRATE IN DRINKING WATER
L. Ya. Vasiukovich and G, N. Krasovsky
An experimentally based permissible level of nitrite in water equal to 1 mg/1 has been established. A comparative toxicity analysis of nitrites and nitrates has led to the following formula proposed for use in setting the limit for their total content in drinking water: C1 + 0.1-C!= 1 or 10-C,-t-C2 = 10, where Ct is the nitrite concentration and C2 is the nitrate concentration, both in mg/1,
