CC BY
3
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ. 1989 УДК 614.777:[615.917:615.285]-074
Р. А. Рязанова, И. Д. Г адалина, И. Л. Грицевская, М. В. Малышева, Т. В. Гафурова, О. Г. Михайлова
ТОКСИКОЛОГО-ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СУЛЬФОКАРБАТИОНА К
Московский НИИ гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана
Сульфокарбатион К (СКБК) — новый отечественный пестицид, предназначенный для протравливания семян сахарной свеклы взамен токсичного ТМТД, проявившего выраженные эффекты отдаленного действия.
СКБК представляет собой твердое вещество — порошок белого цвета со специфическим запахом, хорошо растворяется в воде, нерастзорим в спирте, ацетоне. Температура плавления 204—205 °С, молекулярная масса 249,42, плотность 1,2 г/см3. Содержание основного вещества 98 %.
Отсутствие данных о токсичности СКБК послужило основанием для проведения комплексных исследований по изучению токсичности и характера биологического действия пестицида согласно научно-технической программе «Агроко.мплекс».
Возможность поступления СКБК со сточными водами производства в водоемы вызвала необходимость проведения санитарно-гигиенических и токсикологических исследований с целью регламентирования препарата в водной среде.
Изучены влияние СКБК на органолептические свойства воды и санитарный режим водоемов, стабильность препарата в воде. Проведены исследования по определению острой и хронической токсичности пестицида, способности его вызывать отдаленные последствия [1].
Органолептические исследования проведены бригадным методом с участием 30 человек. Установлен порог восприятия запаха на уровне 0,2 мг/дм3, практический предел 0,5 мг/дм3. Повышение температуры воды до 60 °С не привело к усилению интенсивности запаха. СКБК не влияет на цветность и прозрачность воды и не вызывает ценообразования.
Стабильность препарата определяли косвенным методом по изменению интенсивности запаха дехлорированной водопроводной воды, находившейся при комнатной температуре в открытых и закрытых сосудах. Установлено, что исчезновение запаха с начальной интенсивностью 1 балл (концентрация 0,2 мг/дм3) в открытых сосудах происходило на 3-й, а в закрытых — на 4-е сутки опыта, с начальной интенсивностью 5 баллов (концентрация 10 мг/дм3) — в открытых сосудах на 7-е, а в закрытых — на 30-е. Приведенные результаты свидетельствуют о том, что СКБК относится к стабильным веществам.
Влияние пестицида на общий санитарный режим водоемов изучали по биохимической потребности в кислороде (БПК), процессам аммонификации, нитрификации, ннтро-фикацни и отмиранию сапрофитной микрофлоры. Испытывали растворы с концентрацией 0,05, 0,2, 0,5, 2 и 5 мг/дм3, приготовленные на дехлорированной водопроводной воде с добавлением хозяйственно-фекальной жидкости в количестве 1 мл на 1 дм3 воды.
В концентрациях 0,05—0,5 мг/дм3 СКБК не влияет на БПК, в концентрациях 2 и 6 мг/дм3 стимулирует этот процесс. При содержании СКБК в воде 5 мг/дм3 величина БПК на 20-е сутки была на 60 % выше, чем в контроле, причем нитриты в воде не определялись, что указывает на потребление кислорода самим веществом. Константа скорости БПК при содержании СКБК 2 и 5 мг/дм3 в разные сроки исследования составила 0,007—0,11.
В условиях модельных водоемов в течение 30 дней наблюдения активная реакция воды в контроле и при концентрации СКБК до 2 мг/дм3 изменялась с 8 до 8,5, а при содержании пестицида 5 мг/дм3 — с 8 до 8,3. Содержание растворенного кислорода при концентрации СКБК от 0,05 до 0,5 мг/дм3 в течение первых 15 дней опыта колебалось в тех же пределах, что и в контроле, а затем
несколько снижалось. При концентрациях препарата 2 и 5 мг/дм3 этот показатель с первого дня был ниже, чем в контроле, на 5—12 %. Величина перманганатной окисляе-мости воды превышала контрольный уровень при содержании пестицида 5 мг/дм3. При концентрации СКБК 0,05— 0,5 мг/дм3 содержание в воде азота аммиака, нитритов и нитратов претерпевало незначительные изменения. В модельных водоемах с содержанием СКБК 2 и 5 мг/дм3 количество аммонийного азота и нитритов превышало контрольный уровень в 1,5—2 раза, что, вероятно, связано с влиянием самого препарата, содержащего в молекуле атом азота.
Изучение влияния пестицида на рост и отмирание сапрофитной микрофлоры выявило максимум развития ее на 9-е сутки опыта, после чего регистрировалось быстрое отмирание микроорганизмов. На 29-е сутки опыта в воде, содержащей СКБК, находилось от 5 до 21 клетки в 1 мл.
По результатам проведенных исследований пороговая концентрация СКБК в воде по органолептическому показателю установлена на уровне 0,2 мг/дм3.
СКБК является малотоксичным соединением для крыс и мышей, умеренно токсичным — для кроликов. Средне-смертельная доза пестицида для самок крыс составила 1700—2200 мг/кг, для самцов крыс — 3950 мг/кг, мышей— 1250 1 мг/кг, кроликов — 473 мг/кг. Коэффициент видовой чувствительности равен 8,35.
Хронический 6-месячный эксперимент проведен на крысах-самках по 20 животных в группе при ежедневном введении пестицида в виде водного раствора в дозах 40,4 и 0,4 мг/кг (1/50, 1/500 и 1/5000 ЫЭ50 соответственно). Не выявлено различий в поведении животных и нарастании массы тела. При гематологических исследованиях отмечалось снижение числа лейкоцитов в ранние сроки интоксикации, прослеживалась одинаковая направленность изменений в содержании ретикулоцитов крови — увеличение их количества в разные сроки опыта, наиболее выраженное при действии малых доз. Выявлялось постепенное увеличение количества эозинофилов, статистически значимое на 6-м месяце опыта при введении препарата в дозах 40 и 0,4 мг/кг. Однократные изменения зафиксированы со стороны нейтрофилов, лимфоцитов в разные сроки эксперимента при действии СКБК в дозе 4 мг/кг.
По изменению суммационно-порогового показателя (СПП) выявлено разнонаправленное действие СКБК на состояние центральной нервной системы: снижение при дозе 4 мг/кг и повышение при действии большой дозы во все сроки обследования.
В ранние сроки интоксикации обнаружено повышение содержания альбуминов, снижение уровня глобулиновой фракции и общего белка при действии малой дозы; более выраженное снижение концентрации глобулинов регистрировалось через 2,5 и 6 мес при введении СКБК в дозе 40 мг/кг.
Выраженные изменения отмечались со стороны БН-групп сыворотки крови, количество которых повышалось во все сроки опыта при всех испытанных дозах пестицида.
Установлено неблагоприятное действие СКБК на биоэлектрическую активность миокарда, проявившееся в нарушении частоты сердечных сокращений, снижении амплитуды зубцов Р и Р, изменении длительности зубца Т. интервалов <37" и РС). Полученные материалы сопоставимы
' Параметры острой токсичности установлены в Институте физико-органической химии и углехимии АН УССР Т. Н. Паньшиной и др.
с результатами биохимических исследований, которые позволили выявить изменения активности аспартатамино-трансферазы (ACT), содержания Na+ и К+ в сыворотке крови. Гистохимические изменения указывают на дистрофические нарушения в миокардиоцитах при действии СКБК в дозе 40 мг/кг. Отмеченные изменения в совокупности указывают на нарушение метаболизма сердечной мышцы.
СКБК вызывал у животных нестойкие изменения ряда биохимических показателей, характеризующих ранние проявления атеросклеротических нарушений. Отмечено увеличение содержания холестерина и (З-липопротеидов, снижение уровня фосфолипидов и соотношения фосфолипиды/ холестерин. При действии препарата во всех испытанных дозах в сыворотке крови выявлено повышение уровня му-кополисахаридов. Сочетанное действие СКБК и холестерина приводило к увеличению в аорте содержания гексоз и гесозаминов.
О нарушении морфофункционального статуса печени свидетельствуют результаты исследований, показавшие снижение на 15—30 % активности аланинаминотрансфера-зы в сыворотке крови, сдвиги в активности ACT, лактат-дегидрогеназы (ЛДГ) и в содержании пировкноградной кислоты. В конце опыта в гомогенатах печени отмечено снижение активности цитохромоксидазы (доза 40 мг/кг), ЛДГ (дозы 4 и 0,4 мг/кг), выраженное увеличение содержания p-липопротеидов, (дозы 4 и 40 мг/кг). Коэффициенты массы внутренних органов подопытных животных не отличались от контроля.
После восстановительного периода состояние организма подопытных животных не отличалось от такового животных контрольной группы.
Результаты исследований показали, что все испытанные дозы препарата являются надпороговыми. Для определения пороговой и недействующих доз СКБК проведен ускоренный эксперимент с использованием экспресс-экспери-ментальных методов исследования центральной нервной системы (поведенческие реакции, СПП с применением ано-дизации головного мозга), сорбционной способности тканей органов и желез внутренней секреции, состава периферической крови [2]. Исследования проводили на крысах в течение 1 мес при введении пестицида в дозах 0,1 и 0,04 мг/кг. Установлено, что СКБК в дозе 0,1 мг/кг вызывает изменения СПП, состава периферической крови, сорбционной способности тканей селезенки, яичников и щитовидной железы. В дозе 0,04 мг/кг препарат нарушений не вызывал. Полученные результаты позволяют рассматривать указанные дозы соответственно как близкую к пороговой и недействующую.
При исследовании эмбрнотоксического действия самок крыс подвергали воздействию СКБК в дозах 40,4 и 0,4 мг/ кг в период имплантации и всей беременности, учитывая пред-, пост- и общую эмбриональную гибель, массу и краниокаудальные размеры, коэффициенты массы внутренних органов плодов.
Не установлено достоверного увеличения доимпланта-ционной гибели зигот при введении пестицида в начале беременности. Отмечено увеличение коэффициента массы сердца плодов при действии всех испытанных доз, повышение коэффициента массы почек при поступлении пестицида в больших дозах. Введение препарата в организм са-
мок в течение всей беременности в дозах 4 и 0,4 мг/кг привело к увеличению коэффициентов массы почек, легких и сердца плодов.
Изучение гонадотоксического действия СКБК включало гистологические и биохимические исследования гонад и оценку способности к воспроизводству • потомства у животных обоего пола, получавших пестицид в течение 4 мес в дозах 4 и 0,4 мг/кг (самки), 8 и 0,8 мг/кг (самцы). При этом установлено снижение содержания нуклеиновых кислот в семенниках и яичниках крыс. По результатам морфоструктурного анализа яичников выявлено уменьшение количества граафовых пузырьков при действии пестицида в обеих дозах, первичных фолликулов — при поступлении препарата в дозе 0,4 мг/кг. В семенниках крыс-самцов изменений не зарегистрировано. Спаривание подопытных животных с интактными, анализ эмбрионального материала самок в конце беременности и наблюдение за развитием потомства не обнаружили изменений по сравнению с контролем, за исключением повышения до-имплантационной гибели зародышей подопытных самок, получавших СКБК в дозе 4 мг/кг.
Полученные результаты свидетельствуют о повреждающем действии пестицида на гонады самцов и самок, однако отсутствие изменений у плодов и полученного потомства при действии препарата в меньшей дозе указывает на функциональный характер выявленных изменений. Кроме того, повреждающее действие СКБК на эмбриогенез и гонады животных проявлялось в дозах, соответствующих надпороговым по сбщетоксическому действию.
Мутагенная активность СКБК изучена методами доминантных летальных мутаций и метафазного анализа клеток костного мозга на мышах при введении пестицида в дозах, равных 1/5 и 1/5000 LDS0 (250 и 0,25 мг/кг соответственно). Мутагенное действие препарата не установлено.
Анализ полученных материалов показал, что СКБК не обладает специфическими отдаленными эффектами.
Выводы. 1. СКБК ухудшает органолептические свойства воды. Пороговая концентрация по запаху равна
0.2.мг/дм3.
2. Пороговая концентрация по влиянию СКБК на санитарный режим водоемов соответствует 0,5 мг/дм3.
3. СКБК при длительном поступлении оказывает поли-тропное действие на организм: влияет на функциональное состояние центральной нервной и сердечно-сосудистой систем, печени, картину периферической крози, содержание сульфгидрильных групп и белковый обмен.
4. СКБК не обладает специфическими эмбрио-, гонадо-токсическими и мутагенными эффектами.
5. Максимальная недействующая доза по общетоксическому действию пестицида равна 0,04 мг/кг, что для воды водоемов составит 0,8 мг/дм3.
Литература
1. Методические указания по разработке и научному обоснованию предельно допустимых концентраций вредных веществ в воде водоемов. — М., 1976.
2. Установление ориентировочных порогов уровней веществ-неэлектролитов при разных путях поступления в организм: Метод, рекомендации. — М., 1978.
Поступила 19.04.88
