CC BY
18
УДК 614.777:645.778.3
МАТЕРИАЛЫ К ПЕРЕСМОТРУ ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМОЙ
КОНЦЕНТРАЦИИ ДДТ В ВОДЕ ОТКРЫТЫХ ВОДОЕМОВ
Кандидаты мед. наук С. Я■ Найштейн и Е. Е. Клебанова, Л. А. Томашевская, А. И. Лурье
Киевский научно-исследовательский институт общей и коммунальной гигиены
В статье приводятся новые данные экспериментальных исследований с применением современных биохимических и физиологических методов, позволяющие считать, что для ДД'Г концентрация, не действующая на функциональное состояние организма, находится на уровне практического предела по органолептическому признаку вредности.
ПДК для ДДТ рекомендуется на уровне 0,2 мг/л, а лимитирующий показатель вредности санитарно-токсикологический.
Одним из хлорорганических ядохимикатов, широко применяемых в сельском хозяйстве, является трихлортрифенилтрихлорэтан, известный под названием ДДТ. Предельно допустимая концентрация (ПДК) этого соединения установлена более 10 лет назад на уровне 0,2 мг/л по органолептическому признаку (Л. Н. Габрилевская). Учитывая высокие кумулятивные свойства и высокую токсичность препарата, секция по гигиене воды и санитарной охране водоемов проблемной комиссии Ученого медицинского совета Министерства здравоохранения СССР поручила Киевскому научно-исследовательскому институту общей и коммунальной гигиены пересмотреть этот норматив на основе современных методов исследования.
Известно, что ДДТ относится к числу соединений, весьма стабильных во внешней среде. Он обнаружен в воде и иле пруда через 10 месяцев после обработки против гнуса в концентрации 0,4 мг/л (Киевская областная санэпидстанция). В экспериментальных условиях высокая устойчивость ядохимиката в воде подтвердилась (см. табл. 1). Количественное определение ДДТ в воде проводилось методом Шехтера и Геллера, модифицированным Ф. Г. Дятловицкой.
Таблица 1
Стабильность ДДТ в воде
Таблица 2
Пороговые концентрации ДДТ по запаху и привкусу в воде
К К
я я Интенсив-
н а с о = 5^1 О " 31 3£ ность (в баллах) п м о т Р М-Тпг
л £ о
X Л Запах
(=1 55° X X1Я 1 42 0,15 0,062 0,009 6,0 0,13
2 38 0,26 0,100 0,015 5,6 0,23
Тотчас 0,42 5,2 Привкус
5-й — 5,2 1 35 0,18 0,064 0,012 6,6 0,16
10-й 0,41 5,2 2 26 0,31 0,140 0,020 6,6 0,27
20-й 0,23 3,5
30-й 0,24 3,5
Установлено, что содержание ДДТ в воде снижается медленно: на 30-е сутки количество пестицида уменьшилось на 38—46% внесенного.
Технический ДДТ, который служит действующим началом всех приготовленных на его основе препаратов, обладает специфическим запахом; его он может сообщать воде (табл. 2).
Запах и привкус вызывают концентрации ДДТ, незначительно отличающиеся друг от друга. Подогревание и хлорирование воды, содержащей пороговые концентрации пестицида, не провоцируют усиления запаха и привкуса ДДТ.
Таблица 3 Влияние ДДТ на динамику БПК
Я о н БПК (в мг/л О,)
3 С о Концентрация сутки
К ДДТ (в мг/л)
О. <3 1-е 3-й 5-е 7-е 10-е
Контроль 0,1 1,0 1,0 1,4
I 0,2 0,3 1,2 1,7 2,2 —
1,0 0,5 1,2 1,6 2,2 —
Контроль 0,15 0,46 1,1 1,5 2,0
II 0,2 0,31 0,46 1,1 1,7 2,0
1,0 0,46 0,62 1.2 2,0 2,2
Контроль 0,30 1,1 1,50 1,7 2,2
III 0,2 0,46 1,2 1,70 2,0 2,3
1,0 0,62 1,4 1,85 2,2 2,6
О влиянии ДДТ на санитарный режим водоемов мы судим в основном по действию пестицида на БПК и накоплению продуктов азота. Было проведено 3 серии наблюдений (табл. 3). ДДТ вносили в воду в концентрациях 0,2 и 1 мг/л. Первая концентрация была близка к пороговой по органолептическому признаку.
Ввиду того что растворимость ДДТ очень низка (около 0,1 мг/л), его эмульгировали с ОП-7 в соотношении — 100 мг пестицида : 14 мг ОП-7. Этот эмульгатор оказывает влияние на БПК в концентрации 50—100 мг/л (О. Э. Гоева). В наших опытах концентрация эмульгатора не превышала 1,5 мг/л.
Все проведенные наблюдения дали аналогичные результаты. Ни в одном случае не было отмечено тормозящее процесс БПК действие ДДТ. С увеличением испытуемой концентрации пестицида расход кислорода даже несколько увеличивается, но не превышает 13—15%. За 10-дневную инкубацию на окисление 1 мг ДДТ уходит 0,2—0,4 мг кислорода. Коэффициент скорости биохимического потребления кислорода (Ki) в воде, содержащей ДДТ, колеблется в пределах 0,02—0,09. Ki воды, которая в опытах служила контролем, равен 0,01—0,07. Таким образом, Ki ДДТ по существу не отличается от Ki речной воды.
Развитие сапрофитной микрофлоры не отличалось от контрольных данных, что вполне согласуется с результатами опытов по определению динамики БПК.
Образование аммиачных солей в присутствии ДДТ и в контроле было одинаковым и заканчивалось одновременно. Что касается окисления нитритов, то в контроле и в воде с ДДТ в концентрациях 0,2—1 мг/л этот процесс завершался на 5—10 дней раньше, чем в опытах с ДДТ в концентрации 10 мг/л, где на 30-й день наблюдения количество нитрит-ных солей составляло 0,07—0,5 мг/л. Превращение нитритов в нитраты в опытах и в контроле было однотипным.
Таким образом, можно заключить, что ДДТ в концентрации 1 мг/л на процессы биохимического потребления кислорода не влияет.
Изучение токсичности ДДТ для теплокровных животных мы начали с определения средней смертельной дозы исследуемых образцов пестицида. Опыты проводили на белых мышах. Расчеты, сделанные по Kärber и Першину, показали, что LD50 ДДТ для этих животных равна 580 мг/кг. Это близко к данным литературы (500 мг/кг по С. Г. Серебряной и Н. А. Сазоновой, 448 мг/кг по Т. Е. Болдыреву и В. И. Вашкову). Наиболее чувствительными к ДДТ при однократной затравке оказались крысы. На этих животных в условиях длительного перорального введения малых доз ДДТ в водной эмульсии с ОП-7 мы проверяли способность препарата вызывать хронические отравления.
В хроническом опыте определяли влияние на крыс ДДТ в дозах 0,01 мг/кг (0,2 мг/л), 0,05 мг/кг (1 мг/л) и 0,5 мг/кг (10 мг ДДТ на 1 л). Отмечались закономерные изменения фагоцитарной активности лейкоцитов в 1-м месяце опыта: средний процент фагоцитоза был равен 81,
фагоцитарный индекс — 7,5. В то же время у животных других групп и контрольных крыс процент фагоцитоза равнялся 70, а индекс — 4,6. Разность в фагоцитарном индексе была статистически достоверна (¿ = 3,6 при Р = 0,05). Во 2-м и последующих месяцах подобные изменения не обнаруживались, что дает основание говорить о временном напряжении иммунобиологических реакций животных под действием ДДТ в дозе 0,5 мг/кг.
Е. И. Спыну и др. установили влияние хлорсодержащих ядохимикатов на функциональное состояние системы гипофиз — кора надпочечников. Изучая этот вопрос, мы нашли у крыс, забитых на 6-м месяце затравки (см. табл. 4), статистически достоверное уменьшение содержания аскорбиновой кислоты в надпочечниках. При затравке дозой 0,05 мг/кг (1 мг/л) коэффициент достоверности был равен 4 (Р = 0,05), а при введе-
Таблица 4
Влияние ДДТ на содержание аскорбиновой кислоты в надпочечниках, их вес и активность дегидраз печени
Доза ДДТ (мг/кг) Контроль
Показатель (в мг/кг) 0,5 0,05 0,01
М±т Г М±т Г М±т г М±т
Содержание аскорбиновой кислоты (в мг%) .... 125,7±5,20 6,4 215,9+32,7 4,00 419,1 ±24,6 0,7 457,8 + 51 ,6
Вес надпочечников (в мг/Ш г) Активность дегид- 29,2±0,75 4,4 26,0±0,6 1,80 25,5±1,1 1,3 23,6± 1 ,2
раз общей .... 375,0± 18,90 4,4 422,0± 10,1 3,31 573,0± 23,0 0,2 565,0±38,9
лактикодегид-разы .... 228,0± 12,90 11,5 272,0± 11,4 9,20 371,0± 16,9 0,6 379,0±2,5
сукциндегид-разы .... 297,0± 20,60 6,2 340,0+13,2 6,70 415,0+17,9 1,9 456,0+11,3
нии ДДТ в дозе 0,5 мг/кг доверительный коэффициент превысил 6. Затравка животных ДДТ в дозе 0,5 мг/кг вызвала также достоверное увеличение веса надпочечников.
На 6-м месяце затравки зарегистрировано также снижение содержания 17-кетостероидов в моче у крыс, получавших ДДТ в дозах 0,5 и 0,05 мг/кг (достоверность соответственно 3,7 и 3,4).
Таким образом, применение ряда проб показало, что при 6-месячной затравке крыс ДДТ в дозах 0,5 и 0,05 мг/кг возникает ряд изменений в функции гипофиза и надпочечников.
В оценке механизма действия хлорорганических пестицидов отводится большая роль окислительно-восстановительным ферментам. Наши данные подтвердили указания других авторов на то, что под действием ДДТ активность ферментов снижается. Как видно из табл. 4, на 6-м месяце затравки крыс ДДТ в дозе 0,5 и 0,05 мг/кг наступает математически подтвержденное снижение активности общей, лактико- и сукцин-дегидразы в тканях печени. Доза препарата 0,01 мг/кг оказалась не действующей на эти группы ферментов.
Высшую нервную деятельность животных в условиях хронического санитарно-токсикологического эксперимента мы изучали по принятой двигательно-пищевой методике в камере Л. И. Котляревского. Условные рефлексы вырабатывались на фоне затравки. Исследование рефлекторной деятельности проводили по стереотипу, состоящему из 5 условных сигналов: звонок — свет — звонок — свет — звонок. Положительным сигналом служил звонок, а отрицательным — свет.
Данные о скорости выработки и упрочения условных рефлексов представлены в табл. 5.
Из табл. 5 следует, что у крыс, получавших пестицид в дозе 0,5 мг/кг, положительный рефлекс вырабатывался значительно медленнее, чем у животных, затравку которых проводили в меньшей дозе, или у контрольных крыс. Что касается скорости выработки рефлекса на красный свет, то у всех подопытных и контрольных животных она оыла почти одинаковой.
ДДТ оказывал определенное влияние на величину латентного периода на звонок: он был значительно короче у крыс, получавших пестицид в дозе 0,05 мг/л, чем у других подопытных и контрольных животных (Г = 5,22 на 5-м месяце затравки и 5 на 6-м месяце при /> = 0,001). На 6-м месяце у той же группы животных отмечено достоверно меньшее время скрытой реакции и на свет (Т — 4,1 при Я = 0,001). Эти факты свидетельствуют о развитии процессов возбуждения у крыс под действием ДДТ в дозе 0,05 мг/кг. Отсутствие достоверных изменений величин латентного периода у животных, получавших ДДТ в дозе 0,5 мг/кг, возможно, следует рассматривать как развитие процессов торможения. Это подтверждается данными о развившихся на 6-м месяце опыта фазовых состояниях у тех же крыс. У 2 из 4 животных процент фазовых состояний коры составил 40 (у каждой крысы), а у третьей крысы наблюдались явления наркотической фазы. В то же время у других подопытных животных обнаруживались только единичные фазовые состояния при полном отсутствии их в контроле.
По окончании 6-месячной затравки проведена функциональная проба на голодание. Доверительные коэффициенты, полученные в данном случае, указывали на достоверность укорочения латентного периода условных рефлексов у крыс, получавших затравку дозой ДДТ, равной 0,05 мг/кг (7 = 2,48 при Я = 0,05).
Следовательно, можно полагать, что дозы ДДТ 0,5 и 0,05 мг/кг оказывают действие на условнорефлекторную деятельность животных, которое проявляется по-разному: большая доза вызывает некоторое угнетение, а меньшая служит причиной развития процессов возбуждения в мозгу у крыс.
Аналогичные данные были получены при работе с другим хлорорга-ническим пестицидом — дилдрином.
При гистологических исследованиях внутренних органов животных по окончании опытов выявлены нерезкие дистрофические, гемодинамиче-ские изменения в печени, почках, мышце сердца, надпочечниках и головном мозгу подопытных и контрольных животных. Эти изменения были более резко выражены у крыс, получавших ДДТ в дозе 0,5 и 0,05 мг/кг (Л. Г. Андриенко).
Сопоставление полученных результатов показало, что органолепти-ческие изменения качества воды наступают при содержании в ней ДДТ на уровне 0,13—0,16 мг/л. Некоторое торможение II стадии минерализации органических загрязнений отмечается при наличии в воде пестицида п концентрации 1 —10 мг/л. По санитарно-токсикологическому признаку пороговой дозой ДДТ можно считать концентрацию 0,05 мг/кг (1 мг/кг). Доза 0,01 мг/кг (0,2 мг/кг) оказалась недействующей.
Таблица 5
Скорость выработки и упрочения условного рефлекса на звонок при хронической затравке крыс ДДТ
Доза ДДТ (в мг/кг) Сочетание, на котором выработался рефлекс Сочетание, на котором укрепился рефлекс
М±т Г при Р = 0,05 М±т Г
0,5 22,4 + 2,88 2,45 35,8 + 4,85 2,28
0,05 15,5±0,52 0,32 22,0±1 ,54 0,23
0,01 15,6 + 0,71 0,38 22,0 + 2,12 0,20
Контроль 15,3±0,34 — 22,8 ±3,00 -
Следовательно, недействующая концентрация ДДТ находится на уровне практического предела по органолептическому признаку. На основании полученных нами данных мы находим возможным оставить прежнюю ПДК на уровне 0,2 мг/л, но лимитирующим показателем вредности считать санитарно-токсикологический.
ЛИТЕРАТУРА
Болдырев Т. Е., Вашков В. И. В кн.: Синтетические инсектициды. М., 1947, с. 21. — Габрилевская Л. Н. В кн.: Санитарная охрана водоемов от загрязнений промышленными сточными водами. М., 1954, с. 1890. — Гоева О. Э. Там же, 1962, в. 5, с. 233. — Серебряная С. Г. Фармакол. и токсикол., 1950, № 3, с. 38. — Спыну Е. И. В кн.: Вопросы промышленной с/х токсикологии. Киев, 1964, с. 76.
Поступила 2/IV 1967 г.
DATA FOR REVIEWING THE MAXIMUM PERMISSIBLE CONCENTRATION OF DDT IN SURFACE WATER BODIES
S. Ya. Naistein, E. E. Klebanova, L. A. Tomashevskaya, A. I. Lurie
In order to review the maximum permissible concentration of DDT in the water the authors performed a series of investigations for determining the effect of this pesticide on the organoleptic properties of water, the sanitary regime of the water bodies and the health of experimental animals. The finding was that the lowest concentrations of this substance used change the smell and the taste of water and are close to the threshold value affecting the body of warm-blooded animals. The maximum permissible concentration is suggested to be set at a level of 0.2 mg/1 according to its toxicologic effect.
УДК 614.777:543.38
САНИТАРНО-ТОКСИКОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
ЭПИХЛОРГИДРИНА С ЦЕЛЬЮ ЕГО НОРМИРОВАНИЯ
В ВОДОЕМАХ
В. Н. Федянина
Новосибирский научно-исследовательский санитарный институт
Эпихлоргидрнн (ЭХГ) поступает в сточные воды производства эпоксидных смол. Ввиду ограниченности данных о степени опасности различных концентраций ЭХГ при пероральном его поступлении в организм проведены комплексные экспериментальные исследования. ЭХГ оказался высоко-токсичным веществом, обладающим способностью к кумуляции в организме; в хронических опытах обнаружена недействующая концентрация.
В качестве ПДК рекомендуется 0,01 мг/л по санитарно-токсикологиче-скому признаку вредности.
В процессе производства эпоксидных смол и одного из исходных продуктов их синтеза — эпихлоргидрина (ЭХГ) —возможно загрязнение им открытых водоемов. Это потребовало гигиенического нормирования ЭХГ в них. Экспериментальные исследования проведены по общепринятой методической схеме (С. Н. Черкинский).
ЭХГ (3-хлор-1,2-эпоксипропан)—бесцветная прозрачная летучая жидкость со специфическим запахом, растворимая в воде (около 5%), в эфире, спирту и животных жирах. Проведенные в нашем институте исследования 1 показали, что ЭХГ весьма стабилен в воде2. При добав-
1 Исследования выполнены младшим научным сотрудником Е. М. Трофимовичем и химиком В. П. Ремнепой.
2 ЭХГ определяли аналитическим методом Е. А. Перегуд и Е. В. Гернета с некоторой модификацией для применения в условиях водной среды.
