CC BY
18Токсикологический вестник №б (117)
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Алексеев Н.А. Клинические аспекты лейкопений, нейтропений и функциональных нарушений нейтрофилов. — СПб.: Фолиант, 2002. -416 с.
2. Березовская И.В., Власова М.Е. Информативность исследования ферментного статуса лейкоцитов крови в токсикологическом эксперименте // Фармакол. и токсикол., 1985. — № 1. — С. 83-86.
3. Власова М.Е., Березовская И.В., Гукасов В.М. Роль перекисного окисления липидов плазмы и ферментного спектра лейкоцитов крови в оценке предпатологии химической этиологии // Хим.-фарм. журнал., 1983. — Т. 17. — № 12. — С. 1432-1436.
4. Голиков С.Н., Саноцкий И.В., Тиунов Л.А. Общие механизмы токсического действия. — Л.: Медицина, 1986. — 280 с.
5. Давыдова Т.В., Фомина В.Г., Воскресенская Н.И. и др. Фагоцитарная активность и состояние бактерицидных систем полиморфнонуклеарных лейкоцитов у больных болезнью Альцгеймера // Бюл. эксп. биологии, 2003. — Т. 136. — № 10. — С. 403-405.
6. Ершов Ю.А., Плетнёва Т.В. Механизмы токсического действия неорганических соединений. — М.: Медицина, 1989. — 272 с.
7. Зуева Н.Н., Далев П.Г., Лазарова Д.Л. Свойства, получение и практическое применение щелочной фосфатазы // Биохимия, 1993. — Т. 58. — Вып. 7. — С. 1009-1023.
8. Лабораторные методы исследования в клинике / Под ред. В.В. Меньшикова. — М.: Медицина, 1987. — 368 с.
9. Макарьева И.В., Башарова Г.Р., Саляхова Р.М., Гильманов А.Ж. Значение цитохимического исследования внутриклеточного метаболизма нейтрофилов в оценке воздействия продуктов хлорорганического производства // Клин. лаб. диагност., 2004. — № 9. — С. 42-43.
10. Российская энциклопедия по медицине труда / Под ред. Н.Ф. Измерова. — М.: Медицина, 2005. — 656 с.
11. Рукавишников В.С., Хомуев Г.Д., Бенеманский В.В. и др. Экспериментальное обоснование предельно-допустимого уровня загрязнения кожных покровов цианидом калия // Бюл. ВСНЦ СО РАМН, 2000. — № 3. — С. 91-94.
12. Татаринова О.Г. Цитохимические исследования лейкоцитов периферической крови
у лиц, работающих с нитрогликолями // Токсикология, гигиена и профпатология при работе с опасными химическими веществами. — СПб., 2007. — С. 88-91.
13. Хейхоу Ф.Г.Дж., Кваглино Д. Гематологическая цитохимия. — М.: Медицина, 1983. — 320 с.
14. Хомуев Г.Д., Хомутова В.А., Горбунова Л.А. К вопросу кинетики выведения цианида калия из организма // Региональные экологические проблемы и здоровье населения. — Ангарск, 1999. — С. 139-140.
15. Шафран М.Г. Миелопероксидаза нейтрофильных лейкоцитов // Успехи соврем. биологии, 1981. — Т. 92. — Вып. 3 (6). — С. 365-379.
16. Bekesi G., Magyar Z., Kakuks R. et al. Changes in the myeloperoxidase activity of human neutrophilic granulocytes and the amount of enzyme deriving from them under the effect of estrogen // Orvosi Hetilap., 1999. — V. 140. — № 29. — P. 1625-1630.
17. Soto-Blanko B., Gorniak S.L., Kimura E.T. Physiopathological effects of the administration of chronic cyanide to growing goats — a model for ingestion of cyanogenic plants // Vet. Res. Commun., 2001. — V. 25. — № 5. — P. 379-389.
18. Soto-Blanko B., Stegelmeier B.L, Pfister J.A. et al. Comparative effects of prolonged administration of cyanide, thiocyanate and chokecherry (Prunus virginiana) to goats // J. Appl. Toxicol., 2008. — V 28. — № 3. — P. 356-363.
Dolgushin M.V 1, Khomuyev G.D.2 Influence of potassium cyanide low doses on activity of enzymes in rat peripheral blood neutrophils
'Institute of Biophysics, Angarsk State Technical Academy
2 Angarsk Branch, Research Institute of Occupational Health and Human Ecology, East-Siberian Scientific Center for Human Ecology, Russian Academy of Medical Sciences
A peroral administration of potassium cyanide (PCN) over a month in daily doses of 1.30 mg/kg (1/10 LD50 ) and 0.65 mg/kg (1/20 LD50) induced a stable inhibition of myeloperoxidase at a parallel stimulation of acid phosphatase, as well as phase dose-dependent changes in alkali phosphatase reactions and in non-specific esterase. Dose-dependent differences in hydrolases reaction were also observed during the recovery period 10 days after the exposure terminated.
Материал поступил в редакцию 24.11.2011 г.
УДК 614.7: 615.9
Токсическое действие промышленных сточных вод и их влияние на санитарные условия водопользования при высокой цветности природных вод
Турбинский В.В.
ФБУН «Новосибирский научно-исследовательский институт гигиены» Роспо-требнадзора
На примере флотореагентов, специфических загрязняющих веществ по обогащению горнорудного сырья, в экспериментальных исследованиях изучено влияния промышленных загрязнений на органолептические свойства воды, общий санитарный режим водоема, а так же на липид-ный обмен, функцию нервной системы, электролитный баланс и экскреторную функцию почек белых крыс при повышенной цветности воды. Установлено, что природные гуминовые кислоты вод увеличивают пороговую концентрацию загрязняющих веществ по влиянию на запах воды при 20оС, а при 60оС - не меняют, увеличивают стабильность загрязнений в воде, повышают величину максимально недействующей концентрации загрязняющих веществ по санитарно-токсикологическо-му признаку вредности.
Ключевые слова: загрязняющие вещества, запах, стабильность в воде, пороговая концентрация, гуминовые кислоты.
Ведение. Одной из особенностей состава вод поверхностных водоемов Сибири является повышенное содержание гуминовых веществ, обуславливающих высокий уровень
цветности воды, особенно в период паводка - 120 и более градусов шкалы цветности. В таких условиях сброс со сточными водами промышленных предприятий загрязняющих
веществ формирует специфические санитарные условия водопользования при совместном действии промышленных загрязнений и природного гумуса.
Цель исследования: оценка влияния промышленных загрязняющих веществ на санитарные показатели качества воды в присутствии гуминовых кислот.
Объекты и методы исследования. Объектами исследования служили: специфические вещества промышленных сточных вод - флотореагенты горнообогатительных производств -гексиловый ксантогенат калия (далее - ГКК), эфиры янтарной кислоты (ЭФК-1) и природные гуминовые кислоты (ГК). Исследовалось их действие на запах воды и теплокровный организм при внутрижелудочном введении.
Исследования запаха воды проводили при температуре 20оС и 60оС бригадным способом группой опытных одораторов. Определение интенсивности запаха проводили в соответствии со шкалой интенсивности запаха (привкуса) [1]. Для приготовления исследуемых растворов использовали водопроводную дехлорированную воду.
Хронический санитарно-токсикологический эксперимент проводили на восьми группах нелинейных самцов белых крыс с начальной массой тела 180-200 грамм животных. 1-я группа служила контролем (9 голов); 2-я группа (9 голов) получала ГК в дозе 0,015 мг/кг (эквивалентна концентрации 0,3 мг/дм3 придающей воде цветность 20 градусов); 3-я группа (9 голов) получала ЭФК-1 в дозе 0,5 мг/кг; 4-я группа (9 голов) получала ЭФК-1 в дозе 0,5 мг/кг и ГК в дозе 0,015 мг/кг; 5-я группа (8 голов) получала ЭФК-1 в дозе 5,0 мг/кг; 6-я группа (8 голов) получала ЭФК-1 в дозе 5,0 мг/кг и ГК в дозе 0,015 мг/кг; 7-я группа (8 голов) получала ЭФК-1 в дозе 50,0 мг/кг; 8-я группа (8 голов) получала ЭФК-1 в дозе 50,0 мг/кг и ГК в дозе 0,015 мг/кг.
Для оценки функционального состояния организма животных исследовали: активность ферментов АЛТ и глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы в плазме крови; содержание в плазме крови |3-липопротеидов, а-холестерина и триглицеридов, натрия и калия в эритроцитах и плазме крови, моче, внутренних органах; реакцию почек на 5% водную нагрузку; количество эритроцитов, гемоглобина в крови, объём эритроцитов, среднюю концентрацию гемоглобина в эритроцитах, показатель гематокрита, осмотическую и кислотную резистентность эритроцитов; реакцию специфического лизиса лейкоцитов, содержание гистамина в плазме крови; СПП; внешний вид, динамику массы тела и весовые коэффициенты внутренних органов.
Величину «эффекта токсического действия» оценивали по количеству измерений в группе животных, выходящих за пределы диапазона нормы. Диапазон нормы показателя устанавливали для каждого контролируемого периода эксперимента по группе интактных (контрольных) животных в пределах М+2СТ.
Для учёта действия случайных факторов использовалась формула сложения вероятностей для независимых факторов [2]:
Р(факт)=Рк+Рь(Рк*Р^
где Рфакт - фактический, суммарный эффект, Рк эффект действия случайных событий, неучтенных факторов (по контролю); Рi -эффект действия исследуемого фактора (ЭФК-1, ГК). Исходя из этой формулы были рассчитаны откорректированные величины эффекта действия ЭФК-1 и ГК при изолированном и комбинированном действии (Р^:
Рi=(Рфакт-Рк)/(1-Рк),
О достоверности регистрируемого и расчетного эффектов действия судили с помощью метода сравнения выборочных долей вариант [3].
Результаты и их обсуждение. В воде ксантогенаты (бутиловый, этиловый, изобутиловый, изопропиловый, изоами-ловый [4,5]) хорошо растворимы и стойкие, придают воде специфический запах, который усиливается при нагревании [6].
Результаты настоящих исследований показали, что пороговая концентрация ГКК по влиянию на запах воды (1 балл) при 20 оС составляет - 0,0207 мг/дм3 , а вели-
чина практического порога (2 балла) - 0,0517 мг/дм3 (табл. 1).
При наличии в воде природных гуминовых кислот в концентрации придающей воде цветность 20 градусов величина пороговой концентрации ГКК по влиянию на запах воды увеличивается на 0,0019 мг/дм3 (на 9,17%), а величина практического порога - на 0,0038 мг/дм3 (на 7,35%) . При цветности воды 120 градусов пороговая концентрация ГКК увеличивается на 0,0174 мг/дм3 (на 84,06%), а величина практического порога на 0,0228 мг/дм3 (на 44,1%). Отмеченное согласуется с данными литературы о комплексобразова-тельных свойствах гуминовых веществ [7].
При нагревании воды до 60оС интенсивность запаха ГКК не зависит от уровня цветности воды. Следовательно, измерение интенсивности запаха высокоцветных вод при температуре 60 градусов Цельсия позволяет устранить «скрывающее влияние» природных гуминовых кислот на присутствие загрязняющих веществ способных придавать запах.
Основным компонентом флотореагента ЭФК-1 являются моноэфиры дикарбоновых кислот, веществами третьего класса опасности [8,9]. Их действие на теплокровный организм характеризуется поражением печени [10], нервной системы [8].
Результаты хронического эксперимента показали, что флотореагент ЭФК-1 при внутрижелудочном введении в дозе 50,0 мг/кг оказывает влияние на функциональное состояние печени, почек, центральной нервной системы, вызывает нарушения в состоянии липидного и белкового обменов, водно-электролитного баланса, системы эритрона, обладает аллергенным действием. В дозе 5,0 мг/кг ЭФК-1 оказывает влияние на печень, почки, липидный и белковый обмены, водно-электролитный баланс организма и систему эритрона. В дозе 0,5 мг/кг флотореагент ЭФК-1 не вызывает функциональных и морфологических изменений в организме подопытных животных (табл. 2).
Обращает на себя внимание характер эффекта при действии гуминовых кислот и ЭФК-1 в дозе 0,5 мг/кг, который выражался в уменьшении по сравнению с контролем количества измерений параметров организма в группе выходящих на пределы нормы. Такая реакция на действие веществ свидетельствует о физиологической адаптация организма подопытных животных. Действие ЭФК-1 при изолированном внутрижелудочном введении в дозах 5,0 мг/кг и 50 мг/кг, в отличие от дозы 0,5 мг/кг, характеризовалось более ранним и более выраженным эффектом.
Так увеличение числа измерений, выходящих за пределы нормы по сравнению с контролем в этих группах, наступало уже сразу после 0,5 месяца эксперимента. При этом, большее число отклонений за пределы нормы зарегистрировано в группе животных, получавших ЭФК-1 в дозе 50,0 мг/кг (0,0562 при 0,0265 в группе получавшей ЭФК-1 в дозе 5,0мг/кг).
На основании установленных величин эффектов действия ЭФК-1 в различных дозах при изолированном и комбинированном с гуминовыми кислотами поступлении построены графики зависимости (рис. 1):
у = 0,013Ln(x) + 0,005, при R2 = 1,0 для изолированного поступления
у=0,003^п(х)-0,001, при R2=0,79 для комбинированного поступления с гуминовыми кислотами.
Решая уравнение зависимости эффекта от дозы ЭФК-1 получаем, что максимально недействующая доза ЭФК-1 при изолированном поступлении составляет 0,74мг/кг, что эквивалентно концентрации 14,7 мг/дм3. При комбинированном поступлении с гуминовыми кислотами в концентрации, придающей воде цветность в 20 градусов максимально недействующая доза составляет - 1,7 мг/кг, или 34,5 мг/дм3.
Таким образом, максимально недействующая концентрация промышленного загрязняющего вещества - флотореаген-та ЭФК-1 в воде при хроническом внутрижелудочном поступлении совместно с гуминовыми кислотами увеличивается с 14,7 мг/дм3 до 34,5 мг/дм3 , т.е. более чем в 2,3 раза.
Заключение. Пороговая концентрация промышленных флотореагентов по влиянию на запах воды в воде с повы-
Токсикологический вестник №б (117)
Таблица 1
Пороговые концентрации ГКК по влиянию на запах воды при 20оС в зависимости от природной цветности воды
Цветность воды, градусы Уровень запаха ГКК Число наблюдений Средняя концентрация, М (мг/дм3) Стандартная ошибка средней, +т М-2т, мг/дм3
0 1 балл 28 0,0225 0,0009 0,0207
2 балла 35 0,0617 0,0005 0,0517
20 1 балл 29 0,0248 0,0011 0,0226
2 балла 31 0,0635 0,0040 0,0555
120 1 балл 33 0,0397 0,0008 0,0381
2 балла 33 0,0757 0,0012 0,0745
Таблица 2
Эффект действия на организма экспериментальных животных при хроническом внутрижелудочном введении флотореагента ЭФК-1 и гуминовых кислот.
Группы животных Доза ГК, мг/кг Доза ЭФК-1, мг/кг Число наблюдений Эффект фактический (Рфакт) Эффект расчетный (Р0 Эффект комбинированного действия
Контроль Группа 1 0 0 1260 0,0119 - -
Группа 2 0,15 0 1258 0,0047 -0,0072 -
Группа 3 0 0,5 1255 0,0079 -0,0040 -
Группа 4 0,15 0,5 1222 0,0055 -0,0064 Менее аддитивного
Группа 5 0 5,0 1255 0,0380 0,0265 -
Группа 6 0,15 5,0 1245 0,0193 0,0080 Менее аддитивного
Группа 7 0 50 1251 0,0674 0,0562 -
Группа 8 0,15 50 1249 0,0206 0,0088 Менее аддитивного
шенной природной цветностью увеличивается на 9,1784,06% при температуре 20оС, при температуре 60 оС её величина не меняется; стабильность флотореагента гекси-лового ксантогената калия в воде по величине ЕТ50 под влиянием гуминовых кислот увеличивается незначительно - с 5,85 сут. до 6,09 сут.; комбинированное действие ЭФК-1 с природными гуминовыми кислотами при хроническом внутрижелудочном введении характеризуется менее аддитивным эффектом, приводящим к увеличению максимально недействующей концентрации ЭФК-1 в 2,3 раза.
Рис. 1 - Зависимость эффекта действия ЭФК-1 от дозы при изолированном и комбинированном с гуминовыми кислотами хроническом внутрижелудочном введении
в организм белых крыс
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Обоснование гигиенических нормативов химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования. Методические указания. МУ 2.1.5.720—98, утверждены Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации Г. Г. Онищенко 15 октября 1998 г.
2. http://www.math4you.ru/theory/TerVerMatStat/TerVerYmnVer/
3. Банержи А. Медицинская статистика понятным языком: ввод-ный курс/ пер. с англ. под ред. В.П. Леонова. - М.: Практическая медицина, 2007. - 287 с.: ил.
4. Гребенюк А.Н., Мусийчук Ю.И., Рыбалко В.М., Носов А.В., Сидоров Д.А. Медицинские мероприятия при авариях с опасными химическими веществами // Токсикология, гигиена, профпатология при работе с опасными химическими веществами» - 2010. - №4. - С. 87-108.
5. Трофимович Е.М., Гурвич С.М. Охрана водных объектов при добыче и обогащении руд и углей - М.:Недра. - 1985. - 192с.
6. Ованесян Р.Д.. Назаретян Р.А. Метаболиты кснтогенатов в организме // Проблемы охраны здоровья и защиты окружающей среды от химических вредных веществ.- Тезисы докладов I Всесоюзного съезда токсикологов, Р-н-Д. 1986. - С.313-314.
7. Орлов Д.С. Гуминовые вещества в биосфере // Соровский образовательный журнал. -1997. - №2. - С.56-63.
8. Альберт Э. Избирательная токсичность.—М.: Мир, 1971.
9. Клиническая интерпретация лабораторных исследований. — СПб.: ЭЛБИ-СПб, 2006. 384 с..
10. Мудрий 1.В. Токсиколого-гтетчна ощнка синтетичних поверх-нево-активних речовин (огляд лл"ератури) // Современные проблемы ток-сикологии. —2001. —№3. —С. 55—60.
Turbinskiy V.V.
Toxicological effects of industrial waste water and their impact on sanitary conditions of water use at high color magnitudes of
natural water
Novosibirsk Institute of Hygiene
The influence of industrial pollutants on water organoleptic properties, general sanitary conditions of water reservoirs and warm-blooded organisms (lipid metabolism, nervous system functions, electrolyte balance and excretion function of white rat kidneys) was experimentally studied at increased water color magnitudes on the example of flotation reagents, specific pollutants present in ore mining. It was found out that water natural humic acids increase threshold concentration of pollutants with respect to their influence on water odor at 20°C and at 60°C they do not, while increasing water pollution stability, raising the magnitude of no-effect-level concentration of pollutants with respect to sanitary and toxicological indicators of harmfulness.
Материал поступил в редакцию 21.03.2012 г.
