CC BY
7
УДК 613.32:546.27
А. И. Борисов
МАТЕРИАЛЫ К ОБОСНОВАНИЮ ДОПУСТИМОГО УРОВНЯ СОДЕРЖАНИЯ
БОРА В ПИТЬЕВОИ ВОДЕ
Институт общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР, Москва
Известно, что концентрация бора в природных водах в ряде районов страны превышает 3—б мг/л (А. В. Ананичев; | • :К. Е. Питьева; В. П. Родькин).
Бор относится к соединениям, обладающим широким спектром действия на различные системы и функции организма, в том числе и на центральную нервную систему (А. И. Бокина и соавт.; Messer и Trantner). М. Т. Абашидзе была установлена пороговая и недействующая концентрация бора в воде с учетом его эмбриотоксического действия. Н. Ю. Тарасенко и соавт. обнаружили, что бор в низких концентрациях при ингаляционной интоксикации вызывает гонадотоксический эффект.
Нами также установлен выраженный гонадотоксический эффект бора в условиях перорального поступления в течение 30 дней. Так, при воздействии бора в дозе 6 мг/кг у крыс, кроликов и морских свинок наблюдалось уменьшение количества и времени подвижности сперматозоидов. В то же время ГОСТ 2874-73 на питьевую воду не лимитирует содержания бора в ней.
В нашем хроническом санитарно-токсикологическом эксперименте крысы-самцы получали водные растворы борной кислоты в концентрациях 6,1 и 0,5 мг/л (в пересчете на ион бора). Результаты 6-месячного опыта позволили выявить существенные изменения в функциональном состоянии органов и систем животных, получавших бор в концентрации 6 мг/л. Со 2-го месяца интоксикации повышалась активность альдолазы. Сдвиги в функциональном состоянии центральной нервной системы выразились в удлинении латентного периода и замедлении упрочения условной реакции, вырабатывавшейся на предъявляемый звуковой раздражитель. Условно-рефлекторные реакции были непрочными, процент положительных рефлексов у животных оказался ниже, а на угашение выработанной реакции
Ii
п
% so
40
30
20
Ю
Ж
мг/л ГП1 мг/л Ш 0.5мг/л ^Контроль
т ¿я т м Обследованные группы
1-я 2-я 3-я *-я ОбспеЗобанные группы
Рис. 1. Состояние высшей нервной деятельности крыс при хронической интоксикации бором-I — упрочнение условного рефлекса (число сочетаний); /I — латентный период (в с); III — умеиь* шенис условного рефлекса (число сочетаний); IV — процент наличия условного рефлекса.
Рис. 2. Процент мужчин в каждой обследованной группе с пониженной сексуальной
функцией.
Рис. 3. Процент мужчин в каждой обследованной группе с пониженной эрекцией.
а ■
ч >о ' т
ь-
а с.
£
и
а
&
X
0
с ■
X
я ж
1
Количество сперматозоидов 00 сч" 1 <0 О — Ч* чГ сч ю — о о
Осмотическая резистентность сперматозоидов (в % физиологического раствора) о +1 ю 1-- сч § 8 .£сч ою.о"°.о0. еч сч
Кислотная резистентность сперматозоидов (в ед. рН) N О со Ю Ю г- -г г-о ОщОи О «О Я.О о со * со со
Характер движения сперматозоидов о_ да о — со ■ч* со
Время подвижности сперматозоидов (в мнн) ■ч- I со оою??о«о8 г- сч г*-со со сч
Весовые коэффициенты гонад (вес гонад-10 ООО вес животных) о « •Ч" о" 39,64^:1,22 >0,25 38,72^0,58 >0,1 35,57^:1,16 <0,01
Количество канальцев с 12-й стадией мейоза ?? СО о" а сч" сч сч сч Ю Ю -Ч- о"_ о"_ о"_ +|©+|©+1© ЙЛЙЛЯЛ сч сч со
Среднее количество сперматогоний СО сч +1 8 со" со N П Ш — оо «о чнв я Л—. Л®. Л — — сч сч со со
Число канальцев со слущенным эпителием сч о ю со — СЧ — _ _ о" иэ -ч^
Индекс сперматогенеза р? сч о о +1 о со О •Ч' •Ч' » в 4 О <ЭЮС5_ © ~ О © О © йдйдйу N "Ч", со со со
Концентрация бора в воде (в мг/л) л § е- X о ©" —" «о
понадобилось большее число сочетаний, чем у животных остальных групп (рис. 1).
Бор в концентрации 6 мг/л вызывал и гонадотоксический эффект. Изменения в семенниках характеризовались снижением индекса сперматогенеза, увеличением числа канальцев со слущенным эпителием. Кроме того, отмечалось уменьшение весовых коэффициентов гонад, количества и времени подвижности сперматозоидов, их кислотной и осмотической резистентности. Содержание ДНК в семенниках снизилось до 1,.46±0,24 мг/г сырой »ткани против 2,5±0,12мг/г в контроле (Р<0,05).
Вместе с тем изменений числа канальцев с 12-й стадией мейоза, среднего количества сперматогоний и содержания ДНК в селезенке и надпочечниках по сравнению с контрольной серией животных не было. Не изменились также активность аспартат- и аланин-аминотрансфераз, пероксидазы, холинэстеразы и содержание БН-групп в крови.
Бор в концентрации 1 мг/л не оказал действия на активность альдолазы и условнореф-лекторную деятельность животных. Следует отметить, однако, что у животных отмечалось статистически достоверное снижение индекса сперматогенеза, увеличение числа канальцев со опущенным эпителием и уменьшение количества сперматозоидов. Наблюдалась четкая тенденция к снижению времени подвижности сперматозоидов: у 6 из 8 крыс оно было ниже доверительных границ контроля (табл. 1).
Существенного влияния бора в концентрации 0,5 мг/л на состояние животных не выявлено. Мутагенное действие вещества изучалось методом ана-телофазного анализа хромосомных аберраций в клетках костного мозга лабораторных животных и метафазного анали-
Результаты оценки сексуальной активности мужнин (по анкете), потреблявших питьевую воду с различной концентрацией бора
Концентрация бора в воде (в мг/л) Группа обследованных Усредненная сумма показателей сексуальной активности мужчин в возрасте 31—40 лет я
0,5 1-Я 32,3^0,43 52
1 2-я 30,3^:0,38 62
Ж0.001
3 3-я 28,6—0,78 42
Ж0.001
6 4-я 27,1^0,38 98
/><0,001
за аберраций в культуре лимфоцитов периферической крови человека Результаты анализа показали, что бор не обладает выраженной мутагенной активностью.
Таким образом, влияние бора в концентрации 1 мг/л на организм лабораторных животных проявилось в изменении некоторых показателей, характеризующих состояние гонад, что дает возможность считать эту концентрацию минимально действующей, а концентрацию бора в воде 0,5 мг/л — недействующей.
Наряду с экспериментальными исследованиями было проведено изучение половой функции мужчин, потреблявших воду с содержанием бора на уровнях 6, 3, 1 и 0,5 мг/л не менее 5 лет 2. К обследованию привлечены мужчины, длительно проживавшие в одной климатической зоне, не связанные по роду занятий с производственными вредностями и находящиеся в социально-экономических и этнических условиях. Ограниченное число лиц, пользовавшихся водоисточниками, не позволило провести исследования в широком масштабе. Тем не менее обследовано около 400 человек, среди которых преобладали лица в возрасте 30—40 лет.
Состояние половой активности мужчин исследовали с помощью анкеты, касающейся сексуальной функции мужчин, рекомендованной Институтом психиатрии Министерства здравоохранения РСФСР (Г. С. Васильченко, 1967). Анкета, позволяющая объективно оценить состояние половой активности обследуемого, состоит из 10 разделов, каждый из которых включает 5 вариантов ответа, отражающих степень выраженности половой функции в количественных показателях.
Данные исследования позволили установить закономерное снижение усредненной суммы показателей сексуальной активности мужчин в зависимости от концентрации бора в воде (табл. 2). Однако эти показатели у всех обследованных групп в среднем мало отличались от средней статистической нормы для мужчин средних лет, равной примерно 30 баллам (Г. С. Васильченко). В процессе обработки материалов замечено, что в каждой группе был различный процент мужчин с пониженной сексуальной функцией. В связи с этим весь обследованный контингент мы распределили по группам в зависимости от степени сексуальной активности.
Анализ показал, что резко выраженных нарушений половой функции — полной импотенции (сумма баллов 5—15) — у мужчин, потреблявших воду с различным содержанием бора, не было. Число мужчин с пониженной сексуальной активностью (сумма баллов 15—25) заметно увеличивалось при содержании бора в воде на уровне 1 мг/л и выше (рис. 2). Снижение этой функции у части обследованных в населенном пункте, где уровень бора в воде варьировал в пределах 0,3—0,5 мг/л, может быть связано с индивидуальными особенностями сексологического статуса мужчин и рядом
1 Исследование цитогенетической активности бора в культуре лимфоцитов периферической крови человека выполнено на базе Института медицинской генетики АМН СССР при консультативной помощи канд. мед. наук В. С. Журкова.
1 Автор выражает благодарность канд. мед. наук И. А. Будееву за помощь, оказанную при проведении натурных наблюдений.
Результаты исследований по обоснованию гигиенического норматива бора в питьевой воде
в эксперименте на животных
Авторы Вид животного Концентрация бора в воде (в мг/л) Методы исследования Степень выраженности эффекта Рекомендуемый норматив бора в воде (в мг/л)
Т. С. Хачатрян Собака 3,0 Секреторная и кислотообразующая функция желудка +
» 1,5 Энтерокиназа кишечного сока и кала —
М. Т. Абашидзе Крыса 4,5 Эмбриотокси чески й эффект +
» 1 То же — 1
Г. В. Вербицкая Кролик 1.0 Содержание общего сахара в крови
» 0,4 — 0,4
Собственные данные Крыса 1.0 Состояние функции семенников +
> 0,5 — 0,5
Примечание. Здесь и в табл. 4: + стойкие статистически достоверные изменения; тенденция к изменению; — изменений^нет. @
других[факторов. Подданным И.{А. Попова,'количество лиц с [пониженной половой функцией среди практически здоровых мужчин составило 2—5% (эти показатели нанесены на рис. 2 в виде штриховки).
Снижение половой функции наблюдалось за счет Есех стадий копуля-тивного цикла. В частности, процент мужчин с пониженной эрекционной способностью был выше даже у контингента населения, который потреблял воду с содержанием бора в концентрации 1 мг/л (рис. 3). (Заштрихованная зона показывает предел варьирования лиц с неполной эрекцией среди здорового контингента мужчин по данным И. А. Попова.) Показатель 3-го раздела анкеты, касающейся реализации либидо (половая предприимчивость), был во 2-й группе в 3 раза ниже по сравнению с 1-й группой, а в 4-й группе —.в 12 раз.
Таким образом, бор в концентрации 3—6 мг/л и в известной степени в концентрации 1 мг/л неблагоприятно влияет на половую функцию мужчин. Концентрацию бора 0,5 мг/л можно рассматривать как не действующую на эту функцию.
Для суждения о допустимой концентрации бора в питьевой воде сопоставим полученные данные с результатами исследований других авторов (табл. 3).
Следует отметить, что в работе Г. В. Вербицкой указывается: «При концентрации бора 1 мг/л отмечены некоторое снижение содержания сахара в крови, тенденция к временному увеличению активности альдолазы в сыворотке крови. По данным патогистологических исследований, бор в этой концентрации оказывал некоторое раздражающее действие на слизи-
Результаты исследований по обоснованию гигиенического норматива бора в питьевой воде, по данным натурных наблюдений
Концентрация бора в воде (в мг/л) •я * ш н
Авторы Методы исследования Степень раженно! эффекта
А. И. Бокина и соавт. 4,6 Гипацидные гастриты +
1,46 Энтерокиназа кала —
В. П. Родькин 2,08 Содержание общего сахара в крови +
Г. В. Вербицкая 6,0 Содержание общего сахара в крови +
0,5
Собственные данные 1,0 Сексуальная активность мужчин +
0,5
стую оболочку желудка и незначительно угнетал элементы ретикулоэндоте-лиальной системы в печени. Бор в 'концентрации 0,4 мг/л не оказывал никакого действия на организм экспериментальных животных».
Бор в концентрации 1 мг/л, очевидно, не безразличен для организма и по эмбриотоксическому эффекту. В работе М. Т. Абашидзе, посвященной изучению этой стороны действия бора в концентрации 1 мг/л, наблюдалась тенденция к повышению у эм-рионов относительного веса внутренних органов. Изменения выявлены также и в соотношении полов. Так, если в контрольной группе различие составило 2%, то у потомства от самок, получавшйх бор в концентрации 1 мг/л, оно равнялось 10% (при воздействии бора в концентрациях 4,5 и 130 мг/л этот показатель был равен соответственно 23 и 28,2%).
Таким образом, на основании материалов ранее проведенных исследований общетоксического и эмбриотоксического эффекта бора, по-видимому, концентрацию его 1 мг/л можно рассматривать как минимально действующую. Наши результаты показали, что бор в этой концентрации оказывает выраженное (статистически достоверное) влияние на функцию семенников, которое проявилось в увеличении числа канальцев со слущенным эпителием, в уменьшении индекса сперматогенеза и количества сперматозоидов.
Материалы обследования состояния здоровья населения подтверждают результаты экспериментов на лабораторных животных (табл. 4).
Отметим, что пороговая концентрация бора по его влиянию на органо-лептическне свойства воды (привкус) равна 16 мг/л (Т. А. Николаева и соавт.).
Итак, обобщение литературных данных и результатов собственных исследований позволяет заключить, что лимитирующим показателем вредности при установлении допустимой концентрации бора в питьевой воде является его влияние на здоровье населения; в качестве гигиенического норматива следует рекомендовать концентрацию бора, равную 0,5 мг/л.
*ГЛ ИТЕРАТУРА. Абашидзе М. Т. — «Гиг. и сан.», 1973, № 4, с. 10—14. Ананичев А. В. — «Труды Биогеохимической лаборатории АН СССР», 1960, т. 11, с. 226—231. — Б о к и н а А. И., Николаева Т. А., ХачатрянТ. С, — «Гиг. и сан.»,» 1972, № 5, с. 19—24. — Васильченко Г. С. — В кн.: Актуальные вопросы сексопатологии. М., 1967, с. 103—128. —Вер бицкаяГ. В. — «Гиг. и сан.», 1975, № 7, с. 51. — Н н к о л а е в а Т. А. и др. — Там же, 1970, № 11, с. 11 — 14. - Пить-е в а К. Е. — «Разведка и охрана недр», 1966, № 7, с. 45—47. — Попов И. А. Материалы к психогигиене половой жизни здоровых мужчин. Автореф. дне. канд. Темиртау, 1969.— Родькин В. П. Бор- и бромсодержащие подземные воды, их распространение на Юге Омской области и влияние на здоровье населения. Автореф. дис. канд. Омск, 1974. — Та-
расенко Н. Ю., Каспаров А. А., СтронгинаО. М. — «Гиг. труда», 1972, Ms 11, с. 13—16. — Хачатрян Т. С,—«Гиг. и сан.1, 1971, № 1, с. 11—15. — Mes-serM., Т г a u t n е г Е. М. — «Aust. J. exp. Biol. med. Sci.», 1955, v. 33, pt. 2, p. 199— 206.
Поступила 16/IV 1975 r.
DATA FOR SUBSTANTIATING THE PERMISSIBLE LEVEL OF BORON CONTENT
IN DRINKING WATER
A. I. Borisov
The subacute and chronic experiments showed boron to have a more pronounced gonado-toxic effect. On the basis of comparing the experimental data with the results of field observations the author recommends the maximum permissible concentration of boron in drinking water to be set at a level of 0.5 mg/1.
УДК 613.68:696.133.33:628.34»
JI. И. Эльпинер, К■ С. Розвал, Ю. П. Константинов, М. С. Рягина, Н. А. Зайцев, В. М. Савельева, Н. А. Романенко, 3. М. Смирнова,
Е. Г. Сидоров
ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЕ ХЛОРОМ СЫРОГО И ОЧИЩЕННОГО ФАНОВОГО И СМЕШАННОГО СУДОВОГО СТОКА
Научно-исследовательский институт гигиены водного транспорта Министерства'здравоохранения СССР, Москва, Институт медицинской паразитологии и тропической медицины Министерства здравоохранения СССР, Москва, Институт зоологии АН Казахской ССР
Целью первого этапа настоящей работы было изучение условий эффек тивного обеззараживания и дегельминтизации неочищенных судовых фановых (чисто фекальных) и смешанных (фановых и хозяйственно-бытовых) сточных вод при комбинированном действии температурного и химического (хлор) факторов. Рабочей гипотезой такой комбинации служили многочисленные свидетельства усиления бактерицидного действия активного хлора при повышении температуры сточной жидкости и наличие на судах значительного количества избыточного бросового тепла для ее подогрева.
Обеззараживание фанового стока проводили путем моделирования в лабораторных условиях. Дважды в неделю искусственно приготовляли сточную жидкость, аналогичную судовому фановому стоку при водоотве-дении (15—20 л от 1 человека в сутки). Для изучения эффективности действия активного хлора в сочетании с температурой на яйца гельминтов в искусственно приготовленный сток вносили культуры яиц человеческой и свиной аскариды, тениид, дифиллоботриид и власоглавов из расчета не менее 500 штук каждого вида на 1 л. Яйца описторхисов помещали в центрифужные пробирки, а затем в водяную баню.
Исследования со смешанным хозяйственно-бытовым стоком (сток от камбуза, кают, душевых, прачечных и туалетов) проводили после отбора его на насосной станции перекачки Северного речного порта Москвы в момент приема сточных вод с пассажирских судов. Концентрация органического и бактериального загрязнения отбираемых проб соответствовала во-доотведению 100—150 л в сутки от 1 человека.
Образцы сточной жидкости подогревали до заданной температуры в специальной водяной бане, после чего добавляли хлор. Максимальный температурный режим составлял 60°, так как более высокий нагрев сопровождался появлением резкого наприятного запаха. Уровень бактериального загрязнения сточной жидкости до и после обеззараживания определяли по коли-индексу с использованием метода мембранных фильтров. Для оценки степени обеззараживания сточной жидкости по уровню снижения коли-индекса использовали 2 градации — менее 1000 и более 1000. Введение параметра менее 1000 обусловлено результатами исследований А. В. Куликова, который показал, что при этой величине коли-индекса в обеззара-
