CC BY
26
MEDICAL AND BIOLOGICAL SCIENCES
МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ
НАУКИ
© МАСЛЕННИКОВ А.А., ДЕМИДОВА С.А., 2018
Масленников А.А., Демидова С.А.
ХАРАКТЕРИСТИКА БИОЛОГИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ И САМООЧИЩАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ПОЧВЫ, СОДЕРЖАЩЕЙ МЕТОКСАЗИН
ФГУП «Научно-исследовательский институт гигиены, токсикологии и профпатологии» Федерального медико-биологического агентства (ФГУП «НИИ ГТП» ФМБА России),
400048, г. Волгоград, Россия
Цель исследования - экспериментальная оценка общесанитарного показателя вредности почвы, загрязненной метоксазином.
Материал и методы. В качестве объекта исследований использованметоксазин (метиленбис(Ы'-метоксидиазен-Ы-оксид, C3H8N4OJ. Молекулярная масса 164,12 а.е.м. Представляет собой твердое кристаллическое вещество с дисперсностью менее 5 микрон (95,0 %). Используется в качестве одного из исходных компонентов в производстве пороха. В ходе оценки влияния ме-токсазина на функциональную активность почвы исследовали состояние микробиоценоза, процессов нитрификации, ферментативной активности и интенсивности дыхания. Результаты и обсуждение. Впервые выполненные исследования позволили установить, что экотоксикант проявил негативное воздействие на микробиоценоз почвы, реализованное в снижении численности колоний сапрофитных бактерий на фоне увеличения количества E. coli. В ходе определения состояния триады азота отмечено, что внесение вещества в почву, не вызывая отклонений показателей аммонификации, способствовало понижению содержания нитрит-ного азота и практически аналогичному изменению процессов нитрификации на их заключительном этапе (азот нитратов). При оценке интенсивности биохимических процессов, протекающих в почве, содержащей тестируемое соединение, зарегистрированы разнонаправленные изменения концентрации уреазы и повышение активности протеаз, не вызывая достоверных отклонений показателей инвертазы и каталазы. Анализ влияния химагента на продуцирование диоксида углерода из почвы выявил стимуляцию данного процесса до 118 %. Для метоксазина по всем показателям общесанитарного признака вредности установлена единая пороговая -10 мг/кг и подпороговая (максимально недействующая) - 5,0 мг/кг концентрации. Обнаруженные особенности поведения метоксазина учтены при обосновании его ПДК в почве.
Ключевые слова: почва; метоксазин; общесанитарный показатель вредности ;подпоро-говый уровень.
Для цитирования: Масленников А.А., Демидова С.А. Характеристика биологической активности и самоочищающей способности почвы, содержащей метоксазин. Медицина экстремальных ситуаций. 2018; 20(3): 311-319.
Для корреспонденции: Масленников Александр Александрович, доктор биол. наук, старший научный сотрудник, заведующий лабораторией экологической токсикологии, ФГУП «Научно-исследовательский институт гигиены, токсикологии и профпатологии» Федерального медико-биологического агентства (ФГУП «НИИ ГТП» ФМБА России), 400066, г. Волгоград. Е-mail: [email protected]
МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ
Maslennikov A.A., Demidova S.A.
CHARACTERISTICS OF THE BIOLOGICAL ACTIVITY AND SELF-CLEANING CAPACITY OF SOIL CONTAINING METOXAZINE
Research Institute of Hygiene, Toxicology and Occupational Pathology of the Federal Medical-Biological Agency of Russia, Volgograd, 400048, Russian Federation
The purpose of the study is an experimental assessment of the overall sanitary index of soil contamination contaminated with metoxazine.
Material and methods. Metoxazine (methylene bis (N'-methoxydiazene-N-oxide, C3H8N4O4) was used as an object of research. Molecular mass is 164.12 u. It is a solid crystalline substance with a dispersion of fewer than 5 microns (95.0%). It is used as one of the initial components in the production of gunpowder. During the evaluation of the influence of metoxazine on the functional activity of the soil, the state of the microbionocenosis, the processes of nitrification, enzymatic activity and respiration rate was investigated.
Results and discussion. The studies performed for the first time made it possible to establish the environmental toxicant to have a negative impact on soil microbiocenosis, realized in reducing the number of colonies of saprophytic bacteria against the background of an increase in the amount of E. coli. During the determination of the state of the nitrogen triad, the introduction of a substance into the soil was noted to contribute to a decrease in the content of nitrite nitrogen and a virtually similar change in the nitrification processes at theirfinal stage (nitrogen nitrates) without causing deviations in the ammonifi-cation index. When assessing the intensity of biochemical processes occurring in soil containing the test compound, multidirectional changes in urease concentration and an increase in protease activity were recorded without causing significant deviations in the invertase and catalase indices. Analysis of the influence of the chemical on the production of carbon dioxide from the soil revealed the stimulation of this process to 118%. For metoxazine, a single threshold value of 10 mg/kg and subthreshold (maximum inactive) of 5.0 mg/kg of concentration was established for all indices of a general health indication of harmfulness. The observed features of the behavior of metoxazine were taken into account in justifying its MAC in the soil.
Keywords: soil; metoxazine; general health index of harmfulness; subthreshold level.
For citation: Maslennikov A.A., Demidova S.A. Characteristics of the biological activity and self-cleaning capacity of soil containing metoxazine. Meditsina ekstremalnykh situatsiy (Medicine of Extreme Situations) 2018; 20(3): 311-319. (In Russ.).
For correspondence: Alexander A. Maslennikov, MD, Ph.D., DSci., Senior Researcher, Head of the Laboratory of Ecological Toxicology of the Research Institute of Hygiene, Toxicology and Occupational Pathology of the Federal Medical-Biological Agency of Russia, Volgograd, 400048, Russian Federation. E-mail: [email protected]
Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest. Acknowledgments. The study had no sponsorship.
Received 07 August 2018 Accepted 20 August 2018
Введение
Производство порохов нового поколения, необходимых для оборонных и народно-хозяйственных целей , является одной из важнейших задач пороховых заводов РФ.
Вместе с тем в процессе их изготовления не исключено загрязнение опасными соединениями, участвующими в технологическом цикле в качестве исходных компонентов, воздуха рабочей зоны, атмосферного воздуха населенных мест, воды водоемов, почвы, а также поверхности зданий и сооружений.
Для обеспечения безопасности контактирующих и снижения экологической нагрузки на основные объекты окружающей среды в нашей стране предусмотрено обязательное гигиеническое нормирование токсичных соединений, производимых в промышленных масштабах [1].
Кроме того, разработаны концептуальные подходы по обоснованию стандартов безопасности после деконтаминации поверхности помещений, загрязнённых в результате химических чрезвычайных ситуаций [2, 3].
На сегодняшний день для ряда компонентов порохов выполнены экспериментальные исследования опасности загрязнения ими воды водоемов [4, 5]. Однако для метоксазина такие исследования при его содержании в почве отсутствовали, что и явилось целью настоящей работы.
Материал и методы
В качестве объекта исследований использован метоксазин (метиленбис(№-метоксидиазен^-оксид), C3H8N4O4). Молекулярная масса 164,12 а.е.м. Температура плавления 134 °С. Температура вспышки 317 °С. Нижние пределы чувствительности к удару 40 мм, к трению 1210 кг/см2.
Метоксазин представляет собой твердое кристаллическое вещество с дисперсностью менее 5 (95,0 %) микрон [6, 7]. Используется в качестве одного из исходных компонентов в производстве пороха.
Объём и методология проведенных экспериментальных работ соответствовали требованиям действующих «Методических рекомендаций по обоснованию ПДК химических веществ в почве» и руководства «Гигиеническое нормирование химических веществ в почве» [8, 9].
В ходе оценки влияния метоксазина на общесанитарные характеристики почвы исследовали состояние микробиоценоза, процессов нитрификации, ферментативной активности и интенсивности дыхания.
С этой целью формировали смесь почвы и модельного почвенного эталона (МПЭ) с таким расчётом, чтобы содержание углерода в ней составляло 0,5 %. В качестве МПЭ использовали предварительно подготовленный среднемел-козернистый карьерный песок, отобранный с глубины не менее 3 метров от поверхности почвы [8, 9]. Такой грунт в меньшей степени способствует ускоренному распаду химических веществ с учётом биологического фактора [9]. В работе применена модельная смесь (почва и МПЭ) в соотношении 1:2. Почвенным образцом служил дерново-подзолистый грунт (верхний слой 0-25 см) средней полосы европейской части России.
Результаты и обсуждение
Воздействие вещества на микрофлору почвы оценивали в следующих концентрациях: 20, 10 и 5 мг/кг.
MEDICAL AND BIOLOGICAL SCIENCES
Для соблюдения принципа экстремальности исследования проведены с использованием почвенной смеси: почвы (верхний слой 0-25 см) с не загрязненных токсикантом участков и МПЭ.
В качестве основных групп тест-организмов использовали: микромицеты, актиномицеты, сапрофитные бактерии, а также E. coli (специально вносимый вид условно-патогенной микрофлоры, являющийся индикатором загрязнения почвы).
Общую численность микробных сообществ учитывали при их выращивании на следующих средах [8-12]: E. coli - среда Эндо; микромицеты (почвенные грибы) - среда Чапека; актино-мицеты - крахмало-аммиачный агар; сапрофитные бактерии - почвенный агар.
Схема проведения экспериментов сводилась к следующему. В течение всего периода исследований сосуды с почвенной смесью (как загрязненной, так и контрольной) выдерживали при комнатной температуре (20-25 °С) в темноте. С целью поддержания необходимой влажности (60 % от полной влагоёмкости) периодически в них добавляли стерильную водопроводную воду.
Длительность экспериментов (микробиологических посевов) для микромицетов, акти-номицетов и сапрофитных бактерий составила 14 дней, а для E. coli - 7 сут [8, 9].
В сосуды, содержащие модельную почву, загрязненную и незагрязненную веществом, вносили приготовленную суспензию культуры E. coli, плотность которой по стандарту мутности равна 10 ед. [8], в количестве 1 мл исходной взвеси на 1 кг почвы.
Чашки Петри с указанными питательными средами, загрязненными исследуемым веществом, выдерживали в течение всего эксперимента в термостатах при температуре от 25 до 37 °С, в зависимости от вида тестируемых микроорганизмов [11-13].
Посев бактерий, актиномицетов и почвенных грибов проводили при разведении почвенной смеси в стерильной водопроводной воде в интервале от 1:10 до 1:10000, соответственно каждому виду микрофлоры [9-12].
Внесение в чашки Петри с питательными средами тестируемых культур микрофлоры
313
МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ
Таблица 1
Влияние метоксазина на численность E. coli (КОЕ, тыс. ед./1 г почвы с учетом влажности)
Период Контроль Содержание метоксазина в почвенной смеси, мг/кг
посева, сут 20 10 5
M M эффект воздействия, % M эффект воздействия, % M эффект воздействия, %
0 (фон) 107,60 - - - - - -
1 95,00 95,84 0,88 146,67 54,39* Т 132,50 39,47
3 207,50 375,00 80,72* Т 137,5 33,73 231,25 11,45
7 184,17 296,67 61,08* Т 312,08 69,45* Т 234,17 27,15
Примечание. Здесь и в табл. 2-6 символами обозначены достоверные изменения показателей и их направленность относительно контроля.
осуществляли капельным методом, почвенных грибов - поверхностным методом [8-12].
Посевы из необходимого почвенного разведения (соответствующего определенному виду микрофлоры) токсиканта в заданной концентрации выполняли в 3 параллельные чашки Петри. Далее при подсчете КОЕ (тыс. ед. на 1 г почвы с учетом влажности), полученные данные суммировали и выводили среднюю величину. В соответствии с инструктивно-методическими документами подсчёт численности колоний микромицетов, актиномицетов, сапрофитных бактерий и E. соН проводили визуально, а затем рассчитывали по соответствующей формуле [8-12].
В качестве критерия вредного действия вещества принимали уровень подавления роста всех тестируемых микроорганизмов, а также стимуляцию развития колоний микромицетов и E. coli на 50 % относительно контроля [8, 9].
В ходе работ установлено, что присутствие в грунте метоксазина приводило к изменению численности колоний только E. coli и сапрофитных бактерий. Так, при содержании токсиканта в почве на уровнях 20 и 10 мг/кг с 1-х по 7-е сутки эксперимента выявлена достоверная стимуляция роста колоний E. coli до 80,72 % (табл.1).
В противоположность отмеченному хим-агент проявлял ингибирующее действие на численность колоний сапрофитной микрофлоры (до 64,53 %) зарегистрированное только в максимальном уровне - 20 мг/кг на 7-е и 10-е сутки эксперимента (табл. 2).
При этом количество колоний микромице-тов и актиномицетов в течение всего эксперимента не имела значимых межгрупповых отличий.
С учётом представленных данных, можно заключить, что пороговый уровень метоксазина в почве по данному признаку вредности составил 10 мг/кг, а подпороговый (максимально недействующий) - 5 мг/кг.
В ходе проведения второго этапа экспериментов по общесанитарному показателю вредности изучали воздействие вещества на триаду азота. В качестве значимой величины принимали уровень подавления и стимуляции интенсивности биохимических реакций равный или превышающий 25 % относительно контроля [8, 9].
Для учета изменения интенсивности биохимических процессов в почве, загрязненной и незагрязненной (контрольные образцы) тестируемым химагентом, определяли содержание аммиака, нитратов и нитритов. Эксперименты проводили при комнатной температуре (20-25 °С) и влажности образцов смеси 60 % от полной вла-гоёмкости. Емкости с исследуемой почвенной смесью содержали в темноте.
Перечисленные показатели в почве определяли следующими методами [14-17]:
- азот аммонийный - фотоколориметриче-ски, по реакции с реактивом Несслера;
- азот нитритов - фотоколориметрически, с а-нафтиламином и сульфаниловой кислотой;
- азот нитратов - фотоколориметрически, с салициловокислым натрием.
MEDICAL AND BIOLOGICAL SCIENCES
Таблица 2 Численность сапрофитной микрофлоры под воздействием метоксазина (КОЕ, тыс. ед./1 г почвы с учетом влажности)
Период посева, сут Контроль Содержание метоксазина в почвенной смеси, мг/кг
20 10 5
M M эффект воздействия, % M эффект воздействия, % M эффект воздействия, %
0 (фон) 25 000,70 - - - - - -
1 23 100,04 13 729,17 40,57 21 862,51 5,36 17 650,04 23,59
3 14 016,67 14 141,63 0,89 17 433,34 24,38 10 208,34 27,17
7 12 566,71 4458,33 64,53* | 9212,54 26,69 13 262,50 5,54
10 5396,79 2333,34 56,76* | 6766,67 25,38 6600,02 22,30
14 8066,67 7408,33 8,16 8616,67 6,92 9400,00 4,13
Вредное влияние метоксазина оценивали при его поступлении в почву в следующих концентрациях: 10, 5 и 1 мг/кг.
Тестирование проб почвы проводили в следующие сроки:
- в день загрязнения анализировали контрольную пробу почвы;
- на 1, 3, 7, 10 и 14 сутки оценивали пробы из сосудов, содержащих опытные образцы почвы.
С целью получения более объективных данных о возможном негативном воздействии соединения на процессы нитрификации, исследования проб почвенной смеси в каждой концентрации выполняли одновременно в 3 параллельных колбах в течение всех суток эксперимента. Далее при подсчете количества (мг) каждого составляющего триады азота ^Н4+ , N0^ , N03") на 100 г почвы, полученные данные суммировали и выводили среднюю величину.
В процессе выполнения исследований установлено, что внесение экотоксиканта в почву во всех концентрациях не вызывало каких-либо существенных отклонений показателей первой стадии биохимических процессов - аммонификации (табл. 3).
Однако при этом вещество оказывало негативное влияние на процессы образования ни-тритного и нитратного азота при его внесении в наибольшей концентрации - 10 мг/кг
В частности, тестируемый химагент вызывал выраженное замедление переработки азота нитритов, отмечавшееся с 3 по 14-е сутки опыта.
Установленные изменения характеризовались последовательным понижением содержания ни-тритного азота, достигавшего максимального значения на 10-е сутки опыта (85,71 %).
Помимо отмеченного метоксазин оказывал негативное влияние на процессы нитрификации на их заключительном этапе, реализованном в понижении содержания азота нитратов на 3, 10, 14-е сутки (от 30,43 до 46,86 %) и его увеличение на 7-е сутки (27,27%) (см. табл. 3). Выявленные минимальные отклонения носили волнообразный характер, что позволяет отнести их в разряд пороговых. Подтверждением этому является отсутствие критериально значимого угнетения при внесении вещества в почву в более низких концентрациях (5 и 1 мг/кг).
С учетом представленных данных, в качестве пороговой величины метоксазина, оказывающей негативное воздействие на триаду азота в почве, следует принять уровень 10 мг/кг; соответственно концентрация 5 мг/кг является недействующей - подпороговой.
При постановке опытов по оценке негативного воздействия экотоксиканта на интенсивность биохимических процессов, протекающих в почве, определяли активность: каталазы, уреазы, протеаз и инвертазы [8, 9, 11, 17-20]. Данные ферменты выбраны из разных классов и подгрупп для получения достаточно полной информации о воздействии компонента поро-хов на биокаталитическую активность почвы.
Возможное негативное действие метоксази-на на активность энзимов оценивали при его
МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ
Таблица 3 Воздействие метоксазина на процессы нитрификации в почве Период проведения исследований, сут е ■ отличие от контроля, % 1 10,17 8 8, 13,56 1 71,43 11,43 3 7, 1 46,86 15,63 8 СП 9,
2 т 0, ич ю 0, 4 0, 7 0, 0,070 0,020 0,062 0,065 2 со 0, 7 0, 7 <4 0, 9 0,
е ■ о отличие от контроля, % 1 14,89 12,77 12,77 1 85,71 14,29 14,29 1 30,43 13,04 17,39
2 0, Т 0, СП т 0, 3 Т 0, 0,140 0,020 0,120 0,120 3 0, 6 0, 0 <4 0, 9 0,
е ■ отличие от контроля, % 1 15,66 <4 16,87 1 80,36 16,07 16,07 1 * 'Ч 7, ГЧ 18,18 5 4,
2 СП 0, ^ 0, 2 0, 9 0, 0,056 0,011 0,047 0,047 2 0, 3 0, 8 0, <4 0,
и 1 отличие от контроля, % 1 0 ©0 0, 12,31 15,39 1 55,00 15,00 15,00 1 42,42 9 9, 3 ©^ 3,
2 ич ю 0, 5 0, 7 Т 0, 5 0, 0,020 0,009 0,017 0,017 3 со 0, 9 0, 0 со 0, 2 ел 0,
е 1 отличие от контроля, % 1 5 6, 5 6, 12,31 1 1 1 1 1 0 8, 5 4, 5 4,
2 ич ю 0, 0, 0, 7 Т 0, 0,005 Следы Следы Следы 3 0, 5 0, 2 0, 2 0,
через 1 ч после внесения метоксазина в почву (0-е) отличие от контроля, % 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2 ич 0, 1 1 1 0,007 1 1 1 7 0, 1 1 1
Уровни вещества, мг/кг Контроль ,0 0, ,0 5, ,0 Контроль ,0 0, ,0 5, ,0 Контроль ,0 0, ,0 5, ,0
Показатель Азот аммонийный (по ^ЫН4+), мг/100г почвы Азот нитритов (по Ж>2), мг/100г почвы Азот нитратов (по Ж>3), мг/100г почвы
поступлении в почву в концентрациях 15,0, 10,0, и 5,0 мг/кг.
Энзимы в модельной смеси определяли следующими методами [11, 17]:
- каталаза - газометрический с перекисью водорода;
- уреаза - колориметрический метод учета аммония с реактивом Нес-слера;
- протеазы - фотоколориметрический (с глицином и нингидрином);
- инвертаза - фотоколориметрический (определение моносахаридов (модификация Соловьёва) с пикриновой кислотой).
Длительность эксперимента составила 14 дней. Биохимические анализы проб почвы проводили на 0, 1, 3, 7, 10 и 14-е сутки, с момента внесения вещества в почвенную смесь.
В качестве значимой величины принимали уровень подавления и стимуляции интенсивности биохимических реакций равный или превышающий 25,0 % относительно контроля [8, 9].
Выполненные исследования свидетельствуют о нарушении нормального функционирования её жизнедеятельности. Зарегистрировано разнонаправленное негативное действие токсиканта на образование уреазы в концентрациях 15,0 и 10,0 мг/кг с 1-х по 10-е сутки эксперимента (табл. 4).
Установлена стимуляция активности протеаз до 157,69 % при внесении вещества в грунт в указанных уровнях на 7-е сутки исследований (табл. 5).
В тоже время, в минимальной концентрации 5,0 мг/кг исследуемое соединение не оказало негативного действия на активность выше перечисленных энзимов.
В ходе работ активность инверта-зы и каталазы не претерпевала видимых изменений.
Таким образом, пороговой концентрацией метоксазина является
MEDICAL AND BIOLOGICAL SCIENCES
Таблица 4 Влияние метоксазина на активность уреазы (мг N-NH4 на 10,0 г почвы за 24 ч)
Период посева, сут Контроль Содержание метоксазина в почвенной смеси, мг/кг
15 10 5
M M эффект воздействия, % M эффект воздействия, % M эффект воздействия, %
0 (фон) 89,55 - - - - - -
1 87,40 63,70 27,12* | 64,40 26,32* | 85,10 2,63
3 39,80 54,50 36,93* | 54,50 36,93* | 41,80 5,03
7 11,72 17,46 48,98* | 14,36 22,53 13,36 13,99
10 9,90 6,00 39,39* | 7,92 20,00 8,74 11,72
14 6,95 5,60 19,42 7,65 10,07 6,46 7,05
уровень 10,0 мг/кг, а подпороговой (допустимой) - 5,0 мг/кг, как не оказывающей негативное воздействие на ферментативные характеристики почвы.
В биодиагностике почв определение её дыхания является одним из интегральных показателей работы всей биоты.
Вредное влияние компонента порохов на интенсивность дыхания оценивали при его внесении в почву в следующих концентрациях: 15,0, 10,0, 5,0 мг/кг.
Длительность эксперимента составила 14 дней. Биохимические анализы проб почвы проводили на 0 (только контроль), 1, 3, 7, 10 и 14-е сутки, с момента внесения вещества в почвенную смесь.
Выделение углекислого газа из почвы определяли методом Галстяна (с раствором гидрата окиси бария) [17-20]. В качестве критериальной величины принимали уровень подавления
интенсивности выделения углекислого газа равный или превышающий 25,0 % относительно контроля [8, 9].
Изучение влияния химагента на процесс поглощения кислорода и выделение СО2 из почвы свидетельствует о нарушении её дыхания. Так, начиная с 1-х и по 7-е сутки эксперимента в концентрациях 15,0 и 10,0 мг/кг, зарегистрирована выраженная стимуляция данного процесса до 118,00 % (табл. 6).
Снижение уровня химагента до 5,0 мг/кг не вызывало достоверных отличий проб от контроля.
С учетом изложенного, в качестве пороговой концентрации метоксазина в почве по влиянию на интенсивность её дыхания принята концентрация 10,0 мг/кг, а подпороговой - 5,0 мг/кг.
Обобщая результаты представленных исследований, можно отметить, что исследуемое вещество оказывает неблагоприятное влияние на микробиоценоз почвы, процессы нитрифи-
Таблица 5 Влияние метоксазина на активность протеаз (мг глицина на 10,0 г почвы за 24 ч)
Период посева, сут Контроль Содержание метоксазина в почвенной смеси, мг/кг
15,0 10,0 5,0
M M эффект воздействия, % M эффект воздействия, % M эффект воздействия, %
0 (фон) 215,00 - - - - - -
1 205,00 165,00 19,51 172,50 15,85 207,50 1,22
3 175,00 183,00 4,57 190,00 8,57 177,00 1,14
7 65,00 167,50 157,69* | 135,00 107,69* | 75,00 15,39
10 152,50 130,00 14,75 125,00 18,03 122,50 19,67
14 95,00 102,50 7,89 97,50 2,63 92,50 2,63
МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ
Таблица 6 Влияние метоксазина на интенсивность дыхания почвы (мг СО2 на 100,0 г почвы за 24 ч)
Период посева, сут Контроль Содержание метоксазина в почвенной смеси, мг/кг
15,0 10,0 5,0
M M эффект воздействия, % M эффект воздействия, % M эффект воздействия, %
0 (фон) 2,10 - - - - - -
1 1,70 2,20 29,41* î 2,05 20,59 1,85 8,82
3 1,30 2,10 61,54* î 1,80 38,46* î 1,50 15,39
7 0,55 1,20 118,00* î 0,90 63,64* î 0,55 0,00
10 0,80 0,70 12,50 0,65 18,75 0,70 12,50
14 1,35 1,50 11,11 1,45 7,41 1,30 3,70
кации, ферментативную активность и продуцирование диоксида углерода.
При этом особенности воздействия метоксазина на микробные сообщества схожи с таковыми при содержании в почве боевых отравляющих веществ кожно-нарывного и нервно-паралитического действия, что характеризует степень опасности попадания соединения в рассматриваемую биосреду [21].
Выявленные особенности поведения меток-сазина в почве учтены при обосновании его ПДК в данной экосистеме.
Выводы
Метоксазин проявляет токсические свойства на представителей микробиоценоза почвы.
Соединение оказывает негативное влияние на процессы самоочищения почвы, реализованное в изменении образования нитритного и нитратного азота, активности уреазы и проте-аз, а также процесса продуцирования диоксида углерода.
Для метоксазина по всем показателям общесанитарного признака вредности установлена единая пороговая - 10 мг/кг и подпороговая -5,0 мг/кг концентрации.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.
ЛИТЕРАТУРА
1. Гигиенические нормативы. Доступ: http://
chemanalytica.com/book/novyy_spravochnik_
khimika_i_tekhnologa/11_radioaktivnye_veshchestva_ vrednye_veshchestva_gigienicheskie_normativy/5032 (дата обращения: 17.07.2018).
2. Филатов Б.Н., Британов Н.Г., Кирюхин В.В., Масленников А.А., Точилкина Л.П., Клаучек В.В. Разработка стандартов безопасности после деконтаминации поверхностей помещений, загрязненных в результате химических чрезвычайных ситуаций. Химическая и биологическая безопасность. 2007; 6 (36): 3-9.
3. Филатов Б.Н., Британов Н.Г., Точилкина Л.П., Жуков В.Е., Масленников А.А., Игнатенко М.Н., Волчек К. Регламенты деконтаминации поверхностей, загрязненных в результате химических чрезвычайных ситуаций (концептуальные подходы). Медицина труда и промышленная экология. 2011;7: 37-42.
4. Масленников А.А., Демидова С.А., Рябова А.В. Экспериментальная оценка опасности загрязнения компонентом порохов воды водоемов. Медицина экстремальных ситуаций. 2015; 3: 78-86.
5. Масленников А.А., Демидова С.А., Рябова А.В. Эко-лого-токсикологическая оценка опасности загрязнения воды водоемов поливинилнитратом. Токсикологический вестник. 2018; 1: 12-9.
6. Злотин С.Г., Лукьянов О.А. Региоселективные методы синтеза несимметрично замещенных диазенокси-дов. Успехи химии. 1993; 62 (2): 157-83.
7. Хмельницкий Л.И., Новикова С.С., ред. Справочник по взрывчатым веществам: учебное пособие. М.,1962.
8. МР № 2609-82. Методические рекомендации по обоснованию ПДКхимических веществ в почве. изд .2-е. М.: 1982.
9. Гончарук Е.И., Сидоренко Г.И. Гигиеническое нормирование химических веществ в почве. Руководство. М.: Медицина; 1986.
10. МУ 2.1.7.730-99. Методические указания по гигиенической оценке качества почвы населённых мест. М.: 1999.
11. Звягинцев Д.Г., ред. Методы почвенной микробиологии и биохимии. М.: Изд-во Моск. Ун-та; 1980.
12. Елинов Н.П., Заикина Н.А., Соколова И.П.; Елинова
Н.П., ред. Руководство к лабораторным занятиям по микробиологии. Учебное пособие. М.: Медицина; 1988.
13. Сидоренко Г.И., ред. Методы санитарно-микробио-логического исследования объектов окружающей среды. М.: Медицина; 1978.
14. Кауричев И.С., ред. Практикум по почвоведению. М.: Колос; 1990.
15. ГОСТ 26489-85 Почвы. Определение обменного аммония по методу ЦИНАО.
16. ГОСТ 26488-85 Почвы. Определение нитратов по методу ЦИНАО.
17. Минеев В.Г., ред. Практикум по агрохимии: Учеб. Пособие. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Изд-во МГУ; 2001.
18. Саетгалиева Г.Э. Ферментативная активность почвы как показатель ее плодородия. Молодой ученый. 2014; 2: 277-8.
19. Хазиев Ф.Х. Ферментативная активность почв. М.:1976.
20. Федорец Н.Ц., Медведева М.В. Методика исследования почв урбанизированных территорий. Петрозаводск: Карельский научный центр РАН; 2009.
21. Демидова С.А., Максимова Е.Ю., Масленников А.А., Юдина Е.В. Экспериментальная оценка токсического влияния отравляющих веществ кожно-нарывного и нервно-паралитического действия на микробоце-ноз почвы. Токсикологический вестник. 2006; 2: 10-4.
REFERENCES
1. Hygienic standards. [Electronic resource] URL: http://chemanalytica.com/book/novyy_spravochnik_ khimika_i_tekhnologa/11_radioaktivnye_veshchestva_ vrednye_veshchestva_gigienicheskie_normativy/5032 (application date 17.07.2018). (in Russian)
2. Filatov B.N., Britanov N.G., Kiryukhin VV., Maslen-nikov A.A., ^chiMm L.P., Klauchek V.V. Development of decontamination safety standards for room surfaces contaminated after chemical emergencies. Khi-micheskya i biologicheskaea bezopasnost. 2007; 6 (36): 3-9. (in Russian)
3. Filatov B.N., Britanov N.G., ^chiMm L.P., Zhukov V.E., Maslennikov A.A., Ignatenko М.К, Volchek K. Regulations for decontamination of surfaces contaminated by chemical emergencies (conceptual approaches). Меditsina truda i promyshlennaya ekologiya. 2011;7: 37-42. (in Russian)
4. Maslennikov A.A., Demidova S.A., Ryabova A.V. Experimental assessment of the hazard of water reservoirs contamination with a component of gunpowders. Meditsina ekstremal'nykh situatsiy. 2015; 3: 78-86. (in Russian)
5. Maslennikov A.A., Demidova S.A., Ryabova A.V Ecological and toxicological assessment of the contamination of water reservoirs with polyvinylnitrate. Toksiko-logicheskiy vestnik. 2018; 1: 12-9. (in Russian)
6. Zlotin S.G., Luk'yanov О.А. Regioselective methods for the synthesis of unsymmetrically substituted diazenes. Uspekhi khimii. 1993; 62 (2): 157-83. (in Russian)
MEDICAL AND BIOLOGICAL SCIENCES
7. Kmel'nitskiy L.I., Novikova S.S., ed Handbook of explosives. Manual [Spravochnik po vzryvchatym veshchestvam: uchebnoe posobie]. Moscow:, 1962. (in Russian)
8. МР N° 2609 - 82. Methodical recommendations on MPC substantiation of chemical substances in soil [ Metod-icheskie rekomendatsii po obosnovaniyu PDK khimi-cheskikh veshchestv vpochve]. izd .2-е. Moscow: 1982. (in Russian)
9. Goncharuk E.I., Sidorenko G.I. Hygienic regulation of chemicals in soil. Manual [Gigienicheskoe normirovanie khimicheskikh veshchestv v pochve. Rukovodstvo]. Moscow: Meditsina; 1986. (in Russian)
10. MU 2.1.7.730-99 Methodical instructions for hygienic assessment of soil quality in populated areas [Gigienicheskoe normirovanie khimicheskikh veshchestv v pochve. Rukovodstvo]. Moscow, 1999. (in Russian)
11. Zvyagintsev D.G., ed. Methods of soil microbiology and biochemistry [Metody pochvennoy mikrobiologii I biokhimii ].Moscow: Izdatelstvo Mosk. Un-ta; 1980. (in Russian)
12. Elinov N.P., Zaikina N.A., Sokolova I.P.; Elinov N.P.,
ed. Manual for laboratory studies in microbiology. Tutorial [Rukovodstvo k laboratornym zanyatiem po mikrobiologii. Uchebnoe posobie]. Moscow: Meditsina; 1988. (in Russian)
13. Sidorenko G.I., ed. Methods for sanitary-microbiological examination of environmental objects [Metody sanitarno-mikrobiologicheskogo issledovaniya ob'ektov okruzhayushchey sredy] . Moscow: Meditsina; 1978. (in Russian)
14. Kaurichev I.S., ed. Workshop on soil science [Praktikum po pochvovedeniyu]. Moscow.: Kolos; 1990. (in Russian)
15. GOST 26489-85 Soils. Determination of exchangeable ammonium by the method of CINAO [Pochvy. Opredelenie obmennogo ammoniyapo metodu ZINAO]. (in Russian)
16. GOST 26489-85 Soils. Determination of nitrates by the method of CINAO [Pochvy. Opredelenie obmennogo ammoniya po metodu ZINAO] .(in Russian)
17. Mineev V.G., ed. Workshop on agrochemistry: Manual. 2nd ed., Revised and additional [Praktikum po agrokhi-mii, Uchebnoe posobie.2-e izd.,pererab. I dopolnennoe]. . Moscow: Izd-vo MGU; 2001. (in Russian)
18. Saetgalieva G.E. Enzymatic activity of soil as an indicator of its fertility. Molodoy uchyenyi. 2014; 2: 277-8. (in Russian)
19. CHaziev F.KH. Enzymatic activity of soils [Fermenta-tivnaya aktivnost'pochvy]. Moscow: 1976. (in Russian)
20. Fedorets N.TS., Medvedeva M.V. Method for studying soils in urbanized areas [Metodika issledovaniya pochv urbanizirovannykh territoriy]. Petrozavodsk: Karelian Research Center of the Russian Academy of Scienc-es;2009. (in Russian)
21. Demidova S.A., Maksimova E.YU., Maslennikov A.A., YUdina E.V Experimental assessment of the toxic effect of blister-nasal and nerve-paralytic chemical agents on the soil microbocenosis. Toksikologicheskiy vestnik. 2006; 2: 10-4 (in Russian).
Поступила 20 июля 2018 Принята в печать 20 августа 2018
