CC BY
10
лежность 3-ФБС к 4-му классу опасности. Коэффициент запаса равен 3,25, а расчетная недействующая концентрация — 0,15 мг/м3.
Выводы. 1. Пороговая концентрация 3-ФБС
по рефлекторному действию равна 0,48 мг/м3, подпороговая — 0,24 мг/м3. Максимальная разовая доза ПДК 3-ФБС в атмосферном воздухе рекомендована на уровне 0,2 мг/м3, 4-й класс опасности.
2. Концентрация 3-ФБС 4,86 мг/м3 оказалась действующей и вызвала в условиях хронического ингаляционного эксперимента изменения изученных общетоксических и гонадотоксичес-ких показателей. Концентрация препарата
0,518 мг/м-5 явилась пороговой, а 0,059 — недействующей. Среднесуточная ПДК 3-ФБС в атмосферном воздухе рекомендована на уровне
0.06.мг/м3, 4-й класс опасности по резорбтивно-му действию.
Литература
1. Андреещева Н. Г., Пинигин М. А. // Гигиенические аспекты охраны окружающей среды. — М., 1978. — Вып. 6. — С. 75-76.
2. Бирюкова Р. Н. // Гиг. и сан. — 1962. — № 7. — С. 42— 46.
3. Брачинский Л. Л., Филина 3. С., Дунаева Л. А. // Профилактика заболеваний и укрепление здоровья текстильщиц. — Иваново, 1988. — С. 60—64.
4. Временные методические указания по обоснованию предельно допустимых концентраций (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест (Утв. Минздравом СССР от 15.07.88 № 4681-88). — М„ 1989. - С. 110.
5. Зорина Л. А. // Справочник по профессиональной патологии. - Л., 1981. - С. 256-264.
6. Колб В. Г., Камышников В. С. // Справочник по клинической химии. — Минск, 1982. — С. 110—115.
7. Кривоглаз Б. Л. // Клиника и лечение интоксикаций ядохимикатами. — Л., 1965. — С. 184— 1S6.
8. Определение активности сорбитолдегидрогеназы в сыворотке крови с помощью оптического теста Варбурга // Биохимические методы исследования в клинике / Под ред. А. А. Покровского. — М., 1969. — С. 156—158.
9. Рубина X. М.. Романчук Л. А. // Вопр. мед. химии. — 1961. - № 6. - С. 652-655.
10. Румянцев Г. П., Новиков С. М., Козеева Е. Е. и др. // Гиг. и сан. — 1985 - № 7. - С. 81-83.
11. Рыжкова М. Н., Думкин В. Н. // Гиг. груда. — 1980. — № 9. — С. 5-8.
12. Саноцкий И. В., Фоменко В. И. Отдаленные последствия влияния химических соединений на организм. — М., 1979.
13. Селюжицкий Г. В., Белкин А. А., Пинигин М. А. и др. // Методические рекомендации по изучению аллергенного действия кормового белка при обосновании Г1ДК кормового белка в атмосферном воздухе. — М., 1983. — С. 9— 10.
14. Сперанский И. Б., Павленко С. Б. // Фармакол. и токси-кол. - 1965. - № 1. — С. 123.
15. Тепикина Л. А. // Гигиенические аспекты охраны окружающей среды. — М., 1976. — Вып. 3. — С. 30—35.
Поступила 02.06.95
Summary. The threshold level of 3-phenoxybenzyl alcohol (3-PBA) in ambient air was set up at 0.48 mg/m3. Inhalation of 3-PBA in concentrations of 4.86 and 0.518 mg/m- caused changes in the central nervous system, metabolic processes, liver function, reduced the nonspecific resistance of the organism, and had a go-nadotoxic effect. The concentration of 0.51S m was the threshold one, causing changes, in only few of the general toxic parameters, and the 0.059 mg/m3 concentration was noneffective. The maximum permissible concentration (MPC) for 3-PBA upon a single exposure is recommended to be set up at the level of 0.2 mg/nr\ the mean daily MPC at 0.06 mg/m . By its reflex and resorptive effects the agent was referred to hazard class IV.
Гигиена воды, санитарная охрана водоемов и почвы
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 1995 УДК 613.31:614.777
А. В. Авчинников, Ю. А. Рахманин, Е. Г. Жук
ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЕ И КОНСЕРВИРОВАНИЕ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ НИЗКОВОЛЬТНЫМИ ИМПУЛЬСНЫМИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМИ РАЗРЯДАМИ
Смоленская государственная медицинская академия; НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А. Н. Сысина
РАМН, Москва
В современных условиях обеспечение населения доброкачественной питьевой водой становится все более актуальной гигиенической, на-учно-техничсской и социальной проблемой. Это вызвано растущим дефицитом воды питьевого качества, интенсивным химическим и бактериальным загрязнением источников питьевого водоснабжения. Многопрофильность проблемы обеспечения населения доброкачественной питьевой водой определяет актуальность научных разработок по совершенствованию технологических процессов очистки воды и исследований по их гигиенической оценке [6, И].
Особую значимость приобретают вопросы обеззараживания и консервирования питьевой воды на автономных объектах и в экстремальных
условиях водоснабжения [4, 12]. Недостатки традиционных способов обеззараживания и консервирования питьевой воды заставляют искать новые, основанные, как правило, на комбинированном действии двух или нескольких факторов [5, 8, 10].
Перспективным способом водоподготовки на автономных объектах является использование высоковольтных импульсных электрических разрядов (ИЭР), позволяющих одновременно обеззараживать и консервировать воду [2, 14]. В последние годы появился новый класс портативных установок для обеззараживания и консервирования питьевой воды низковольтными ИЭР, предназначенных для создания индивидуально-групповых запасов воды в экстремальных условиях
Табли ца
Выживаемость тсст-микроорганизмов в зависимости от суммарной плотности энергии обработки ИЭР (л = 12; М ± т)
Экспозиция после Контроль, МК/л Коли-нндекс при ш, Дж/мл
обработки.ч 0.6 1.5 3 6
0,1 1
2 6
(2,4 ± 0,21) • 105 (2,2 ± 0,27) ■ 105 (2,1 ± 0,17) • 105 (2,7 ± 0,26) • 105
1200 ± 1700* 1600 ± 240* 89 ± 12* 17 ± 8,3*
1100 ± 200* 210 ± 26* 2,4 ± 1,9* 0
100 + 14* 14 ± 3,7* 0 0
35 ± 8,3* 0 0 О
Примечание. Исходное значение в концентрации (2,5 + 0,28) • 105 МК/л суспензией стандартной кишечной палочки 25922 ДТСС; здесь и в табл. 3 звездочка — достоверные различия с контролем (р < 0,01).
|7], а также малогабаритных установок, консервирующих воду низковольтными (до 0,5 кВ) ИЭР на автономных объектах [1].
Цель нашей работы — оценка эффективности обеззараживающего и консервирующего действия ИЭР со значением рабочего напряжения 2,8—3 кВ и суммарной плотностью энергии обработки 0,6—6 Дж/мл.
Экспериментальные исследования проводили в лаборатории кафедры общей гигиены Смоленской государственной медицинской академии и лаборатории питьевого водоснабжения НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А. Н. Сысина РАМН, используя полупроиз-водствснные портативные установки МЭИ-4. Установки данной модификации позволяют обрабатывать воду низковольтными ИЭР в широком диапазоне технологических режимов [3].
Использовали автоклавированную водопроводную воду, которую заражали в большинстве опытов культурой стандартного санитарно-пока-зательного микроорганизма Escherichia coli (штаммы 1257 и 25922 АТСС). Для оценки антимикробного спектра консервированной ИЭР воды применяли также стандартные штаммы Enterobacter aerogenes, Citrobacter freundi, Proteus vulgaris, Pseudomonas fluorescens, Pseudomonas aeruginosa, Salmonella typhimurium, Streptococcus faecalis, Staphylococcus aureus, полученные из коллекции НИИ стандартизации и контроля медицинских биологических препаратов им. JI.-A. Тарасевича. Выбор данных видов микроорганизмов объяснялся имеющимися в литературе данными о наиболее часто встречающихся в хранящейся питьевой воде представителях микрофлоры, которые попадают в резервуары и табельные средства хранения с исходной водой или в результате ее вторичного загрязнения [9, 13].
Во всех опытах пользовались суточной культурой бактерий, выращенных на мясопептонном агаре при 37°С. С агара культуру смывали стерильным физиологическим раствором. Концентрацию тест-микробов до заданного числа микробных клеток (МК) стандартизировали фотометрически. При оценке антимикробного спектра консервированной ИЭР воды исходная концентрация составляла (2—4)- 103 МК/мл. Количество жизнеспособных клеток определяли куль-туральным методом макроколоний с прямым высевом исследуемой воды (по 0,1 мл) на плотные простые и дифференциально-диагностические среды. Обеззараживающее действие низковольтных ИЭР, а также влияние вторичного микробного загрязнения на бактерицидные
свойства консервированной ИЭР воды исследовали при концентрации тест-микробов от (4—
5) • 104 до (2—3) • 105 на 1 л. Коли-индекс воды определяли методом мембранных фильтров по ГОСТу 18963-73.
В I серии опытов оценивали эффективность обеззараживающего действия низковольтных ИЭР в зависимости от суммарной плотности энергии обработки (со). Из табл. 1 видно, что выживаемость бактериальных клеток зависела от величины суммарной плотности энергии ИЭР и времени экспозиции после обработки. Результаты свидетельствуют, что, несмотря на высокие уровни исходного микробного загрязнения, которые могут сложиться в экстремальных условиях или на автономных объектах, после использования ИЭР (со = 1,5—6 Дж/мл) отмечалось статистически достоверное (р < 0,01) снижение концентрации тест-микроорганизмов. Обработанная вода после 1—2-часовой экспозиции отвечала по показателю коли-индекса требованиям ГОСТа 2874-82 "Вода питьевая".
Интенсивное отмирание микроорганизмов сразу после действия ИЭР объясняется комплексной природой этого физико-химического явления. Наряду с импульсными физическими факторами последующее косвенное действие ИЭР на микроорганизмы связано с химическими ингибиторами — активированными металлами, перекисью водорода и другими продуктами, образующимися в канале разряда. Именно с химическими факторами связано явление последействия ИЭР [8].
Во II серии опытов оценивали выживаемость широкого спектра микроорганизмов в консервированной ИЭР воде. Через 1 ч после обработки с со = 1,5 Дж/мл воду помещали в стеклянные колбы и, имитируя вторичное загрязнение, заражали суточной культурой различных тест-микро-
организмов в количестве (2-5) • 103 МК/мл. Через 1, 2, 3, 6 и 24 ч отбирали пробы по 0,1 мл и высевали на мясопептонный агар. После суточной инкубации при 37°С подсчитывали число выросших колоний.
Полученные результаты, представленные в табл. 2, показывают, что низковольтные ИЭР даже при низких значениях суммарной плотности энергии обработки оказывают выраженное последействие на широкий спектр патогенных и условно-патогенных микроорганизмов. Наиболее устойчивыми оказались штаммы С. freundi, Ps. fluorescence, Ps. aeruginosa и Str. faecalis, выживаемость которых даже после 6-часовой экспозиции составляла от 1 ± 0,2 до 5,5 ± 0,9%
Таблица 2
Выживаемость тсст-микроорганизмов (в %) в воде, консервируемой ИЭР (и = 12; М ± т)
Штаммы тсст-микроорганизмов Количество выживших микроорганизмов (в %) от контроля при продолжительности контакта
I ч 2ч 3 ч 6 ч 24 ч
Е. coli 1257 52,5 ± 2,6 23.9 ± 1,7 3,7 ± 0,6 0 0
Е. aerogenes 4 IS 61,3 + 3,1 22 ± 1,2 5,1 ± 0.7 0 0
С. freundi74/57 70,1 ± 4,2 32.2 ± 2,9 6,6 ± 0,6 1 ± 0,2 0
P. vulgaris 1 38,7 ± 2,4 12,1 ± 1,5 2,5 ± 0,5 0 0
Ps. aeruginosa 47 65,4 ± 3,1 26,3 ± 1,7 9 ± 0,9 1,9 ± 0,4 0
Ps. fluorescein 13525 ATCC 84,5 + 3,4 42,S ± 2,7 18 ± 1,5 5,6 ± 0,9 0
S. typhimurium 1041 44,7 ± 2,4 14,S ± 2,1 1,4 ± 0,3 0 0
St. aureus 906 59,3 ± 3 23.5 ± 1,6 5,5 ± 0.9 0 0
Str. faecal is 7163 75,5 ± 2,8 45 ± 2,4 14 ± 1,8 3,5 ± 0,9 0
Примечание. Уровень вторичного микробного загрязнения (2,9 ± 0,35) • 103 МК/мл: со = 1,5 Дж/мл.
(р < 0,05). Однако уже после 24-часовой экспозиции в отношении всех изученных микроорганизмов отмечали отсутствие роста на питательных средах, т. с. бактерицидный эффект был не менее 99,9%.
В III и IV сериях опытов изучали явление последействия в зависимости от срока хранения и суммарной плотности энергии обработки консервированной ИЭР воды. Воду консервировали при разных значениях со, после чего помещали в 10-литровые стеклянные бутыли и хранили при 20—22°С в течение 60 сут. Через 1 ч, 5, 15, 30 и 60 сут хранения из указанных бутылей отбирали пробы консервированной воды, помещали се в стерильные колбы и заражали суспензией суточной культуры кишечной палочки (штамм 1257) из расчета (4-5)- 104 МК/л. После экспозиции 15 мин, 1,2. 3 и 6 ч оценивали коли-ин-дскс исследуемой воды.
Наиболее выраженными оказались бактерицидные свойства воды, консервированной ИЭР с со = 6 Дж/мл. Уже после 3-часовой экспозиции, как следует из табл. 3, коли-индекс воды независимо от срока вторичного микробного загрязнения соответствовал требованиям ГОСТа 2874-82 "Вода питьевая".
Результаты наших исследований позволяют заключить, что ИЭР с суммарной плотностью энергии обработки 1,5—6 Дж/мл оказывали эффективное обеззараживающее действие на воду, уровень которого после 2-часовой экспозиции достигал соответственно 99,9989—99,9999%. При этом исходное микробное загрязнение воды почти в 5 раз превышало в экспериментах максимальный уровень, принятый для источни-
ков хозяйственно-питьевого водоснабжения по ГОСТу 2761-84.
Консервированная ИЭР вода оказывала эффективное бактерицидное действие на широкий спектр патогенных и условно-патогснных микроорганизмов. Низковольтные ИЭР даже при небольших значениях со (1,5 Дж/мл) оказывали выраженное последействие, которое сохранялось не менее 2 мес. Наиболее выраженное последействие отмечали при обработке воды ИЭР с со = 6 Дж/мл.
Полученные результаты дают основание положительно оценить обеззараживающий и консервирующий эффект в отношении питьевой воды низковольтных ИЭР.
Литература
1. Веселое Ю. С., Лавров 1-1. С., Рукобратскии II. II. Водоочистительное оборудование: конструирование и использование. — Л., 1985.
2. Жук Е. Г. // Журн. микробиол. - 1979. - № I. - С. 99-102.
3. Жук Е. Г., Авчинников А. В. Устройство для обеззараживания воды электрическими разрядами: Пат. 1790557 Россия // Открытия. — 1993. — № 3. — С. 195.
4. Маслюков А. П., Рахманин Ю. А., Матюшин /'. А. // Гиг. и сан. - 1992. - № 9. - С. 50-53.
5. Музычук И. Г. // Там же. — 1990. — № 1. — С. 24-27.
6. Новиков Ю. В., Циплакова Г. В., Тулакин А. В. и др. // Там же. — 1994. — № 4. - С. 20—22.
7. Павлов А. В., Жук Е. Г., Сотников В. Н., Гостищев С. А. // Актуальные вопросы военной медицины. — Томск. 1982. - С. 136-137.
8. Проколов В. А., Гакол Р. К., Миронец II. В. н др. // Гиг. и сан. - 1993. - № 1. - С. 22-24.
9. Рябченко В. А., Горяинова Г. С. // Там же. — 1988. — № 8. - С. 71-73.
10. Савлук О. С., Потапченко И. Г., Колиниченко И. Е. // Там же. — 1992. — № 11. - С. 28—30.
11. Сидоренко Г. К, Можаев Е. А. // Там же. — 1994. — № 3.
. — С. 12—17.
Таблица 3
Выраженность бактерицидных свойств воды, консервированной ИЭР, в зависимости от срока ее хранения (л = 12; М ± т)
Коли-ипдскс при продолжительности контакта
V^JJV/14 .\|/iWIVll #1/1 1S мин 1 ч 2ч Зч 6 ч
Контроль (3,8 ± 0,21) 10" (3,3 ± 0,34) ■ 104 (3,4 ± 0,39) • 104 (3,6 ± 0,47) • Ю4 (5 ± 0,24) ■ Ю4
1 ч (2,1 + 0.27) 104 3900 ± 650* 190 ± 21* 0 0
5 сут (2,8 ± 0,47) ю4 3300 ± 620* 140 ± 16* 0 0
15 сут (2,4 ± 0,19) ю4 1800 ± 250* 120 ± 24* 0 0
30 сут (1,9 ± 0.26) 10" 930 ± 260* 250 ± 32* 0 0
60 сут (2,9 ± 0,37) ю4 4300 ± 740* 390 ± 76* 2,1 ± 0,6* 0
Прим < н ие. Вторичное загрязнение проводили суспензией кишечной палочки (штамм 1257) в количестве (4.1 ± 0,23) • 104 МК/л; ю = 6 .14 мл.
12. Чвырев В. Г., Жалус Б. И., Лопатин С. А. // Там же. — 1992. - № 4. - С. 49-54.
13. Эльпинер Л. И. // Водоснабжение морских судов. — М., 1975.
14. Gilliland S. Е., Speck М. L. // Appl. Microbiol. — 1967. -Vol. 15. - P. 1031—1037.
Поступила 02.06.95
Summary. Two-hour exposure to low-voltage (2.8 to 3 kV) pulsed electric discharges (PED) effectively (by 59.9999%) disinfected drinking water. Preservation of water with IED had a pronounced bactericidal effect in respect of numerous pathogenic and opportunistic microorganisms. The aftereffect of PED persists for at least 2 months.
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 1995 УДК 616.15-02:614.76]-07
А. Б. Чухловин, А. С. Ягунов, С. В. Токалов, А. М. Рещчков, В. Д. Жарская
ВЛИЯНИЕ ЭКСТРАКТОВ ПОЧВ С РАЗЛИЧНЫМ СОДЕРЖАНИЕМ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ НА ЖИЗНЕСПОСОБНОСТЬ ИЗОЛИРОВАННЫХ КЛЕТОК СИСТЕМЫ КРОВИ
Рентгенорадиологичсский институт, НИИ онкологии им. Н. Н. Петрова, Реабилитационный центр "Приморский", Санкт-Петер-
бург
Общеизвестно, что содержание тяжелых металлов в почвах и питьевой воде существенно влияет на состояние здоровья населения, особенно в тех местностях, где их уровни повышены в силу геохимических.или техногенных факторов. Специфические воздействия металлов на органы и системы человека и животных являются предметом интенсивных исследований |8, 15].
За последние годы предложен ряд методов оценки биологических эффектов металлов в клеточных популяциях системы крови. В частности, с этой целью применяли лимфоидные клетки [9, 18]. Некоторые авторы использовали изолированные макрофаги для оценки токсичности металлсодержащих пылей |12, 13]. Тем не менее выявление токсических эффектов отдельных токсикантов и их сочетаний в сложных образцах (например, в почве, пыли и сточных водах) все еще представляет существенные трудности, требуя комплексной оценки целого ряда биологических показателей [3, 5].
Мы поставили перед собой задачу определить острые эффекты металлсодержащих почв в отношении незрелых и высокодифференцированных клеток системы крови. Образцы для исследования (всего 29 проб) отбирали из верхнего слоя окультуренных почв сельской местности в предгорьях юго-восточного Урала, где почвы и воды значительно обогащены тяжелыми металлами |1]. Определение содержания различных металлов проводили в сухих пробах с помощью атомной абсорбциометрии на анализаторе "Гроза-3", использовали Зсемановскую коррекцию неселективной абсорбции. Водные экстракты почв готовили путем гомогенизации 10% суспензий в деионизированной воде в течение 3 ч. Пробы нагревали в кипящей водяной бане в течение 30 мин и осаждали при 4000 g. Супернатанты (экстракты почв) хранили при 0°С и доводили до изотонии 10-кратным раствором Хенкса (рН 7,4) перед началом биотестирования.
Для индикации in vitro острой цитотоксичнос-ти почвенных экстрактов использовали клетки системы крови, полученные из белых лабораторных крыс: лимфоидные клетки тимуса и легочные макрофаги [4], а также клетки костного мозга этих животных. Почвенные экстракты смешивали с суспензиями тимоцитов или клеток костного мозга 3—4 млн/мл в объемном соотношении 1:1. Далее проводили 3-часовую инкуба-
цию суспензий при 37°С (последние 40 мин пробы костного мозга инкубировали с опсонизиро-ванным зимозаном). Затем пробы охлаждали до 4°С и проводили суправитальнос окрашивание акридиновым оранжевым (АО), согласно [20]. В суспензиях учитывали долю погибших клеток, а в пробах костного мозга — и содержание мисло-идных форм, и долю фагоцитов. В параллельных пробах тимоцитов определяли долю гипоп-лоидных форм с помощью проточной цитоф-люориметрии ДНК |6], а также степень связывания АО с клеточной ДНК с помощью флюори-метрии суспензий при 530 нм. Краткосрочные культуры макрофагов после 4-часовой инкубации (последние 60 мин — с зимозаном) высушивали, фиксировали формальдегидом и после окрашивания мстиленовым синим учитывали содержание интактных адгезивных клеток и долю фагоцитов в популяции.
Значения 8 указанных параметров для каждой пробы сопоставляли с цифрами контроля (с деионизированной водой вместо экстрактов почв). Конечные результаты выражали в процентах к контролю данной серии опытов. Итоговые данные обрабатывали методами вариационной статистики, с помощью компьютерной программы "Микростат" включая анализ корреляций с содержанием металлов в образцах почв.
В данной серии почвенных проб определяли содержание 17 металлов. Содержание большинства из них не было вариабельным и находилось в пределах геохимической "нормы" [14]. Однако для б металлов отмечены существенные (в 8 раз и более) различия внутри выборки (табл. 1). Так, содержание Си, Мп, V и Ъп в части проб значительно превышало соответствующие ПДК [2|. Это позволило оценить как острую токсичность экстрактов в отношении клеток системы крови.
Таблица 1
Содержание некоторых тяжелых металлов в исследованных образцах почв (в г на 1 кг сухой массы)
Металл Предельные значения выборки Мелнана (и - 29)
Сг 0,06-0,6 0,15
Си 0,01-0,2 0,0S
Мп 0,1-2,5 1,00
V 0,03-0,2 0,08
Zn 0,03-0,2 0,09
La , 0-0,2 0,05
