CC BY
7
равных их ПДК. В предыдущих исследованиях эффект модификации канцерогенеза выявлялся при действии модификаторов на уровне 10 ПДК, в то время как применение модификаторов, например, А или нитрата С на уровне ПДК в эксперименте на крысах не приводило к эффекту, модификации [4]. Несмотря на отсутствие прямых доказательств роли изученных комбинации в модификации канцерогенеза при использованных концентрациях, полученные данные свидетельствуют о необходимости учета возможного эффекта модификации канцерогенеза в реальных условиях окружающей среды, особенно при некотором превышении ПДК химических загрязнений.
Литература
1. Губернский Ю. Д., Дмитриев М. Т.. Орлова Н. С. и др. — В кн.: Современные проблемы гигиенической регламентации и контроля качества окружающей среды. М., 1981, с. 85-90.
2. Красовский Г. Н„ Жолдакова 3. И., Егорова Н. А.— В кн.: Методы определения допустимой нагрузки загрязнений на объекты окружающей среды. Пермь, 1983, с. 23—26.
3. Лакин Г. Ф. Биометрия. М., 1980.
4. Литвинов H. Н.. Казачков В. И., Воронин В. М., Жур- Й ков В. С.—Гиг. и сан., 1983, № 3, с. 19—22.
5. Пинигин М. А., Авалиани С. Л., Григоревская 3. П. I и др. — В кн.: Современные проблемы гигиенической регламентации и контроля качества окружающей среды. М., 1981, с. 18—21.
6. Сидоренко Г. И. — Гиг. и сан., 1981, № 5, с. 4—8.
Поступила 07.02.85
Summary. Water reservoirs were polluted with the studied combinations of some chemicals (aniline, benzene, CCU, lead and cadmium). The pollution at MAC level (i. e. 10 mg/1) did not cause any statistically significant effect of modification of carcinogenesis, induced in NDEA and NDMA mice. Some increase of the number of animals with tumors in experimental groups indicated that the development of effect is possible at concentrations, higher than MACs.
УДК в14.777:6в1.185Ц7
И. Е. Ильин
САНИТАРНО-МИКРОБИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА БАРЬЕРНОЙ ФУНКЦИИ СОВРЕМЕННЫХ ВОДОПРОВОДНЫХ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ В УСЛОВИЯХ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ГИДРОСФЕРЫ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫМИ ВЕЩЕСТВАМИ
Саратовский медицинский институт
Целью настоящей работы являлось изучение барьерной функции современных водопроводных очистных сооружений в отношении бактериальной и вирусной контаминации с учетом новой формы существования микроорганизмов в воде — их перераспределения (реднетрибуции), обусловленного присутствием в воде поверхностно-активных веществ (ПАВ) и состоящего в переходе микрофлоры из объема воды на ее поверхность с формированием поверхностной пленки микроскопической толщины.
В то же время физико-химические свойства ПАВ, их способность к эмульгированию и солю-билизации в значительной степени способствуют проникновению микроорганизмов сквозь барьеры водоочистных сооружений и попаданию в питьевую воду, что представляет потенциальную угрозу для здоровья населения.
В качестве объекта исследований были избраны Е. coli (штамм В) и фаги кишечной палочки ( Ti и Т6), являющиеся индикаторными микроорганизмами в отношении бактериального и вирусного загрязнения водных объектов.
Суточную агаровую культуру Е. coli смывали физиологическим раствором и вносили из расчета 1000 микробных клеток на 1 л воды. Контаминация воды фагами кишечной палочки осуще-
ствлялась из расчета 1000 БОЕ/л — уровень, ц превышение которого представляет опасность в ~ отношении загрязнения воды энтеровирусами. Для моделирования загрязнения воды детергентами были выбраны представители высокостабильных, так называемых жестких, ПАВ 2 групп: не образующие в воде типичных ионов (неионогенные) — ОП-7 и ОП-Ю и гидролизи-рующиеся с образованием специфических анионов (анионоактивные) — азолят А и сульфонол НП-1. 1
Все детергенты вносили в воду в количестве^ 0,5 мг/л, что соответствует ПДК в воде водоемов. Концентрации изучаемой микрофлоры определяли в процессе прохождения технологического цикла в объеме воды (слой микроконвекции) и в поверхностной пленке с помощью стерильного тканевого экрана. Бактериофаги выделяли методом агаровых слоев по Грациа (в бляшкообра-зующих единицах на 1 л) на культурах Е. coli. Количество бактерий контролировали путем no^g севов 0,1 и 1 мл воды на чашки Петри с мясо-пептонным агаром и дальнейшей иШкубацией в термостате при 37 °С в течение 24 ч.
На предварительном этапе исследований было изучено влияние гомологии и структуры детергентов на процесс накопления бактерий и виру-
— Ю —
Таблица I
Барьерная функция современных водопроводных очистных сооружений в отношении вирусов (фаги Т] и Т6) в условиях загрязнения воды ПАВ
Концентрация, БОЕ/л Эффективность удаления, %
ПАВ в исходной воде после первичного хлорирования после коагуляции и отстаивания после фильтрации после вторичного хлорирования
Фаг Т
— 1000 856±4,1 541 ± 11 338±8,5 276±7,7 72,4
ОП-7 1000 961 ±13 876± 1,5 824±5,3 809±8,4 19,1
ОП-7 1,52-1О5 1,43-105 1,37-106 1,12-106 1,08±№ 29,5
ОП-Ю 1000 963±2,3 872±1,1 759±6,8 735±3,5 26,5
ОП-Ю" 2,28-105 2,16-106 1,95-105 1,29-106 1,22-10& 46,8
НП-1 1000 955±5,6 877± 1,8 712±7,2 674±12 32,6
НП-1 2,43-105 2,39- 10ь 2,33-10Б 1,47- Ю6 1,44-105 41,1
Азолят:
А 1000 940±4,7 771±8,9 592± 11 539±15 46,1
А" 9,61- 10ь 9,17- 10ь 8,75-106 4,77-10» 4,55-10ь 52,7
ОП-7
ОП-7"
ОП-Ю
ОП-Ю"
НП-1
НП-1"
Азолят:
А
А"
Фаг Т,
1000 1000 1,46-105 1000 2,71-106 1000 2,64-106
1000 9,87-105
843±2,6 509±5,7 267± 14 .216±5,5 78,4
964±1,2 873±4,2 796±9,7 777± 11 22,3
1,44-10ь 1,41-10» 1,17- 10е 1,15-10» 21,1
952±3.8 865±3,3 718±6,1 693±8,5 30,7
2,63-10* 2,54-10» 1,87-10» 1,82-1О6 32,9
942±7,8 871 ±5,6 688±3,7 629± 1,8 37,1
2,49-105 2,31-10» 1,75-10й 1,72-106 34,7
916±6,5 759±2,7 568±3,1 502±4,4 49,8
9,55- 10» 9,41- 10ь 5,69-10» 5,58-10» 43,5
Примечание. Здесь и в табл. 2 индекс «п» — концентрация вирусов в поверхностной пленке. После всех видов обработки различия по сравнению с исходной водой статистически достоверны (Р<0,005). — без добавления ПАВ.
сов поверхностной пленкой. Установлено, что наиболее адсорбционно способными в отношении бактериофагов являются анионоактивные препараты: в поверхностной пленке, создаваемой суль-фонолом НП-1, фаг Т1 присутствует в количестве 2,43-106 БОЕ/л, в то время как неионогенный препарат ОП-7 фиксирует на своей поверхности фаг Т1 в концентрации 1,52-105 БОЕ/л (табл. 1). Высокая адсорбционная способность анионоак-тивных ПАВ выявлена и в отношении кишечной палочки (табл. 2).
Анализ влияния гомологических особенностей
анионоактивных детергентов на их поверхностную активность в отношении вирусов показал, что наличие двух дополнительных углеродных атомов в алкильной цепи азолята А (С|4) по сравнению с сульфонолом НП-t (С12) в 4 раза увеличивает адсорбционную способность. Дополнительные оксиэтиленовые группы в структуре неионогенных ПАВ сообщают им дополнительную адсорбционную способность: ОП-Ю, имеющий 10 оксиэтиленовых групп, концентрирует в поверхностной пленке фаг Ti в количестве 2,28-105 БОЕ/л, в то время как имеющий 7 ок-
Таблица 2
Барьерная функция современных водопроводных очистных сооружений в отношении бактериальной контаминации (Е. coli,
штамм В) в условиях загрязнения воды ПАВ
Концентрация, микр. кл/л Эффективность удаления. %
ПАВ в исходной воде после первичного хлорирования после коагуляции и отстаивания после фильтрации после вторичного хлорирования
ОП-7 ОП-7" ОП-Ю ОП-Ю" НП-1 НП-1П Азолят: А Ап 1000 1000 8,76-108 1000 11,6.10е 1000 14,7-10" 1000 53,6-10" 128± 11 388±9,2 8,13-10» 341±7,2 11,1-10» 297± 16 14,5-10» 266± 10 52,5-10» 94±6,1 143±5,8 7,96-10» 147±4,4 Г0,4.10» 194±7,1 13,9-10» 121±7.5 51,8-10» 26±2,9 71±5.3 5,52-10» 56±6,2 8,72± 10» 80± 14 12,7-10» 34±2,2 42,3-10» 0 4,1±0,75 5,21-10» 5,3±4,8 8,54±10» 6,9± 1.9 12,4-10» 3,3± 1,7 39,2-10» 100 99.5 41,1 99,4 29,7 99,3 17,3 99.6 27,6
сиэтнленовых групп ОП-7 — почти в 1,5 раза менее эффективно.
Аналогичные особенности фиксации в поверхностном слое присущи и Е. coli: азолят А и ОП-7 адсорбируют кишечную палочку соответственно в 3,8 и 1,4 раза активнее своих гомологов.
В ходе изучения эффективности барьерной функции водоочистных сооружений в отношении вирусов установлено, что степень инактивации в присутствии ПАВ значительно снижается: эффективность удаления из воды фага Т\ в комбинации с неионогенным препаратом ОП-7 снижается с 72,4 до 19,1 %, а фага Т6 — с 78,4 до 22,3%. Доказано, что эффективность очистки определяется особенностями гомологии и структуры детергентов: максимальными «буксирными» свойствами в отношении вирусов обладают не-ионогенные препараты (ОП-7 и ОП-Ю). Анионо-активные ПАВ, включающие длинную и разветвленную алкильную цепь и так называемые четвертичные атомы углерода, в меньшей степени обладают «буксирными» свойствами: эффективность удаления из воды, загрязненной неионогенным препаратом ОП-Ю, фага Т6 составляет 30,7%, а в присутствии анионоактивного детергента азолята А она возрастает до 49,8%. Эффективность барьерной функции в отношении бактериального загрязнения в присутствии ПАВ значительно снижается. Например, если при отсутствии в воде детергентов достигался полный бактерицидный эффект, то добавление в воду анионоактивного препарата азолята А в количестве 0,5 мг/л приводило к снижению эффективности очистки до 99,3 % в слое микроконвекции и до 17,3 % в поверхностной пленке. Барьерная функция водоочистных сооружении в отношении как микробного, так и вирусного загрязнения определяется также гомологическими особенностями детергентов: наличие дополнительных углеродных атомов или оксиэтиленовых групп влияет на качество очистки.
В ходе исследований изучали эффективность отдельных этапов технологического цикла обработки воды. Первичное хлорирование воды дозами, рекомендованными СНиП (3—6 мг/л), в течение 2—6 ч не обеспечивает ее надежного обеззараживания: после первичного хлорирования содержание фагов Т, и Т6 снижается с 1000 до 856±4,1 и 843±2,6 БОЕ/л, или на 14,4 и 15,7% соответственно. В отношении бактериальной контаминации хлорирование значительно эффективнее — степень обеззараживания 88%. В присутствии ПАВ обеззараживающее действие хлора ослабляется: фаг Т| в присутствии детергента ОП-Ю инактивируется лишь на 3,7%, фаг Т6 — на 4,8%, уровень инактивации кишечной палочки снижается до 67%. Степень инактивации фагов определяется особенностями гомологии и структуры ПАВ: максимальному уровню воздействия со стороны препаратов хлора фаги подвергаются в присутствии анионоактнвных детерген-
тов. Уровень инактивации бактериофагов препаратами хлора в условиях редистрибуции также определяется особенностями гомологии и структуры ПАВ: эффект обеззараживания фага Ti в адсорбционном слое, образованном азолятом А,^ составляет 4,6%, а в образованном неионогенным детергентом ОП-7 — 6,1 %. (
Определение гигиенической эффективности первичного хлорирования в отношении бактериальной контаминации, локализовавшейся в адсорбционном слое, показало, что уровень инактивации в этом случае крайне низок — 6—8 %• t
При изучении роли и удельного веса коагуляции установлено, что химическое осаждение общепринятыми дозами (10—30 мг/л) А^БО^з и FeCI3, а также в сочетании их с флоккулянтами (полиакриламид и ВА-2) не оказывает значительного влияния на количество вирусов в воде, загрязненной ПАВ. Наоборот, в отношении бактериальных загрязнителей коагуляция — значительно более эффективный прием: содержание Е. coli в воде, содержащей ПАВ, уменьшается в ж процессе химического осаждения на 9—25%.
Известно, что эффективность сорбции может быть увеличена путем повышения доз коагулянтов. Оказалось, что использование более высоких концентраций (50—100 мг/л) позволяет повысить эффективность этого процесса и снизить содержание фагов на 20—30 %, а бактерий группы кишечной палочки — на 45—60%. Вместе с тем использование повышенных доз коагулянта приводит к ухудшению органолептических свойств и химического состава обработанной воды (возрастание мутности до 2,5—4,5 мг/л), что обусловлено повышением количества А13+ до AI 3—4,5 мг/л и сульфатов до 500 мг/л.
Изучено влияние ионного состава воягы на эффективность сорбции микрофлоры в условиях редистрибуции. Для этого моделировали состав воды хлоридного, сульфатного и гидрокарбонатного классов (группы кальция и натрия) со степенью минерализации 400, 900 и 1400 мг/л. Установлено, что ионный состав воды и уровень минерализации не оказывают существенного влия- . ния на эффективность сорбции бактерий и виру- т сов в присутствии ПАВ. Отстаивание в течение 1—2 ч как метод очистки воды от микробной контаминации в условиях загрязнения воды ПАВ малоэффективно и поэтому не может использоваться изолированно.
Наиболее эффективным этапом технологической схемы обработки воды в отношенин как бактериальных, так и вирусных загрязнителей является фильтрация через различные сорбцион-ные материалы. Сорбционная активность песча- Ч ных фильтров (по СНиП, гранулометрический состав от 0,5 до 1 мм, высота фильтрующего слоя 60—70 см, скорость фильтрации 5 м/ч) оказалась эффективной в отношении как фага Ti, так и фага Т6, особенно в поверхностной пленке. Наличие дополнительных углеродных атомов или
океиэтиленовых групп способствует снижению «буксирной» функции детергентов в отношении фагов.
Необходимо отметить высокую адсорбционную Способность песчаных фильтров в отношении бактерий группы кишечной палочки, сконцентриро-* ванных в поверхностной пленке, по сравнению с микрофлорой, находящейся в объеме воды. Например, содержание Е. coli в поверхностной пленке, образованной азолятом А, снизилось в . процессе фильтрации на 16,5%, в то время как в объеме раствора («слой микроконвекции») — лишь на 6 %.
При изучении роли других фильтрующих материалов установлено, что максимальной сорб-ционной емкостью в отношении микроорганизмов отличаются дробленый антрацит и активные угли (АГ-М, А-щелочной). При использовании этих материалов в качестве фильтрующей загрузки очистка достигает 70%. Эффективно так-, же применение двойного фильтра песок — дроб-•леный антрацит.
Наряду с изучением эффективности углей в динамических условиях определяли роль этих материалов в статических условиях при углевании с помощью активного тонкодисперсного угля марки А в количестве 40 мг/л как отдельно, так и в сочетании (4 мг/л) с КМп04. Углевание оказалось высокоэффективным приемом обработки воды, который наряду с удалением микроорганизмов и ПАВ позволяет значительно улучшить ор-ганолептические свойства обработанной воды. Степень очистки в этих условиях составляет 90— 1^.95%.
Вторичное хлорирование воды, являющееся завершающим этапом комплексной обработки, малоэффективно в отношении микроорганизмов и не позволяет снизить их содержание до безопасного уровня.
Выводы. 1. В условиях комплексного загрязнения водных ресурсов особое значение приобретает качественно новая форма существования микроорганизмов в воде — редистрибуцня (перераспределение), обусловленная присутствием в воде ПАВ.
2. Наличие в воде детергентов способствует сннжению эффективности барьерной функции современных водоочистных систем в отношении бактериальной и вирусной контаминации: степень инактивации в этих условиях не превышает 40—50%.
3. В общей технологической схеме очистки воды от микроорганизмов в условиях редистрибу-ции наиболее уязвимым звеном являются коагуляция и хлорирование.
4. «Буксирная» функция ПАВ в отношении микроорганизмов определяется особенностями гомологии и структуры детергентов.
Поступила 03.01.85
Summary. The effectiveness of barrier function of modern water purification systems was hygienically studied. Bacterial (E. coli, strain B) and viral (coli-phages Tt and T6) contaminations were investigated with regard for the qualitatively new form of microorganisms' life in water-redistribution. Redistribution, was caused by surfactants contained in water. The presence of detergents in water decreased barrier function effectiveness of water purification systems in respect to water microflora: inactivation did not exceed 40—50 %.
УДК 615.478.27:615.285.71.065:612.79.014.46:615.285.7
Г. П. Богачук, А. И. Гусева, В. Д. Трофимов
ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА КОЛИЧЕСТВА ГЕКСАФЛОРОФЕНА НА КОЖЕ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ АНТИМИКРОБНОГО БЕЛЬЯ
В последние годы в СССР разработан и выпускается в промышленном масштабе ряд волокнистых материалов с антимикробными свойствами [2, 5]. В материалы, предназначенные для изготовления белья, в качестве антимикробного препарата вводится гексахлорофен (ГХФ), оказывающий эффективное, особенно в отношении стафилококка, бактерицидное действие [10, 11, 15].
ГХФ не обладает избирательной токсичностью и при кожном пути поступления в организм может быть отнесен к классу умеренно опасных ве-*цеств [1]. Вместе с тем для уверенности в безопасности применения изделий из бактерицидных материалов необходимо иметь данные о содержании препарата на коже и знать закономерности, определяющие его величину. В связи с этим задачей нашей работы являлись определение количества ГХФ на коже людей, носивших экспериментальные образцы антимикробного белья в
различных условиях реального применения, а также оценка безопасности применения такого белья путем сопоставления найденных величин с экспериментально установленными параметрами токсичности ГХФ и предельно допустимым содержанием препарата на коже.
Опытные партии антимикробных материалов были изготовлены на промышленном оборудовании по специально разработанным технологиям. Белье одноразового использования было сшито из трикотажного полотна, выработанного из антимикробной вискозной нити или смеси ее с капроновым эластиком (75:25 % масс). ГХФ в количестве 1,5—2 % масс введен в вискозное волокно методом структурной модификации в процессе его получения [3]. Белье многократного использования изготовлено из хлопчатобумажных тканей, содержащих 4,0±0,5% масс, химически связанного ГХФ. Ткани одного и то-
