CC BY
6
Выводы
1. При совместном присутствии в атмосферном воздухе аэрозоля серной кислоты, сернистого ангидрида, окислов азота и аммиака их комбинированное действие на организм происходит по типу полной суммации.
2. При совместном присутствии в атмосферном воздухе окислов азота, аэрозоля серной кислоты, сернистого ангидрида и аммиака суммарная концентрация смеси, выраженная в долях ПДК каждого из веществ, не должна превышать 1.
ЛИТЕРАТУРА
Гусев М. И., Минаев А. А. В кн: Вопросы гигиены атмосферного воздуха и планировки населенных мест. М., 1968, с. 24.— Тугаринова В. Н-, М и к л а-шевский В. Е. Гиг. и сан., 1966, № 11, с. 55. — Т о д о р о в И. Клинические лабораторные исследования в педиатрии. София, 1961, с. 241.
Поступила 7/V 1971 г.
HYGIENIC ASSESSMENT OF A MIXTURE OF SULFURIC ACID AEROSOLS,
SULFUROUS ANHYDRIDE, NITROGEN OXIDES AND AMMONIUM AS ATMOSPHERIC POLLUTIONS
A. P. Kornicnko
An experimental investigation was aimed at studying the features of the joint action of various combinations of such components as ammonium, nitrogen oxides, sulfuric acid aerosols and sulfurous anhydride, as well as the resorptive action of the components present in different mixtures. The finding was that the effect obtained was that of a summation type. In case of the joint presence in the atmosphere of ammonium, nitrogen oxides, sulfuris acid aerosol and sulfurous anhydride, the sum total concentration of the mixture in parts of the maximal permissible concentrations of each individual substance should not exceed one whole concentration.
УДК 613.32:547.391.3
особенности токсического действия и уровни безвредности при поступлении в водоемы нитрилов кротоновой и изокротоновой кислот
Кандидаты мед. наук Н. Ф. Лоскутов, Н. Н. Питенько Харьковский медицинский институт
Органические производные синильной кислоты (нитрилы) широко применяются в промышленности (Я- М. Паушкин и Л. В. Осипова; Kurtz, и др.). Кротононитрил и изокротононитрил относятся к алифатическим нитрилам — цианистым производным кислот жирного ряда, имеют одну и ту же эмпирическую формулу (C4H5N) с молекулярным весом 67,09, являясь примером цист-трансизомерии. Оба вещества в обычных условиях— бесцветные жидкости со специфическим запахом. Кротононитрил растворяется в воде при 20° до 4—5, а изокротононитрил — до 3,5—4,5 весового процента. Предполагаемый при производстве нового сорта синтетического каучука сброс в водоемы сточных вод, содержащих нитрилы кротоновой и изокротоновой кислот, послужил основанием для их изучения.
Ввиду отсутствия прямых методов определения этих нитрилов в воде мы установили возможность применения группового метода (Е. А. Перегуд и Е. В. Гернет; П. С. Савченко и соавт.). При исследовании на спектрофотометре в ближней УФ области спектра наблюдались лишь правые ветви кривых поглощения кротоновым и изокротоновым нитрилами, так называемые хвосты. Они практически накладывались друг на друга (СФ-4,
Х=230 «.и). Оба изомера довольно стабильны в воде: 50% вещества, внесенного в водопроводную дехлорированную воду, разрушались (1=18—20°) только к 10-м суткам. При добавлении бытовой сточной жидкости и повторном внесении вещества последние распадались быстрее.
Растворы нитрилов бесцветны, прозрачны, при длительном стоянии не образуют мути и осадка, но имеют неприятный специфический запах, интенсивность которого повышается при возрастании температуры. Практический предел запаха кротононитрила оказался равным 15,2, изокро-тононитрила — 2,17 мг!л, а порог ощущения — соответственно 7.7 и 1,05 мг!л. Провоцирующий эффект хлорирования на уровне пороговых доз нитрилов по запаху не выявлен. Пороговые концентрации исследуемых нитрилов по вкусу в несколько десятков раз выше таковых по запаху.
Ход процессов биохимического потребления кислорода (БПК) и нитрификации в присутствии нитрилов изо- и кротоновой кислот свидетельствовал об их биохимическом гидролизе с образованием аммонийных соединений. Полное БПК 1 мг каждого из них соответственно равно 0,82 и 1,35 мг 02. Химическая потребность в кислороде 1 мг кротононитрила составляет 1,59, изокротононитрила— 1,35 мг 02, константы скорости биохимического распада соответственно равны 0,08—0,18 и 0,06—0,15. Оба изомера стимулировали развитие организмов фито- и зоопланктона.
В литературе нет сведений о токсичности изокротононитрила, а сведения о кротононитриле немногочисленны. Desgerez нашел, что последний вызывает летальный исход у кроликов через 12 часов при внутривенном введении его в дозе 6 мг/кг в 14% растворе алкоголята, а у морских свинок при подкожном введении в дозе 23 мг/кг в оливковом масле. Наблюдения проведены при однократном, повторном и длительном введении водных растворов исследуемых нитрилов различным лабораторным животным. Клиническая картина острого отравления у белых крыс и белых мышей выражалась в постепенно развивающемся угнетении нервной системы: вялость, адинамия, заторможенность. На фоне заторможенности появлялись судороги клоно-тонического характера, расстройство дыхания. Животные погибали от остановки дыхания на 1—2-е и некоторые на 3-е сутки. Симптомы отравления у морских свинок были сходны с теми, которые наблюдались у крыс и мышей.
Результаты опытов, обработанные методом Бернеса и Шлоссера, представлены в таблице.
Для суждения о механизме токсического действия кротоно- и изокротононитрила мы определяли содержание роданидов в сыворотке крови и моче белых крыс после затравки их смертельными дозами нитрилов по ме-
Реэультаты острого опыта
Кротононитрил Изокротононитрил
Вид животных LD,0 | SLD.0 доверительные LDt0 | SLD„ доверительные
М ±т границы М±т границы
Белые крысы .... Морские свинки . . . Белые мыши .... 500,7± 28,9 272,3± 16,0 396,2+9,3 438,9—562,5 236,1—308,5 376,5—415,4 167,2 ±5,3 216,3± 11,2 183,9± 8,4 155,9—178,5 193,0—239,6 165,0—202,8
тоду, разработанному Lawton и соавт. Повышение содержания тиоцианатов в биологических средах свидетельствует о цианоподобном действии вещества ввиду всеобщего признания ферментативного механизма детоксикации цианидов, при котором ион цианида превращается в менее токсичный ион тиоцианата (Stern и соавт.). У здоровых крыс в сыворотке крови находили тиоцианаты на уровне 0,07—0,29 мг% и в моче — на уровне 0,4—1,5 мг%х,
1 При определении роданидов в моче азотнокислой ртути не добавляли, так как она иногда вызывала помутнение растворов.
а у отравленных нитрилами—соответственно на уровне 1,08—2,26 и 2,5—6,6мг% (Р<0,001). По сравнению с теоретически возможным выделением количества роданидов соответственно введенным дозам веществ в опыте за 18 часов с мочой выделилась только незначительная часть ионов цианида в виде роданидов (изокротононитрила — 0,47—1,67%, кротононитрила — 0,05—0,24%). Результаты опытов и сходство картины острого отравления исследуемыми веществами с той, которая наблюдается при отравлении неорганическими цианидами, косвенно подтверждают отщепление цианистых групп этими нитрилами в организме. Однако эксперименты не позволяют признать только цианоподобный механизм действия исследуемых нитрилов.
В специальном опыте (С. Н. Черкинский и соавт., доза 1/6 ЬО60) на наиболее чувствительных животных оба вещества не проявили выраженной способности к кумуляции. Судя по снижению эффекта среднесмертельной дозы, введенной в конце опыта, у животных отмечалось привыкание к ним. Местное действие даже больших концентраций кротоно- и изокротононитрила (20 г/л) на белых крыс и морских свинок проявилось в опытах только в слабом раздражении слизистых оболочек, раздражение кожи не определялось.
Подострый опыт с кротононитрилом поставлен на морских свинках и белых крысах, с изокротононитрилом — на крысах. Оба вещества вводили в дозах V Б и 1/10 ЬО50 крысам в течение I1/. месяцев и свинкам в течение 21/2 месяцев. Учитывая, что токсичность исследуемых нитрилов, согласно данным острых опытов, в какой-то мере связана с гидролизом их до ионов пианида, мы при выборе тестов в подостром опыте исходили в основном из литературных сведений о токсикодинамике неорганических и близких по строению органических цианидов.
К концу опыта отмечено достоверное повышение ваката кислорода и окислительных коэффициентов мочи (у контрольных животных последние равнялись 0,75—1,38, а у подопытных — 0,77—1,79), изменение содержания общего азота в моче, снижение синтеза гиппуровой кислоты, укорочение протромбинового времени и повышение активности глютаминовой трансаминазы. Электрокардиографически зарегистировано нарушение функций миокарда (увеличение зубца Т, смещение интервала ¿>—Т от изолинии, уширение комплекса <2^ Б и др.). Наблюдались изменения в содержании витамина С в печени и надпочечниках, в весовых коэффициентах последних, отставание прироста веса. Патоморфологические исследования свидетельствовали о нарушении кровообращения разной степени и выраженных дистрофических изменениях во внутренних органах и нервной системе, особенно в головном мозге, где, кроме того, отмечена реакция глии и эндотелия капилляров. Достоверное повышение содержания роданидов к концу опыта в сыворотке крови и моче животных при введении кротоно-и изокротононитрила говорило о накоплении их в организме. К кротоно-нитрилу белые крысы были так же высокочувствительны, как и морские свинки.
Хронический опыт ставился на белых крысах, получавших ежедневно в течение 6 месяцев кротоно- и изокротононитрил в равных дозах (0,5, 0,05 и 0,005 мг/кг)\ последние проведены с помощью функциональной пробы — электротонического воздействия на центральную нервную систему (С. М. Павленко). Основное внимание уделено изучению состояния окислительных процессов в организме (вакат кислорода, общий азот и окислительные коэффициенты мочи, активность сывороточной оксидазы и каталазы крови), функций печени (галактозная нагрузка, протромбино-вое время, активность холинэстеразы цельной крови) и функции центральной нервной системы методом условных рефлексов (в дозах 0,05 и 0,005 мг/кг). Кроме того, изучались динамика веса, клиническая картина крови (гемоглобин, эритроциты, лейкоциты и лейкоцитарная формула), содержание витамина С во внутренних органах и их весовые коэффициенты. содержание роданидов в сыворотке крови и моче, проведено также па-
томорфологическое исследование внутренних органов и головного мозга.
В дозе 0,005 мг/кг исследуемые нитрилы не оказали существенного влияния на организм животных ни по одному из тестов, использованных в опыте. При введении доз, в 10 раз более высоких, обнаружены изменения холинэстеразной активности, фазового характера условнорефлекторной деятельности. Последние выражались в нарушении силовых взаимоотношений в коре коловного мозга, увеличении латентного периода и уменьшении величины двигательной реакции на сильный раздражитель и обратных изменениях на слабый раздражитель и возрастания числа выпадений ответной реакции на оба раздражителя (см. рисунок).
Заметно (но недостоверно) изменилась каталазная активность крови, увеличились окислительные коэффициенты и вакат кислорода мочи. У животных, подвергавшихся затравке нитрилами в дозе 0,5 мг/кг, выяв- ^ лены достоверные изменения ак- s§-тивности сывороточной оксидазы *§ ,s и холинэстеразы цельной крови, I? увеличение окислительных коэф- | фициентов мочи, нарушение ге- ^ ю мокоагуляционной (при введении ^ изокротононитрила) и углеводной | (при введении кротононитрила) s функций печени. Кроме того, наб- | людались отклонения фазового xa- | рактера со стороны каталазной $ активности крови и количества | выделяющегося с мочой азота, некоторое снижение количества лейкоцитов и повышение содержания гемоглобина в крови. Результатам биохимических и клинических исследований соответствовали в какой-то мере незначительные дистрофические изменения во внутренних органах у животных тех же групп.
Таким образом, результаты хронического опыта дают основание считать дозу 0,005 мг/кг не действующей на организм животных, а дозы 0,05 и 0,5 мг/кг соответствующими пороговой и надпороговой по данному признаку.
Выводы
1. Кротоно- и изокротононитрил, имея близкую химическую структуру, при пероральном введении в условиях острого, подострого и хронического опытов оказывают сходное общетоксическое действие на организм теплокровных животных с преобладающим поражением центральной нервной системы, окислительно-восстановительных процессов и функций печени. Оба нитрила относятся к соединениям, образующим тиоцианаты in vivo.
2. Среднесмертельные дозы изокротоно- и кротононитрила для белых крыс, морских свинок и белых мышей соответственно равны 167,2 и 500,7, 216,3 и 272,3, 183,9 и 396,2 мг/кг. Оба вещества не проявили заметной способности к кумуляции. В хроническом опыте они не оказали никакого токсического действия на организм животных в дозе 0,005 мг/кг (0,1 мг/л).
3. При прямом определении в водных растворах обоих веществ на спектрофотометре следует иметь в виду, что максимум их поглощения лежит вне области спектра, улавливаемой прибором (СФ-4). В ближней УФ
Влияние нитрилов на условнорефлектор ную деятельность белых крыс на 6-м месяце затравки.
а — выпадение ответной реакции на звонок (в %): б — выпадение ответной реакции на свет (в%): « — фазовые состояния (в %); / — контроль; 2 — изокротононитрил в дозе 0,05 мг/кг-, 3 — изо-кротонитрил в дозе 0.005 мг/кг: 4 — кротоно-рил в дозе 0,05 мг/кг\ 5 — кротононитрвл в дозе 0. 005 мг/кг.
области спектра наблюдаются лишь правые ветви кривых поглощения, так называемые хвосты.
4. Нитрилы придают воде неприятный специфический запах, усиливающийся при нагревании; оба вещества подвергаются биохимическому распаду с образованием аммонийных соединений, стимулируют рост водных микробов и других организмов фито- и зоопланктона.
5. Комплексная оценка результатов экспериментальных исследований дает основание считать лимитирующим показателем санитарно-токсиколо-гический. Предельно допустимую концентрацию кротоно- и изокротоно-нитрила в водоемах можно рекомендовать на уровне 0,1 мг!л.
ЛИТЕРАТУРА
Павленко С. М. В кн.: Промышленные загрязнения водоемов. М., 1947, в. 8, с. 260.— Паушкин Я. М., О с и п о в а Л. В. Успехи химии, 1959, в. 3, с. 237.— Перегуд Е. А., Г е р н е т Е. В. Химический анализ воздуха промышленных предприятий. М. —Л., 1965, с. 184. — Савченко П. С.,ДятловицкаяФ. Г., Я р о -ш е н к о В. А. и др. Методы химического и микробиологического анализа воды. Киев, 1961.— Черкинский С. Н., Красовскнй Г. Н., Тугаринова В. Н. В кн.: Санитаоная охрана водоемов от загрязнения промышленными сточными водами. М., 1964, т. 6, с. 290.—Desgrez М. А., С. R. Acad. Sci. (Paris), 1911, v. 153, p. 895.— К u r t z P., Annalyt Chem., 1960, v. 31, p. 21.—Lok ton A.H., Sweeney T.R., Dudley H. C., J. Industr. Hyg., 1943, v. 25, p. 13.—S t e г п I., Weil-Mai her be H., Green R. H., Biochem. J., 1952, v. 52, p. 114.
Поступила 6/V1II 1971 r.
PECULIAR FEATURES OF THE TOXIC ACTION AND SAFETY LEVELS OF NITRILS OF CROTONIC AND ISOCROTONIC ACIDS IN WATER BODIES
N. F. Loskutov, N. N. Pitenko
The authors studied the effect produced by nitrils of crotonic and isocrotonic acids on the organoleptic properties of water, the sanitary regimen of water bodies and on warmblooded animals. Introduced per os under conditions of acute, subacute and chronic poisoning tests the nitrils had a common general toxic action on the body of warm-blooded animals with a dominating effect on the central nervous system. The maximal permissible concentrations of both substances in water bodies are recommended to be set a t a level of0,lmg/l according to their sanitary toxicologic action.
УДК 628.191:665.61628: 126.82
сравнительная оценка эффективности озонирования и некоторых других приемов очистки воды, загрязненной нефтепродуктами
Проф. С. Н. Черкинский, А. А. Королев I Московский медицинский институт им. И. М. Сеченова
Нефть и нефтепродукты являются широко распространенными загрязнителями открытых водоемов, нередко служащих источником хозяйственно-питьевого водоснабжения. Поэтому крайне важно знать гигиеническую эффективность очистки питьевой воды от этих соединений при применении не только широко распространенных, общепринятых методов, но и вновь внедряемых, таких, как озонирование.
Данных литературы по оценке эффективности озонирования воды, загрязненной нефтепродуктами, немного. Р. Д. Габович и соавт. считают озонирование эффективным методом устранения нефтепродуктов из воды. Несколько иные результаты получены М. А. Поповым и Н. В. Соколовой при озонировании сточных вод нефтеперерабатывающего завода, прошедших доочистку в буферном пруде. Авторы отметили, что только исполь-
