CC BY
20
САНИТАРНЫЕ УСЛОВИЯ СПУСКА СТОЧНЫХ ВОД ПРЕДПРИЯТИЙ, ПРОИЗВОДЯЩИХ БИОМИЦИН
Доцент Н. Н. Трахтман, научные сотрудники Я. С. Михеенков
и А. И. Сидорова
Из кафедры коммунальной гигиены Центрального института усовершенствования врачей и Всесоюзного научно-исследовательского института антибиотиков
В связи с интенсивным развитием производства антибиотиков и строительством специальных заводов имеет место спуск в водоемы сточных вод, содержащих антибиотики. В частности, сточные воды предприятий, производящих биомицин, содержат наряду с большим количеством органических веществ и некоторых химикатов значительное количество биомицина.
Биомицин (ауреомицин-7-хлортетрациклин) получен из культу-ральной жидкости асНпотусез аигеоГяаепэ во Всесоюзном научно-исследовательском институте антибиотиков Министерства здравоохранения СССР в 1951 г. и выпускается в виде солянокислой соли биомицина — кристаллического порошка золотисто-желтого цвета. В 1 мг химически чистого солянокислого биомицина содержится 930 единиц. Биомицин является высокоэффективным антибиотиком, действующим бактериостатически на ряд грамположительных и грамотрицательных бактерий (дизентерийные микробы, кишечные палочки, брюшнотифозные палочки, бруцеллы, туляремийные микробы и др.), а также на некоторые вирусы и риккетсии.
Биомицин устойчив на воздухе, медленно разрушается на свету. Растворимость в воде при 18° составляет 1,3% (¡3 г/л).
Производство кристаллического солянокислого биомицина состоит из ферментации, выделения биомицина и его химической очистки. Сточные воды образуются на стадии фильтрации культуральной жидкости (сток № 1), стадии осаждения биомицина из нативного раствора в виде кальциевой соли (сток № 2), а также на стадии получения метанольных экстрактов (сток № 3) с последующим высаливанием биомицина в виде солянокислого соединения.
Изучение санитарных условий спуска сточных вод проводили на заводе медицинских препаратов № 1 в Москве. Для исследования отбирали пробы сточных вод каждого вида. Было проанализировано по 10 проб стока № 1 и 2 и 3 пробы стока № 3. В табл. 1 представлены результаты проведенных исследований.
В связи с тем что в сточных водах производства биомицина содержится значительное остаточное количество его, для определения санитарных условий спуска этих стоков возникла необходимость получить представление о допустимом содержании биомицина в воде водоемов. С этой целью были изучены стабильность биомицина, его влияние на органолептические свойства воды и на общий санитарный режим водоема. Его ориентировочная санитарно-токсикологическая характеристика была получена по литературным данным.
Изучение стабильности биомицина проводили на дистиллированной и москворецкой речной воде. Опыт длился 10 суток, в течение которых ежедневно определяли концентрацию биомицина биологическим методом. Опыт был повторен дважды в одинаковых условиях. Результаты опытов представлены в табл. 2.
Из данных, приведенных в табл. 2, видно, что биомицин в дистиллированной воде практически не инактивируется. Что касается стабильности его в речной воде, то на первый взгляд кажется, что инактивация биомицина идет быстро. Однако было установлено, что в сосудах с речной водой в первые сутки появляется муть, выпадающая затем
Таблица 1
Результаты анализов сточных вод производства биомицина
Сток
РН
Запах, исчезает при разведении
Окраска, исчезает при разведении
0> 3
5 00
х оа
И
&Х
н ^
о си « »
о ^ X ^
С т 10
К д
я н 3 ж С
£ О *
о я я
113!
н
гз _ _
Ь н о
£ А
№ 1 после 2,05—4,95 Кислый гриб- Желто-зеле- 77,5— 1—6,38 5 155
фильтрации ной 1:50 ная 641 г/л
культураль- 1:40—1:70
ной жидкос-
ти «
№ 2 после 6,85—8,0 Шелочно- Оранжевая - 4,78—16 3 372
осаждения банный. Не- 1:50—1:100 •
кальциевой устойчивый
соли (маточ-
ник) • .
№ 3 после 5,5—7,9 Резкий мета- Темно-корич- 100— 59,3
регенерации нольный. Не- невый 300 мг/л
метанола устойчивый 1:100—1:330
430—752
23—53
Стабильность биомицина в воде
Таблица 2
Вода
Активность биомицина (в единицах в 1 мл воды)
тотчас
через промежуток времени (в сутках)
8
10
Дистиллированная
120 124
115 126
117 111
113 115
113 113
110 112
113
109
112 112
Речная
117 121
122 120
118
120
85 81
79
86 82 82
62 67 49 48 56 59
20 24 18 15
26 23
20 20 10 8 15 19
9 13 7 7 10 10
4 4
2 3 3 1
1,7 2,0 1.9 1.0 1.5 1.5
в виде осадка на дно, а на поверхности образуется пленка. Исследование отобранного со дна сосуда осадка, а также пленки показало содержание в них активного биомицина. Таким образом, очевидно, что в речной воде биомицин из растворенного состояния переходит в осадок и в пленку на поверхности воды, но при этом не инактивируется.
При исследовании влияния биомицина на органолептические свойства воды определяли запах, вкус и окраску воды при различных его концентрациях. Определение пороговых концентраций биомицина по органолептическому признаку производили по методу разведения. Окраску определяли в столбе жидкости высотой 20 и 10 см. За порог окраски принимали ту концентрацию, при которой начинало появляться слабое зеленоватое окрашивание. За порог запаха принимали запах интенсивностью 2 балла. Опыты ставили на водопроводной дехлорированной воде. Все исследования проводили два наблюдателя. Данные, полученные в 3 опытах, представлены в табл. 3.
Изучение органолептических свойств воды в присутствии биомицина показало, что при спуске его в водоем могут появиться запах и привкус воды, а также измениться ее окраска.
2*
19
Таблица 3
Залах, привкус и окраска воды при содержании в ней различных концентраций
биомицина
Окраска воды
столбик 20 см Запах Привкус
столбик 10 см
Концентра» ция биомицина (в мг/л)
50 25 10
•
5 4
3
2
1,5
>Келтовато-зеленая
I
Зеленоватая
Слабо зеленоватая » »
Едва заметная зеленоватая То же Нет
Зеленоватая
Слабо зеленоватая
Слегка зеленоватая » »
Едва заметная зеленоватая Нет 1
Лекарственный,
3 балла То же
Посторонний, 2 балла
Нет >
» » »
Слабый лекарственный Едва заметный лекарственный Нет
» » » » »
Практический порог запаха (запах интенсивностью 2 балла) соответствует концентрации биомицина 10 мг/л; за пороговую концентрацию биомицина по влиянию на вкус воды следует принять 25 мг/л. Пороговой концентрацией биомицина по показателю окраски воды является 2—3 мг/л соответственно для водоемов 1-го и 2-го вида водопользования.
Таким образом, пороговой концентрацией биомицина по органолеп-тическому признаку является 2—3 мг/л.
Изучение влияния биомицина на процесс естественного самоочищения .водоема от органического загрязнения проводили в двух направлениях: 1) изучение влияния на изменение процесса биохимического потребления кислорода (БПК) и 2) изучение влияния на процесс нитрификации (анализы выполнялись химиком М. Л. Любарской).
¡Опыты по изучению процесса биохимического потребления кислорода в присутствии биомицина ставили на дехлорированной водопроводной воде, к которой прибавляли неочищенную сточную жидкость из расчета 2 мл на 1 л. Склянки выдерживались при 20—22°. На основании проведенных опытов были получены следующие результаты исследования влияния биомицина на динамику БПК5 (табл. 4).
Как видно из данных, приведенных 'в табл. 4, биомицин в концентрации 0,1 мг/л оказывает незначительное (в пределах, не превышающих 16%.) действие на динамику биохимического потребления кислорода.
Дополнительно к исследованию динамики биохимического потребления кислорода были поставлены специальные опыты для изучения влияния различных концентраций биомицина на микрофлору воды. Опыты ставили также на водопроводной дехлорированной воде, к которой было прибавлено 1,5 мг/л сточной жидкости. В табл. 5 представлены полученные данные.
Данные, приведенные в табл. 5, показывают, что концентрации биомицина 0,01 и 0,001 мг/л угнетающего действия на сапрофитную
флору не оказывают.
# •
20
Таблица 4
9
щ ,
.Торможение процесса БПК5 под влиянием различных концентраций биомицина (данные 7 опытов)
Концентрация био- Торможение БПКв
мицина (в мг/л) (в %)
100—10 56,3—32,9
10—1 47,3—18,1
0,1 0—16,0
0,01 0
Таблица 5; Влияние биомицина на развитие сапрофитной микрофлоры
Концентрация биомицина (в мг/л) Общее число микробов в 1 мл
тотчас через промежуток времени (в сутках)
1 2 3 5
Опыт № 1
Контроль 126 000 235 000 72 000 78 500 140 000
0,15 125 000 190 000 55 000 18 000 20 000
1,5 102 000 157 000 13 000 27 000 10 000
15 1 500 500 25 000 78 500 78 500
Опыт № 2
Контроль 11 400 12 400 25 000 29 400 19 300
0,001 36 400 8 560 21 400 Сплошной ползу- 14 000
• • чий рост
0,01 17 000 27 920 29 300 23 700 19 000
По данным Л. М. Якобсон, И. С. Буяновской, Л. А. Беляевой и Е. В. Кувшиновой, наименьшей концентрацией биомицина, вызывающей некоторую задержку роста кишечной палочки, является 2,5 ед/мл. Если учесть, что в 1 мг содержится 930 единиц, то это означает, что бак-териостатическое действие проявляется при концентрации 2500 единиц в 1 л или 2,6 мг/л, что примерно соответствует нашим наблюдениям над действием биомицина в условиях экспериментального водоема.
В следующей серии опытов было проведено изучение действия биомицина на процесс нитрификации. Опыты проводили в модельных водоемах (стеклянные банки емкостью 10 л) на водопроводной дехлорированной воде, к которой было прибавлено 5 мл/л сточной жидкости. Наблюдение вели в течение 25 дней. Проведенные опыты позволили установить отсутствие изменения рН воды и количества растворенного кислорода. Биомицин в концентрации до 15 мг/л не оказывает тормозящего действия на процессы нитрификации. Некоторое торможение этого процесса наблюдалось лишь при концентрации биомицина в 30 мг/л.
Для характеристики возможного токсического действия биомицина мы использовали опубликованные данные отдела экспериментальной терапии Всесоюзного научно-исследовательского института антибиотиков (Р. А. Вейс). Токсичность биомицина изучалась на разных животных при различных путях введения.
Максимально переносимая доза для хлористоводородной соли биомицина при введении мышам рег об составляет 2,5 г/кг. При введении рег об 3 г/кг гибнет до 15% мышей.
Нескольким группам мышей по 10 в каждой соль биомицина вводили рег об в течение 10 дней в дозе 17,5; 35,5 мг/кг. Последнюю дозу вводили в течение 20 дней. Изменений в состоянии и поведении животных не наблюдалось.
У кроликов не отмечалось изменений в поведении и состоянии при ежедневном введении биомицина в течение 10—15 дней рег оэ в дозах 50—350 мг/кг.
В другом опыте у кроликов и мышей при введении им биомицина в течение 10—12 дней в разных дозах (40, 50 и 60 мг/кг для мышей и 35 мг/кг для кроликов) исследовали кровь. Изучали количество гемоглобина, число эритроцитов, лейкоцитов и свертываемость крови. Сравнительно с контрольными животными особых отклонений не наблюда-
лось, за исключением заметного укорочения времени свертывания крови.
Гистопатологическим исследованием внутренних органов животных, получавших биомицин, установлено отсутствие каких-либо изменений при действии биомицина в дозах 30—50 мг/кг в течение 20 дней.
Поскольку исследование токсических свойств биомицина проводили в подострых опытах с дозами 35—60 мг/кг, то можно ориентировочно считать (впредь до получения более полных данных хронического эксперимента), что безвредной для человека при среднем весе 60 кг будет суточная доза 2100—3600 мг. Если все это количество поступит в организм с водой, то при употреблении 3 л воды концентрация биомицина могла бы составить 700—1200 мг/л. Таким образом, дозы, для которых не установлено токсического действия в подострых опытах, превышают пороговую концентрацию биомицина по влиянию на санитарный режим водоема (0,1 мг/л) в 7000—12 000 раз.
На основании изложенного мы считаем, что при установлении санитарных условий спуска сточных вод производства биомицина в водоемы можно ориентироваться на предельное содержание в воде водоема 0,1 мг/л биомицина. Исходя из этой концентрации, можно подойти к определению необходимого разбавления сточных вод в водоеме или требуемой степени их очистки.
На обследованном нами заводе медицинских препаратов сток № 1, представляющий смыв с фильтрпрессов после фильтрации культураль-ной жидкости, сбрасывается периодически 2 раза в сутки в количестве от 2 до 4 м3 после каждой операции. Большое количество органических веществ, значительное содержание в нем биомицина, а также (как об этом можно судить по литературным данным) наличие в мицелии витамина В12 позволяют высказать предположение о том, что этот сток нецелесообразно подвергать очистке, а следует утилизировать.
Количество стока после регенерации метанола также незначительно (кубовые остатки). Вследствие высокой температуры происходит полная инактивация биомицина. Сток содержит значительное количество метанола. Учитывая небольшое количество стока и высокую концентрацию в нем метанола направление его в канализацию нецелесообразно.
Таким образом, при условии выделения из общего стока завода стока № 1 (его утилизация) и стока № 3 (вывоз после накопления) очистке должен быть подвергнут только сток № 2. Наличие значительного количества органических веществ при рН стока от 6,85 до 8,0 позволяет считать наиболее целесообразным применение биологической очистки.
Содержание в стоке биомицина в количестве до 30 000 единиц в 1 л, т. е. до 30 мг/л, не вызовет затруднений в осуществлении биологической очистки при условии разведения этого стока в 300 раз, поскольку, как было сказано выше, биомицин оказывает лишь весьма слабое тормозящее действие на процессы окисления органических веществ в концентрации до 0,1 мг/л.
ЛИТЕРАТУРА
В е й с Р. А. Фармакология биомицина. Труды Всесоюзного общества физиологов, биохимиков и фармакологов, т. IV, изд. АН СССР, Москва, 1958. — Якобсон Л. М., Буяновская И. С., Беляева Л. А. и др. В кн.: Биомицин. М., 1956, т. 2, стр. 7.
Поступила 7/У 1963 г.
SANITARY REGULATIONS FOR DISCHARGE OF EFFLUENTS FROM
ENTERPRISES PRODUCING BIOMYCIN
N. N. Trakhtman, Subprofessor, P. S. Mikheenkov, A. I. Sidorova
Effluents discharged by biomycin production enterprises contain large amounts of organic substances, chemical compounds and a considerable quantity of biomycin. The sanitary regulations for the discharge of effluents from these plants into water basins stipulate the maximum permissible concentration of biomycin in the water basin to be 0.1 mg/1; the threshold value affecting the organoleptic properties of water amounts to 2.0 mg/1, a concentration of 0.1 mg/1 inhibits slightly the biochemical consumption of oxygen but it is from 7000 to 12 000 times smaller than the concentration which produced no toxic effect in subacute poisoning tests.
The effluents from the filter press should be utilized and the mother liquor after precipitation of biomycin calcium salts should be subjected to biological treatment. The residue from the stills should not be thrown out into the sewage.
it # it
ВОПРОСЫ ГИГИЕНЫ ТРУДА НА ЗАВОДАХ СТРОИТЕЛЬНОГО
СТЕКЛА
Кандидаты медицинских наук М. Я. Супоницкий и Ф. М. Шлейфман,
инженер Е. П. Тупчий, научный сотрудник Е. Д. Бакалинская
Из Киевского научно-исследовательского института гигиены труда и профзаболеваний
Первые исследования, касающиеся гигиены труда на стекольных заводах, относятся к 20—30-м годам (Я. Курицкий, 1927; А. П. Флеров-ский, 1927; И. И. Матусевич и Е. А. Перегуд, 1933; И. И. Матусевич, 1934).
В последние годы опубликован ряд работ, в которых приведены некоторые данные о состоянии условий труда в стекольном производстве, состоянии здоровья и заболеваемости рабочих [М. Милев, 1957; Бердан, Пафнот, Байда (Вегс1ап, РаГпо1е, Уа1с1а, 1959); Е. Е. Вишневская, 1960; Р. Ш. Самитова, 1961; В. С. Бодяко, Г. И. Пашковская, Н. С. Иргер, 1961; 3. С. Гаврик, I. Г. Гулщ и М. Я. Супоницький, 1959; К. К. -Вро-чинский, 1961].
В этих работах освещены санитарные условия труда на стеклотар-ных и бутылочных заводах. Сведения о гигиене труда на заводах строительного стекла в них отсутствуют.
В настоящей работе приводятся данные исследований гигиенических условий труда на ряде заводов строительного стекла и заболеваемости рабочих этих заводов.
Процесс производства строительного стекла состоит из подготовки ж шихты (составной чдех), стекловарения, вертикального вытягивания стекла или горизонтальной прокатки его, отломки и резки стекла (машинно-ванный цех), сортировки и упаковки стекла.
За последние годы на заводах строительного стекла проведена большая работа по механизации основных производственных процессов. Механизированы основные погрузочно-разгрузочные работы на складе сырья, процессы дробления, сушки, просеивания, смешивания компонентов шихты в составных цехах, загрузки шихты и боя в стекловаренные печи. Такие операции, как регулирование уровня стекломассы в ванной печи, управление тепловым режимом печи, перевод пламени, управление перекидными клапанами, подрезка и отломка листов стекла, доставка их на конвейер, на многих заводах автоматизированы. Успехи, достигнутые-лри механизации и автоматизации основных производственных процессов, создали предпосылки для дальнейшей механизации
