CC BY
22
ЛИТЕРАТУРА
Окунева Н. Ф. Труды юбилейной научной сессии, посвящ. 30-летней деят. На-учно-исслед. ин-та гигиены труда и профзаболеваний. Л., 1957, стр. 418. — Ф р и д-лянд И. Г. Гиг. и сан., 1951, № 8, стр. 29.—Шульга Т. М. Там же, 1961, № 3, стр. 3.—М usselman N. P. et al., Aerospace Med., 1959. v. 30, p. 524.—W i 1 k s S. S. et al., J. Appl. Physiol., 1959, v. 14, p. 305.
Поступила 11/VII 1964 r.
Л
Ф
% •
DATA TO SUBSTANTIATE THE MAXIMUM PERMISSIBLE DAILY AVERAGE CONCENTRATION OF CARBON MONOXIDE IN THE ATMOSPHERIC AIR
Т. Af. Shulga
The work was aimed at obtaining experimental data to substantiate the existing standard value of the daily average concentration of carbon monoxide in the atmospheric air at the level of 1.0 mg/m3. 24-hour poisoning of albino rats with carbon monoxide gas at average concentrations of 2.65 and 1.13 mg/m3 was carried out for a period of 27г months. The investigations performed showed that carbon monoxide at an averge concentration of 1.13 mg/m3 produced no changes in the motor chronaxy, the porphyrin metabolism and had no effect on the functioning of the blood forming systems. Consequently, the existing daily average maximum permissible concentration of carbon monoxide in the atmospheric air at a level of 1.0 mg/m3 is experimentally substantiated.
УДК 614.777 : [628.304 : 646.77]
ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМАЯ КОНЦЕНТРАЦИЯ МОЛИБДЕНА
В ВОДЕ ОТКРЫТЫХ ВОДОЕМОВ
Канд. мед. наук Т. А. Асмангулян
Ереванский медицинский институт
Молибден встречается в почвах, водах, растениях и животных организмах. В некоторых районах Армянской ССР (Анкаван, Каджа-ран, Дастакерт) вода содержит значительные концентрации этого металла (Г. А. Яровая). Большое количество его можно найти в сточных водах молибденовых обогатительных фабрик и в шахтных водах молибденовых месторождений. В руде он присутствует в виде минерала — молибденита (МоЭг).
Известно, что МоБ2 очень плохо растворяется в воде, однако сравнительно легко поддается окислению. В процессе окисления образуются молибдаты (соли молибденовой кислоты), растворимость которых выше (В. В. Кузнецова и А. А. Сауков). При продолжительном действии кислорода воздуха и воды молибден изменяется, возникает сер-нокисло-молибденовый комплекс и серная кислота по следующей реакции: Мо52 + 90 + Н20 = Мо02504 + Н2504. Возникает и молибденовая кислота (Н2Мо04). Оба эти соединения легко растворимы в воде и устойчивы при отсутствии восстановительной среды.
В сточных водах (Каджаранская обогатительная фабрика) количество молибдена только в нерастворенном виде достигает 25—40 мг/л. В р. Вохчи после спуска сточных вод молибденовой обогатительной фабрики содержание этого элемента в растворенном виде составляет 0,4 мг/л, а в нерастворенном виде — несколько миллиграммов в 1 л
речной воды. В рудничных водах, поступающих в водоем, он присутст-ствует в концентрации от 0,1 до 8 мг/л. Однако дать гигиеническую оценку обнаруженного количества его в речной воде невозможно, ибо предельно допустимая концентрация молибдена в водоемах не установлена. Решением этой задачи и занялась кафедра коммунальной
с применением
молибденовакислого аммония.
Таблица 1
Влияние молибдена на вкус воды
Дегустаторы Интенсивность привкуса (в баллах) при концентрации молибдена (в мг/л)
1 10 25 100 300
к........ 0000 1 001 112 2 234 4 555
г......... 0000 1111 1 222 3 444 5 555
ш....... 0010 0112 1 332 2 343 4 555
С. . . . • • • • 0000 0 101 2 222 3 334 5 455
т......... 0000 0 110 1 012 2 244 5454
гигиены Ереванского медицинского института по рекомендации комитета по санитарной охране водоемов при ГСИ СССР.
Исследования для обоснования предельно допустимой концентрации молибдена в воде открытых водоемов проведены нами в соответствии с методической схемой С. Н. Черкинского.
Поскольку миграция его в водах наиболее часто происходит в виде иона молибденовой кислоты (П. А. Удодов, К. П. Онуфриенок, Ю. С. Парилов), влияние этого элемента на санитарный режим водоема и организм теплокровных животных мы изучали соли молибденовой кислоты
Для выяснения стабильности молибдена в воде исследования велись в экспериментальных условиях— на моделях водоема и на водоеме общественного пользования (р. Вохчи). Опыты показали, что он в концентрации 0,25 мг/л через 96 часов не обнаруживается. В концентрации 1 мг/л молибден в течение 72 часов не подвергается особым изменениям в воде. В концентрации 5 мг/л после 72 часов он остается на уровне 4,2 мг/л, после 96 часов — на уровне 3,8 мг/л.
Определение этого элемента на разных участках р. Вохчи, подвергающейся загрязнению сточными водами Каджаранской медно-мо-либденовой обогатительной фабрики, показало, что количество его после спуска и смешения сточных вод составляет 0,35—0,4 мг/л и столько же остается молибдена в 12 км ниже пункта полного смешения. В 26 км ниже этого пункта после впадения в реку двух больших притоков содержание элемента уменьшается до 0,15—0,2 мг/л. Это происходит вследствие разбавления.
Результаты наших исследований дают основание утверждать, что соединения молибдена обладают достаточно выраженной стабильностью в воде.
Водные растворы молибденовых соединений бесцветны и не имеют запаха. Однако молибдаты (молибденовокислый аммоний) придают воде характерный вкус. Для этого мы провели испытания при концентрации в воде молибденовокислого аммония от 1 до 300 мг/л (в пересчете на молибден). В определении вкуса водопроводной воды участвовало 5 человек. Было поставлено 4 серии опытов. Результаты исследования влияния молибдена на вкус воды (в баллах) приведены в табл. 1.
Как видно из табл. 1, слабый вяжущий привкус молибдена в воде обнаруживается, начиная с концентрации его 10 мг/л. При более же высоких концентрациях (100 мг/л и выше) вода приобретает выраженный горький вкус.
Таким образом, порогом действия элемента на вкус воды является
его концентрация на уровне 10 мг/л.
Влияние молибдена на процессы самоочищения водоемов изучали путем наблюдения за динамикой биохимического потребления кислорода (ВПК) и за процессом развития и отмирания сапрофитной микрофлоры и водных организмов.
Молибден в концентрациях 100 и 10 мг/л вызывает заметное тормозящее действие на процессы самоочищения воды от органических за-
Таблица 2
Результаты изучения влияния молибдена на БПК
1-й опыт 2-й опыт 3-й опыт
Концентрация молибдена 8 £ К Я и: X йй 2С 5 £ 5 у 5 м 5 У
(в мг/л) ь н н Н н Н н й» Н Н
о о г» а а гО о г* о г>> а и О
й) 1 | о в <и л X О) л а> X о
СО ю 9 СО ю в 1 со ю
10........... 1,07 1,77 2,0 1,52 3,20 3,92 1,07 1,67 2,0
5........... 1,30 2,15 2,87 1,52 3,20 3,92 1,34 2,25 3,14
1........... 1,34 2,23 3,06 1,52 3,20 4,40 1,34 2,23 3,36
Контроль ....... 1,42 2,31 3,26 1,52 3,00 4,36 1,42 2,31 3,26
грязнений. Результаты изучения влияния элемента на БПК показаны в табл. 2.
Сильно тормозящее действие на развитие бактерий в воде оказывает концентрация 100 мг/л. Молибден в «концентрации 10 мг/л по сравнению с контролем почти не влияет на общее количество бактерий в воде.
Наши опыты по изучению влияния молибдена на санитарный режим водоема показывают, что изменения начинают проявляться с дозы 5 мг/л. При этой дозе отмечается слабо выраженное тормозящее действие этого элемента на БПК.
Дальнейшие исследования касались санитарно-токсикологической характеристики молибдена. Он входит в состав животных организмов и обнаруживается во многих органах и тканях. В золе поджелудочной железы человека было обнаружено 0,001% 'молибдена, в семенниках— 0,0001%, в щитовидной железе — 0,0002%' (С. А. Боровик и А. О. Войнар). Наиболее богата им печень.
Как известно из литературных данных, у животных, питающихся растениями, богатыми молибденом, развивается специфическое заболевание — хронический молибденовый токсикоз (теартнес). По данным Ра1гЬа11, трехокись молибдена и молибдаты кальция и аммония в дозах от 1,2 до 6 г на 1 кг веса животных неизменно вызывали смерть крыс и морских свинок. Вследствие этого автор делает вывод о сравнительно малой токсичности соединений молибдена при острых отравлениях.
На основе этих данных и данных О. Я. Могилевской можно заключить, что выделение из организма этого элемента происходит довольно быстро и кумулятивные свойства его выражены слабо. Тем не менее установлено отложение этого вещества в костях, почках, печени.
В экспериментальных условиях показано, что молибдат оказывает прямо угнетающее влияние на активность костной фосфатазы, вызывает уменьшение содержания меди в организме. По данным В. В. Ковальского, при избытке молибдена у животных и человека усиливается синтез ксантиноксидазы и образование мочевой кислоты, что обусловлено заболеванием людей «молибденовой подагрой».
Наши исследования были проведены на 20 кроликах, которых ежедневно (кроме воскресных дней) затравляли различными дозами мо-либденовокислого аммония, давая им его через рот более 6 месяцев. Элемент в дозах 50, 5 и 0,5 мг/кг получало 4 кролика, а в дозе 0,025 мг/кг — 3. Мы систематически наблюдали за состоянием и весом всех животных, за содержанием у них в крови гемоглобина, за количественными и качественными изменениями эритроцитов и лейкоцитов
и сульфгидрильных групп сыворотки крови. Это делалось нами троекратно до опыта, а в дальнейшем, после затравки, каждый месяц. В органах подопытных кроликов определяли содержание сульфгидрильных групп и витамина С. После окончания хронической затравки органы
подопытных животных были подвергнуты патогистологическому обследованию.
Все кролики, получавшие молибден, по своему внешнему виду и поведению ничем не отличались от животных контрольной группы. Систематические наблюдения за их весом показали, что этот элемент только в дозах 50 и 5 мг/кг задерживает рост молодых кроликов.
Судя по результатам исследований морфологического состава крови, молибден в дозе 50 мг/кг у 2 кроликов вызвал количественные сдвиги — увеличение числа эритроцитов; в дальнейшем же отмечалась об-< ратная картина. У остальных кроликов этой же группы, а также у жи-
вотных, получавших меньшие дозы вещества, заметных отклонений от контроля не наблюдалось.
Количество сульфгидрильных групп в сыворотке крови подопытных ' животных мы определяли широко распространенным методом ампер-метрического титрования сулемой. Выбор этого показателя не был случайным. Тиоловые соединения обладают особо высокими реактивными свойствами. Они входят в состав некоторых аминокислот. Сульф-гидрильные группы ферментов оказывают большое влияние на разные стороны обмена белков, жиров и углеводов. В литературе нам не удалось найти данных о влиянии молибдена на содержание сульфгидрильных групп в организме подопытных животных.
Нашими опытами установлено, что при дозе молибдена 50 мг/кг с первого же месяца отмечается сильно выраженное (статистически достоверное, Р = 0,02) увеличение содержания сульфгидрильных групп в сыворотке крови, которое остается повышенным в течение 6 месяцев. При дозе 5 мг/кг после первого месяца затравки по сравнению с данными до затравки особых изменений не обнаружено, а после двух месяцев затравки установлено значительное статистически достоверное увеличение сульфгидрильных групп по сравнению с контролем. Аналогичная картина выявлена и при дозе молибдена 0,5 мг/кг.
Таблица 3
Влияние молибдена на содержание сульфгидрильных групп в сыворотке крови (в мг%у
Концентрация молибдена (в мг/кг) • До затравки В течение затравки
1-й месяц • 3-й месяц 4-й месяц 6-й месяц
50 • 2,67+0,176 ' 5,18+0,46 Р<0,01 5,85+0,32 Я=0,01 6,1+0,157 жо.оп 5,51 ±0,33 Р<0,0П
5 3,63±0,201 • 3,43+0,121 3,67+0,295 />=0.05 3,92+0,144 Р=0,01 4,90+0,144 Р<0,01
0,5 2,63±0,0948 2,62±0,019 2,50±0,105 1,92+0,20 3,07+0,21
0,025 ц V 2,70±0,256 1,60±0,199 2,07+0,189 2,06±0,159 •
Контроль . .. . 3,14+0,33 2,64+0,000 2,70±0,256 •— -
1 В 4-м и 6-м месяцах Р сравнивается с данными 3-го месяца в контрольной группе.
При дозе 0,025 мг/кг в продолжение всех опытов заметных изменений в количестве сульфгидрильных групп не найдено (табл. 3).
Таким образом, судя по данным содержания сульфгидрильных групп, недействующая доза молибдена находится на уровне 0,025 мг/кг
(примерно 0,5 мг/л). В то же время установленный факт увеличения количества биологически активных сульфгидрильных групп под влиянием этого элемента может способствовать выяснению механизма возникновения «молибденовой подагры», наблюдающейся в Армянской ССР.
Количество витамина С и сульфгидрильных групп в тканях органов подопытных животных нами было определено после 6-месячной затравки. Определение сульфгидрильных групп в некоторых органах (печень, селезенка, мозг, почки, надпочечник) в конце указанного срока также показало (табл. 4) увеличение их содержания под влиянием больших доз молибдена.
Таблица 4
Количество сульфгидрильных групп в органах подопытных животных (в мг%)
Доза молибдена (в мг/кг)
Органы 50 5 • 0,5 0,025 Контроль
Печень ....... 76,5+13,9 Р=0.05 61,8+6,7 Я=0,05 60,7±3,1 Р=0,02 47,0+1,64 47,3+0,08
Селезенка...... 54,7+3,2 Р=0,01 55,5+8,7 Р=0,05 38,4+5,6 28,0±0,173 28,2±3,0
Мозг........ 34,5±1,9 33,2±Э,8 36,7±5,7 27,9+1,51 27,3+0,25
Почки....... • 35,6±7,9£ 38,3±3,9 33,0±2,3 32,5±0,7 33,1±—
Надпочечник .... ;55,4±3,02 46,8+ — 48,3±3,7 44,8 + 1,4 45,0+—
При дозе молибдена 0,025 мг/кг количество сульфгидрильных групп мало чем отличается от »контрольной группы. Статистически достоверное увеличение сульфгидрильных групп в селезенке наблюдается лишь при дозах молибдена 50 мг/кг (Р = 0,01) и 5 мг/кг (Р=0,05).
Количество витамина С мы определяли в печени, селезенке, мозгу и -почках подопытных кроликов.
Из табл. 5 видно, что выраженное уменьшение витамина С (в 2 раза по сравнению с контрольной группой) наблюдается в печени. Молибден, по-видимому, является катализатором, способствующим разрушению аскорбиновой кислоты. При дозах молибдена 50 и 0,5 мг/кг уменьшение витамина С в печени статистически достоверно
(Р = 0,02).
Таким образом, при дозе молибдена 0,5 мг/кг отмечается статистически достоверное увеличение сульфгидрильных групп и уменьшение количества витамина С в печени подопытных животных. Недействующей концентрацией элемента в воде можно принять 0,025 мг/кг (0,5 мг/л).
Нашими патогистологическими исследованиями выяснено, что при дозе молибдена 50 мг/кг эпителий извилистых канальцев, почек набухает и границы клеток становятся незаметными; некоторые ядра смещаются со своих мест и свободно находятся в просвете канальцев; сами просветы канальцев сужаются; в тонких кишках эпителиальные клетки ворсинок оказываются в состоянии умеренного слизистого перерождения; видны бокаловидные клетки, верхушки многих ворсинок эпителия. В легких обнаруживаются очаги кровоизлияния. В печени выяв-
Таблица 5
Количество витамина С (в мг%) в органах подопытных животных
Доза (в мг/кг) Органы ^^^ 50 5 • 0.5 0,025 Контроль
Печень....... ш 10,2+2,08 Р=0,02 17,3+1,62 />=0,1 14,6+0,81 Я=0,02 23,4 + 1,21 21,4+1,47
Мозг........ 19,5±0,63 22,3±0,79 24,0±1,26 ч 22,5±0,7 24,8±2,25
Почки ... «... 5,77±1,42 11,3±0,37 10+0,96 10,0+0,37 12,2±0,76
ляется картина жировой дистрофии. Подобные слабо выраженные изменения установлены и у кроликов, получивших молибден в дозе 5 мг/кг. При дозах 0,5 и 0,025 мг/кг отклонений от нормы не наблюдается.
Выводы
1. Молибден влияет на органолептические свойства воды; пороговой концентрацией его является 10 мг/л. Пороговая концентрация этого элемента по влиянию на общий санитарный режим водоема 5 мг/л.
2. При хронической затравке животных молибден вызывает выраженные функциональные сдвиги в их организме, в частности, увеличение количества сульфгидрильных групп в сыворотке крови и печени и уменьшение количества витамина С в печени.
3. Судя по имеющимся у нас данным, лимитирующим признаком вредности молибдена при поступлении его в водоем должен служить токсикологический; можно рекомендовать предельно допустимую концентрацию его в открытых водоемах на уровне 0,025 мг/кг, что соответствует 0,5 мг/л.
ЛИТЕРАТУРА
Боровик С. А., Войн ар А. О. Бюлл. экспер. биол., 1946, т. 21, Jsfe 5, СТр 61.—Войн ар А. О. Биологическая роль микроэлементов в организме животных и человека. М., 1953. — Ковальский В. В. В кн.: Рефераты докл. и сообщений Секции химии природных соединений и биохимии 8-го Менделеевск. съезда по общей и прикладной химии. М., 1958, стр. 146.—К у з н е ц о в а В. В., Сауков А. А. Геохимия, 1961, № 9, с— 750—Моги л е век а я О. Я. Гиг. и сан., 1950, № 12, стр. 18—Удодов П. А., О н у ф р и е н о к И. П., П а р и л о в Ю. С. Опыт гидрохимических исследований в Сибири. М., 1962, стр. 57.—Я р о в а я Г. А. Биогеохимические провинции, обогащенные молибденом. Автореф. дисс. канд. М., 1962.
Поступила 11/1V 1964 г.
THE MAXIMUM PERMISSIBLE CONCENTRATION OF MOLYBDENUM IN THE
WATER OF SURFACE WATER BASINS
• /
T. A. Asmangulyan
It was determined experimentally that molybdenum at concentrations within 10 mg/1 had no effect on the organoleptic properties (taste) of water. Judging by its effect on the general sanitary regime of the water basin, its threshold value amounted to 5 mg/1. In chronic poisoning for a period of 6 months molybdenum in doses of 50.5 and 0.5 .mg/kg arrested the increase of young rabbits' weight, produced a rise in sulihydryl group content of the blood serum and the organs, especially that of the liver, and decreased the amount of vitamin C. in the liver. Administered in aquous solution at a concentration of 0.025 mg/kg for a period of 6 months molybdenum produced no functional shifts of patho-histological lesions as compared with the control group. The property of molybdenum, which limits its concentration in the water of the water basins, is its toxic effect. The maximum permissible concentration of molybdenum in the water basins is suggested to be set at a level of 0.025 mg/kg, corresponding to 0.5 mg/1.
