CC BY
3
17. Толоконцев Н. А. // Количественная токсикология.— Л., 1973. —С. 23—51.
18. Уланова И. П. // Токсикология новых промышленных химических веществ.— М., 1969. — Вып. 11. — С. 33— 39.
19. Чмовж В. Е., Кропп Л. И. // Теплоэнергетика. — 1981. —№ 7. —С. 31—37.
20. Шаламберидзе О. П.// Гиг. и сан. — 1969. — № 4.— С. 10—14. '
21. Юровский А. 3. Минеральные компоненты твердых горючих ископаемых. — М., 1968.
Поступила 05.05.07
Summary. The combined effect of S02, N02, NO and ash has been studied, its coefficient being set at 1.65. It is pointed out that this coefficient can be used for a hygienic evaluation of the combined air pollution by the above compounds.
УДК 614.7:[613.155.3:678.746.45/.47]-074
Г. Н. Красовский, Г. В. Толстопятова, 3. И. Жолдакова, В. И. Коркач, И. Р. Бариляк, Т. А. Багдасарян
МЕЖЛАБОРАТОРНЫЕ РАЗЛИЧИЯ В ОЦЕНКЕ ТОКСИЧНОСТИ
И ОПАСНОСТИ ТРИХЛОРБИФЕНИЛА
НИИ общей и коммунальной гигиены им А. Н. Сысина, Москва; Киевский научно-исследовательский филиал ГОСНИИХЛОРПРОЕКТа
Полихлорбифенилы (ПХБ) — широко распространенные загрязнители окружающей среды, опасные для здоровья человека [3].
По решению рабочей группы ВОЗ, ПХБ отнесены к соединениям, подлежащим первоочередному изучению и регламентации. В связи с этим нами было проведено обоснование ПДК одного из представителей ПХБ — трихлорбифенила (ТХБ), входящего в состав диэлектрической жидкости для конденсаторов. С целью повышения надежности выводов исследования осуществлялись независимо друг от друга в двух учреждениях без согласования программ, объема и методов.
Общим в проведенных экспериментах были использование методических подходов при обосновании ПДК вредных веществ в воде, учет схемы этапного нормирования, применение расчетных методов прогнозирования, параметров хронической токсичности [1, 2, 4].
Для изучения были взяты отечественные образцы ТХБ с общим содержанием связанного хлора 42%.
Сопоставление данных, полученных в 2 опытах (НИОКГ —опыт 1, КНИФ ГОСНИИХЛОРПРО-ЕКТ — опыт 2), по острой токсичности и кумулятивное™ ТХБ показало, что величины ЬО50 этого соединения для одного и того же вида животных различаются не более чем в 1,5 раза, а коэффициенты и индексы кумуляции практически совпадают (табл. 1).
Полученные в острых опытах различия в ЬО50 являются вполне допустимыми, так как многочисленными исследованиями установлено, что при определении смертельных эффектов одних и тех же токсичных веществ животных одного и того же вида, пола и возраста, находящихся в одинаковых условиях, конечные результаты могут различаться в 2—3 раза [5].
Подострый опыт был проведен в обоих случаях в течение 30 дней на белых крысах-самцах, но выбранные для исследований дозы ТХБ несколько различались. Так, если в опыте 1 испытывали
дозы 125, 25 и 5 мг/кг (7з4, V200 и V900LD50), то в опыте 2 изучали влияние ТХБ на организм
животных в дозах 90, 45 и 18 мг/кг (Vso, V100, V250
LD50).
Выбор тестов, характеризующих состояние животных, в обоих опытах проведен с учетом данных литературы о преимущественном влиянии ПХБ на функцию печени, однако использованные при этом методы были различными. Так, в опыте 1 определяли содержание липидов, холестерина в сыворотке крови, SH-групп и глюкозы в крови, активность холинэстеразы, альдолазы в сыворотке крови, относительную массу печени и пато-морфологические изменения во внутренних органах.
В опыте 2 функциональное состояние печени оценивали по содержанию холестерина и гликогена в органе, активности АЛТ и ACT, щелочной фосфатазы в сыворотке крови, относительной массе печени, результатам гексеналовой пробы и гистологической картине внутренних органов.
Несмотря на различия в использованных показателях, характеризующих состояние животных, близкие в опытах дозы ТХБ 125 и 90 мг/кг были оценены как токсические для организма животных, так как статистически достоверные изменения в этих случаях отмечались в большинстве тестов.
Так, при введении 125 мг/кг ТХБ наблюдались
Таблица 1
Параметры острой токсичности и кумулятивные свойства ТХБ
Показатель Опыт 1 Опыт 2
ЬО50 (белые мыши), мг/кг ЬОб0 (белые крысы- самцы), мг/кг Коэффициент кумуляции (по С. Н. Чер-кинскому) I кумуляции 2765 (2177 —351 1 ) 4285 (4054 — 4516) I , 08 0, 56 3400 (2902 — 3898) 4540 (3973 — 5107) 0, 92 0,58
Примечание. В скобках — пределы колебаний.
гибель части животных, снижение массы тела, увеличение относительной массы печени, повышение содержания липидов в сыворотке крови, снижение уровня глюкозы и увеличение активности холинэстеразы в крови, наличие дистрофических и некробиотических изменений в печени.
Введение животным 90 мг/кг ТХБ также оказывало выраженное токсическое влияние на общее состояние животных и функцию печени. Отмечены снижение массы тела, повышение активности ACT, щелочной фосфатазы в сыворотке крови и содержания мочевины в крови, гликогена в печени, относительной массы печени, снижение активности AJIT в сыворотке крови и уменьшение продолжительности гексеналового сна, а также дистрофические и некробиотические изменения в клетках печени.
Таким образом, несмотря на различие в выбранных тестах, в обоих опытах установлено выраженное влияние ТХБ в близких дозах на функциональное состояние печени.
Дозы 25 и 18 мг/кг ТХБ также оказали токсическое действие, но некоторое уменьшение общего числа измененных тестов и появление фазовости свидетельствовали о менее выраженном влиянии ТХБ в этих дозах на организм животных.
Пороговые дозы в обоих опытах не были определены, хотя отношение LD50 к наименьшим исследованным дозам было значительным. Даже при дозе 5 мг/кг, испытанной в опыте 1, отмечены нарушения в функциональном состоянии печени.
Результаты проведенных подострых опытов подтвердили наличие высоких кумулятивных свойств у ТХБ.
Ранние признаки интоксикации, регистрируемые с 10-го дня воздействия ТХБ, были выявлены в опыте 1 в ферментативной функции печени по изменению активности холинэстеразы крови.
В опыте 2 ранними признаками интоксикации организма, которые отмечались начиная с 5 10-го дня опыта, были нарушения ферментативной и антитоксической функций печени, выявленные по изменению активности АЛТ и продолжительности гексеналового сна.
В связи с обнаруженными высокими кумулятивными свойствами ТХБ, выраженным токсическим действием его на организм животных, ориентировочной принадлежностью по степени опасности к 1—3-му классу соединений с учетом схемы этапного нормирования в обоих случаях был проведен хронический эксперимент.
В опыте 1 испытывали дозы 5, 0,5, 0,05 и 0,005 мг/кг ТХБ в течение 8 мес, в опыте 2— 0,1, 0,01 и 0,001 мг/кг в течение 6 мес на белых крысах-самцах.
При выборе доз учитывали результаты подост-рого опыта, а также данные расчетных методов. В опыте 1 использовали уравнения:
В опыте 2 расчеты проводили по формулам:
lg ПД = 0,74 lg ПД = 1,28 lg МНД = 0,60
IgOUKp. з-0,37; lgLD5o-4,54;
IgrmKp. з-1,31;
ПД = 0,43; ПД = 2,0; МНД = 0,05.
^ПД = 0,438 lg ЩД = 1,28 lg МНД = 1,16 lg МНД = 0,9
lgПДКр. 3-1,322; Jg LD6o — 4,54; lgLD6o- 5,495; lg LD5o —3,6;
ПД = 20,9; ПД =1,4; МНД =0,05; МНД = 0,49.
*
Межлабораторные различия в дозах, выбранных для исследований в хронических опытах, составляли допустимую для этих опытов величину— в 5 раз [2], хотя значения расчетных параметров МНД колебались в пределах до 10 раз (от 0,5 до 0,05 мг/кг).
Использованные в хронических экспериментах с ТХБ методы различались, но были направлены на выявление в организме животных изменений функции печени, центральной нервной системы и почек.
Оценку влияния ТХБ в опыте 1 проводили с уче-
том изменении массы тела животных, содержания холестерина, липидов в сыворотке крови, глюкозы в крови, активности холинэстеразы в сыворотке крови, содержания амидопирин-4-амино-пирина в моче, продолжительности гексеналового сна, относительной массы печени, морфологической картины внутренних органов, условнореф-лекторной деятельности и накопления ТХБ в органах и тканях.
В опыте 2 изучали динамику массы тела, активность АЛТ, 5'-нуклеотидазы, уровень общих липидов в сыворотке крови, активности АЛТ, АСТ, цитохром с-оксидазы, содержание белка, гликогена, перекисное окисление липидов, активность ЛДГ в гомогенатах печени и мозга, величину диуреза после водной нагрузки, содержание креатинина, неорганического фосфора и ЛДГ в моче, продолжительность гексеналового сна, суммационно-пороговый показатель (СПП) и па-томорфологические изменения внутренних органов.
Анализ результатов хронического эксперимента показал, что действующими на организм животных оказались в опыте 1 дозы 5 и 0,5 мг/кг, в опыте 2 — 0,1 мг/кг по статистически достоверному изменению большинства изученных показателей.
Пороговые дозы в обоих опытах установлены примерно на одном уровне — 0,01 и 0,05 мг/кг, практически совпали и МНД на организм животных—0,001 и 0,005 мг/кг.
Несмотря на различие в испытанных дозах в 5 раз и оценочных показателях, в хроническом опыте с ТХБ в обоих случаях были получены совпадающие результаты, свидетельствующие о влиянии ТХБ на функцию печени и деятельность центральной нервной системы.
При изучении влияния ТХБ в дозе 0,5 мг/кг первые признаки интоксикации, свидетельствующие о поражении печени, начали проявляться с 3—4-го месяца эксперимента, что было установлено по изменению содержания липидов, глюкозы и повышению активности холинэстеразы в крови, снижению продолжительности гексеналового сна.
М
16
Ф
%
Отмечено также влияние на деятельность центральной нервной системы по изменению ряда показателей условнорефлекторной деятельности (замедление появления и упрочения условного рефлекса, сокращение времени и уменьшение величины условного рефлекса). В более поздние сроки наблюдения (7—8 мес) отмечено изменение деметилирующей функции печени и снижение массы тела животных.
При определении содержания ТХБ в органах и тканях максимальное накопление его наблюдалось в жировой ткани, затем по степени убывания в печени, почках, головном мозге, гонадах. При этом была выявлена зависимость между содержанием ТХБ и функцией органов. Так, в дозе 0,005 мг/кг в головном мозге ТХБ не был обнаружен, при этом не отмечалось изменений и в условнорефлекторной деятельности животных. Однако, начиная с дозы 0,5 мг/кг, было выявлено накопле-- ние соединения в мозге из-за нарушения гемато-^энцефалического барьера и обнаружены изменения в условнорефлекторной деятельности животных.
В опыте 2 при введении животным 0,1 мг/кг ТХБ ранними признаками интоксикации служили снижение величины СПП, которое отмечалось, начиная с 1-й недели и до конца эксперимента, а также нарушение антитоксической функции печени, выявленном по сокращению продолжительности гексеналового сна с 3-го месяца опыта.
Изучение отдаленных эффектов в опыте 1 проводили на животных после хронического воздействия ТХБ. В дозе 5 мг/кг не было выявлено влияния соединения на генетический аппарат генеративных клеток. МНД по эмбриотоксическому эффекту установлена на уровне 5 мг/кг. Нарушений развития и функциональных показателей у потом-
Таблица 2
ПД и МНД (в мг/кг) различных видов биоэффектов ТХБ
сам-
ства, полученного при спаривании интактных цов с самками, которым в течение беременности вводили ТХБ в дозах 5, 0,5 и 0,05 мг/кг, не обнаружено. Отмечено выраженное влияние ТХБ на мужские гонады. При этом в дозах 5 и 0,5 мг/кг наблюдалось снижение времени подвижности сперматозоидов, их осмотической и кислотной устойчивости. МНД по гонадотоксическому эффекту определена на уровне 0,005 мг/кг.
При изучении отдаленных эффектов ТХБ в опыте 2 установлено, что соединение может повышать уровень общей эмбриональной смертности в дозе У250 LD50, вызывать нарушения у зародышей в виде пупочных грыж. В дозах Убо—1/щ LD50 ТХБ не оказывает влияния на хромосомный аппарат соматических клеток, но влияет на генетический аппарат генеративных клеток, вызывая гибель зародышей на пред- и постимплантационных стадиях эмбриогенеза. В дозах У50—У250 LD5o ТХБ увеличивает продолжительность эстрального цикла у самок. Недействующей по эмбриотоксическому, мутагенному, гонадотоксическому (на женские гонады) эффектам является доза 4,5 мг/кг. Установлено, что ТХБ оказывает выра-
Эффект действия Опыт 1 Опыт 2
ПД МНД ПД МНД
Общая токсичность Отдаленные эффекты: гонадотоксический мутагенный эмбриотоксический 0,05 0,05 0,005 0,005 5,0 5,0 0,01 0,001 0,001 0,001 4,5 4,5
женное действие на мужские гонады. При хроническом 6-месячном воздействии ТХБ в дозах 0,1—0,01 мг/кг отмечалось сокращение времени подвижности сперматозоидов и снижение осмотической резистентности. Было выявлено также увеличение числа патологических форм спермиев (нарушение морфологии головки и хвоста — разрывы, петлеобразование и др.)- Недействующая доза по гонадотоксическому эффекту на мужские гонады была установлена в этом опыте на уровне 0,001 мг/кг.
Таким образом4, при изучении специфического эффекта действия ТХБ МНД по результатам исследований эмбриотоксического и мутагенного эффектов практически совпали (табл. 2).
Анализ результатов исследований, проведенных в двух учреждениях, сопоставление пороговых и недействующих доз по общетоксическому и специфическим эффектам действия ТХБ на организм животных позволили более надежно обосновать величину ПДК этого соединения в воде на уровне 0,001 мг/л по санитарно-токсиколо-гическому признаку вредности.
Таким образом, проведение исследований в различных учреждениях независимо друг от друга, без предварительного согласования программ, но с учетом методических рекомендаций по обоснованию ПДК вредных веществ позволило получить практически совпадающие результаты. Различия в величинах ЬО50 составляли 1,5 раза, по коэффициентам и индексам кумулятивности, МНД мутагенного и эмбриотоксического действия получены однотипные результаты. Величины МНД общетоксического действия, установленные в хронических опытах, отличались в 5 раз в связи с различными в выбранных для исследований дозах.
В подострых и хронических экспериментах, несмотря на различия в оценочных показателях, выявлен однотипный характер действия ТХБ в близких дозах. При изучении отдаленных эффектов действия в обоих опытах установлено выраженное влияние соединения на мужские гонады. Поэтому при обосновании ПДК ТХБ введен дополнительный коэффициент запаса и ПДК установлена на уровне 0,001 мг/л.
Выводы. 1. Межлабораторные различия в
параметрах токсиметрии по острым опытам в 1,5—3 раза и по хроническим экспериментам в 5 раз можно считать допустимыми при проведении гигиенических исследований по обоснованию ПДК вредных веществ в воде.
2. Для отдельных особо опасных и эталонных веществ при гигиенической регламентации группы родственных соединений, требующих надежных выводов и точных величин ПДК, следует рекомендовать проведение независимо друг от друга исследований в разных учреждениях.
3. Совпадение результатов исследований одного и того же соединения, проведенных в разных лабораториях, в острых и хронических экспериментах свидетельствует о надежности унифицированных методических подходов при обосновании ПДК веществ в воде водоемов.
Литература
1. Методические указания по разработке и научному обоснованию предельно допустимых концентраций вредных веществ в воде водоемов.— М., 1976.
2. Методические указания по применению расчетных и экспресс-экспериментальных методов при гигиеническом нормировании химических соединений в воде водных объектов. — Мм 1979.
3. Полихлорированные бифенилы и терфенилы.— М., 1980.
4. Сидоренко Г. И., Красовский Г. Н., Жолдакова 3. #.// . Гиг. и сан. — 1979. — № 7. — С. 16—21.
5 Токсикометрия химических веществ, загрязняющих окружающую среду / Под ред. А. А. Каспарова, И. В. Са-ноцкого. — М., 1986.
Поступила 19.05.87
Summary. Since the study results obtained by two research institutes on trichlorbiphonyl cumulative characteristics and its acute and chronic toxicity appeared identical, it became possible to establish a more reliable MAC.
УДК 614.774:546.16]-074
В. И. Циприян, Г. А. Степаненко, И. И. Швайко, П. М. Бурьян,
Н. Т. Музычук, В. Г. Сук, А. А. Масленко
ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ДОПУСТИМОГО СОДЕРЖАНИЯ ФТОРА В ПОЧВЕ КАК ОСНОВЫ ПРОФИЛАКТИКИ
АНТРОПОГЕННЫХ ОЧАГОВ ФЛЮОРОЗА
Киевский медицинский институт
В условиях современного промышленного и •сельскохозяйственного производства происходит интенсивное загрязнение почвы фтором [3, 5—7]. Наибольший удельный вес среди основных источников загрязнения почвы имеют выбросы промышленных предприятий по производству алюминия, цемента, фторорганических веществ, а также применение в сельском хозяйстве фосфорсодержащих удобрений и фторсодержащих пестицидов [8, 9, 12]. Многие исследователи отмечают неблагоприятные последствия этого процесса, выражающиеся в избыточном поступлении фтора в грунтовые воды, продукты питания животного и растительного происхождения, что в конечном счете может привести к возникновению флюороза.
В связи с тем что фтор относится к истинным биоэлементам и характер его воздействия в значительной мере зависит от дозы, обоснование допустимого в почве содержания проводили с учетом его комплексного поступления в организм с питьевой водой, входящими в состав суточного рациона питания пищевыми продуктами и атмосферным воздухом. Исследования выполняли согласно «Методическим рекомендациям по гигиеническому обоснованию ПДК химических веществ в почве» [10]. Содержание валового и подвижных форм фтора определяли согласно временным методическим указаниям Института экспериментальной метеорологии методом ионо-селективного электролиза [11].
Программа исследований включала определе-,ние фитоаккумуляционного, миграционного; вод-
ного, воздушного, общесанитарного показателей вредности, изучение влияния фтора на биологическую активность и процессы самоочищения почвы, а также его воздействия на организм при комплексном поступлении.
Установление допустимого содержани) я фтора по фитоаккумуляционному показателю проводили в два этапа, включающие постановку эксперимента с использованием теста на проращивание семян и измерение длины корней проростков и полевые исследования. Выбор тест-растений основывался на данных литературы о накоплении фтора в растениях [2, 5].
В лабораторный опыт были взяты сортовые семена кукурузы, гороха, пшеницы, ячменя и огурцов. Исследования проводили на модельном почвенном эталоне (МПЭ). Фтор в составе хорошо растворимого фтористого натрия вносили в МПЭ в концентрациях 50, 100 и 200 мг/кг.
Результаты изучения влияния фтора на прорастание семян свидетельствуют о достоверном уменьшении количества проросших семян кукурузы, ячменя и пшеницы при содержании фтора в почве 200 мг/кг (р<0,05). Высокую чувствительность к фтору проявили семена пшеницы и гороха, которые не прорастали при содержании фтора 100 мг/кг. Наиболее устойчивыми к действию фтора оказались семена огурцов: ни одна из изучавшихся концентраций фтора не вызывала достоверного уменьшения количества проросших семян.
Более показательным оказался тест, основам-
