CC BY
8
УДК 613.471:615.28.099
ТОКСИКОЛОГО-ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА НОВОГО БАКТЕРИЦИДНОГО ПРЕПАРАТА ДИБРОМДИМЕТИЛГИДАНТОИНА (ДИБРОМАНТИНА), ИСПОЛЬЗУЕМОГО ДЛЯ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ
ВОДЫ ПЛАВАТЕЛЬНЫХ БАССЕЙНОВ
Доктор мед. наук Е. И. Гончарук, кандидаты мед. наук Н. Ф. Борисенко и Г. А. Гончарук, П. Е. Братчанскийу С. Г. Клюева, А. А. Чикин
Как известно, в Советском Союзе для обеззараживания воды в плавательных бассейнах широко используется хлор. Но применение его встречает много возражений со стороны гигиенистов, специалистов врачебного контроля и лиц, занимающихся плаванием. Объясняется это тем, что хлор не только присутствует в воде, но и поступает в воздух в концентрациях, обладающих раздражающим действием. Пловцы, тренеры и работники бассейна часто предъявляют жалобы на раздражение слизистой оболочки глаз и носа, головные боли. Так, проведенные нами исследования воздушной среды закрытых плавательных бассейнов показали, что при остаточном хлоре в воде от 0,5 до 0,8 мг/л концентрация его в воздухе зоны дыхания пловцов составляла от 0,5 до \0 мг/м3. Наконец, использование газообразного хлора небезопасно и с точки зрения техники безопасности.
Это обусловило необходимость поиска новых средств и методов дезинфекции воды бассейнов. Предложено и апробировано, в частности, применение для этой цели электролитического раствора серебра, медного купороса, брома и др. В зарубежной литературе опубликованы материалы Reed об обеззараживании плавательных бассейнов с помощью броморганического соединения — дибромдиметилгидантоина. В СССР синтезировано аналогичное органическое соединение брома с условным названием «дибромантин»
Дибромантин представляет собой мелкокристаллический светло-желтый порошок со слабым запахом брома. Температура его плавления равна 182°, молекулярный вес — 286. В воде и органических растворителях он не растворим, не горюч. Растворимость в воде составляет 0,1% при 20°.
С целью токсикологической характеристики дибромантина были предприняты специальные исследования. Экспериментальными исследованиями на белых крысах установлено, что при однократном воздействии дибромантина в дозах 250—350 мг/кг, вызывающих выраженный токсический эффект со смертельным исходом, развивается характерная картина интоксикации. Кратковременное возбуждение животных в дальнейшем сменялось угнетением — крысы становились малоподвижными, вялыми, не принимали пищу, у них наблюдались расстройства функции кишечника, резкое снижение веса тела и др. Этот период продолжался несколько суток и в зависимости от индивидуальной чувствительности животных к яду симптомы интоксикации ослабевали и они выживали, либо симптомы интоксикации приобретали еще более выраженный характер и крысы погибали. В случае летального исхода выраженная малоподвижность животных сопровождалась резким снижением рефлекторной возбудимости. В предагональном состоянии крысы находились в боковом положении, отмечалось замедление дыхания, резкое вздутие живота. Накануне гибели у них развивались приступы клоникотонических судорог, которые большей частью приводили к остановке дыхания.
Морфологические исследования внутренних органов животных, подвергавшихся однократному воздействию дибромантина в концентрациях, близких к ЬО50, позволяют прийти к заключению, что однократное поступление в организм этого вещества в смертельных дозах вызывает поражение различных органов и систем. При этом развивается острое расстройство кровообращения в виде гиперемии и полнокровия всех органов. Наряду с гемодинамическими и сосудистыми нарушениями наблюдаются также острые дистрофические изменения внутренних органов в виде паренхиматозной (белковой) дистрофии мышцы сердца, клеток печени и эпителия извитых канальцев.
Киевский медицинский институт
Отмечены значительные изменения эпителия слизистой оболочки желудка, вплоть до тотального некроза. Это можно объяснить местным раздражающим действием на нее дибромантина в больших концентрациях. У некоторых животных, погибших от однократного перорального введения этого вещества, также был установлен микроскопически некроз стенки желудка с прободением в брюшную полость.
Материалы наших исследований свидетельствуют о том, что дибромантин в дозах, превышающих* 100 мг/кг веса животного, обладает резко выраженным местным раздражающим действием. Эти данные согласуются с данными Н. В. Вершинина о том, что бромиды оказывают местное раздражающее действие на желудок и кишечник, снижая их пищеварительную способность.
Видимо, этим объясняется упадок питания животных, подвергавшихся однократному воздействию дибромантина в токсических дозах, что внешне проявилось резким снижением веса их тела со 184,4± 12,4 до 149± 10,1 г. Вероятно, здесь же кроется причина и некоторого снижения количества свободных тиоловых групп (от 730± 34,1 до 675,1 ±48,2 мкмоль) и'об-щего белка (от 40,1 ± 1,1 до 36,1 ± 3,7%) в периферической крови.
Исследования показали, что LD60 дибромантина составляет 250±87 мг!кг\ это позволяет отнести его к веществам, обладающим средней токсичностью в соответствии с принятой классификацией (Л. И. Медведь).
В хроническом опыте многократное (на протяжении 6 месяцев) воздействие дибромантина в дозах, которые могут быть в бассейнах (0,7—2,1 мг/л), не вызывало достоверных сдвигов со стороны исследуемых показателей (вес тела, относительный вес внутренних органов, SH-группы крови и тканей органов, общий белок крови, гликоген печени, морфология органов и др.) у экспериментальных животных по сравнению с контрольными. В тех же концентрациях препарат не оказывал видимого местного раздражающего действия на эпилированную кожу и слизистые оболочки подопытных кроликов при многократном (5 месяцев) воздействии.
СуДя по результатам специальных исследований, кумулятивные свойства дибромантина слабо выражены. Следовательно, он относится к препаратам средней токсичности со слабо выраженными кумулятивными свойствами и в концентрациях 0,7—2,1 мк/л1
не вызывает видимых признаков интоксикации и не обладает местным раздражающим действием. В силу этих обстоятельств применение дибромантина для обеззараживания воды бассейнов целесообразно с гигиенической точки зрения.
В дальнейшем с целью выяснения обеззараживающих свойств дибромантина проведены лабораторные и натурные исследования. При этом оценка и соспоставление бак-терицидности вещества производились в сравнительном по отношению к хлору аспекте по следующим показателям: 1) обеззараживающий эффект хлора и дибромантина при одинаковой и разной концентрации активного хлора и брома в интенсивно зараженной воде сани-тарно-пока?ательными микроорганизмами (от 10 тыс. до 1 млрд. В. coli в 1 л)\ 2) влияние различных концентраций микробов на обеззараживающий эффект изучаемых веществ при остаточной дозе их в воде 0,3—0,5 мг!л и т. д. Представляло интерес также установить влияние качества воды (органолептических и физико-химических свойств), а также воды из разных источников (Днепра и Десны) на эффект обеззараживания при одинаковой начальной дозе заражения и одинаковом количестве вводимого дибромантина и хлора.
Анализ и сопоставление полученных экспериментальных данных, касающихся сравнительной бактерицидности хлора и дибромантина, позволяют заключить, что надежное обеззараживание воды наблюдается при содержании в ней активного хлора и брома на уровне 0,35—0,5 мг/л (рис. 1 и 2). Существенных различий в бактерицидной активности хлора и дибромантина в эксперименте не выявлено. Отмечено также, что на качество обеззараживания воды хлором и дибромантином источник водоснабжения не влияет. Специальными исследованиями установлено, что значительно снижают бактерицидную активность дибромантина повышение дк1|ГЛ"('мпгТИ nn,nhl fnn 9,05 мг!л 02) и смещение реакции j?e в щелочную сторону (pH 8,2). Следует отметить, что дибромантин в отличие от хлора üe
1 Эти концентрации обеспечивают надежную дезинфекцию воды.
1 /в время контакта
Рис. 1. Сравнительная бактерицидная активность хлора и дибромантина при концентрации 1 млн. микробных тел В. coli в 1 л.
1 — остаточный хлор — 0,3 мг/л\ 2 — остаточный хлор — 0,5 мг/л\ 3 — остаточный дибромантин — 0,3 мг/л\ 4 — остаточный дибромантин — 0,5 мг/л.
v» £
I 10
4 ° Jo' Г >° ¿4-
Время контакта
I
Рис.. 2. Сравнительная бактерицидная активность хлора и дибромантина при концентрации 1 млрд.
микробных тел В. coli в 1 л.
Обозначения те же, что на рис. 1.
4 Гигиена и санитария № 5
97
(
Концентрация хлора и брома в воде и воздухе помещений плавательного бассейна
р Место определения Количество анализов Концентрация хлора Концентрация дибромантнна
в воде (в мг/л) в воздухе (в мг/мг) в воде (в мг/л) в воздухе (в мг/м*)
минимальная максимальная средняя 9 минимальная максимальная средняя минимальная макси- . мальная средняя минимальная максимальная • •
Рабочее место • • •
тренера . . . 12 0,5 0,8 0,5 10 3,2 0,2 1,5 0,7 Не обна- Не обна-
Зона дыхания ружено ружено
пловца . . . 14 0,5 1,2 0,7 0,5 6,0 1,8 0,2 1,5 »
Гардероб . . . 14 Не обна- 2,0 » »
Спортзал . . . ружено
10 » 1,0 - — - У> »
Балкон . . . 4 * » 0,5 - — - »
оказывает заметного влияния на химические показатели органического загрязнения воды, такие, как окисляемость, рН, аммиак,.нитриты и др.
С целью проверки результатов экспериментальных исследований непосредственно в условиях применения хлора и дибромантнна проведены производственные наблюдения в закрытом киевском бессейне для плавания «Юбилейный». Бассейн построен по типовому проекту Р 62-ПР-58/60 «А», с ванной 25X14 м2. Суспензия дибромантнна для обеззараживания воды готовилась в специально сконструированном аппарате, затем она вместе
с водой, подаваемой в ванну, поступала
Хлорирование
Л
бромиробание
£
на песчаные фильтры, оттуда препарат, постепенно растворяясь, поступал в бассейн. Среднесуточный расход дибромантнна на 900 м3 воды составлял 1,6 кг. Значительный интерес представляло установление зависимости между содержанием в воде активного брома и его бактерицидной активностью. С этой целью предприняты специальные наблюдения в сравнительном аспекте по отношению к применяемому в настоящее время хлору.У
Полученные данные свидетельствуют
0 менее выраженной бактерицидной активности дибромантнна по сравнению с хло-
щ^м/Поращает на себя внимание то обстоятельство, что при содержании в воде свободного брома в концентрациях от 0,7 до
1 мг/л в первые 3—5 дьГей его применения отмечается надежный обеззараживающий эффект (коли-гитр 300, микробное число 20—180), затем бактерицидность дибромантнна снижается. Бактерицидность же хлора в таких концентрациях в течение всего времени наблюдения остается без
• изменений.
Анализ этих данных, а также экспериментальные лабораторные исследования позволили установить, что изменение химического состава воды, в частности увеличение окис-ляемости (с 4,48 до 9,05 мг/л <Э2), рН воды (до 8,2 мг/л), накопление в ней аммиака (до 0,68) и нитритов (до 0,01 мг/л), снижает бактерицидность дибромантнна. Для снижения окис-ляемости воды, а также улучшения других химических показателей, характеризующих качество воды, было применено хлорирование ее в течение 24—48 часов. Хлор, по нашим данным, значительно снижает окисляемость воды, после чего активность дибромантнна увеличивается. Поэтому целесообразно через каждые 4—5 дней бромирования воды бассейна подвергать ее хлорированию в течение 1—2 дней.
Гигиенические исследования, направленнные на выявление степени загрязнения воздуха зоны дыхания пловцов и тренеров газообразным хлором и бромом, показали, что при хлорировании воды в этой 'зоне регистрировались концентрации хлора от 1 до \0 мг/м3. Эго значительно превышает ПДК (1 мг/м3), установленные для производственных помещений (см. таблицу). Если учесть, что в бассейне занимаются плаванием дети 6—8 лет, то концентрация хлора в зоне дыхания пловца 1 —10 мг/м3 становится вовсе недопустимой.
Обеззараживание воды диЗромантином не сопровождается поступлением брома в зону дыхания пловцов. Многократными исследованиями воздушной среды бассейна при бромировании воды не удалось обнаружить брома в воздухе. Эго выгодно отличает дибро-
-2 0-J
Рис. 3. Изменение утомляемости при мышечной нагрузке (А) и изменение времени латентного периода (Б) при занятиях в плавательном бассейне при условии бромирования и
хлорирования воды.
/ — число случаев без изменений; 2 — число случаев с уменьшением; 3 — число случаев с увеличением.
мантин от хлора и подтверждает целесообразность его внедрения в практику дезинфекции плавательных бассейнов.
Изучение физиологических сдвигов у пловцов во время тренировок в бассейне выявило брлее благоприятные изменения мышечной работоспособности и показаталей высшей нервной деятельности при бромировании воды, чем при хлорировании. Так, в те дни, когда вода подвергалась обеззараживанию дибромантином, физиологические сдвиги у пловцов характеризовались в большинстве случаев снижением утомляемости, увеличением мышечной силы и выносливости, укорочением времени условного рефлекса и улучшением процессов дифференцировки (рис. 3).
При хлорировании воды у пловцов отмечался достаточно высокий процент случаев снижения выносливости, увеличения утомляемости, удлинения времени условного рефлекса и ухудшения процесса дифференцировки.
Проведенный анкетный опрос пловцов показал, что при бромировании воды они предъявляли очень мало жалоб на раздражающее действие и другие неблагоприятные влияния дибромантина по сравнению с хлором. Чаще всего спортсмены отмечали лучшее самочувствие при бромировании, чем при хлорировании.
Выводы
1. Дибромантин по существующей в токсикологической практике классификации химических веществ относится к группе среднетоксичных препаратов со слабо выраженными кумулятивными свойствами. В концентрациях, обеспечивающих надежный обеззараживающий эффект, он не обладает токсическим свойством и не оказывает раздражающего действия.
2. Для дезинфекции воды плавательных бассейнов рекомендуется дибромантин. Концентрация его в воде по остаточному брому, необходимая для обеспечения надежного обеззараживающего эффекта, должна составлять 0,7—1 мг/л.
3. Выраженная бактерицидная активность дибромантина отмечается в течение первых 4—5 дней его применения, затем она снижается за счет возрастающей окисляемости воды. То же вещество в любых концентрациях не может уменьшить окисляемости воды.
4. Для снижения окисляемости воды и тем самым увеличения бактерицидности дибромантина следует через каждые 4—5 дней воду бассейна, в котором применяется дибромантин, хлорировать в течение 1—2 дней.
5. Обработка воды дибромантином создает более благоприятные с гигиенической точки зрения условия для пловцов и тренеров и способствует благоприятным сдвигам со стороны физиологических функций по сравнению с хлорированием; это делает применение дибромантина более ^целесообразным.
ЛИТЕРАТУРА
Вершинин Н. В. Фармакология как основа терапии. М.— Л., 1940.— R е -ed R. A., Chem. Products, 1960, v. 27, p. 299
Поступила 12/111 1970 г.
t
УДК 614.777-084.487
ВЛИЯНИЕ МОЩНОСТИ ДОЗЫ ОБЛУЧЕНИЯ НА ПРОЦЕСС
ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ВОДЫ у-ЛУЧАМИ
В. А. Рябченко, Н. М. Елманов
Академия коммунального хозяйства им. К. Д. Памфилова, Москва
Для практического использования у-излучения с целью обеззараживания воды чрезвычайно важно выяснить значение «фактора времени» при облучении микроорганизмов в водной среде. В связи с этим мы провели комплекс исследований по выявлению воздействия мощности дозы Y-лучей и фракционированного облучения на эффективность'обеззараживания воды у-лучами. В эксперименте облучению подвергали воду, инфицированную бактериями кишечно-тифозной группы (Е. coli, Salm, typhi, Salm, paratyphi В, Sh. Son-nei). Использовали 18—20-часовую агаровую культуру бактерий, инкубированную при 37°. Густота бактериальной взвеси составляла 1 • 103—3,5- 103 микробных тел в 1 л. Число выживших бактерий после облучения учитывали по той же методике, что и в ранее опубликованных нами работах (В. А. Рябченко; В. А. Рябченко и Е. Л. Ловцевич). Каждый эксперимент имел не менее 10—15 повторностей, при этом определяли степень достоверности разницы эффективности воздействия у-облучения.
Для выяснения мощности дозы у-лучей исследуемую воду облучали дозами от 2,5 до 50 кр параллельно на нескольких гамма-установках (К-1400, К-20 000, К-18 000, ЭГО-4, ЭГО-20) или поочередно. При этом мощность облучения равнялась 2, 5, 15, 19, 83, 141 и 666 р!сек. В качестве источников излучения в этих установках использовали радиоактивный кобальт (Со60).
