CC BY
3
создана на Казанском вокзале в Москве, вскоре эти учреждения были открыты и на других вокзалах. Уже в 1937 г. их было 180 и обслуживали они свыше 2 млн женщин с детьми.
Таким образом, развитие транспорта требовало приближения лечебно-профилактического обслуживания к производству в помощь к железнодорожникам и их семьям. Медицинское обслуживание детей на транспорте было выделено в само-
стоятельную службу, и в 1945 г. при реконструкции аппарата Главного саннтарного.управления МПС был организован отдел лечебно-профилактической помощи детям, а в 1960 г. как самостоятельная единица он был передан в лечебно-профилактический отдел ГВСУ МПС.
Поступила 17.05.91
Методы исследования
© В. Н. РАКИТСКИП. В. П. ДАНИЛЮК. 1992 УДК 614.777-074:519.24
В. Н. Ракитский, В. П. Данилюк
ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА МАТЕМАТИЧЕСКОГО ПЛАНИРОВАНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА ДЛЯ ОЦЕНКИ ОПАСНОСТИ КОМБИНИРОВАННОГО ДЕЙСТВИЯ КСЕНОБИОТИКОВ НА ОБЩЕСАНИТАРНЫЙ РЕЖИМ ВОДОЕМОВ
ВНИИ гигиены и токсикологии пестицидов, полимеров и пластических масс, Киев
Проблема загрязнения водных объектов тесно связана с разработкой и применением химических средств защиты растений. Загрязняя водоемы, взаимодействуя между собой и факторами окружающей среды, ксенобиотики оказывают существенное влияние на ход естественных процессов.
С целью изучения влияния эллипса и хлорсульфурона на общий санитарный режим водоемов использовали метод математического планирования эксперимента [1,3] с последующим анализом результатов. Оценивали самоочищающую способность водоема, а именно, превращение органических веществ в неорганические (процесс минерализации). Этот процесс в достаточной степени характеризует уровень биохимического потребления кислорода (ВПК), который является результатом жизнедеятельности гетеротрофных бактерий [2].
В предварительных опытах концентрации исследуемых веществ, нарушающих ВПК, учитывали в процентах от контроля; концентрации, не влияющие на этот процесс, оценивали как пороговые. Измерение растворенного кислорода проводили универсальным кислородомером типа № 5221, кислородным датчиком "Mera — Elwro" типа № 5972, используя датчик температуры ТР-201/РТ-100 (Польша).
Данные предварительных опытов приведены в табл. I.
Поскольку процессы ВПК протекают близко к логарифмической зависимости, для постановки исследований с применением метода математического планирования эксперимента использовали ортогональный план 2-го порядка. Общее количество опытов в матрице планирования З2. С учетом смены направленности влияния эллипса на изучаемый процесс уровни факторов кодировали следующим образом: —1 — снижение ВПК на 30—50 %, 0 — ВПК в интервале снижения до 10%
и повышения до 10%, +1 — повышение на 30—50 %. Для хлорсульфурона уровни факторов составили: —1 — пороговые концентрации по влиянию на процессы потребления кислорода (0—1-15%), 0 — повышение ВПК на 35—50 % и + 1 — повышение на 70—85 %.
Как видно из табл. 1, условиям опыта соответствовали процессы ВПК на 10-е и 15-е сутки.
При комбинированном действии соединений на ВПК результаты эксперимента можно описать регрессией второго порядка:
Ур=в0+В1х1+В2х2+Впх2,+В22х1+В,2х,х2, (1)
где ур — расчетные значения изучаемого процесса; *| и *2 — кодированные уровни факторов (соответственно эллипс и хлор-сульфурон); Вп — коэффициенты регрессии.
План и результаты опытов по изучению комбинированного действия эллипса и хлорсульфурона представлены в табл. 2.
В результате опытов определили зависимость у=Цх1\хг) в виде многочлена:
^=45,2+29,67*, +36,2*2-3,3*?—5,8*^+3,25*,*2 (2), описывающего процесс на 10-е сутки;
1/р=37,36+35*|+33,2*2—6,5*?—2,2*2—0.5*1*2 (3), описывающего процесс на 15-е сутки.
Средняя ошибка эксперимента составила 2,6 и 2,08 % на 10-е и 15-е сутки соответственно, что значительно меньше ошибки измерения изучаемого показателя. Это позволяет рассматривать уравнения как адекватные математические модели
Таблица I
Динамика ВПК (в мг/л) при раздельном действии эллипса и хлорсульфурона (М±/л)
Концентрация, мг/л Срок исследования, сут
Препарат 1 3 5
абс. % абс. % абс. %
Эллипс 0,5 0,49±0,01 88 0,86±0,02 86 1,5±0,09 60
0,05 0,5±0,01 89 1,2±0,17 120 3,2±0,17 128
0,005 0,53±0,0! 95 0,87±0,04 87 2,6±0,08 104
Контроль 0 0,56±0,012 1,0±0,09 2,5±0,08
Хлорсульфурон 5 0,62±0,06 113 1.5±0,04 125 3,4±0,12 179
0,5 0,62±0,04 113 1,4±0,05 117 2,75±0,1 145
0,05 0,58±0,04 105 1,05±0,06 87,5 1,8±0,08 95
Контроль 0 0,55±0,049 !,2±0,12 1,9±0,047
-га-
Продолжение
Срок исследования, сут
Препарат т рация, мг/л 7 10 15 20
абс. % абс. % абс. % абс. %
Эллипс
Контроль Хлорсульфурон
Контроль
0,5 1,64±0,16 61 1,8±0,12 56 2,4±0,37 71 2,5±0,12 68
0,05 3,6±0,37 133 4,8±0,2 150 4,9±0,05 144 4,8±0,29 130
0,005 2,7±0,12 100 3,0±0,2 94 3,1 ±0,12 91 3,6±0,16 97
0 2.7±0,12 3,2±0,2 3.4 ±0,09 3,7±0,2
5 4,3±0,17 195 4,6±0,2 177 4,9±0,17 169 5,0±0,16 167
0,5 2,99±0,03 136 3,9±0,17 150 4,09±0,12 141 4,11 ±0,17 137
0,05 2,4±0,12 109 2,6±0,16 100 3,05±0,08 105 3,3±0,14 111
0 2,2±0,12 2,6±0,12 2,9±0,2 3,0±0,09
комбинированного действия эллипса и хлорсульфурона на процессы БГ1К.
Используя данные табл. 2, определяли степень взаимодействия двух загрязнителей водной среды и их влияние на процессы минерализации органических веществ.
Как установлено в предварительных опытах, концентрации 0,005 и 0,05 мг/л эллипса и хлорсульфурона соответственно являются пороговыми. При их совместном присутствии в модельном водоеме (опыт 7) процессы БПК на 10-е и 15-'е сутки не отличались от контрольных. При внесении в испытанных концентрациях 0,5 мг/л (эллипс), 5 мг/л (хлорсульфурон) БПК составляет 39,38 и 27,36 % от контроля на 10-е и 15-е сутки соответственно (опыт 3). При изолированном воздействии эллипса в концентрации 0,5 мг/л (опыт 1) расчетный процент угнетения процессов БПК на 10-е и 15-е сутки равнялся 26,52 и 40,04 соответственно.
При изолированном воздействии хлорсульфурона в концентрации 5 мг/л (опыт 6) рассчитанное по уравнению регрессии БПК составило 75,6 % на 10-е сутки и 68,36 % на 15-е сутки. Полученные в опыте 3 результаты комбинированного влияния соединений на процессы биохимического потребления кислорода можно объяснить суммацией эффектов каждого из веществ: —26,52+75,6=49,08 (10-е сутки); —40,04+68,36= =27,96 (15-е сутки).
При исследовании концентрации 0,05 мг/л эллипса и 5 мг/л хлорсульфурона процессы БПК равнялись на 10-е сутки — 105,2% от контроля и на 15-е сутки — 96,36% (опыт 4). Принимая во внимание данные изолированного влияния эллипса в концентрации 0,05 мг/л (опыт 2), хлорсульфурона в концентрации 5 мг/л (опыт 6) результаты опыта 4 можно трактовать как аддитивное действие: 26,32±75,6= 101,92 (10-е сутки); 30,96+68,36= 99,32 (15-е сутки).
При совместном внесении эллипса в концентрации 0,05 мг/л и хлорсульфурона в концентрации 0,5 мг/л (опыт 8) отмечено повышение БПК на 71,57 % (10-е сутки) и на 65,86 (15-е сутки). С учетом данных изолированного влияния эллипса (опыт 2) и хлорсульфурона (опыт 5) эффект комбинированного действия можно рассматривать как простую суммарно: 26,32+45,2=71,52 (10-е сутки); 30,96 + 37,36= 68,32 (15-е сутки).
При загрязнении модельных водоемов ксенобиотиками в разных концентрациях 0,5 мг/л (опыт 9) динамика БПК не отличалась от контрольной, что также расценивается как аддитивное действие: —26,52+45,2=18,68 (10-е сутки); —40,04 +37,36=—2,68 (15-е сутки).
Таким образом, влияние 2 сульфонилмочевинных препаратов (эллипса и хлорсульфурона) на процессы минерализа-
Таблица 2
Результаты изучения комбинированного действия эллипса и хлорсульфурона на процесс БПК
№ опыта Факторы 10-е сутки 15-е сутки
х, XI результаты, % ошибка результаты. % ошибка
фактические расчетные фактические расчетные
1 — 1 —1 29* 26,52* —2,48 39* 40,04* 1,04
2 1 —1 28 26,32 1,68 34 30,96 3,04
3 — 1 1 39 39,38 0,38 26 27,36 -1.36
4 1 1 109 105,22 3,75 97 96,36 0,64
5 0 0 48 45,2 2,8 41 37,36 3,64
6 0 1 72 75,6 —3,6 69 68,36 0,64
7 0 —1 4 3,2 0,8 2* 2,36 -4,36
8 1 0 66 71,57 -5,57 62 65,86 -3,86
9 — 1 0 15 12,3 2,7 4* 4,14* 0,14
Примечание. Звездочка — понижение БПК.
ции органических веществ (самоочищение водоема), контролируемое определением БПК, можно рассматривать как аддитивное.
В целях контроля за санитарным состоянием водного объекта, содержащего одновременно эллипс и хлорсульфурон, рекомендуем применять формулу суммационной токсичности. Сумма отношений фактически найденных концентраций пестицидов в воде к их ПДК не должна превышать единицы.
Литература
1. Воробьев Ф. П., Голобородько Н. К., Мануйлова А. М. Математическое планирование эксперимента в биохимии и медицине.— Харьков, 1977.
2. Методические указания по гигиенической оценке новых пестицидов / Сост. Антонович Е. А., Каган Ю. С., Спыну Е. И. и др.— Киев, 1988.
3. Налимов В. В., Голикова Т. И. Логическое основание планирования эксперимента.— 2-е изд.— М., 1981.
Поступила 04.01.91
